전차선 일반

전차선 일반

 

전차선은 궤도면상 일정한 높이로 시설되어 전동차의 판타그래프와 접촉 습동하여 전동차에 필요한 부하전류를 공급해 주는 나동선을 말한다.

 

 

1. 전차선의 단면 형상

 

전차선 단면 모양은 원형, 홈원형, 홈제형, 홈이형 등이 있으나 홈원형을 많이 사용하고 있다. 전차선은 보통 경동선을 주로 사용하고 있으나 전차선의 성능을 향상시키기 위하여 합금 전차선을 사용하기도 하는데 홈 G합금 전차선은 동에 은을 0.2[%] 정도 넣은 합금으로, 도전율이 그다지 저하되지 않고 내열성, 내마모성을 크게 한 것이다.

사용 온도는 경동의 2배 가까이 할 수 있어 방재 대책 개소 등에서 사용하고 있다.

전차선의 단면 형상

2. 전차선의 재료

 

전차선은 이선을 고려해서 장력을 크게 갖는 것이 좋으며 도전율, 전류용량 등의 성능과 전압강하에 대해서 충분한 것이 좋다.  장대 터널에서는 방재대책으로 내열성 외에 피로한도에서도 우수한 “G 합금 전차선(은입 전차선)”을 사용하고 있다.  또한, 최근에는 내마모성에 우수한 Sn 합금(석입 동합금) 전차선을 사용하기도 하는데 이는 전차선 교체시기를 연장할 수 있다.

3. 전차선의 종류

 

전차선의 종류에는 여러 가지가 있으나 도시철도의 전차선로에 사용되고 있는 전차선의 종류에는 다음과 같은 것들이 있다.

 

가. 본 선 : 제형 170[㎟]

나. 기지선 : 원형110[㎟]

지상부 전차선로에 사용되는 전차선이다.

 

 

4. 전차선의 구비조건

 

전차선은 전동차의 판타그래프에 습동하여 전력을 공급하는 핵심설비로서 안전운행에 막대한 영향을 주므로 다음과 같은 구비조건이 충족되어야 한다.

 

1) 집전율이 좋고 전기저항이 적을 것

전차선은 전기를 흐르게 하는 도체이므로 전압강하를 적게 할 필요가 있으므로 도전율이 높고 전류용량이 커야 한다.

2) 기계적 강도가 클 것

전차선은 일정한 장력으로 가설되며, 또한 태풍 등의 강한 풍압에 의한 장력증가에 대해서도 견딜 수 있어야 하므로 충분한 강도를 가질 필요가 있다.

 

3) 경도가 높고 굴곡에 강할 것

판타그래프의 습동에 의해 쉽게 마모되지 않도록 판타그래프 습판재보다는 약간 경도가 높고 전차선의 취급을 용이하게 하기 위해 어느 정도의 굴곡에 견디는 것이라야 한다.

4) 내마모성이 좋을 것

전차선은 판타그래프의 이선현상에 따른 불꽃 아크등에 의한 전기적마모 이외에 습동판에 의한 기계적 마모는 피할 수 없는 현상이므로 전차선의 수명을 증가하기 위해서는 그 재질의 경도가 큰 내마모성의 것을 사용할 필요가 있다.

5) 내열성이 우수할 것

전차선은 판타그래프가 습동할 때에 선로 차량 등에 기인하는 이선현상에 의해 불꽃아크를 발생시키므로 이 아크열에 충분히 견딜 필요가 있다.

6) 가격이 저렴하여 구하기 쉬울 것

아무리 좋은 자재라도 가격이 싸고 구하기가 쉬워야 비상시 조달이 편리하다.

7) 내 부식성이 우수하고 피로강도에 충분히 견딜 것

   

구 분	성 능		비 고
공칭 단면적	110[mm2]	170[mm2]
계산 단면적	111.1[mm2]	170.0[mm2]
단면적 공차	± 2[%]	± 2[%]
인장하중 (Min.)	3,900 [Kg]	5,900 [Kg]
신장율 (Min.)	3[%] (250[mm] 기준)	3[%] (250[mm] 기준)
전기저항 (20℃)	0.1592[Ω/Km]	0.1040[Ω/Km]
도전율 (Min.)	97.5[%]	97.5[%]
굴곡시험	25[mm]	25[mm]
표준중량	987.7[Kg/Km]	1,511[Kg/Km]
중량공차	± 2[%]	± 2[%]

더블이어

 

5. 전차선의 성능

 

가선 장력에 대하여 충분히 견디어야 하며 접속개소의 통전상태가 양호하여야 한다.