전기철도를 전기방식에 의해 분류

전기철도를 전기방식에 의해 분류하고 그 장, 단점을 기술하시오.

 

1. 서론

직류 전기철도와 교류전기철도로 분류. 교류 방식은 상별, 주파수별, 전압별로 분류.

 

2. 전기방식의 분류

전기 방식	전압 종별
직류식	600[V], 750[V], 1,500[V], 3,000[V]
단상 교류식	16.7[Hz] : 11[KV], 15[KV] 25[Hz] : 6.6[KV], 11[KV] 50[Hz] : 6.6KV], 16[KV], 20[KV], 25[KV] 60[Hz] : 25[KV]
3상 교류식	16.7[Hz] : 3.7[KV], 6[KV] 25[Hz] : 6[KV]

3. 직류식 전기 철도

특별고압의 교류 전력을 전철용 변전소에서 적절한 전압으로 낮추고 실리콘 정류기 등으로 직류로 변환.

 

(1) 장점

① 견인 특성이 우수한 직류 직권 전동기를 그대로 이용할 수 있어 전기차 설비가 간단하다.

② 전압이 낮으므로 전차선로나 기기의 절연이 쉽다.

③ 터널이나 교량 등에서 절연 이격 거리를 짧게 할 수 있다.

④ 활선 작업을 하기가 쉽다.

⑤ 통신 선로에 유도 장해가 작다.

⑥ 신호 궤도 회로에 교류 방식을 사용할 수 있다.

 

(2) 단점

① 부하 전류가 크기 때문에 전압 강하가 크게 되어 변전소 간격이 짧아진다.

② 누설 전류에 의한 전식 대책이 필요하다.

③ 전류가 크기 떄문에 전선의 단면적이 커진다.

 

4. 교류식 전기철도

상용 주파수를 채용, 전력을 주파수 변환없이 그대로 전기차에 공급 가능.

1) 단상 교류 방식

(1) 장점

① 집전이 용이하다.

② 전기차에 변압기를 설치하여 차내에서 필요한 전압을 자유롭게 선택할 수 있다.

③ 건설비가 적게 든다.

④ 변전소 간격을 크게 할수 있어 변전소 수가 적어지므로 건설비가 적다.

⑤ 점착 성능이 우수하다.

⑥ 사고시 급전 차단이 확실하다.

 

(2) 단점

① 급전 전압이 높아 절연비가 고가이다.

② 차량이 복잡하다.

③ 통신선로에 래한 유도 장해가 발생한다.

④ 전원의 불평형이 발생한다.

2) 3상 교류 방식

3상 교류 방식은 전차선 설비나 집전장치가 복잡. 보통의 전기철도에서는 사용되지 않고 있다.

 

5. 결론

전기철도의 전기 방식 중에서 직류 전기 철도 방식은 세계 전기 철도의 약 48[%] 정도차지, 저압600[V], 고압1,500[V]가 많이 사용된다.

교류식은 단상을 주로 사용 60[Hz] : 25,000[V]방식으로 표준화되는 추세.