1. 합성전차선 가선공사

 

(1) 사전준비
① 가선에 앞서 가선공사에 필요한 장비, 공구, 재료, 인원을 사전에 점검하고 선로차단이 필요한 경우 한국철도공사 주무부서와 협의하여 승인을 받는 등 필요한 조치를 하여야 한다.
② 가선에 앞서 가동브래킷은 조가선의 인장력으로 회전하지 않도록 브래킷 홀더 (Bracket holder)로 고정시켜야 하며. 가선 완료 후 브래킷 홀더(Bracket holder)를 철거하여 가동브래킷의 회전에 지장 없도록 하여야 한다.
③ 인류장치, 자동장력조정장치, 흐름방지장치 및 지선 등은 미리 설치해 둔다.
④ 섹션(Section)대장, 전차선 드럼번호 대장, 조가선 전차선 가선 순위대장, 운전명령서를 준비 및 확인하여야 한다.

 

(2) 가선 작업차
① 가선 작업차는 수송차량, 철도시설장비(모터카 포함) 또는 전차선장비, 평판차, 유개화차, 보조작업차 등으로 구성한다.
② 평판차에는 전선드럼의 높이를 임의로 조정할 수 있는 2대의 드럼 조작대를 설치하여야 하고, 전차선은 가선우선순위에 따라 드럼번호(No)순으로 적재하여야 한다.
③ 인력가선시 조작대에는 전선류에 손상을 주지 않고 연선(延線)속도를 조정할 수 있는 목재의 제동장치가 있어야 한다.
④ 평판차에는 계속적으로 연선(延線)작업을 할 수 있도록 항상 예비 전선드럼을 적재고 있어야 한다.
⑤ 유개화차로 편성시에는 유개화차 지붕에는 가선작업용 상판과 보호용 난간을 설치하여야 하며, 장물차와 연결되는 쪽의 난간 위에는 전선의 손상을 방지하기 위하여 직경 200㎜ 길이 2,500㎜정도의 통나무를 붙여야 한다.
⑥ 가선작업차(OWC : Overhead Catenary Wiring Car)를 사용하는 경우, 장비의 편성은 모터카 + 가선차 + 전선 적재차 순으로 한다.

 

 

2. 전차선 가선 

 

(1) 가선
① 전차선의 가선은 조가선 가선 후 조가선 가선 순서에 따라 인류개소에서부터 서서히 일정속도로 약 10m간격마다 S자형 가행어(Φ9㎜ 철봉) 또는 2㎜이상의 철선을 사용, 전차선을 조가선에 조가하여 연선 하되 전차선에 흠이나 결점(缺點) 또는 비틀림이 없도록 신중히 가선해야 하며 신호기 및 건널목 등의 기능에 영향을 미치지 않도록 방호하여야 한다.
② 연선이 끝나면 바로 소정의 장력으로 영구신장조성(Pre-stretch)을 시행하여 전차선 정 후 전차선의 신장이 일어나지 않도록 해야 한다.(특히, 드로퍼 지지방식의 경우 전차선 신장이 일어나면 전면 재시공의 문제가 발생하므로 주의를 요함)
③ 영구신장조성이 끝나면 조가선과 전차선을 자동장력조정장치의 요크에 연결하여 소정의 장력을 가한 다음 곡선당김장치를 소정의 전차선 높이, 가고 및 편위가 확보되도록 조정 설치하는 동시 전차선의 비틀림, 킹크 등이 없도록 교정하여야 한다. 킹크 교정 시에는 전용공구로 교정하여 전차선에 흠이 생기지 않게 하여 팬터그래프 습동이 원활하도록 해야 한다.
④ 편위 조정, 킹크, 비틀림의 교정이 끝나면 궤도의 레일측면에 소정의 드로퍼 설치위치를 표시하고 사다리차를 이용하여 표시된 위치의 수직 위의 조가선에 철선(Φ1.6 ㎜)으로 전차선의 표준높이와 구배가 유지되도록 임시 가드로퍼를 정확히 설치한 다음 사다리차로 드로퍼 위치의 가고를 정확히 실측하여 제작된 드로퍼를 견고히 설치해야 한다.
⑤ 이때 드로퍼 길이 제작의 잘못으로 전차선이 위로 당겨지거나 아래로 처지는 일이 없도록 특히 주의를 해야 한다.
⑥ 전차선 무효부분 및 인류선의 굽힘 각도는 10도 이내가 되도록 하여야 한다.
⑦ 가공전차선의 가선은 선로중심에 해야 하며 가선에 필요한 모든 장비와 공구를 완전히 구비하여 다음에 의거 안전하게 가선한다
가. 선로차단이 필요한 경우는 미리 계획을 수립하여 관계처와 협의 수속을 필한 후 (약 2주전에)에 가선차를 편성하여 가선한다.
나. 전차선 가선 장비는 한국철도시설공단에서 대여하는 모터카와 평판차 또는 보조 작업차 등으로 편성한다.
다. 조가선 및 전차선의 드럼은 가선전에 미리 당해 가선구간으로 사용하게 되어 있는 드럼을 인근 장소에 배치하고, 드럼의 적상하 또는 장비에 장착시에는 신중히 취급하여 전선에 손상이 가지 않도록 취급해야 한다.
라. 특히 전차선은 당해 가선구간에 사용하게 되어있는 전선드럼 RUN. NO 명세서를 작성 확인하여 RUN. NO에 차질이 없도록 신중을 가해야 한다.
마. 전차선과 조가선 가선시 전선드럼은 드럼 회전 조작대에 설치하여 속도조절을 임의로 할 수 있는 구조로 해야 하며 연선속도 조작의 잘못으로 전선의 킹크, 비틀림 및 소선풀림 등이 생기지 않도록 특별히 주의해야 한다.

 

(2) 전차선의 높이
① 가공전차선로의 전차선 공칭 높이는 전차선로 속도 등급에 따라 5,000㎜에서 5,200 ㎜를 표준으로 한다. 다만, 전차선로 속도 등급 200킬로급 이하에 대하여 해당 노선의 특수 화물 적재 높이를 고려하여 전 구간을 5,400㎜까지 높일 수 있다.
② 제1항에도 불구하고 선로를 고속화하는 경우나 컨테이너를 2단으로 적재하여 운송하는 선로 등의 경우에는 열차안전운행이 확보되는 범위 내에서 해당 선로의 전차선 공칭 높이를 다르게 적용할 수 있다.

 

(3) 전차선의 기울기
· 전차선 기울기는 해당 구간의 설계속도에 따라 다음 표의 값 이내로 하여야 한다. 다만 에어섹션, 에어조인트 또는 분기구간에는 기울기를 주지 않는다.

 

설계속도에 따른 기울기

속도 등급 기울기(‰)
300, 350킬로급 0
250킬로급 1
200킬로급 2
150킬로급 3
120킬로급 4
70킬로급 10

 

(4) 전차선의 편위
① 전차선의 편위는 평행구간(Overlap)이나 분기구간 등 특수 구간을 제외하고 궤도중심선에서 좌우 200㎜를 표준으로 하여야 한다.
② 팬터그래프 집전판의 고른 마모를 위하여 지그재그 편위를 주어야 하며, 선로의 곡선반경 및 궤도 조건, 열차 속도, 차량의 편위량, 바람과 온도의 영향 등을 반영하여 최적의 편위로 시설하여야 한다.
③ 분기구간 등 특수구간의 편위는 최악의 운영환경에서도 전차선이 팬터그래프 집전판의 집전 범위를 벗어나지 않도록 시설하여야 한다.

 

(5) 합성전차선의 경사
· 전차선 지지점에서 조가선과 전차선이 만드는 면과 조가선 지지점에서 궤도면으로 내린 수직선과의 간격은 다음 표에 의한다.

 

합성전차선 경사 간격

속도등급 최대간격(㎜)
250킬로급 이상 10
200킬로급 이상 50

 

(6) 전차선의 가고
① 커티너리 가선 방식에서 합성전차선의 표준가고는 다음 표에 의한다. 다만 현장여건 및 가선시스템 특성에 따라 별도로 정하여 시설할 수 있다.

 

합성전차선 표준가고

속도 등급 표준가고(㎜) 비고
70~200킬로급 960 터널구간 710mm
저가고형브래킷 500mm
250킬로급 1,200 터널구간 850mm
300,350킬로급 1,400  

② 터널 내, 역구내 빔 개소 등에서 표준가고 설치가 어려운 곳에서는 710㎜, 500㎜,
180㎜, 150㎜등으로 단축할 수 있다.

 

(7) 영구신장조성(Pre-stretch)
① 본선의 전차선 및 조가선은 전선의 신장을 적게 하기 위하여 인류장치 및 장력조정
장치를 조정하기 전에 다음과 같이 영구신장조성(Pre-stretch)을 시행하여야 한다

 

영구신장조성

구분 종별 과 장 력[kN] 인가시간  기존선
전차선 동[Cu]선 운전장력의 200% 30분 기존선
동[Cu]선.  동합금선 운전장력의 150% 72시간 신설선
조가선 동합금선 운전장력의 110% 10분 기존선,신설선

 

(8) 드로퍼
① 드로퍼의 설치 간격은 속도 등급에 따라 다음 표와 같이 설치할 수 있으며 전차선로의 가선시스템에 따라 조정할 수 있다. 다만, 기존 산업선 전철구간(BT방식)에 한하여 드로퍼 간격을 10m로 설치할 수 있다.

 

드로퍼 설치간격

속도등급 설치간격(m) 비고
350킬로급 4.5/6.5  
300킬로급 4.5/6.75  
250킬로급 3/4.5/5  
150~200킬로급 2.5/5  
70~120킬로급 2.5/5 행거이어 사용 가능

② 교차장치에서 본선과 교차되는 선의 드로퍼(행거이어 포함)는 서로 접촉되지 않도록 설치한다.
③ 드로퍼는 경간별로 미리 제작 조립하여 공급하여야 한다.
④ 표준경간이 아닌 경우의 드로퍼 설치간격은 첫째 드로퍼의 경우 5m로 하고 그 다음 터는 같은 간격으로 한다.

 

 

3. 조가선 가선

 

(1) 조가선의 가설 위치는 궤도상에서 레일의 중심선에 오도록 가선한다.
(2) 정거장 구내에서의 조가선 가선순서는 애자형섹션 절연애자 등의 삽입을 고려하여 측선 및 건넘선의 조가선을 먼저 가선한 후 본선을 가선하도록 한다.
(3) 조가선의 연선작업이 시작되기 전에 브래킷을 브래킷 홀더(Bracket holder)로 가선조정이 끝날 때까지 고정하여야 한다. 연선 완료 후로 브래킷 홀더(Bracket holder)를 철거하여 가동브래킷의 회전에 지장 없도록 하여야 한다.
(4) 조가선 연선은 가동브래킷 및 빔 하부 현수애자 설치, 지선설치, 장력조정장치, 인류장치 시공이 완료된 후 시행하여야 하며, 조가선 연선 후 전차선 연선이 종료될 때까지 종단의 장력조정장치는 조가선 장력에 해당하는 조정용 추를 전차선을 가선 할 때까지 치하여야 한다.
(5) 정거장 구내 빔 하부에 설치하는 현수애자는 애자 지지금구를 제작하여 조가선 높이가 일정하게 유지되도록 조정하여 설치하여야 한다. 영구신장 조성을 하여 조가선의 장력 조정이 끝나고 완전히 위치가 고정된 다음 가동브래킷 지지점의 조가선 접촉부분에는 조가선 보호용 동슬리브를 끼워 고정시켜야 한다.
(6) 조가선은 가선 후 영구신장조성(Pre-stretch) 표에 의한 과장력을 가하여 조가선이 드럼에 감겼던 관성과 연선과정에 의한 연신율을 감소시켜야 한다.
(7) 조가선의 접속은 크레비스형 직선접속클램프나 동슬리브 압축접속 또는 쐐기형 클램프의 접속으로 하며 클램프 접속시는 접속선 양측 조가선을 반드시 접속(균압)하여야 한다.
(8) 쐐기형 클램프 접속개소는 경간 중앙 등 조가선이 낮은 개소에는 피해야 한다.
(9) 조가선의 장력은 장력계를 사용하여 소정의 장력을 맞춘 후 장력조정 장치의 로프길이를 조정하여야 한다.

 

영구신장 조성에서 과장력과 시간

구분 선종별(㎟) 과장력(kN) 시간(분)
조가선 CdCu 70, 80, Bz 65, CuMg 65,
CuMg116
운전장력의 110% 10분

(10) 조가선 보호용 동슬리브는 U형 P1을 사용하고, 조가선 집게를 사용 조가선에 완전 밀착되게 원형으로 말아 붙여야 한다.

 

 

4. 편위조정 

 

(1) 가동브래킷, 곡선당김장치는 현지기온을 감안하여 기온이 표준온도 10℃일 때 선로와 직각을 이루도록 조정하여야 한다.
(2) 본선의 직선로 및 곡선반경 2,000m 이상의 곡선로에서는 좌, 우 200㎜의 지그재그 편위를 주고, 곡선구간의 지지점은 200㎜ 이내로, 중간지점은 150㎜ 이내로 하여야 하며, 득이한 경우는 지지점은 최대 250㎜, 중간 지점은 최대 200㎜ 이내로 설치할 수 있다.
(3) 전차선의 편위는 오버랩이나 분기구간 등 특수 구간을 제외하고 궤도중심선에서 좌우 200㎜를 표준으로 하여야 한다.
(4) 강풍구간 및 승강장 구간의 편위는 100㎜로 축소 조정하여야 하고, 승강장에서는 승강장의 외측으로 편위를 둔다.

