터널 브래킷(분리형)

터널 브래킷(분리형)
Tunnel Bracket(Separation Type)

 

1. 적용범위 및 분류
1.1 적용범위
이 규격은 터널내 전차선과 조가선을 분리하여 지지하는데 사용하는 터널 브래킷(이하 “브래킷”라 한다.)에 대하여 적용한다.
1.2 분류
브래킷의 종별은 표 1과 같다.

종별		사용 개소
전차선용	I 형	터널내 가공 전차선을 지지측에서 당기는 개소
	O 형	터널내 가공 전차선을 지지측에서 미는 개소
조가선용	I 형	전차선용 브래킷 I형이 설치되는 개소
	O 형	전차선용 브래킷 O형이 설치되는 개소

 

※ 브래킷의 호칭은 품명과 종별로 표시한다.
(예) 터널브래킷 분리형 전차선용 I형

 

2. 적용 자료
KS B 1002 6각 볼트
KS B 1012 6각 너트 및 6각 낮은너트
KS D 0201 용융 아연 도금 시험방법
KS D 3517 기계 구조용 탄소 강관
KS D 3752 기계 구조용 탄소 강재
KS D 6763 알루미늄 및 알루미늄합금 봉 및 선
KS D 8308 용융 아연 도금
KS M 3015 열경화성 플라스틱 일반 시험 방법
KS M 3535 인발 성형 섬유 강화 플라스틱
KS M 6518 가황 고무 물리 시험 방법
KS C IEC 60587 가혹한 주위 조건에서 사용되는 전기 절연 재료—내트래킹성 및 내침식성 평가를
위한 시험 방법
KS C IEC 61109 가공 선로용 애자—공칭전압 1000 V를 초과하는 교류 시스템용 복합 현수애자 및
인류애자—정의, 시험방법 및 허용 기준

KS C IEC 62217 옥내 및 옥외용 폴리머 고압 애자–일반 정의, 시험방법 및 허용 기준
SPS-KFCA-D4302-5016 구상 흑연 주철품

 

3. 필요조건
3.1 재료
브래킷 제작에 사용되는 재료는 제작도면에 명시한 재료로서 KS제품 품질이상의 우량품을 사용하여야 하며, 주요 재료는 다음과 같다.
1) 가동고리와 조정금구의 재질은 SPS-KFCA-D4302-5016의 GCD 450 또는 동등 이상이어야 한다.
2) FRP봉 접속캡의 재질은 KS D 3752의 SM45C 또는 이와 동등 이상이어야 하며, 아연 부착량이 450 g/㎡ 이상으로 전면이 고르게 용융아연도금을 하여야 한다.
3) 연결관의 재질은 KS D 6763 A6061 또는 이와 동등 이상이어야 한다.
4) 조가금구(볼시벨)의 재질은 알루미늄 합금(AlBrC2) 또는 동등 이상이어야 한다.
5) 지지관의 재질은 KS D 3517의 STKM 13C 또는 동등 이상이어야 한다.
6) 절연봉(FRP)은 인발성형(Propulsion)에 의한 제품을 사용하여야 하며, 내후성, 내 절연성이 우수하고 고도의 강도, 강성을 가진 품질로서 표 2를 만족하여야 한다.

[표 2] FRP 절연봉의 재질

시험 항목	품질	시험기준
인장 강도(MPa)	500 이상	KS M 3535
인장 탄성율(MPa)	30 이상
휨 강도(MPa)	500 이상
휨 탄성율(MPa)	26 이상
염 료 침 투	염료가 시료내부로 침투되지 않을 것	KS C IEC 62217

 

7) FRP의 절연하우징(외피, 갓)으로 사용되는 재질은 실리콘 고분자 절연재, 마개는 절연 고무로서 표 3에 규정한 특성을 가져야 한다.

