전기철도의 분류

전기철도의 분류

 

1. 전기 방식에 의한 분류

1) 직류전기 철도

실리콘 정류기(SR) 등으로 직류로 변환

① 장점

전기차의 설비가 간단

전압이 낮기 때문에 전차선로나 기기의 절연이 쉽다.

터널이나 교량 등에서 절연거리를 짧게 할수 있다.

활선 작업을 하기가 쉬워진다.

통신선로에 유도장해가 작고 신호, 궤도 회로에도 교류방식을 사용

② 단점

- 전압강하가 크게되어 변전소 간격이 짧아진다.

누설전류에 대한 전식 대책이 필요

전기 용량이 큰 전선을 사용

2) 교류 전기철도

가. 단상교류 방식

전압, 주파수에 따라 여러 방식이 있지만 최근에는 상용주파수를 채용하는 경우가 많아야 되고 설비가 간단하다.

① 장점

전압을 비교적 높이 할수 있다.

전압강하가 적다.

변전소 간격이 크게되어 변전소의 수를 작게 할수 있다.

② 단점

통신선로에 대하여 이것을 경감하는 대책이 필요

나. 3상교류 방식

전차선 설비나 집전장치가 복잡하게 되며 전선 상호간 절연 때문에 전압을 높이는 되는 한계, 전기철도에서는 사용되지 않고 있다.

 

2. 전기차 형태에 의한 분류

1) 경전철

BUS와 일반 전철의 중간 정도인 5,000~18,000명/시간/방향

기존 도시철도에 비하여 건설비가 저렴하다.

차량운행의 완전 자동화 및 역업무의 무인 자동화 등으로 운영비가 절감

 

① 철제 차륜 경량전철

도시 연계형 장거리 노선에 주로 적용되는 철제 차륜 경량전철은 차량정원이 90~140명으로 중량전철에 비하여 규모와 용량이 작은 형태, 엔진대차를 사용 2량 1편성으로 구성

곡선 선로 추종성을 향상시킨 시스템

㉠ 장점

안전작업에 유리하고 초기 건설비용 및 유지 보수 비용 등 총 사업비의 절감효과

㉡ 단점

주행할 때 차량의 실내, 외 소음이 커서 이에 대한 저감대책이 필요

 

② 고무차량 경량전철

주거 및 도심지역을 통과하는 단거리 노선에 주로 적용, 보수. 차량정원이 60~90명으로 중량전철에 비하여 규모와 용량이 30~50(%) 정도이며 주행장치의 특성상 급구배 노선에 대한 주행 성능과 급가속/급감속 등 차량의 운행 성능을 향상시킨 시스템.

차량의 실내,외 소음의 저감효과

정시성 확보에 유리

짧은 고무 차륜 수명으로 인한 유지, 보수비의 상승

 

③ 모노레일 경량전철

열차가 1개의 궤도나 빔에 의해 지지되거나 매달려 운영되는 단일 궤도형 교통수단, 차량의 지붕 부분이 매달려 운행되는 서스펜드타입, 차량의 하부 부분이 궤도 위에 안내되는 스트래들타입으로 분류

차량정원 40~80명

㉠ 장점

기존의 시스템에 비하여 건설비 저렴

㉡ 단점

분기기의 구조가 복잡, 동절 및 강우시 점착 특성이 작다. 비상시 승객의 대피 통로 및 보안 대책이 미흡

 

④ LIM 경량전철

선형유도전동기(LIM)를 사용하는 방식

궤도와 차륜의 점착력 대신 리액션 플레이트 사이의 전자력을 추진력으로 사용

적은 곡선 방지효과 급구배 노선에 대한 주행성능이 우수한 시스템

차량정원50~80명

㉠ 장점

- 소음 및 진동 특성이 우수

차량의 상면 높이가 낮아져 터널 등의 건설비 절감 효과

우수한 가감속 특성과 추진, 제동이 유연

짧은 역간거리 구간에도 효율이 높다.

비점착 구동 특성상 기후의 영향을 거의 받지 않는다.

㉡ 단점

리액션플레이트의 발열로 인한 터널내의 온도상승, 곡선을 통과 할 때 소음과 안내륜의 마모

 

2) 중전철

가. 전동차(도시 전철용)

① 대형 전동차

차량6~10량을 1개 편성으로 연결

40,000명 이상 규모의 수송 능력

② 전기기관차(EL)

동력면을 집중배치하는 방식

VVVF 제어 3상 유도전동기 방식

 

3. 운전속도에 의한 분류

1) 완속전철

일반적으로 200(km/h) 미만인 경우

시가지 철도나 도시철도, 도시간 철도 등을 운행하는 전철

2) 고속전철

200(km/h)이상

3) 초고속 전철

고속철도의 속도한계를 넘는 운전속도로 주행 할수 잇는 것

비점착 구동방식, 자기부상 방식, 선형전동기(linear motor)를 사용

자기부상 열차는 부상 및 추진의 원리에 따라 상전도 흡인력(EMS)과 초전도 반발식(EDS)이 있다.

 

4. 수송 목적에 의한 분류

1) 시가지 전철

시가지 도로상에 건설하여 버스처럼 운행되는 경량철도 – 노면철도

2) 도시철도

도시내의 짧은 역간 거리에서도 높은 속도를 유지 할수 있어 대량 교통 운송수단으로 적합한 철도 타 교통 수단에 지장이 없이 운전

3) 교외전철

도시를 중심으로 시가지 외곽을 운행하거나 시가지에서 교외로 운행되는 전기철도

4) 도시간 전철

도시와 도시간을 연결하는 중대형 철도

표정 속도가 크기 때문에 전기차의 출력이 높고 고속운행에 유리하도록 되어 있는 전기철도

5) 간선 철도

국내의 간선을 이루는 철도

전기기관차 또는 전기차로 고속운행을 필요로 하는 전기철도

6) 산업선 전철

산업용 원자재(석탄, 시멘트 등)의 수송을 목적으로 운영되는 것

충분한 견인력을 얻기 위해서 시설하는 전기철도