(5) 팬터그래프 집전판의 고른 마모를 위하여 지그재그 편위를 주어야 하며, 선로의 곡선 빈경 및 궤도 조건, 열차 속도, 차량의 편위량, 바람과 온도의 영향 등을 반영하여 최적의 편위로 시설하여야 한다.
(6) 분기구간 등 특수구간의 편위는 최악의 운영환경에서도 전차선이 팬터그래프 집전판의 집전 범위를 벗어나지 않도록 시설하여야 한다.
(7) 가동브래킷의 조가선 지지부분과 보조 조가선의 지지점에는 동슬리브를 삽입 밀착시키고 볼트 조임을 완전하게 하여야 한다.
(8) 단선 터널 직선 구간 터널브래킷의 전차선 편위는 6경간(120m)을 한 싸이클로 하여 ±100㎜를 표준으로 하며, 현장여건에 따라 편위를 0~100㎜로 조정하여야 한다.
(9) 복선터널 일반브래킷 설치구간은 일반구간에 준하여 시공하되 경간이 짧은 경우 2경간을 기준으로 ±200㎜로 할 수 있다.

 

 

5.전차선 및 조가선의 접속

 

(1) 조가선 및 전차선의 본선 접속은 피해야 하며 접속개소는 팬터그래프 통과에 지장이 없도록 하고 전차선의 국부 마모가 일어나지 않도록 접속하여야 한다.
(2) 전차선 상호간 접속은 직선형접속 클램프로 하되 더블이어를 사용하여 접속할 때에는 이어금구 3개를 사용하여 이어의 상호간격이 300㎜가 되도록 설치하고 더블이어 끝에서 50~60㎜ 떨어져서 전차선의 선단을 활꼴 모양으로 매끈하게 구부려 50~60㎜ 남겨서 절단하여 팬터그래프 통과시 충격으로 진동과 국부마모가 일어나지 않도록 설치해야 한다. 그리고 더블이어의 체부력은 14,700 N-㎝ 이상이 되게 체결해야 한다.

(3) 건넘선 개소에 있어서 전차선의 접속개소는 각각의 궤도 중심선과 전차선과의 이격거리가 0∼1200㎜ 범위 안에 설치해서는 안 된다.
(4) 전차선의 무효부분에서 전차선과 대용전차선과의 접속은 수평방향으로는 1m 이상, 수직방향으로는 전차선보다 0.2m이상 되는 개소에 설치해야 한다.
(5) 신설하는 본선의 전차선은 부득이한 경우 이외에는 접속하지 아니하며 부득이하게 접속할 때에는 팬터그래프 통과에 지장이 없도록 해야 한다.
(6) 조가선의 접속은 다음 방법에 의한다.
① 조가선은 접속금구로 접속하며, 상호 균압 한다.
② 기 설치된 아연도강연선은 접속금구(BW)로 접속한다.
③ 조가선과 피복조가선 접속할 때는 접속금구를 사용하고, 피복조가선측에는 수분이 투되지 않도록 압착 시공하며, 가선장력에 충분히 견딜 수 있도록 하여야 한다.
④ 쐐기형 클램프 접속은 지지점에서 4.5m이내에서 접속하고 상호 균압 하여야 한다.

 

 

6. 균압장치

 

(1) 속도 등급 250킬로급 이상 철도의 균압 설비는 다음 각 호에 의하여 설치한다.
① 경간 중앙 드로퍼에 설치되는 M-T 균압선의 설치간격은 최대 200m이며, 균압선의 선종은 26㎟의 연동연선으로 경간의 중간 부근의 드로퍼선에 클램프로 지지시켜 설치하여야 한다. 단, 균압용 드로퍼 설치구간은 M-T 균압을 생략한다.
② 에어조인트(비절연구분)개소에는 무효전차선 부분 드로퍼지점에 일괄균압선을 설치하여야 한다.
③ 구분장치(에어섹션, 절연구분장치)개소의 절연된 인류단말부는 중간전주의 인류용 브래킷에 전차선과 전기적으로 균압하여야 한다.
④ 가압부분과 절연된 인류단말개소에는 전차선과 조가선을 전기적으로 균압하여야 한다.
⑤ 분기개소에는 연속균압선을 설치하여야 한다.

 

(2) 속도 등급 200킬로급 이하 철도의 균압설비 종별 및 사용구분는 다음 각 호에 의한다.

 

카드뮴동연선(CdCu),청동연선(Bz),마그네슘합금연선(CuMg) 조가선 사용시

사용구분 종별 사용전선㎟ 비고
일반 설비 T-M-T형 Cu 70, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
장력, 인류, 구분장치 양단 및 일정 거리 균압
(장력, 인류는 M-T형으로 가능)
M-T형 Cu 70, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
M-M-M형 Cu 50, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
--- " ---
무효부분 전차선을 조가선 대용
평행설비 및
교차장치
T-M-M-T형 Cu 100
(가요연동연선)
평행구간의 전차선 조가선
일괄 균압(에어조인트,
비상용섹션 및 교차개소)
T-M-M-M형 Cu 100
(가요연동연선)
빔하스팬선 M-S-T형 Cu 50, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
대운전전류 구간 하스팬선의
각 지지점마다
터널․구름다리 T-M형 Cdcu 70
Bz 65, CuMg65
조가선 단선시 이탈방지용

① 에어섹션의 평행부분 양단 무가압부분과 가압부분의 전차선과 조가선 상호간은 일괄 균압 한다.
② 에어조인트 개소의 평행부분 양단의 인접전차선과 조가선 상호간은 일괄 균압 한다.
③ 유효교차개소와 무효교차개소라도 전선 상호 상하수직 이격거리가 300㎜이하가 되는 무효교차개소에는 마찰 및 순환전류에 의한 손상이 없도록 상대 조가선과 전차선을 상호 일괄 균압 한다.
④ 교차장치에서 본선측 궤도 중심선과 상대전차선의 간격이 300㎜까지의 범위내에는 교교차금구 이외의 금구류를 설치해서는 안된다. 건넘선 장치에서 균압장치는 양전차선간의 간격이 500㎜인 지점에 설치하는 것을 표준으로 한다.

⑤ 일괄 균압장치를 할 때 전차선과의 접속은 급전클램프를 조가선과의 교차점에는 교차클램프를 쓰되 전선과 접촉되는 개소에는 동슬리브(급전클램프 Cu 1㎜×70㎜, 교차클램프 Cu 0.5㎜×80㎜)를 도전성 콤파운드를 발라 압착 삽입하여 설치한다.
⑥ T-M-M-T의 일괄 균압을 할 때에는 가선의 상호 이동시에 지장이 없도록 여유를 두되 그 여유분이 팬터그래프 통과에 지장되지 않도록 전차선으로 부터 300㎜ 이상 이격해야 한다.
⑦ 일반철도의 T-M-T형 균압장치 설치 위치는 2~3번 드로퍼 사이를 표준으로 한다.

 

아연도강연선(St) 조가선 사용시

사용구분 종별 사용전선(㎟) 길이(㎜) (장력조정장치 유무별)
유-유 유-무 무-무
평행설비 T-T용 Cu 100 800~1,000
M-M용 Fe 55 1,200 1,000 800
교차장치 M-T용 Cu 100 800 600 600
M-M용 Fe 55 800 600 600
M-T용 Cu 50 800 600 600
일반구간 T-T용 Cu 50 800~1,000
M-M용 Fe 55 1,200

 

(3) 다음 개소에는 연동연선 50㎟로 조가선과 전차선의 균압장치를 해야 한다
① 일반구간 250~300m마다 A형(T-M-T) 균압을 한다.
② 절연구분장치, 애자섹션 개소에는 그 양단에 M-T 균압장치를 해야 한다.
③ 균압선 설치시에는 전차선과 조가선의 흐름을 고려하여 균압선에 약간의 여유를 두어야 하며 클램프와 접촉되는 균압선에는 도전성 콤파운드를 바른 동슬리브(Cu 0.5×40㎜)를 삽입해야 한다.
④ 구름다리․승강장․지붕 근접 등에 조가선을 무가압으로 하였을 때에는 순환전류에 의한 장해를 방지하기 위해 그 양단의 조가선과 전차선에 균압장치를 설치하고 무가압 구간은 조가선과 동등 이상의 허용전류를 가진 동연선으로 연결한다.

 

(4) 다음 개소에는 CdCu 70㎟, Bz 65㎟의 또는 강심동연선(CWSR)으로 균압장치를 하여야 한다.
① 정거장간 일반개소 흐름방지장치 개소에는 T-M-T 균압장치를 시설한다.
② 인류장치 및 장력조정장치 말단에 M-T 균압장치를 시설한다.

 

(5) St 조가선 가선구간의 경우 다음 각 호에 의한다.
① 2호의 2.2 내지 2.3에 해당하는 곳에서 전차선과 전차선간에는 피더이어(Feed Ear)를 사용하고 조가선 상호간에는 아연도 철연선 Fe 55㎟를 사용 균압 한다.
② 3항의 3.1의 경우에는 Cu 50㎟ 또는 아연도 철연선 Fe 55㎟로 S형(M-T) 균압을 한다.
(6) 균압 겸용 드로퍼를 사용하는 구간을 제외하고는 조가선과 전차선은 250~300m마다 T-M-T형으로 균압함을 표준으로 한다. 이 경우 교차장치의 균압, 흐름방지장치 등도 균압설비로 간주한다. 다만, 운전전류가 큰 구간(수도권)은 균압구간을 2분의 1이하로 단축한다.

(7) 전기차가 상시 정차 출발하는 곳에는 반드시 균압장치를 하여야 한다.
(8) 터널 입․출구 및 구름다리 양쪽에는 T-M형의 균압장치를 한다.

 

 

7. 곡선당김장치

 

(1) 합성전차선의 가동브래킷 등 각 지지점에는 다음 각 호에 의한 곡선당김금구를 설치한다.
① 속도등급 200킬로급 이하 가동브래킷 곡선당김금구의 설치 각도는 레일에 대하여 궁형 L=1200은 6도. L=900은 11도로 직선형은 15도를 설치하고 순간풍속 30[m/s] 이하에서 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
② 자동장력조정장치를 설치한 합성전차선은 장력 조정에 대한 곡선당김금구의 억제 저항이 증가하지 않도록 시설하여야 한다(제89조)
(2) 궁형 곡선당김금구의 암지지금구는 궤도 중심면으로부터 1m 이상 이격시켜야 하며 부득이하게 다른 방법에 의해 설치하더라도 팬터그래프통과에 지장이 되지 않도록 시설한다.
(3) 곡선당김금구의 당김 각도는 첫 번째 드로퍼가 조가선에 의해 위로 떠오르지 않도록 시설한다.

(4) 보조곡선당김 장치의 전차선 당김선은 경동연선 50㎟ 이상, 조가선은 동일조가선을 사용한다.
(5) 보조곡선 당김장치에서 조가선 당김금구는 조가선지지 도르래 사용하여 시설한다. 부득이한 경우 곡선당김 L로드 또는 쐐기형 클램프를 사용하되 조가선 보호 슬리브를 사용 조가선을 보호해야 한다.
(6) 직선형 곡선당김금구를 빔하스팬선에 설치하는 경우는 이종금속의 접촉 등에 의한 부식 및 소선, 단선이 없도록 설치하고 동일 스팬선에 2조 이상 병설하는 경우는 순환전류에 의한 손상이 없도록 설비한다.
(7) 빔하스팬선에는 직선형(파이프제) 곡선당김금구를 사용하거나, 궁형 곡선당김금구를 사용한다.
(8) 전차선과 가동브래킷의 수평파이프 수직중심간의 거리(진동가고)는 다음 표를 표준으로 하며 허용오차의 한계를 초과하여 시설할 수 없다. 다만, 교차개소와 분기개소 등의 일부 특수개소에서는 예외로 한다.

 

진동가고

속도등급 진동가고(표준)
200킬로급 이하 350㎜
250킬로급 385㎜
300킬로급 이상 600㎜

9) 분기기 부근 등에서 중간 편위의 규정치 확보가 곤란한 지점에는 합성전차선 또는 조가선에 별도의 곡선당김장치를 시설한다. 합성전차선의 무효부분도 또한 같다.
(10) 곡선당김금구를 취부 할 수 없는 경우는 직접 조가방식 등 적당한 방법으로 합성전차선을 지지할 수 있다. 다만, 자동장력조정장치를 설치한 구간(Section)에서는 장력조정에 대한 억제저항이 증가하지 않도록 한다.

 

 

8. 건넘선 장치

 

(1) 평면 교차방식은 다음 각 호와 같이 설치하여야 한다.
① 속도등급 120킬로급 이상 선로의 교차방식은 평면교차 방식으로 시설하여야 한다.
② 교차장치는 전주위치, 경간, 가고, 편위, 전차선의 인상 높이, 선간이격거리 및 상호 절연이격거리 등에 차질이 없도록 정밀하게 설치하여야 한다.
③ 교차개소에서 팬터그래프의 본선 통과시 측선 전차선과의 측면접촉을 피할 수 있는 설비로 설치하여야 한다.

(2) 상하교차방식(교차금구를 사용하는 방식)은 다음 각 호와 같이 시설하여야 한다.
① 교차장치 설치개소의 합성전차선은 운전 빈도가 높은 주요선을 하부로 시설한다.
② 전차선이 교차하는 위치에는 교차금구를 설치하고 조가선 상호간 및 전차선 상호간 또는 조가선과 전차선을 일괄 균압 한다.
③ 교차금구는 전차선의 이동에 따라서 교차되는 전차선, 곡선 당김 금구 등과 경합해서 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
④ 교차장치에서 곡선 당김 금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
⑤ 교차금구의 표준길이는 다음과 같다.
가. 12번 분기이하 : 1,400㎜ (기설 1,200㎜)
나. 15번 분기이하 : 1,800㎜.
⑥ 교차장치에서 본선과 부본선 공히 상대측 궤도중심에서 전차선까지 거리의 300㎜ 되는 지점은 수평을 유지하여야 하고, 900㎜되는 지점은 부본선 전차선이 본선의 전차선 보다 30㎜ 높게 설치되어야 한다.