 

[표 3] 재질 특성

시험항목	구분	단위	절연하우징	마개	시험기준
경도(Shore A)		Hs	70 ±5	70 ±5	KS M 6518
인장강도		N/㎟	3.43 이상	3.43 이상	KS M 6518
신장율		%	200 이상	200 이상	KS M 6518
내트래킹 시험		%	6시간 이상 견딜 것	-	KS C IEC 60587
가열노화시험 (100℃, 48hr)	인장강도 잔류율	%	90 이상	90 이상	KS M 6518
	신장율 잔류율	%	80 이상	80 이상
경년 변화 시험 (3 Cycle) (1 Cycle : 70 ±5 ℃에서 2시간, -40 ±2 ℃에서 2시간)		Hs	경도 변화가 15 이하일 것	경도 변화가 15 이하일 것

 

3.2 형태
형상 및 치수는 제작도면에 의한다.

3.3 제조 및 가공
3.3.1 전차선 브래킷 및 조가선 브래킷는 제작도면에 의하여 제작하되 흠, 갈라짐, 결점 등이 없도록 미려하게 끝손질을 잘 하여야 한다.
3.3.2 연결부분의 접속(지지관, 절연봉, 연결관)은 확실한 접촉이 이루어져 장기간 사용에도 진동이나 충격에 이완이 생기지 않는 구조로 제조 가공하여 전기적, 기계적 특성이 충분하도록 견고히 접속하여야 하며, 접합부 개소는 매끈하게 다듬질 처리하여야 한다.
3.3.3 전차선 조가금구와 지지관의 접촉 연결부는 평활 하도록 하여야 하고 충분히 접속할 수 있는 구조이어야 한다.
3.3.4 절연하우징은 내후성(자외선, 산소, 오존), 내절연성을 가진 실리콘고무를 절연봉 위에 동심원상으로 제작도면에 명시된 두께이상으로 일정하게 피복 하여야 한다.
3.3.5 지지관과 연결관 내에는 먼지, 수분 또는 저해물질이 들어가지 못하도록 마개로 보호시키고 접착제로 관에 접착시켜야 하며, 실리콘 등으로 방수마감 처리하여야 한다.
3.3.6 용접부의 용접면은 용접에 앞서 슬래그, 수분, 먼지, 녹, 기타 불순물을 깨끗이 제거하여야 한다.
3.3.7 용접 완료 후에는 스패터(Spatter) 및 슬래그 등을 완전히 제거하여 도금에 지장이 없도록 하여야 한다.
3.3.8 철재류의 도금은 가공 및 용접 후 끝손질을 잘하여 KS D 8308에 의거 고르게 용융아연도금을 하여야 한다.
3.3.9 볼트 및 너트는 각각 KS B 1002 및 KS B 1012에 준하고 볼트의 나사부 길이는 사용목적에 적합한것을 사용하여야 한다.
3.3.10 가동고리의 핀 및 코터핀에는 분할핀을 부착시켜야 한다.
3.3.11 터널 브래킷에서 알루미늄합금 재질의 연결관을 규정된 각도만큼 휘는 가공 작업은 휨 부분의 강도가 약해지지 않도록 하여야 하며, 부식 방지 처리(Hard-Anodizing)를 하여야 한다.
3.3.12 각 치수, 허용차는 연결고리부위, 봉 및 튜브 직경, 연결관 튜브 휨 각도, 크램프 접촉부위, 볼트, 너트, 핀, 와셔 및 제작도면 상에 특히 지정하는 것에 대하여 ±1.0 %, 이를 제외하고는 ±3.0 % 이내로 한다.

3.4 성능 및 겉모양
3.4.1 브래킷의 각 제품은 전체 조립상태에서 비틀림, 휨 및 기타 흠이 없고 미려 견고하여야 하며 충격 등에 쉽게 변형되지 않는 구조로서 각 특성에 충분히 견디어야 한다.
3.4.2 내하중 기계적 특성은 사용상태로 하여(전차선 및 조가선용 조가금구를 브래킷의 연결관 끝에서부터 안쪽으로 –100 ㎜ 위치에 물린 상태에서 조가금구 끝 부분에서 하중을 가한다) 표 4의 하중을 5분간 가했을 때 각 부에 이상이 없어야 하며 하중제거 시에는 원상태로 복귀되어야 한다.

