전기철도 급전방식 종류별로 임피던스의 특징

전기철도 급전방식 종류별로 임피던스의 특징

 

 

1. 개요

교류 급전 회로에서 변전소에서 급전측을 본 선로 임피던스는 다선조회로망 해석 프로그램을 사용한다. 여기서는 간략법으로 기술한다.

2. 직접급전방식

교류 급전 회로에서 변전소에서 급전측을 본 선로 임피던스는 다선조회로망 해석 프로그램을 사용한다. 여기서는 간략법으로 기술한다.

가. 기본형 직접 급전 방식

그림1에 트롤리선과 레일로 구성되는 직접 급전 방식의 기본형을 보인다.

트롤리 선의 전류를 I, 우측방향을 정방향으로 한 레일의 전류를 Ix로 한다.

(a) 급전 계통	(b) 전류분포

[그림 1] 기본형 직접 급전방식

나. NF형 직접 급전 방식

그림2에 NF형 직접 급전 방식의 회로 구성을 보인다.

트롤리 선의 전류를 I, 우측방향을 정방향으로 한 레일의 전류를 Ix로 한다.

[그림 2] NF형 직접 급전 회로

3. BT 급전방식

흡상변압기(BT) 급전 회로의 임피던스에는 트롤리선과 레일 단락과 트롤리선 부급전선 단락이 있으며 전자는 계단 형태, 후자는 직선 형태로 된다. 이 때문에 일반적으로 직선으로 되는 T-NF 단락 임피던스를 사용한다.

[그림 3] BT 급전 회로의구성	[그림 4] BT 급전회로의 임피던스

4. AT 급전방식

단권변압기(AT) 급전 방식은 트롤리선(T)과 급전선(F), 레일(R) 및 보호선(PW)으로 구성되고 전류 분포가 복잡하므로 선로 임피던스를 구하는 것이 용이하다. 그러므로 그림과 같이 보호선을 무시한 단선 간이 등가회로를 이용하여 등가 자기임피던스에 의해 구하는 방법을 사용한다.

[그림 5] AT 급전회로의 전류분포.	[그림 6] 간이등가회로에 의한 해석

[그림 7] AT 급전회로의 선로 임피던스 걔략치

5. 선로 임피던스의 계산 예

교류급전회로의 임피던스 계산 예는 다음과 같다.

급전방식	선로구분	f[Hz]	Z[Ω/km]	전선의종류
				M :	T :	NF :
직접급전	일반전철	50	0.2410+j0.4930	St 55	Cu 85	PH 100
BT급전	일반전철	50	0.2750+j0.7930	St 135	GT 110	HAL 200
		60	0.2760+j0.9520
AT급전	고속전철	50	0.0432+j0.1506	PH 150	CS 110	HAL 300
		60	0.0436+j0.1804
	일반전철	50	0.1110+j0.1760	St 90	GT 110	HAL 95
		60	0.1130+j0.2140