⑦ 조가선은 상호접촉에 의한 마찰 등으로 소선이 손상되지 않도록 분리하거나 양측에 보호관을 시설한다.
⑧ 교차장치 교차점에서 본선측 궤도중심과 측선측 전차선간의 간격은 1,200㎜가 되는 지점까지는 곡선 당김 금구 등 일체의 클램프를 설치해서는 안 된다.

 

(3) 평면 교차설비는 다음 각 호에 의한다.
① 열차속도 220㎞/h 이하의 직선구간에서 분기되는 개소에 시설한다.
② 건넘선장치에서 곡선당김금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
③ 본선과 측선(분기선)의 전차선 높이차는 분기궤도 속도가 90km/h이하인 경우 분기선로 전차선을 본선 보다 50mm높게 설치한다. 다만, 분기궤도 속도가 90km/h이상 및 통과궤도와 분기궤도의 속도가 같은경우 높이를 같게 설치 한다.
④ 12번 분기이하의 전철기는 전주의 위치를 전철기 중심근처에 설치한다.
⑤ 15번 분기이상의 전철기는 전주의 위치를 팬터그래프 가이드가 접촉하는 지점 (Attack point)에 설치하며 지지점에서 본선과 분기선로의 간격은 0.64±0.1m 이내 이어야 한다.

 

d 1 + d 2 + d 3 = 0.64 m
d1 : 본선의 최대편위
d2 : 두 전차선간의 거리
d3 : 분기선로의 최대편위

 

⑥ 평행개소의 인류측에서 양선의 조가선과 전차선간을 균압선으로 일괄 균압한다.
⑦ 평행개소의 인류측 지지점에 있어서 전차선의 인상 높이는 300㎜로 한다.
⑧ 평행개소의 경간은 2경간을 표준으로 설치함을 원칙으로 한다. 단, 본선 통과 속도 220km/h 이하에서는 경간이 30[m]이상일 때 1경간으로 설치할 수 있다.
⑨ 전철기의 중심을 포함하고 있는 지지물 경간은 45m이내이어야 한다.
⑩ 평행개소의 전차선 상호간격은 200㎜를 표준으로 한다.
⑪ 3커티너리 교차방식에서 조가선과 가동브래킷 파이프간 상호간섭이 발생되지 않도록 조가선 지지금구를 이용하여 57-322mm 이격 설치하여 한다.

(4) 교차개소의 조가선이 서로 접촉할 우려가 있을 때에는 건넘선(측선)에 전기차(팬터그래프) 통과에 지장 없도록 조가선보호관을 설치하여야 한다.

 

 

9. 합성전차선의 교차


(1) 합성전차선 교차는 다음 각 호에 의한다.
① 무효부분에서의 전차선 및 조가선의 교차개소는 교차금구를 설치하지 않는다.
② 조가선 및 전차선의 무효부분 교차는 되도록 접촉되지 않도록 한다. 접촉 우려가 있는 장소에는 마찰 및 순환전류에 의한 손상이 없도록 보호설비 및 균압설비를 한다.
(2) 전선 상호 및 전차선과 가선금구의 간격은 300㎜를 넘도록 시설한다.

(3) 전선간격을 300㎜를 확보할 수 없는 경우에는 양선의 조가선과 전차선간을 균압선으로 일괄 균압한다.
(4) 전선 상호간의 간격이 150㎜ 이하인 경우에는 기계적 전기적으로 접촉할 우려가 있어 조가선 양측에 보호관을 시설한다.
(5) 전선 상호간의 간격이 150㎜를 넘고 300㎜ 이하인 경우에는 조가선에 한쪽만 보호관을 시설한다.
(6) 보호관은 통기성 및 물이 빠질 수 있는 구조로 시설한다.

 

출처-국가철도공단 (KRACS 473030)

 

 

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1. 장비의 종류


· 전차선로 지지물의 기계화 시공 장비의 종류 및 사용 용도는 다음과 같다.

(1) 모터카(PMC : Power Motor Car)

구분 내용 비고
사용용도 전차선로의 점검 및 단독 유지보수와 각종 시공 장비의 견인을 목적으로 제작된 동력차  
종류 소형(PMS : Power Motor car Small type)
중형(PMM : Power Motor car Middle type)
대형(PML: Power Motor car Large type)
 

 

(2) 굴착차(DHT : Drilling Hammer Trolley)

구분 내용 비고
사용용도 전철주의 기초를 시공하기 위하여 굴착장치
(Hammer, Tri-Con Bit)를 탑재한 차량
 
구성 모터카 + 굴착차  

 

(3) 콘크리트 믹서카(CMT : Concrete Mixing Trolley)

구분 내용 비고
사용용도 전철주 및 지선 기초의 터파기 후 콘크리트를 현장에서 직타설하기 위하여 시멘트, 모래, 자갈, 물 등을 적재한 차량  
구성 모터카 + 크레인(건주) 작업차 + 콘크리트 믹서카  
편성 모터카+굴착차+모터카+크레인(건주)
작업차+콘크리트 믹서카 
 

 

(4) 크레인(건주) 작업차(CWT : Crane Working Trolley)

구분 내용 비고
사용용도 전철주 및 고정빔, 기타 중량물의 건식과 설치 이동을 위하여 평판차량에 크레인 장치를 탑재한 차량  
구성 모터카 + 평판차 + 크레인(건주) 작업차
모터카 + 평판차 + 평판차(오가장비)
 

 

(5) 보조 작업차(WOT : Worker's Operation Trolley)

구분 내용 비고
사용용도 합성 전차선의 1경간 일괄 조정 작업을 위하여 상승식 작업대를 장착한 5량 1편성의 차량  
구성 모터카(대형) + 보조작업차(5량 1편성)  

 

(6) 가선차(OWC : Overhead Catenary Wiring Car)

구분 내용 비고
사용용도 전차선 및 조가선의 일괄 가선과 급전선, 비절연보호선의 가선을 위하여 차량상부에 전선적재 및 연선장비(Pulling Guide : Pulley & Master type)를 장착한 차량  
구성 모터카+가선차 + 전선적재차(Electric Wire Loading Trolley)  

(7) 전차선로공사 중 장비사용이 필요한 공사는 중량물을 운반/인양하는 공종으로 지지물 설치(전철주,고정빔,하수강,전주대용물,평행틀,가동브래킷), 장력조정장치 설치, 기초 터파기, 전선류의 가선에 해당된다.
(8) 작업자가 탑승하는 고소작업차는 관계 법령에서 규정하는 작업 차량을 사용하여야 한다.

 

 

2. 굴착 작업

 

(1) 굴착 준비작업
① 지형 확인자는 아래와 같은 문서를 기본으로 전철주 및 지선 기초목록을 작성한다.
가. 기초도, 장주도, 선로 평면도, 측량보고서 등
② 작성되어진 목록을 가지고 다음과 같은 스티커(B5~A4 코팅지)를 작성한다.

 

전철주 및 지선기초 목록작성 

전주번호 00역~00역(00㎞ 000) 00~0호
기초의 종별 원형 000φ
건 식 위 치 (m) 궤도중심 0.0m
지선기초 0kN용
기타사항 기초 굴착차 사용

③ 굴착작업 1주일 전에 지형 확인자는 궤도를 따라가며 레일 및 침목에 적색 혹은 흰색 페인트 스프레이로 마킹을 하고 근처에 스티커를 부착한다.
④ 궤도에 부착한 스티커 작성시 사용한 문서와 똑같은 문서를 가지고 기초표시 작업을 굴착 전에 끝낸다. 궤도 중심으로부터 전주 건식위치의 중심을 마킹한다.
⑤ 원형 기초일 경우 중심만 표시
⑥ 사각기초일 경우 전체 테두리 및 중심을 표시(마킹 및 중심에 말뚝삽입)
⑦ 기초표시를 위해 지형 확인자는 직각자(3m T자), 나이론끈, 10m줄자, 페인트 스프레이 등의 공구를 이용한다.

 

(2) 지장물 조사
① 선로주변의 통신, 신호, 전력설비 등의 지하 매설물 유무확인을 전철주 기초 굴착작업 전에 끝낸다.
② 매설물이 전철주 굴착범위 내에 있는 경우 매설설비의 관계처 또는 담당부서와 협의 후 굴착전에 조치하여 만약의 사고를 방지하여야 한다.
③ 매설물의 이설이 불가피한 경우 건식위치를 조정하고 조정이 불가피한 경우에는 특수한 방법으로 작업을 해야 한다. 특수한 방법이란 현장여건에 맞는 특수 작업을 말하며 이 경우에도 관계처 또는 담당부서와 협의 후 조치하여야 한다.
④ 지하 매설물 목록은 다음 표에 의거 작성한다.

 

지하 매설물 목록 

전주번호 00역~00역(00㎞ 000) 00~0호
기초의 종별 사각(0000×0000), 원형 000φ
건 식 위 치 (m) 궤도중심 0.0m
지하매설물 파이프, 가스관, 통신케이블(동), 통신케이블(광)
이설방안 법면 끝으로 이동, 배수면 밑으로 이동
이설 불가 대책 방호관 처리, 기초에 타설

 

(3) 굴착(터파기)
① 굴착은 지반의 상태 기초의 형식에 따라 적절한 굴착차, 원형드릴, 포크레인, 특수 암반용 굴착드릴 등의 기계장비를 사용하여 작업하여야 한다.
② 선택된 장비는 규정에 있는 치수와 최소한 같은 치수로 굴착할 수 있어야 한다.
③ 굴착차량이 지형확인자가 표시한 기초위치에 정지할 수 있도록 통신장비를 소지한 유도자가 굴착차량을 유도한다.
④ 원형기초의 경우 기초의 중심이 표시되어 있어야 하고, 사각기초의 경우 기초 테두리가 표시되어 있어야 한다.
⑤ 굴착은 다음 같이 시행 한다.
가. 첫 번째 굴착한 흙은 후에 주변정리를 위해 현장에 남겨둔다.

나. 물이 고여 있을 경우 양수기로 물을 퍼낸다.
다. 시공 시는 노반의 손상 및 자갈에 흙 섞임을 방지하기 위하여 임시 지지대, 천 및 방수포 등으로 예방책을 강구한다.
라. 작업 완료 후에는 노반 및 자갈을 원상태로 복구시켜야 한다.
마. 배수로, 매설케이블, 관로 등이 손상되지 않도록 각별히 주의해야 하며 굴착위치와 수직성을 엄격히 적용하여야 한다.
바. 직매일 경우 예외적인 경우(사고로 매설 전선 손상 등)를 제외 하고는 굴착작업과 콘크리트 타설 작업은 같은 날 해야 한다.
사. 좌판식일 경우 굴착작업 후 전철주 건식 전까지 안전을 위하여 주의표, 보호울타리 등을 설치하여 안전사고 예방에 대비하여야 한다.

⑥ 잔토를 다음과 같이 처리하는 것은 절대금지 한다.
가. 선로 노반에 잔토를 뿌리는 행위
나. 자갈을 더럽히는 행위
⑦ 연약지반의 경우 흙막이 및 버팀목 등을 사용하여 기초를 강화한다.
⑧ 선로통행의 안전을 위해 덮개 및 버팀목을 설치한다.
⑨ 기초굴착이 설계도와 같이 되었는지 확인한다.
⑩ 지면 위 콘크리트 타설시 거푸집을 설치한다. 거푸집은 전주 기초 터파기 형식에 따라 기초 전체 면에 설치하거나 지면 위 돌출부까지 설치한다.
⑪ 코링형 기초의 경우는 구멍을 만들기 위해 거푸집을 설치한다.
⑫ 거푸집은 콘크리트 양생 완료 후에는 가능한 빨리 제거한다.(재사용인 경우임)
⑬ 굴착표시는 다음과 같이 한다.
가. 굴착 위치에는 주의표지판, 보호울타리 등을 반드시 설치하여 안전사고를 방지 하여야 한다.
나. 직매인 경우 굴착과 콘크리트 작업은 반드시 같은 날 작업을 완료하는 것으로 한다.
⑭ 기술적인 문제가 발생하여 굴착을 바로 할 수 없을 경우는 다음과 같다.
가. 붕괴, 수도관 또는 가스관 발견
나. 매설지선이나 전선파이프 발견
다. 동굴이나 불발탄의 발견 등
⑮ 기술적인 문제 발생 등으로 콘크리트 작업을 할 수 없는 기초는 흙이나 모래로 되 메운다.
⑯ 기초를 강화시키고 공단 감독자의 승인이 있을 경우에는 되 메우기를 하지 않아도 된다. 이때에는 작업자를 보호하기 위해서 기초위에 덮개를 설치하고 표시를 해놓는다.
⑰ 전주기초 굴착 작업 확인서를 작성한다.

 

 

3. 앵커볼트 설치작업

 

(1) 현장에서의 전철주기초형별을 확인, 측정 후 앵커볼트를 제작하며 제작 후 앵커볼트의 형별을 표시한다.

(2) 전차선로평면도, 전차선로 전주별 장주도를 확인하여 설치위치로 이동한다.
(3) 설치위치를 확인 후 앵커볼트를 설치한다.
(4) 설치 후 앵커볼트의 뒤틀림과 기울어짐이 없도록 임시고정판을 설치한다.
(5) 앵커볼트 설치가 완료되면 콘크리트를 타설한다.
(6) 기초 콘크리트 치기는 "KRACS 47 30 10 3.1.31 콘크리트 공사”에 의한다.