 

[표 4] 내 하중 조건

품목	하중 종별	적용 하중	성능
전차선용	수평 인장하중	2,942 N	소재에 균열이나 파괴가 일어나 지 않아야 한다.
	수평 압축하중	2,942 N
조가선용	수직 하중	2,354 N
	수평 압축하중	2,412 N

 

3.4.3 브래킷에 수직하중을 가했을 때 처짐은 표 5 이내이어야 한다.

[표 5] 처짐 특성

품목	하중점	적용 하중	성능
조가선용	연결관 끝에서 –100 ㎜ 위치	1,177 N	연결관 끝 부분 처짐량이 65 ㎜ 이내이어야 한다.

 

3.4.4 전기적 특성은 표 6에 규정한 성능에 이상이 없어야 한다.

[표 6] 절연 특성

항목	성능	시험방법
상용주파수 건조섬락 전압	250 ㎸ 이상	KS C IEC 61109
상용주파수 주수섬락 전압	95 ㎸ 이상	KS C IEC 61109
최소 표면누설거리	1100 ㎜ 이상

 

 

4. 검사와 시험 및 품질보장
4.1 검사
4.1.1 검사의 분류
1) 겉모양 검사
2) 치수 검사
3) 접착성 검사
4.1.2 검사 방법
1) 겉모양 검사
육안으로 검사하여 외피층에 크랙, 긁힘 등의 결함이 없고, 금구부의 도금 박리현상이 없어야 한다.
2) 치수 검사
육안 및 계기등을 사용하여 제작도면의 치수를 만족하여야 한다.
3) 접착성 검사
절연 하우징을 면도칼을 이용하여 FRP 속까지 파이도록 축 방향 6.4 ㎜ 폭으로 평행하게 자르고 잡아 벗겨냈을 때 하우징과 FRP의 면이 분리되지 않아야 한다.

 

4.2 시험
4.2.1 시험의 분류
1) 절연봉(FRP) 재질 시험
2) 고분자 절연재(절연하우징 및 마개) 재질 시험
3) 용융아연도금 시험
4) 내하중 시험
5) 처짐 특성 시험
6) 상용주파 건조섬락 전압 시험
7) 상용주파 주수섬락 전압시험
8) 경년 변화 시험
9) 내 진동 시험
10) 가동고리‧조정금구, 접속캡, 연결관, 지지관 재질 시험
4.2.2 시험방법
1) 절연봉 재질시험은 3.1항 표 2의 시험항목에 대하여 시험하되 KS M 3535 및 한국철도표준규격에 규정한 시험방법에 따른다.
염료 침투시험은 KS C IEC 62217에 따르며 시료내부로 염료 침투여부를 확인한다.
2) 고분자 절연재 재질시험은 3.1항 표 3의 시험항목에 따라 KS M 6518에 의거 시험하되 가열노화 시험은 절연하우징을 100 ℃에서 48시간 가열한 후 인장강도 및 신장율이 80 % 이상이어야 한다.
내트래킹(Tracking) 시험은 KS C IEC 60587에 준하여 4.5 ㎸에서 시험하였을 때 6시간 이상 견디어야 한다.
3) 용융아연도금 시험은 KS D 0201에 의한다.
4) 내하중시험은 브래킷를 사용상태로 설치하여 표 4에 의하여 시험하였을 때 성능이 만족되어야 하며, 각 부에 이상이 없어야 한다.
5) 조가선용 브래킷 처짐 특성 시험은 표 5에 의하여 시험하였을 때 성능이 만족되어야 한다.
6) 상용주파 건조섬락 전압시험은 본 시험용 시료에 대하여 시험하며, KS C IEC 61109의 5.1.2(Low-frequency dry flashover test)의 시험방법에 따라 시험하여 표 6의 값을 만족하여야 한다.
7) 상용주파 주수섬락 전압시험은 본 시험용 시료에 대하여 시험하며, KS C IEC 61109의 6.2(Low- frequency wet flashover test)의 시험방법에 따라 시험하여 표 6의 값을 만족하여야 한다.
8) 경년변화 특성시험은 3.1항 표 3에 따라 시험하였을 때 이상이 없어야 한다.
9) 조가선용 브래킷 내진동 시험은 지지관을 고정한 상태에서 연결관 끝에서부터 안쪽으로 –50 ㎜ 위치에서 상하 수직방향의 반복 진동에 의한 진폭 +20 ㎜ ～ -20 ㎜, 주기 3～10 cycle/sec의 내 진동으로 2 × 106회 이상 시행하였을 때 각 부에 이완, 균열, 파손 등이 없어야 한다.
10) 가동고리‧조정금구는 SPS-KFCA-D4302-5016, 접속캡은 KS D 3752, 연결관은 KS D 6763, 지지관은 KS D 3517에 규정한 시험방법 및 기준에 따른다.

