전기철도 급전회로의 특성 및 구비조건

전기철도 급전회로의 특성 및 구비조건

 

 

 

1. 서론전기 철도에서 운전용 전력은 변전소로부터 전차선로에 급전되고 전기차를 구동 시킨 후에 레일 등의 귀선을 경유하여 변전소로 귀환 된다. 이 전기 회로를 일반적으로 전철 급전회로라고 한다.

2. 급전 회로의 특성

1) 선로 조건에 제한을 받는다.

전철 급전회로의 부하인 전기차는 한정된 선로상을 주행하므로 중량과 크기가 제한되고 광범위한 속도와 대출력이 요구된다.

 

2) 변동이 격심한 이동 부하이다.

전기차는 그 특성상 기동, 정지가 빈번하게 반복되므로 부하가 격심하게 변동하며 그 위치도 이동한다.

 

3) 고 신뢰도와 안전성이 요구된다.

일반적으로 철도 수송은 전용 궤도상을 장거리로 연속하여 이동하므로 사고 등의 발생에 의해 설비의 일부가 기능을 상실하면 열차 운행에 광범위한 영향을 주게 되고 수송을 마비시키게 되므로 고신뢰도와 안전성이 요구된다.

 

4) 양호한 집전이 요구된다.

부하에 급전은 전차선이나 제3 레일 등과 전기차 집전 장치의 접촉에 의한 것으로 고속 운전시에도 양호한 집전이 요구된다.

 

5) 전식 및 통신 유도 대책이 요구된다.

일반적으로 전기 철도에서는 레일을 귀선로로 이용하므로 1선 직접 접지의 전선로로 되며, 직류 방식에서는 다른 지중 매설물에 전식을 일으키고 교류 방식에서는 통신 유도 장해 등의 문제를 야기하므로 이에 대한 대책이 필요하다.

 

6) 직류 회로의 사고 전류 차단이 어렵다.

직류 전차선로는 운전 전류가 커서 사고 전류와의 차이가 작으므로 사고 전류의 선택 차단이 곤란하다.

3. 급전 회로의 구비 조건

전철 급전회로는 특수한 것으로 안전, 신속, 정확하게 열차 운행을 수행할 수 있도록 다음과 같은 조건에 만족하여야 한다.

① 전류 용량은 전기차 부하에 충분히 견디는 것이어야 한다.

② 전차선 전압은 전기차의 운전에 지장이 없는 한도 내에 있어야 한다.

③ 변전소, 전차선로, 전기차의 절연 협조가 충분히 유지되고 소요 절연 강도, 절연 이격이 확보되어야 한다.

④ 사고가 발생한 경우에 신속하게 사고 개소를 구분하고 지정된 보호가 수행되어야 한다.

⑤ 보수 작업이나 사고 발생시에 열차에 주는 영향이 작도록 급전 구간을 구분할 수 있어야 한다.

 

4. 결론

전철 급전 방식은 직류 급전 방식과 교류 급전 방식으로 분류된다. 직류 급전 방식은 일반적으로 인접 변전소에서 병렬로 급전하고 있으며 전류가 크므로 전식의 우려가 있다. 교류 급전 방식은 인접 변전소의 전압 위상이 서로 다르므로 양방향 단독 급전으로 하고 있으며 전압이 높으므로 통신 유도 장해가 발생한다.