 

 

4.콘크리트 믹서차 타설

 

(1) 작업시 콘크리트 믹서차량의 이동거리 및 차단시간을 감안하여 적정한 장소를 선정하여야 한다. 적정장소를 선정하면 그 장소에 골재(시멘트, 모래, 자갈)를 야적할 수 있는 장소를 마련하고 콘베이어, 급수설비 등 콘크리트 믹서차량의 원활한 작업여건을 마련 하여야 한다.
(2) 현장 작업장에서 콘베이어(Conveyor)에 의한 골재와 시멘트를 적상하고 급수설비에서 물탱크에 충분한 물을 넣는다.
(3) 원형거푸집은 콘크리트를 타설할 때 측압 및 콘크리트와 외부 토사와 밀착을 고려 3㎜ 두께의 제품으로 반구형의 거푸집을 성형 제작한다.
(4) 안전시공을 위한 운전협의 후 현장으로 이동한다.
(5) 현장 도착 후 콘크리트 믹서차에 기초의 값을 Setting(강도에 따른 골재류 및 시멘트, 물의 적정한 배합)하여 생산한다.
(6) 믹서차는 물이 새지 않고 재료를 균일하게 혼합할 수 있는 것이어야 한다.
(7) 기계화 작업 시 콘크리트용 고체재료는 승인한 배치 플랜트에서 정확하게 계량한 다음 드럼에 투입하여야 하며 운반차는 반드시 물탱크 설비가 갖추어져 있어야 한다.
(8) 레미콘을 사용하는 경우 혼합골재의 최대치수는 무근 콘크리트의 경우 40㎜, 철근 콘크리트의 경우에는 15㎜를 표준으로 한다.
(9) 기계화 시공 시 믹서차에 의한 콘크리트 혼합수량은 중량이나 용적으로 계량하되 오차 한계는 1회분 1% 이하로 하여야 한다.
(10) 펌프카를 사용할 경우 작업을 용이하게 하기 위해 물을 추가할 우려가 있는 경우 반드시 공단 감독자의 승인을 득하여야 하며 사용량은 시험에 의하여 적합한 것으로 한다.
(11) 기계화 작업 시 혼합된 콘크리트의 운반속도는 다루기, 치기 및 마무리 등을 감안하여 결정하여야 하며 각 배치는 20분 이내의 간격으로 운반할 수 있어야 한다.

(12) 적절한 배합인가를 확인 후 타설한다.
(13) 시공허용 오차 범위 내에서 검사한다.
(14) 타설 후에 노반 단면을 정리하기 위해서 굴착 작업 시 처음 굴착된 흙은 남겨둔다.
(15) 타설 후에는 굴착 작업 시 처음 굴착된 흙으로 노반 단면을 깨끗하게 정리하여야 한다.

 

 

5. 전철주 기계화 시공

 

(1) 전철주 건식에 필요한 시공 작업차량을 편성한다.
(2) 설치할 전철주를 적재하여 현장으로 이동한다.
(3) 현장에 도착하면 차량의 브레이크를 작동하여 움직임이 없도록 한다.
(4) 차량에 부착 되어있는 아우트레거 빔을 가능한 한 최대로 뽑고 레거를 내려 고정한다.
(5) 작동 시 차량이 기울지 않도록 선로변을 정리하여야 한다.
(6) 차량의 붐을 작동하여 중량물로 이동한다.
(7) 크레인의 후크를 사용하여 건식 되어야할 전철주를 견고히 고정하여 작업위치로 이동하여 건식한다.
(8) 와이어의 엉킴을 방지하기 위해 중량물에 닿은 후에는 후크를 내리지 않는다.
(9) 전철주의 건식이 완료되면 역순으로 장비를 원상태로 하여 다음 작업위치로 이동한다.

 

 

출처-국가철도공단 (KRACS 473030)

 

 

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1. 보호설비의 목적, 의의


전차선로 설비가 인축이나 기타 설비에 대하여 위해를 끼칠 우려가 있을 때, 또는 외부로부터 손상을 받을 우려가 있을 때, 설치하는 설비를 보호설비라 한다.

(1) 기기류는 충분한 보안도, 신뢰도를 가져야 한다.
(2) 전선류는 소요의 전기적 특성 및 기계적 강도를 가져야 한다.
(3) 다른 설비에 악영향을 주지 않아야 한다.
(4) 보호설비로서 피뢰기, 보안기, 섬락보호설비, 주의표 등의 설계는 표준도에 의한다.

 


2. 섬락 보호방식


전철 급전회로는 지락 등의 사고가 발생하였을 때, 이것을 신속하게 검지하여, 회로를 차단하는 기능을 가진 설비와 뇌에 대한 피뢰설비에 의하여 보호되고 있다. 교류급전회로는 그 고장의 검출을 거리계전기에 의하여 검지하므로 변전소측의 보호설비에 포함하여 전차선측에도 고장의 검출을 용이하게 하는 섬락보호설비가 필요하다.

 

(1) 보호선(PW)에 의한 방식
선로를 따라 보호선을 가선하는 방식이다. 이것은 2중 절연 방식으로 지칭되며 애자의 특별 고압부와 고압부의 경계에서 연결하여 지락 도선을 PW에 접속한다. 이 방식은 우리나라에서 적용되고 있는 방식이다. 최근에 외국의 보호 방식은 전차
선로 지지물에 접촉되는 지락 고장에 대해서도 유효하도록 보호선(PW) 애자에 S형태의 혼(horn)을 설치하여 지지물의 전위 상승에 순시적으로 방전하여 금속 회로를 형성하는 방전 간극 방식이 채용되고 있다. S혼의 방전 전압은 간극에 따라 다
른데 현재는 실효값으로 8~12[kV] 정도로 하고 있다.
BT 급전 회로에서 부급 전선(NF)은 AT 급전 회로의 PW와 같은 역할을 담당하고 있다. 고장 전류가 작은 AT 급전 회로에서는 PW에 애자를 설치하여 직접 지지물에 취부하고 있다.


(2) 이중절연 보호방식

이 방식은 장간애자의 부측절연부나 현수애자의 부측절연부에 지락도선을 설비하고 그 일단을 부급전선(NF)또는 AT보호선(PW)에 접속하여 보호회로를 구성하고 애자의 섬락사고시에는 전차선과 부급전선 또는 AT보호선이 직접 금속단락되어 사고전류를 통하게 함으로서 신속하게 변전소의 차단기를 차단시키는 방식이다.
  ① 부급전선, AT보호선 및 지락도선이 지지물과 약 3,000[V]로 절연되어 있다.
  ② 애자의 섬락사고시 지지물과 대지간에 전압이 발생하지 않으므로 콘크리트주에 대하여 전기적으로 안전하다.
  ③ 이중절연 애자와 지락도선의 배선이 필요하게 되므로 설비가 복잡하게 된다.

 

(3) 단독접지방식
이 방식은 이중절연방식, AT보호방식 또는 섬락보호 지선방식을 적용할 수 없는 경우에 당해 설비를 단독으로 제1종 접지를 시행하여 급전회로의 보호를 하는 방식이다.


(4) 매설접지방식
○ 매설접지의 목적
전기철도에서 매설 접지방식은 변전소로 돌아오는 전류의 귀환을 용이하게 하고 레일 및 대지에 나타날 수 있는 위험한

수준의 장해전압을 피하도록 하기 위한 조치로, 가장 효과적인 방법은 가능한 한 많은 금속구조물을 등전위 접지망을 형성하도록 레일과 접속시키는 것이다. 등전위 접지의 주목적은 장해를 야기하는 전압차의 문제를 피하기 위함이며 변전소, 역사 등의 접지망은 접지저항 감소를 위해 전체저항을 매설접지에 접속한다.

 

(5) 교각철근 접지
철근접지 방식의 시행은 바닥철근과 접지선을 용융용접(산화구리와 알루미늄)하여 교각 상부까지 접지선 F-GV 70㎟를 인출하고(교각상부 1m) 전철주 앵커볼트와 교각철근을 용접하여 교각 공사때 일괄적으로 시행할 수 있도록 토목공사에 포함하여 시공하여야 하며 용접으로 인하여 열전도 된 부분의 접지선은 아연 도금 코팅으로 피막을 형성한 후 에폭시(Epoxy)계 고무절연 테이프로 감아서 산화방지 처리를 한후 콘크리트를 타설하여야 한다. 앵커볼트 매입 및 접지선 공사에 대하여 토목시공전에 토목시설 분야와 충분히 협의하고 공사감독은 전기부서에서 담당하는 것이 바람직하다.

 

(6) 터널접지 설비
설비의 접지를 공용하기 위하여 상․하선 터널 배수로 하부에 매설접지선을 포설하되 250m마다 접지선(F-GV 70㎟)을 인
출하여 접지단자함을 설치하여 터널내부의 시설물 접지로 활용하도록 하여야 하나, 매설접지선은 전기공사로는 시공이 불가하므로 터널공사시 매설접지선과 250m마다 접지선을 인출하도록 토목공사에 포함하여 시공하고 접지공사에 대한 감독은 전기부서에서 담당하는 것이 바람직하다. 터널내 매설접지 시공은 터널하부에 한번 시설하면 유지보수 등이 불가능 하므로 상․하선에 매설접지선을 포설하도록 한다.

 


3. 지락도선


교류 전차선로에서 애자의 섬락사고가 발생하였을 때 그 사고전류를 귀선회로(부급전선, 또는 AT 보호선)로 회귀시키는 것을 목적으로 설비되어 있는 것을 지락도선이라 한다.
(1) 지락도선은 부급전선, 보호선 및 섬락보호지선의 선종에 따라 경동연선 38[㎟], 강심알미늄연선 40[㎟] 등을 사용한다.
(2) 지락도선의 접속은 장간애자에는 지락도선용 밴드를 사용하며 지락도선과 밴드의 접속은 압착단자로 접속하고 부급전선 또는 보호선에는 클램프로 접속한다.

 

 

4. AT보호선(PW)


(1) AT보호선의 개요

AT보호선(PW : Protective Wire)은 AT급전방식의 전차선 애자류의 보호용으로서 애자의 부측을 지락도선 또는 지락도대로 접속한 가공전선이며 AT중성점과 레일을 접속하고 또한 AT와 AT의 중간부분에서 보호선용 접속선으로 레일과 접속되며 보호선과 레일은 병렬로 폐회로를 구성하고 있다.


(2) AT보호선의 설치목적
AT보호선의 목적은 급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생시에 금속회로를 구성하고, 신속하게 변전소의 차단기를 차단시켜서 애자류의 파손사고를 방지함과 동시에 지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승을 억제하여 지지물에 첨가된 전선 및 근처에 부설된 전등, 신호, 통신 등의 저압약전류회로 및 기기의 절연파괴 사고를 방지하는 것이다.


(3) 통신유도 경감
AT보호선은 레일과 폐회로를 구성하고 있기 때문에 레일의 전위상승을 억제하며 레일에서 대지로 누설하려고 하는 전류를 AT보호선에 흐르게 함으로서 통신선 등에 전자유도장해의 경감효과도 기대하고 있다.

 

(4) AT보호선의 용량
AT보호선의 선종을 결정하는 조건은 사고시의 단락전류와 그 통과시간, 전선의 강도, 레일전위 및 통신유도 등을 생각할 수 있다. 변전소 근처에서 발생한 단락사고는 선로 임피던스가 낮기 때문에 AT보호선에 대전류가 흐르므로 충분한 전류내량과 기계적 강도가 필요하게 된다. AT급전방식에서 사고전류의 통전시간은 차단기의 동작시간에 약간의 여유를 보아
서 0.5~0.6초 정도로 한다.

 

 

5. 비절연보호선(FPW)


(1) 비절연보호선의 개요
비절연보호선(FPW : Fault Protective Wire)은 단권변압기방식의 지하구간 및 공용접지방식 구간에서 섬락보호를 위하여 철재․지지물을 연접하여 설치되는 가공전선으로서 대지에 대하여 절연하지 아니하는 전선으로서 AT중성점과 레일을 접속하고 또한 AT와 AT의 중간부분에서 보호선용접속선(CPW)으로 레일과 접속되며 비절연보호선과 레일은 병렬로 폐회로를 구성하고 있다.

(2) 비절연보호선의 설치위치
비절연보호선의 설치 위치는 일반토공구간 개별 장주도를 기준으로 하부밴드에 일괄취부하는 것을 원칙으로 하고 자동설계프로그램이나 선구의 별도의 방법에 따라 설계하는 경우 발주기관과 협의하여 설계한다. 또한 통신유도방지를 위한 차폐선을 전철주에 병가할 경우는 비절연보호선을 상부밴드, 차폐선은 하부밴드에 취부한다.

 

(3) 보호선 및 비절연보호선의 선종

구 분 지역 사용전선 시설기준
보호선 및
비절연보호선
공해,염해지역 경동연선 Cu 75[㎟] 1조
청정지역 ACSR 93[㎟] 1조

 

- 보호선 및 비절연보호선에는 강심알루미늄연선을 사용하되 염해지역(내오손 B등급 이상) 및 공해(아황산가스 오염도 기준 24시간 평균치 0.05ppm이상), 터널 지역 등에는 경동연선 또는 부식방지용 전선을 선정하고 지락전류에 견딜 수 있는 굵기로 한다.
- 보호선 등의 지지와 배열은 급전선 시설에 준하고 다른 전선과의 이격거리는 섬락보호지선 시설에 준한다.
- 보호선 등의 지표상 높이는 급전선에 준한다.
- 보호선 등은 각선별(급전 방면별)로 단권변압기 상호간의 약 1~1.2[㎞] 마다 보호선용접속선으로 귀선레일(임피던스본드)에 접속하고 단말은 단권변압기의 중성점에 접속한다. 다만, 정거장구내에서는 홈 양쪽의 가장 가까운 임피던스본드 장소에 보안기를 통하여 접지 및 귀선레일(임피던스본드)에 접속한다.
- 복선 터널 내에서는 비절연보호선(FPW)을 상,하선 계통별로 각 1선으로 가선 하며, 급전선용 브라켓 등의 금구류는 섬락보호지선(FPGW)으로 연접 가선하여 터널 입출구에서는 모두 공동 접속시켜 상하선별 전차선 전주의 비절연보호선과 각각 연결하여야 한다.