 

4.3 검사방식과 수준
4.3.1 검사방식
시험은 형식시험, 현장설치시험 및 전수시험으로 구분하며 다음에 의하여 시행한다.
1) 형식시험
본 제품의 초기개발 또는 제품에 영향을 줄 수 있는 설계 또는 재료의 변경 시에 해당항목에 대하여 시행하여야 하며 국가공인기관에서 시행한 시험성적서를 제출하여야 한다.
2) 현장설치시험
초기 개발시 제품에 대하여 일정기간 국가공인기관이 지정하는 곳에서 시험하며 시험 후 국가공인기관에서 시행하는 시험에 합격하여야 한다.
3) 전수시험
형식시험 및 현장설치시험에 합격한 제품에 한하여 납품 시에 실시한다.

[표 7] 시험 구분

시험	형식시험	전수시험	비고
1. 겉모양 검사	○	○
2. 치수 검사	○	○
3. 접착성 검사	○	○
4. 절연봉 재질시험	○	-
5. 고분자 절연재 재질 시험	○	-
6. 용융아연도금 시험	○	○
7. 내하중 시험	○	○
8. 처짐 특성 시험	○	○
9. 상용주파수 건조 섬락 전압 시험	○	-
10. 상용주파수 주수 섬락 전압 시험	○	-
11. 경년 변화 시험	○	-
12. 내진동 시험	○	○
13. 가동고리‧ 조정금구, 접속캡, 연결관, 지지관 재질 시험	○

 

4.3.2 검사수준
1) 겉모양 검사는 제품 전량에 대하여 시행한다.
2) 치수 검사는 1회 계약분의 각종에 대하여 5조씩 시료를 추출하여 검사하고 불량품이 발생하면 전량 불합격으로 한다.
3) 내하중시험 및 처짐 특성 시험은 50조를 단수(1로트)로 하여 로트당 1조씩 임의추출 시험한다.
4) 접착성 검사 및 내진동 시험은 100조를 단수(1로트)로 하여 로트당 1조씩 임의추출 시험한다.

4.4 합격 품질 수준
3항 및 4항의 규정에 적합할 때 합격으로 한다.

 

 

5 표시 및 포장
5.1 표시
1) 내부표시 : 제품의 사용상 지장이 없는 곳에 쉽게 지워지지 않는 방법으로 품명, 제작년월, 제작자명 또는 그 약호를 표시하여야 한다.
2) 외부표시 : 외부 포장 표면의 적당한 곳에 품명, 제작년월, 제작자명 또는 그 약호, 수량, 무게를 표시하여야 하며, 기타 필요한 추가사항은 별도로 정할 수 있다.
5.2 포장
포장 방법 및 세부사항은 인수﹡인도 당사자 간의 협정에 따른다.

 

한국철도표준규격 KRS PW 0020 - 18 (R)