- 전주 하부에 설치된 가공 보호접지 인하선의 고정 단자와 매설접지선과 임피던스본드를 통해 모든 궤도간을 서로 횡단 접속하여 비절연보호선 매설접지선 및 궤도회로가 완전 등전위가 되도록 회로를 구성하여야 한다.
- 비절연보호선 가선시는 기온에 따른 가선 장력과 이도표에 의해 정확하고 안전한 이도와 장력으로 가선하여야 한다.
- 강심알루미늄연선 사용개소에 대해서는 동선과 접속시에 이종슬리브를 사용하여야 한다.

 

 

6. 섬락보호지선


(1) 설치목적
섬락보호지선(FPGW : Flash Protection Ground Wire)은 빔 또는 완금, 애자금구 등을 직접 전기적으로 접속하고 그 중앙부에서 보안기를 통하여 부급전선 또는 AT보호선에 접속한다. 급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 또는 빔 등의 단락사고
가 발생하였을 때, 사고전류는 이 섬락보호지선으로 흘러서 대지전위가 상승되어 보안기가 동작되며 AT보호선을 통하여 변전소로 회귀하는 보호회로를 구성하기 위한 가공보호선이다. 이 방식은 주로 지지물이 철주로 시설되는 개소, 역구내, 차량 기지, 변전소의 급전선 인출구등, 전차선 설비가 복잡하며 이중절연방식을 채용하면 지락도선 때문에 점점 복잡해지며 그로 인하여 보호설비가 오히려 보안도를 저하시키게 되는 장소에 적용된다.


(2) 보호개념
이 방식의 동작원리는 섬락사고가 발생하면 사고전류는 섬락보호지선으로 흘러 대지 전위가 상승되며 보안기가 동작되어 AT보호선을 통하여 변전소로 회귀시키는 금속회로를 구성하는 보호방식이다.


(3) 보호회로의 구성
보호회로의 구성은 각 빔 또는 완금, 애자금구 등을 직접 섬락보호지선과 전기적으로 접속하여 약 1[㎞]마다 구분하고 제1종 접지공사를 시공함과 동시에 그 섬락보호 지선의 중앙부분에서 보안기를 통하여 부급전선 또는 AT보호선에 접속한다.

- 섬락보호지선에는 경동연선 38[㎟] 또는 강심알루미늄연선 58[㎟] 이상을 사용한다.
- 가공전차선 등의 가압부분과의 이격거리는 1.2[m] 이상으로 한다.
- 고저압 가공전선․통신선 등 타의 병가전선과의 이격거리는 0.5[m] 이상으로 한다.
- 절연보호방식의 전차선로에서는 약 1[㎞] 마다 구분하여 접지저항 10[Ω] 이하로 접지하고 그의 대략 중앙점에 보안기를 통하여 부급전선 또는 보호선에 접속하며, 비절연보호방식의 전차선로에서는 공용접지선에 접속한다. 다만, 정거장 길이가 긴 경우 2[㎞] 이내까지 허용할 수 있다.
- 섬락보호지선 지표상 높이는 5[m] 이상, 건널목에 있어서는 6[m] 이상으로 한다.

 

7. 보안기


교류 전차선로용 보안기란 절연보호방식(PW)에서 섬락보호지선(FPGW)과 부급전선 또는 AT보호선과의 사이에 설치되는 방전 갭(Gap)을 말한다. 애자섬락시 어느값 이상의 전압이 보안기에 걸렸을 때만 동작시키고 변전소의 사고전류 검지와 보호처리를 용이하게 하고 있다. 또 피뢰기와는 달라서 특성요소는 없으며 일정한 방전간극으로만 되어있다.


(1) 보안기의 동작원리
애자의 섬락사고가 발생하였을 때에 변전소의 차단기 동작을 확실히 하기 위하여 섬락보호지선과 부급전선과를 접속할 필요가 있으나 부급전선에는 상시 전압이 걸려있기 때문에 양선을 직접 접속하면 전주 등에 사람이 접촉되었을 때에 위험하므로 보안기를 통하여 접속하고 애자섬락 등의 이상시에 1,200[V]~2,500[V]의 전압이 보안기에 가압되었을 때만 방전간극을 아크(Arc)에 의하여 단락시켜서 사고전류는 부급전선으로 흐름과 동시에 변전소의 차단기를 동작하므로서 지지물 등의 대지 전위 상승을 억제한다.  각선별(급전 방면별)로 시설한다. 다만, AT급전구간에서 공용접지방식으로 설치된 구간은 제외한다.
(2) BT구간 정거장구내 홈 양쪽 흡상선이 설치된 가장 가까운 장소에 보안기를 설치하여 부급전선에 접속하고, 섬락보호지선을 통하여 대지와 접속한다.
(3) BT구간 정거장간에는 흡상변압기에 보안기를 설치하여 부급전선과 연결하고, 공용접지와 연결한다. 다만, 비공용접지구간은 제1종 접지로 대지와 접속한다.
(4) AT구간 정거장구내에 설치하는 보안기는 섬락보호지선 양단에 병렬로 설치, 보호선에 접속하고, 공용접지에 연결한다. 다만, 공용접지구간이 아닌 개소는 제1종 접지로 한다.
(5) AT구간 정거장간 설치된 보호선용접속선으로부터 1[㎞] 마다 보안기를 설치하여 보호선에 접속하고, 공용접지에 연결한다. 다만, 공용접지구간이 아닌 개소는 제1종 접지로 한다.
(6) 설치 높이는 지표상 3.5[m] 이상으로 하고 보안점검이 용이한 위치에 시설한다.
(7) 역간은 약 1[㎞]마다 구분 접지한 섬락보호지선의 대략 중앙점에 시설한다.
(8) 보안기와 전차선로의 가압부분, 고․저압 가공전선 및 통신선 등 병가전선과의 이격거리는 0.6[m] 이상 이격한다.

 


8. 피뢰기


(1) 개요
피뢰기란, 뇌 및 회로의 개폐 등으로 충격전압 발생시 그 전류를 대지에 흐르게 함으로써 과전압을 제한하며, 기기나 회로 등의 절연을 보호하고, 또 속류를 단시간에 차단하여 계통의 상태를 본래대로 자복하는 보호장치를 말한다.

 

(2) 피뢰기의 구조 및 구성
① 직렬갭(Gap)
직렬갭은 정상 전압에서는 방전을 하지 않고 절연상태를 유지하다가 이상전압 발생시에는 신속히 이상전압을 대지로 방전해서 이상전압을 흡수함과 동시에 계속해서 흐르는 속류를 빠른시간 내 차단하는 특성을 가지고 있다.
② 특성요소
특성요소는 탄화규소입자를 각종 결합체와 혼합하여 모양을 만든 후 고온도의 노속에서 구워낸 것으로 비저항 특성을 가지고 있어 밸브 저항체라고도 한다. 특성요소의 특징은 뇌 서지 등에 의한 큰 방전전류에 대해서는 저항값이 작아져서
제한전압을 낮게 억제함과 동시에 비교적 낮은 계통전압에서는 높은 저항값으로 속류 등을 차단하여 직렬갭에 의한 차단을 용이하게 도와주는 작용을 한다.
③ 갭리스(Gapless)형 피뢰기

산화아연(ZnO)을 주성분으로 하는 소결체를 특성요소로 하는 피뢰기로서 전압이 인가되어도 거의 전류가 흐르지 않으므로 직렬 갭(Gap)의 필요가 없으며 갭리스 피뢰기라 부르고 있다. 이 피뢰기는 인가되는 전압이 보호 레벨(Level)에 달할 때까지는 거의 전류를 흐르게 하지 않으며 실질적으로 절연물이다. 보호 레벨을 초과하는 과전압이 되면 전류를 통전하여 광범위의 방전전류치에 대하여 단자전압은 거의 일정치로 유지되며 과전압이 없어지면 즉시 방전전류가 작아진다는 특징을 갖고 있다.

 

(3) 전차선로용 피뢰기 및 절연협조

① 섬락사고 등으로 부터 전차선로 설비를 보호하고 접지전위상승을 억제하기 위하여 적정한 보호설비를 설계한다.

② 급전케이블이 설치되어있는 터널의 인입ㆍ인출구와 변전소의 인입ㆍ인출구, 가공전선과 지중선로가 접속되는 곳에는 적정한 규격의 피뢰기를 설치하여야 하며, 필요할 경우 방전계수기와 누설전류계를 포함하여 설치할 수 있다.
③ 전차선로의 절연협조는 뇌격과 지락, 단락, 내부 이상전압 등으로 인하여 전차선로 계통 내에서 발생하는 이상전류 등을 고려하여 각 설비 등에 대한 절연협조가 이루어지도록 설계하여야 한다.
④ 케이블급전선의 차폐층에 유기되는 충전전류를 방지하기 위하여 차폐층 충전전류 방전에 적합한 시스보호용 피뢰기를 다음 각호와 같이 설치하여야 한다.
- 급전케이블의 길이가 100[m] 이하인 경우 시스보호용 피뢰기를 설치하지 않는다.
- 급전케이블의 길이가 100[m]를 넘고 600[m] 이하인 경우 일단에 시스보호용 피뢰기를 설치하여야 한다.
- 급전케이블의 길이가 600[m] 이상인 경우 차폐층의 유기전압에 의해 케이블이 소손되는 것을 방지하기 위해 유기전압를 100V이하로 제한해야 하며, 이때 케이블 길이 및 설치 조건을 고려하여 시스보호용 피뢰기를 편단 또는 양단에 설치하여야 한다.

 

(4) 피뢰기의 설치장소
① 피뢰기는 흡상변압기 및 단권변압기의 1차측 및 2차측․급전용케이블 단말에 설치한다.
② 주상에 설치하는 피뢰기는 지표상 5[m] 이상 높이에 설치한다.
③ 피뢰기의 접지단자와 지중 접지도체 리드선과의 접속은 25[㎟]의 전력케이블을 사용하고 지표상 2[m] 높이까지는 절연관으로 보호한다.
④ 피뢰기 누설전류 측정이 가능하도록 피뢰기 본체와 지지대간 절연체 또는 절연애자를 삽입하여 시설한다.

 

(5) 피뢰기의 선정

① 피뢰기는 밀봉형을 사용하고 유효 보호거리를 증가하기 위하여 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 선정한다.
② 유도뢰서어지에 대하여 2선 또는 3선의 피뢰기가 동시에 동작이 우려되는 변전소 근처의 단락전류가 큰 장소에는 속류차단능력이 크고 또한 차단성능이 회로조건의 영향을 받을 우려 적은 것을 사용한다.

③ 피뢰기에 시공하는 접지공사의 접지저항치는 10[Ω] 이하로 한다.

 

 

9. 보호망


전차선로의 상부에 과선교 등의 위에서 급전선 또는 전차선로에 사람이 접촉될 우려가 있을 때에는 감전사고를 방지하는 시설을 다음과 같이 하여야 한다.
(1) 가공 전차선로에 도로, 구름다리 등이 접근하는 곳에는 필요에 따라 보호망(책)을 설치하여야 한다.
(2) 화물홈, 도로변 등 차량 및 통행인에 의하여 손상을 받을 우려가 있는 지지물은 철책, 콘크리트벽 등으로 방호설비를 하여야 한다.

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03270

 

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1. 부급전선의 지지와 배열

 

(1) 전기차에 공급된 운전용 전력을 변전소로 돌려보내는 도체를 귀선이라 하며 부급전선, 흡상선, 보호선용 접속선, 중성선 등의 설계는 표준도에 의한다.
(2) 부급전선은 가공식으로 하고 가공전차선로 지지물에 가설한다. 다만, 부득이한 경우에는 콘크리트벽․천정이나 단독주에 가설할 수 있다.
(3) 부급전선의 배열은 급전선에 준한다.

 


2. 부급전선의 선종과 표준장력

선종[㎟] 표준장력[N]
비닐절연전선 250
경알루미늄연선 200
경동연선 150
경알루미늄연선 95
2,940
2,450
8,820
980

 

 

3. 부급전선의 높이
부급전선의 높이는 급전선의 높이에 준한다.

 


4. 흡상선

(1) 흡상선은 흡상변압기 설치간격의 중앙에서 복궤조식은 임피던스본드의 중성점에, 단궤조식은 귀선레일측에 부급전선을 접속한다.
(2) 흡상선에는 600[V] 비닐절연케이블(가교폴리에틸렌절연 비닐시이스케이블[CV] 100[㎟]) 또는 이와 동등 이상의 성능을 갖는 것을 사용한다.
(3) 지중에 매설하는 경우는 트러프 또는 관로에 수용하고 궤도 밑을 횡단할 때는 노반면에서 750[㎜] 이상의 깊이에 매설한다.
(4) 지표상 2[m]의 높이까지 절연관 등으로 보호한다.
(5) 흡상선은 2본 병렬로 시설한다.

 


5. 중성선 및 보호선용접속선


(1) 중성선 및 보호선용접속선은 흡상선에 준하여 시설하되 단권변압기 설치장소에서 귀선레일과 연결된 임피던스본드의 중성점을 단권변압기의 중성점과 접속한다.
(2) 보호선용접속선은 흡상선에 준하여 시설하되 설치간격은 800[m] 이상 2.5[㎞] 이내로 하되 궤도회로 2~3개 이상 이격하여 설치한다. 다만, 1본만 시설할 수 있다.

 

 

6. 귀선로의 접속

(1) 귀선로는 우선적으로 레일을 통하므로 레일의 도전성과 연속성(이음매의 접속)이 최대로 확보되도록 설치하여야 한다.
(2) 귀선로는 임피던스를 최저로 낮추기 위해 가급적 최단거리가 되도록 설계하고 회로의 직렬 연속성이 확보 되도록 설치하여야 한다.
(3) 주 귀선레일과 변전소(AT 설치개소) 사이에 설치되는 변전소인입귀선(중성선)은 최단거리로 케이블 길이가 100[m] 이하가 되도록 설치하여야 하며 다음 각목의 2구간으로 구분되도록 설계하여야 한다. 다만, 귀선로 케이블의 전기저항 및 허용전류 등을 고려하여 타당한 경우 예외로 할 수 있다.
  ① 귀선레일로부터 변전소간에 설치된 맨홀에 위치한 접속단자까지
  ② 접속단자에서 변전소까지
(4) 접속단자와 궤도 사이의 배선 수는 궤도당 절연전선 F-GV 70[㎟] 4선으로 배선하고 각 레일간에는 절연전선 F-GV 70[㎟] 2선으로 레일에 견고히 고정 연결하여야 한다.
(5) 궤도회로가 없는 주귀선레일에 연결된 보조귀선레일(측선, 부본선 등)은 주귀선레일과 적어도 두 지점의 각 끝을 연결한다. 그러나 선로 끝 부분이며 짧은 거리만 전철화 되어 있으면 단일(두 선으로) 연결도 할 수 있다.
(6) 궤도회로가 구성되어 있고 주귀선레일에 연결되는 보조귀선레일 궤도회로의 정상적인 운전을 방해하지 않기 위해 보조귀선레일의 한쪽 끝만이 주귀선레일에 연결한다.
그러나 보조귀선레일의 길이가 적당하면(두 개의 외부접속의 허용거리와 같으면) 주귀선레일에 대한 추가적인 접속을 할 수 있으며 이 접속은 횡단접속 쪽에 위치하도록 하여야 한다. 전선의 접속은 임피던스본드의 중앙 또는 궤도공심자기유도코일에 연결하여야 한다.
(7) 보조귀선레일은 반드시 매설접지선에 연결하거나 가공보호선이 설치된 전차선로 지지물의 아래 부분에 설치된 접지단자 볼트에 접속하여야 한다.
(8) 보조귀선레일이 주귀선레일과 연결된 지점으로부터 100[m]가 초과되면 접지설치를 하여야 한다.

 

 


7. 레일이음매의 절연


전철구간 종단․귀선레일과 다른 레일과의 분기점․정거장구내 선로의 귀선종단지점 및 기타 필요한 곳에는 레일이음매 절연을 시설하여야 하며, 전차선로의 애자형 섹션과는 연직선상으로 부터3[m]이상 이격 하여야 한다.

 

 

8. 변전소인입귀선


(1) 지중식은 600[V] 비닐절연케이블 동연선 또는 이와 동등 이상의 성능을 갖는 것을 사용하고, 흡상선에 준하여 시설한다.
(2) 가공식은 급전선의 지지와 배열에 준하여 시설한다. 다만, 애자의 사용구분은 애자의 사용구분표에 의하고 귀선레일과의 접속은 흡상선에 준한다.

 

 

9. 다조포설의 저감율(η0)표

 

 

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03250

 

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1. 구분장치의 종별과 사용구분

 

구분 종별 세목 사용구분 속도[㎞/h] 비고
전기적 구분 에어섹션
(Air Section)
  동상의 본선
구분용
설계속도 동상 구분장치
애자섹션
(Section
Insulator)
현수애자제 동상 상, 하선 및
측선 구분
45 "
장간애자제 " 85 "
FRP제 " 120 "
절연구분장치
(Neutral Section)
FRP제 이상 구분 또는
교/직 구분
120  
PTFE제 이상 구분 180  
NS25 이상 구분 200  
이중에어
섹션
이상 구분 설계속도  
비상용 섹션 사고시
긴급 구분용
설계속도 상시는 전기
적으로 접속
기계적 구분 에어조인트
(Air Joint)
본선 구분 합성전차선
평행설비 구분
설계속도  
  R-Bar조인트
(Expansion
Element)
T-Bar조인트
(Expansion
Joint)
본선 구분 강체 전차선
평행 설비 구분
120 단, 설계속도에 적합한 시스템 변경
및 개발시 따로
적용 가능

 

 

2. 전기적 구분장치의 설치위치

① 복선구간에서 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치는 장내신호기의 위치와 일치시키거나 또는 그 내측에 시설한다.
② 복선구간에서 출발신호기 부근에 설치하는 구분장치는 입환을 행하는 역단 분기기에서 인상 열차 길이에 50[m]를 가산한 길이 이상 이격한다.
③ 제2호의 이격거리를 택한 경우 구분장치와 그 전방의 폐색신호기까지의 거리가 당해선구를 운전하는 열차장에 50[m]를 더한 값 이하일 경우에는 폐색신호기의 내측에 시설한다.

④ 단선구간에서 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치는 장내신호기의 외측에 당해선구를 운전하는 열차장에 50[m]를 더한 값 이상 이격한 위치에 설치하며 입환을 행하는 구간은 제2호에 준한다.
⑤ 정거장간에 설치하는 구분장치는 폐색신호기 위치와 일치시킨다. 다만, 단선구간으로 상․하의 폐색신호기의 외방이 중복할 경우에는 대향의 신호기 어느 것에서 당해선구를 운전하는 열차장에 50[m]를 더한 값 이상 이격한 위치에 시설한다.
⑥ 입․출고선에 설치하는 구분장치는 차량정지표지에서 전방 20[m] 이격한 위치에 시설한다.
⑦ 절연구분장치(Neutral Section)는 변전소 앞 및 구분소 앞 선로 곡선반경, 선로기울기,신호기 위치, 급전조건, 차량의 성능 등을 고려하여 열차타력운행이 가능한 위치 중 운영자 등 관련부서 관계자와 협의 후 설계 단계에서 선정한다.
⑧ 전기 차량이 상시 정차하는 등 전기차가 장기간 정차하는 곳에는 구분장치를 두지 않는다.

 


3. 에어섹션

(1) 두 개의 평행한 전차선 상호간의 이격거리

속도등급 이격거리[㎜] 비 고
300킬로급 이상 500 이상  
250킬로급 400 이상  
200킬로급 이하 300 이상 부득이 한 경우 250[㎜]까지 단축

 

(2) 무가압 부분의 전차선과 조가선 및 이에 근접하는 가압부분의 조가선도 상호 균압한다.
(3) 경간과 편위, 가고는 기본도에 의해 설치하여야 하며 중심전주의 쌍브래킷개소 전후에서 평행 등고 구간이 이루어지도록 한다.
(4) 구분용 애자의 하단은 본선의 전차선 높이에서 200[㎜] 이상으로 한다.
(5) 평행부분에 있어서 양방향의 전차선의 레일면 높이의 등고 부분이 500[㎜] 이상 되도록 시설한다.
(6) 평행부분의 경간은 2경간 이상으로 설치함을 원칙으로 한다. 단, 속도등급 200킬로급 이하에서는 경간이 40[m]이상 일때 1경간으로 설치할 수 있다.

 

 

4. 애자섹션

(1) 건넘선 및 측선에 설치하는 애자섹션은 본선을 통과하는 열차 팬터그래프에 지장이 없도록 본선 궤도중심으로부터 가급적 멀리 이격시켜 설치하여야 한다.
(2) 애자섹션의 설치위치는 전차선 지지점(현수지지점 포함)에서 애자섹션 중심까지(건넘선 4.5[m], 측선 1.5[m]) 이격된 위치에 설치하며, 애자섹션의 처짐 및 좌․우 진동이 최소화 되도록 하여야 한다.
(3) 애자섹션의 팬터그래프 접촉 동작부인 슬라이더부와 전차선접속부는 열차통과에 지장이 없도록 수평으로 설치하여야 한다.
(4) 애자섹션은 인류점으로부터 가급적 가까운 곳에(200[m] 이내) 설치하여 온도변화에 따른 변형이 없도록 한다.
(5) 팬터그래프 통과시 동요가 적고 아크가 완전히 끊어져 아크로 인해 절연이 파괴되지 않도록 하여야 한다.
(6) 애자섹션은 합성전차선 또는 전차선의 장력을 자동조정할 경우에 변형되지 않도록 시설한다.
(7) 애자섹션이 설치된 개소에는 구분장치 앞뒤의 전차선과 조가선을 상호 균압한다.
(8) 애자섹션의 설치위치는 레일의 절연이음매부 설치위치의 연직선상으로부터 3m 이상 이격하여 설치한다.

 

 


5. 절연구분장치의 설계


(1) 절연구분장치(Neutral Section)의 길이는 당해선구를 운행하는 전기차의 속도․팬터그래프의 성능 및 설치간격․지형조건 등을 고려하여 설계한다.
① 절연구분장치(Neutral Section)의 길이는 운행될 열차의 최대 길이와 그 열차의 팬터그래프 사이 거리(동일 회로로 연결되는 팬터그래프간 거리) 등을 고려하여 절연구간에서 다른 위상 간 전기적으로 단락시키지 않는 길이 이상으로 설계하여야 한다.
② 절연구간 내 전기차가 정차하여 자력으로 이동할 수 없는 구간은 자력 이동이 가능하도록 전원을 투입할 수 있는 개폐설비를 반영하여야 한다.


(2) 절연체를 사용하는 구분장치는 다음 각 호에 의하여 설계한다.
① 절연구간을 갖는 인류구간의 길이는 600[m] 이하로 하며 자동장력조정장치에 의한 일단 조정을 시행한다.
② 절연구분장치 양단의 전차선과 조가선을 상호 균압한다.
③ 절연구분장치 구간의 조가설비는 팬터그래프 통과로 생기는 아크(Arc)에 의한 손상이 없도록 시설한다.


(3) 이중에어섹션에 의한 절연구분장치는 다음 각 호에 의하여 설계하여 한다.

① 절연구분장치는 기본도에 따라 각 경간, 편위, 가고 등을 고려하여 정밀하게 설치하여야 한다.
② 절연구분장치는 상이 다른 두 개의 전원 사이에 무가압의 중성구간을 만들기 위해 2개의 에어섹션으로 구성되며, 두 전원이 완전하게 구분되도록 설치하여야 한다.
③ 절연구간 양측에 설치된 에어섹션의 인류주 앞쪽 중간전주 전차선 지지점에서 절연구간측으로 2.0[m] 이상 이격된 위치에 설치되는 애자 사이와 또한 두 전원의 에어섹션개소인 평행구간 조가선(중성구간 측 중간전주 쪽은 전주중심에서 2.5[m], 반대측 즉, 절연구간 끝 쪽의 중간전주의 전차선 지지점으로부터 1.5[m] 이격된 위치간)은 피복조가선으로 설치하여야 한다.
(4) 강체구간의 절연구분장치는 에어갭(Air Gap)식 또는 FRP식, 이중에어섹션방식으로 할 수 있으며 강체는 고정한다.

 

항 목 전동차 (VVVF) 비 고
A + B + C + D 1410 [㎳] 속도 110 [㎞/h]
유 효 길 이 43.08 [m] 1,410×10-3×110×103÷3,600
팬터그래프의 간격 14.05 [m]  
소요 섹션길이 57.13 ≒ 60 [m], 여유 6[m] = 총 길이 66[m]

 


6. 에어조인트

① 평행부분에서 전차선의 상호간격은 다음 표와 같이 설치하여야 한다.

속도등급 간 격 비 고
250킬로급 이하 표준 : 150[㎜]
최대 : 250[㎜]
단, 부득이한 경우 100[㎜]까지
할 수 있다
250킬로급 초과 200[㎜]  

 

② 에어조인트에서 균압장치는 제121조에 의거 설계 한다
③ 지지점에 있어서 전차선의 인상 높이는 속도등급에 따라 인상하여 접속금구 등이 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
④ 평행부분의 경간은 2경간 이상으로 설치함을 원칙으로 한다. 단, 속도등급 200킬로급 이하는 경간이 40[m]이상에서는 1경간으로 설치할 수 있다.
⑤ 평행부분에서는 단독주에 평행틀을 설치한다. 다만, 곡선개소등 평행틀에 불평형 하중이 걸리는 경우에는 복주를 설치할 수 있다.


7. 비상용섹션


(1) 비상용섹션은 재해 또는 사고시에 합성전차선을 전기적으로 구분할 필요가 예상되는 곳에 설치한다.
(2) 정거장간의 비상용섹션은 에어섹션(Air Section)에 준하여 시설한다.
(3) 정거장구내의 비상용섹션은 애자섹션(Section Insulator)에 준하여 시설한다

 

 

8. 타력운행구간의 설계


(1) 고속철도구간에서는 필요할 경우 전차선로의 사고시 열차가 타력으로 통과 할 수 있도록 ZCP(Zone for Catenary Protection, 전차선로 타력운행구간)를 설계할 수 있으며, 설치 조건은 다음과 같이 한다.
① 설계속도 및 열차의 운행 조건 등을 고려하여 설계 한다.
② ZCP의 설치구간 길이는 선로기울기 10‰이하는 20km이하로 하고, 10‰넘는 선로에서는 15km이하로 한다. 다만, ZCP전,후에 도중건넘선 등 이 있는 경우 현장 선로여건을 고려하여 설치구간 길이를 조정 할 수 있다.
③ 급전구간별 구분용 부하개폐기를 설치하고, CTC에 전차선로 ZCP 정보가 전달되도록 구성한다.

 

 

9. 구분장치의 구비조건

 

(1) 충분한 절연성을 가질 것
① 절연이 완전하고 누설전류가 적을 것
② 팬터그래프 통과시 아크가 완전히 소멸될 것
③ 아크에 의한 절연이 파괴되지 않을 것

(2) 팬터그래프의 통과에 지장이 없을 것
① 가볍고 집전상 경점이 되지 않을 것
② 팬터그래프 통과시 동요가 적으며, 적당한 압상량이 있을 것
(3) 가볍고 기계적 강도가 클 것
(4) 그 구간을 운전하는 열차의 속도에 대응할 수 있을 것
(5) 기계적 구분장치는 온도변화에 의한 전선의 신축 및 과도한 장력을 방지하도록 전차선을 적당한 간격으로 구분하여 인류할 것

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03230

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1. 전차선 및 조가선의 표준장력


(1) 전차선 및 조가선을 일괄 자동조정하는 경우

 

전차선 조가선 비고
선종[㎟] 장력[N] 선종[㎟] 장력[N]
Cu 110 9,800 CdCu 70 9,800  
CWSR 65, CuMg65  
St 90  
11,760 Bz 65
CWSR 65, CuMg65
11,760  
13,720 Bz 65, CuMg65 13,730 Cako250
Cu 170 14,700 CdCu 80 14,700  
Cu 150 13,720 Bz 65
CWSR 65, CuMg65
13,720  

 

 

(2) 전차선 및 조가선을 개별 자동조정하는 경우

 

전차선 조가선 비고
선종[㎟] 장력[N] 선종[㎟] 장력[N]
Cu 150 19,600 Bz 65, CuMg65 13,720 300킬로급
Cu-Sn 150 25,400 Bz116, CuMg116 19,600 350킬로급
Cu-Mg 150 33,320 CuMg116 22,540 400킬로급

 

 

2. 전차선 및 조가선의 접속

(1) 전차선 및 조가선의 접속지점은 팬터그래프의 통과에 지장이 없도록 시설하여야 한다.
(2) 전차선 상호간 접속은 직선형접속 클램프를 원칙으로 하되 더블이어를 사용하여 접속할수 있다.
(3) 신설시에 있어서 본선의 전차선은 부득이한 경우 이외에는 접속하지 아니한다.
(4) 조가선의 접속은 다음 방법에 의한다.
① 조가선의 접속은 압축접속 또는 접속금구로 접속하며, 접속금구로 접속한 경우에는 상호 균압한다.

② 기 설치된 아연도강연선은 접속금구로 접속한다.
③조가선과 피복조가선의 접속 및 피복 조가선 서로간을 접속할 때는 슬리브를 사용하여 압축접속을 하여야 한다.
④ 조가선용 쐐기형크램프의 접속은 지지점에서 4.5m이내 시설한다.

 

 


3. 무효부분 전차선의 조가선 대용


(1) 전차선의 무효부분에는 그 길이가 30[m] 이상으로서 접속점이 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않는 경우에 한하여 조가선으로 대체 사용할 수 있다.

 

(2) 각종전선의 특성

 

 

출쳐-국가철도공단 KRE-03220

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1. 인류구간과 장력구간
(1) 최대인류길이는 선종 및 장력, 기후에 따라 결정하며, 드로퍼는 설치간격과 선종을 고려하여 결정한다.
(2) 가공전차선로 최대 인류길이는 1,600[m]이며, 장력조정장치의 동작범위 및 표준장력거리[m]에 따라 인류길이를 적용하여야 한다.
(3) 교류 강체 가선구간의 인류구간 거리는 KR E-03170(강체전차선의 설계)에 의한다.
(4) 가공전차선의 장력구간은 인류구간의 1/2을 표준으로 하되, 곡선구간 및 구배구간 등에서 전차선로의 억제저항을 고려하여 장력구간을 선정하여야 한다.
(5) 합성전차선 무효부분 및 인류선의 굽힘각도는 10도 이내로 한다.

 


2. 인류장치
(1) 전차선․조가선 등의 인류장치는 다음 각 호 및 표준도에 의한다.
① 전차선․조가선의 인류장치는 인류구간이 800[m] 이하일 때에는 일단에 설치한다.
다만, 터널 내에서 자동장력조정장치를 설치하지 아니한 경우에는 인류구간의 양단에 수동식 인류장치를 설치할 수 있다.
② 인류장치는 지지물에 견고하게 설치한다. 다만, 부득이한 경우에는 콘크리트 옹벽 등에 시설할 수 있다.
③ 인류전용주는 가선종단주 이외에는 별도로 시설하지 아니 함을 원칙으로 한다.
④ 인류장치에서 구분용 애자는 주변여건을 고려하여 가압되어 있는 무효부분 전차선 등이 최소화 되는 위치에 설치한다.
(2) 급전선․부급전선 및 보호선은 직선접속을 원칙으로 하며 인류시 인류장치는 선로 횡단 및 터널입구 등의 취약 지점이나 보수상 필요한 곳, 횡장력이 극히 심한 구간(곡선반경 300[m] 이하)의 장력을 분할할 필요가 있는 곳에 설치한다.

 


3. 장력조정장치
(1) 가공전차선로의 장력조정장치는 자동식과 수동식으로 구분되며 그 종류는 다음과 같다.
① 자동장력조정장치
가. 활차식
나. 도르래식
다. 스프링식
② 수동장력조정장치
가. 턴버클
나. 조정스트랩

 

(2) 가공전차선로의 장력조정장치는 다음 각 호에 의한다.
① 전차선․조가선 및 빔하스팬선의 온도변화에 따른 장력변화는 자동장력조정장치에 의하여 조정함을 원칙으로 한다.
② 자동장력조정장치는 온도변화․조정거리․설치장소, 운행속도 등을 고려하여 선정한다.
③ 자동장력조정장치의 사용구분은 다음 각목에 의한다.
  가. 활차식 및 스프링식은 인류구간의 길이가 800[m]이하인 경우는 한쪽에 800[m]를 넘는 경우는 양쪽에 설치한다.
  나. 도르래식은 인류구간의 길이가 750[m]이하인 경우는 한쪽에, 750[m]를 넘는 경우는 양쪽에 설치한다.
  다. 빔하스팬선용 스프링밸런스는 빔하스팬선의 한쪽에 설치하며 빔하스펜선의 스프링밸런스는 스트로크가 스펜선쪽으로 향하도록 설치한다. 다만, 빔하스팬선을 2본 이상 연속하여 시설할 때는 스프링밸런스의 설치위치는 지그재그로 설치하고, 차고․차량기지 등에서 4선 이하인 경우는 턴버클로 할 수 있다.
④ 자동장력조정장치의 설치는 다음 각 목에 의한다.
  가. 인류구간의 한쪽에 자동장력조정장치를 설치할 경우에는 구배가 낮은쪽에 설치한다.
  나. 조가선 및 전차선은 억제저항이 적게 되도록 시설한다.
  다. 활차식과 도르래식은 표준장력에 맞는 활차비와 종류를 선택하고, 스프링식은 표준장력 및 표준장력거리에 맞는 종류를 선택한다.


(3) 수동장력조정장치의 사용구분은 다음 각 호에 의한다.
① 턴버클식 : 자동장력조정장치를 필요로 하지 아니하는 합성전차선 또는 전차선에 사용한다.
② 조정스트랩식 : 활차식에 보조용으로 사용한다.
(4) 장력조정장치의 표준도는 공단에서 따로 정한다.
(5) 방음벽 등의 외측에 설치되는 장력조정장치는 점검이 가능하도록 출입문을 설치할 수 있도록 하여야 한다. 다만 스프링식으로 장력조정장치를 설치할 경우에는 그러하지 아니한다.

 


4. 장력조정장치의 온도변화에 의한 추 이동량

(1) 2Ton 철주용

(2)  2.4Ton 철주용

(3)  2.8Ton 철주용

(4)  3Ton 철주용

(5) 철추 설치기준

구 분 1호(105.64N) 2호(283.12N) 3호(293.31N) 총중량
[N]
비 고
중량 [N] 수량 중량 [N] 수량 중량 [N] 수량
19.6 kN 105.64 1 4,246.8 15 586.62 2 4,939 2Ton 용
23.52 kN 228.28 2 5,096.16 18 586.62 2 5,894 2.4Ton 용
27.44 kN 105.64 1 6,228.64 22 586.62 2 6,921 2.8Ton 용
29.4 kN 211.28 2 611.76 23 586.62 2 7,310 3Ton 용

 

5. 영구신장조성 기준

구 분 종 별 [㎟] 과 장 력 [N] 시 간 [분] 비 고
전 차 선 Cu 170 24,500 30  
Cu 150 19,600 30 경부선
Cu 110 19,600 30 호남선
Cu 150 운전장력의 150% 72시간 신설선
Cu 110 운전장력의 150% 72시간 신설선
조 가 선 St 135 29,400 10  
St 90 15,680 10  
CdCu 70~80 14,700 10  
Bz 65 14,700 10 경부선,호남선
CdCu 70 운전장력의 110% 10 신설선
Bz 65 운전장력의 110% 10 신설선

 

6. 시간에 따른 전차선 길이 변화

(Gage length 30㎜기준)

시 간 경 과 장력 3ton (Cu C1-1) 장력 3ton (Cu C1-2) 장력 2.324ton (Cu C2-2)
연 신 [㎜] 연 신 [㎜] 연 신 [㎜]
30분 0.090 0.079 0.044
1시간 0.093 0.080 0.043
6시간 0.096 0.083 0.044
12시간 0.096 0.083 0.044
18시간 0.096 0.081 0.045
24시간 0.102 0.082 0.045
36시간 0.103 0.084 0.045
42시간 0.103 0.084 0.045
48시간 0.102 0.085 0.045
54시간 0.102 0.085 0.046
60시간 0.101 0.085 0.046
70시간 0.012 0.084 0.046

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03210

1. 속도 등급 250킬로급 이상 철도의 균압장치
① 경간 중앙 드로퍼에 설치되는 M-T 균압선의 설치간격은 최대 200[m]이며, 균압선의 선종은 26[㎟]의 연동연선으로 경간의 중간 부근의 드로퍼선에 클램프로 지지시켜 설치하여야 한다. 단 균압용 드로퍼 설치구간은 그러하지 아니한다.
② 에어조인트에서 균압장치는 팬터그래프 통과시 닿지 않는 지점에 평행구간 전차선과 조가선을 연접하여 접속하는 일괄균압선을 설치하여야 한다.
③ 구분장치(에어섹션, 절연구분장치)개소의 균압장치는 팬터그래프 통과시 닿지 않는 지점에 전차선과 조가선을 연접하여 접속하는 일괄균압선을 설치하여야 한다.
④ 가압부분과 절연된 인류단말개소에는 전차선과 조가선을 전기적으로 균압하여야 한다.
⑤ 분기개소에는 서로 분기하는 전차선과 조가선을 연접하여 접속하는 일괄균압선을 설치하여야 한다.

 


2. 속도 등급 200킬로급 이하 전차선로의 균압장치는 다음 각 호에 의한다.
① 종별 및 사용구분
가. 카드뮴동연선(CdCu), 청동연선(Bz), 마그네슘합금선(CuMg) 조가선 사용시

사용구분 종별 사용전선㎟ 사용개소 비고
일반 설비 T-M-T형 Cu 70, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
장력, 인류, 구분장치 양단 및 일정 거리 균압(장력, 인류는 M-T형으로 가능)  
M-T형 Cu 70, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
M-M-M형 Cu 50, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
장력, 인류, 구분장치 
양단 및 일정 거리 균압(장력, 인류는 M-T형으로 가능)
무효부분 전차선을 조가선 대용
평행설비 및 교차장치 T-M-M-T형 Cu 100
(가요연동연선)
평행구간의 전차선 조가선 일괄 균압(에어조인트, 비상용섹션 및 교차개소)  
T-M-M-M형 Cu 100
(가요연동연선)
빔하스팬선 M-S-T형 Cu 50, Cdcu 70,
Bz 65, CuMg65
대운전전류 구간 하스팬선의 각 지지점마다  
터널․구름다리 T-M형 Cdcu 70
Bz 65, CuMg65
조가선 단선시 이탈방지용  

 

나. 아연도강연선(St) 조가선 사용시

사용구분 종별 사용전선[㎟] 길이[㎜] (장력조정장치 유무별)
유-유 유-무 무-무
평행설비 T-T용 Cu 100 800 ~ 1,200
M-M용 St 55 1,200 1,000 800
교차장치 M-T용 Cu 100 800 600 600
M-M용 St 55 800 600 600
M-T용 Cu 50 800 600 600
일반구간 M-T용 Cu 50 800~1,000
M-M용 St 55 1,200

 

② 균압 겸용 드로퍼를 사용하는 구간을 제외하고는 조가선과 전차선은 250~300[m]마다 T-M-T형으로 균압하여야 하며, 이 경우 교차장치의 균압, 흐름방지장치 등도 균압장치로 간주한다. 다만, 운전전류가 큰 구간(수도권)은 균압구간을 2분의 1 이하로 단축한다.
③ 전기차가 상시 정차 출발하는 곳에는 균압장치를 설치하여야 한다.
④ 터널 입․출구 및 구름다리 양쪽에는 T-M형의 균압장치를 설치하여야 한다.
⑤ 평행구간 양단에서 조가선 상호간․전차선 상호간 및 조가선과 전차선간을 일괄 균압한다.

 

 

출처-국가철도공단 KRE-03200

1. 건넘선 장치
(1) 평면교차방식은 다음 각 호와 같이 설치한다.
① 본선통과 속도등급에 따른 평면교차방식은 다음과 같이 설계 한다.

본선통과 속도등급 평면교차 방식 비고
120km/h급 이상 ~220km/h급 미만 2커티너리 -
220km/h 급 이상 3커티너리 보조전차선 추가가선

② 건넘선장치는 전주위치, 경간, 가고, 편위, 전차선의 인상 높이, 선간이격거리 및 상호 절연이격거리 등에 차질이 없도록 정밀하게 설치하여야 한다.
③ 교차개소에서 팬터그래프의 본선 통과시 측선 전차선과의 측면접촉을 피할 수 있는 설비로 설치하여야 한다.


(2) 교차금구에 의한 상하교차방식은 다음 각 호와 같이 시설하여야 한다.
① 속도등급 120km/h급 이하에서 시설한다.
② 교차장치는 운전 빈도가 높은 주요선을 하부로 시설한다.
③ 전차선이 교차하는 위치에는 교차금구를 설치하고 조가선 상호간 및 전차선 상호간 또는 조가선과 전차선을 일괄 균압 한다.
④ 교차금구는 전차선의 이동에 따라서 교차한 전차선․곡선당김금구 등과 경합해서 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
⑤ 교차장치에서 곡선당김금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
⑥ 교차금구의 표준길이는 다음과 같다. 다만, 산업선의 기설 2,000[㎜]는 개량시까지 계속 사용한다.
  가. 12번 분기 이하 : 1,400[㎜](기설 1,200[㎜])
  나. 15번 분기 이상 : 1,800[㎜]
⑦ 교차장치에서 본선과 부본선 공히 상대측 궤도중심에서 전차선까지 거리의 300[㎜]되는 지점은 수평을 유지하여야 하고, 900[㎜]되는 지점은 부본선 전차선이 본선의 전차선 보다 30[㎜] 높게 설치되어야 한다.
⑧ 조가선은 상호 접촉에 의한 마찰 등으로 소선이 손상되지 않도록 분리한다.
⑨ 교차장치 교차점에서 본선측 궤도중심과 교차측 전차선간의 간격이 1,200[㎜]가 되는 지점까지는 곡선당김금구 등 일체의 크램프를 설치해서는 안 된다.

 

(3) 분기기 부근에서 전주의 건식위치

① 곡선당김장치 및 진동방지장치의 위치
② 분기기의 종별 및 배열상태
③ 경간율과 인접지지점의 선로에서의 이격관계
④ 본선의 편위와 건넘선의 편위와의 관계
⑤ 건넘선 장치의 종별

 


2. 합성전차선의 교차
(1) 건넘선 장치 이외의 합성전차선 교차는 다음 각 호에 의한다.

① 무효부분에서의 전차선 및 조가선의 교차개소는 교차금구를 설치하지 않는다.
② 조가선 및 전차선의 무효부분 교차는 되도록 접촉되지 않도록 한다. 접촉 우려가 있는 장소에는 마찰이나 순환전류에 의한 손상이 없도록 보호설비 및 균압설비를 한다.

 

(2) 교차금구의 시설방법

① 교차금구 장치는 운전빈도가 높은 주요선을 하부로 시설한다.
② 전차선이 교차하는 위치에는 교차금구를 설치하고 조가선 상호간 및 전차선 상호간 또는 조가선과 전차선을 일괄 균압 한다.
③ 교차금구는 전차선의 이동에 따라서 교차한 전차선, 곡선당김금구 등과 경합해서 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
④ 교차금구 장치에서 곡선당김금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
⑤ 교차금구의 표준길이는 다음과 같다.
  가. 12번 분기 이하 : 1,400[㎜]
  나. 16번 분기 이하 : 1,800[㎜]
⑥ 건넘선 장치에서 본선과 부본선 공히 상대측 궤도 중심에서 전차선까지 거리가 300[㎜]되는 지점은 수평을 유지하여야 한다.
⑦ 조가선은 상호 접촉되지 않도록 시설하고 부득히 접촉되는 경우 마찰 등으로 소선이 손상되지 않도록 방호한다.
⑧ 교차금구장치 교차점에서 본선측 궤도중심과 측선측 전차선간의 간격이 1,200[㎜]가 되는 지점까지는 곡선당김금구 등 일체의 클램프를 설치해서는 안 된다.
⑨ 교차점은 연간평균온도에서 교차금구 가운데 지점에 있도록 한다.
⑩ 교차금구의 양 전차선의 고저차는 주요선의 레일 중심으로부터 900mm(KTX 고속열차 운행구간은 600mm)의 위치에서 아래쪽으로 교차하고 있는 주요선에 대하여 교차 전차선의 정적 높이의 차를 0~30mm를 유지 하여야 한다.

⑪ 본선 전차선과 교차되는 측선 전차선로의 조가선을 지지하는 곳이 빔하스펜선 방식으로 현수되는 경우 조가선 현수선에는 도르래를 설치하여 높이 변화 및 장력의 Blocking을 줄이도록 한다.

 

(3) 평면교차 방식의 설계

① 건넘선 장치에서 곡산당김금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
② 12번 분기이하의 전철기에서는 전주의 위치를 전철기 중심근처에 설치한다.
③ 15번 분기이상의 전철기에서는 전주의 위치를 팬터그래프 가이드가 접촉하는 지점(Attack Point)에 설치하며, 지지점에서 본선과 분기선로의 간격은 0.64±0.1[m]이내 이어야 한다.
    0.64[m] = d1+d2+d3
    d1 : 본선의 최대 편위
    d2 : 두 전차선간의 거리
    d3 : 분기선로의 최대 편위
④ 전철기 부근에서 본선과 분기선로 전차선은 팬터그래프 가이드가 접촉하는 지점에서 분기선로 전차선은 본선 전차선보다 분기기에 따라 높거나 같게 설치한다.
⑤ 평행개소의 인류측에서 양선의 조가선과 전차선간을 균압선으로 일괄 균압 한다.
⑥ 평행개소의 인류측 지지점에 있어서 전차선의 상호 인상 높이는 300[㎜]로 한다.
⑦ 평행개소의 경간은 2경간을 표준으로 설치함을 원칙으로 한다. 단, 본선통과속도 220km/h미만에서는 경간이 30[m]이상일 때 1경간으로 설치할 수 있다.
⑧ 전철기의 중심을 포함하고 있는 지지물 경간은 45[m]이내 이어야 한다.
⑨ 평행개소의 전차선 상호간격은 200[㎜]를 표준으로 한다.

⑩ 본선과 측선 전차선 높이차

조 건 전차선 높이차 비 고
분기궤도 속도가 90km/h 이하인 경우(F18.5 이하 해당) 50㎜ 측선이 위에 위치
분기궤도 속도가 90km/h를 넘는 경우(F21 이상 해당) 0㎜ 동일 높이
통과궤도와 분기궤도의 속도가 같은 경우 0㎜ 동일 높이
측선 전차선로가 고정 장력인 경우 50㎜ 측선이 위에 위치

전차선 높이차는 분기주축전주, 측선(분기선) 첫 번째 전주 및 2경간 오버랩인 경우 오버랩 주축 전주에 대하여 모두 주어야 한다.

⑪ 3커티너리 평면교차 일반적으로 F18.5분기기의 평면교차 방식 건넘선에서는 애자형섹션(동상용)을 설치하고, F46 분기기의 건넘선에서는 에어섹션으로 설치한다.
⑫ 선구에 설치되는 궤도분기기 번호(분기기 통과속도)를 고려하여 평면교차방식을 선정하여야 한다.
⑬ 편위 기준
분기주축전주에는 본선 및 측선(분기선) 커티너리가 현수된다. 각 커티너리 편위는 각자의 궤도중심선에 따른다. 두 커티너리의 편위는 양 궤도중심선(통과궤도 및 분기궤도) 사이에 있어야 한다. 양 커티너리 사이의 최소 이격거리는 0.10m이다.

⑭ 경간길이, 가고 및 무효 인상 높이-각 전차선로 시스템의 오버랩(평행구간)의 에어조인트 설치 원칙에 따라 시설한다.
⑮ 팬터그래프 절연 가이드에 전차선이 접촉여부 검토-가이드(Horn)은 절연부로서 소모성 자재가 아니다. 금속보다 강도가 약한 유리섬유(Fiber Glass) 재질이다. 우리나라 KTX 고속열차 팬터그래프의 타흔의 원인은 주로 건널선 개소에서 발생하는 것으로 알려져 있으며, 고속선 분기 전차선로 시스템을 3 커티너리로 바꾸게 된 주요 이유가 팬터그래프 압상에 의한 절연 재질의 가이드 혼에 전차선이 부딪쳐 손상되는 것을 막기 위한 목적.

 

가. 본선 주행 시 측선 전차선과 Horn 접촉 가능성
본선을 통과하는 팬터그래프에 측선(분기선) 전차선이 접촉될 가능성을 검토하기 위한 계산 기법은 다음과 같으며 해당선구의 노선 및 차량특성에 따라 계산한다.

요 소 항 목 값(㎜) 비 고
Hp  절연 Horn 시작점의 아랫방향 높이 64 +
ys 팬터그래프에 의한 본선 전차선
압상량(동적)
  -
△Ht 본선과 분기선 전차선 사이 정적
높이차(본선 기준)
30(50) +
y 접촉 가능성y=Hp-ys+△Ht    

y<0이면 측선(분기선)이 팬터그래프 절연 가이드 부위에 접촉할 가능성이 있다는 것을 의미한다. 여기서 ys의 값은 최악조건을 가정하여 실제적인 압상량 값을 넣는 것이 합리적이다.

 

나. 궤도 분기기의 각부 거리 및 통과속도

구분 A(m) B(m) α (deg) Speed R(m) Remark
F8 12.144 14.240 7°09′10″ 25 km/h R = 165.19m Fixed Frog
(고정 크로싱)
Curved Switch
Straight Frog
F10 14.655 17.740 5°43′29″ 35 km/h R = 278.26m
F12 17.36   4°46′19″ 45 km/h R = 401.70m
F15.3 31.02   3°70′04.48″ 80 km/h R = 1,000m Moveable
Frog(가동크로싱)
Curved Switch
and Frog
F18.5 32.774 32.199 3°05′38.76″ 90 km/h R = 1,200m
F26 45.410 46.537 2°12′09.36″ 130 km/h R = 2,500m
F46 45.105 109 1°18′46.08″ 170 km/h R1 = 3,550m
R2 = ∞

 

출처-국가철도공단 KRE-03190

1. 진동방지 및 곡선당김금구 등의 설계


(1) 진동방지금구는 다음 각 호에 따라 설계한다.
① 진동방지금구는 전차선로에 작용하는 수평하중 값이 곡선에 의한 수평하중 보다 바람에 의한 수평하중 이 큰 구간에서 전차선의 횡진을 방지하기 위하여 설치한다.
② 진동방지금구를 빔하스팬선에 설치하는 경우는 이종금속의 접촉 등에 의한 부식 및 소선, 단선이 없도록 설치하고 동일 스팬선에 2조 이상 병설하는 경우는 순환전류에 의한 손상이 없도록 설비한다.

 

(2) 합성전차선의 가동브래킷 등 각 지지점에는 다음 각 호에 의한 곡선당김금구를 시설함을 원칙으로 한다.
① 속도등급 200킬로급 이하 가동브래킷 곡선당김금구의 설치 각도는 레일에 대하여 궁형은 11°, 직선형은 15°를 표준으로 하고 순간풍속 30[m/s] 이하에서 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 시설한다.
② 궁형 곡선당김금구의 설치는 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 설치한다.

 

(3) 가동브래킷을 사용하지 않고 애자 등으로 절연하여 합성전차선을 지지하는 곡선당김장치는 다음 각 호에 따라 설계한다.
① 분기기 부근 등에서 중간편위의 규정치 확보가 곤란한 지점에는 합성전차선 또는 조가선에 별도의 곡선당김장치를 시설한다. 합성전차선의 무효부분도 또한 같다.
② 곡선당김장치는 전기차의 주행 시 팬터그래프의 통과에 지장을 주지 않도록 설계한다.

 

(4) 곡선당김금구 등을 취부할 수 없는 경우는 직접 조가방식 등 적당한 방법으로 합성전차선을 지지할 수 있다.
(5) 자동장력조정장치를 설치한 구간(Section)에서 진동방지금구 및 곡선당김금구는 장력조정에 대한 억제저항이 증가하지 않도록 하여야 한다.

 


2. 진동가고
(1) 전차선과 가동브래킷의 수평파이프(진동방지파이프)의 수직 중심간격은 다음 표를 표준으로 한다. 다만, 빔하스펜선 개소의 전차선과 빔하스펜선과의 진동가고는 300[mm]를 표준으로 하고, 교차개소와 분기개소 등의 일부 특수개소에서는 예외로 한다.

속도등급 진동가고(표준) 비고
200킬로급 이하 350[㎜]  
250킬로급 385[㎜]  
300킬로급 이상 600[㎜]  

 

 

3. 곡선당김금구의 하중케이스별 계산

1) 곡선로 (R5000)

하중
케이스
앞경간
(m)
뒷경간
(m)
앞편위
(m)
현재편위
(m)
곡선반경
(m)
장력
(N)
풍압
(N/m)
지형
계수
Zone1,
일반개소
60 60 -0.05 0.20 5,000 34,000 19.13 1.0
Zone1,
노출개소
55 55 -0.05 0.20 5,000 34,000 19.13 1.3
Zone2,
일반개소
50 50 -0.05 0.20 5,000 34,000 29.15 1.0
Zone2,
노출개소
45 45 -0.05 0.20 5,000 34,000 29.15 1.3
하중 케이스 곡선반경으로
인한 횡장력(N)
편위로 인한
횡장력(N)
풍압으로 인한
횡장력 (N)
횡장력의
합 (N)
여유율(15%)
(N)
안전율(2.5)
(N)
Zone1,
일반개소
408 283.3 1,148 1,839 2,115 5,288
Zone1,
노출개소
374 309.1 1,368 2,051 2,359 5,896
Zone2,
일반개소
340 340.0 1,458 2,138 2,458 6,145
Zone2,
노출개소
306 377.8 1,705 2,389 2,747 6,869

 

2) 직선로

하중
케이스
앞경간
(m)
뒷경간
(m)
앞편위
(m)
현재편위
(m)
곡선반경
(m)
장력
(N)
풍압
(N/m)
지형
계수
Zone1,
일반개소
65 65 -0.20 0.20 10,000 34,000 19.13 1.0
Zone1,
노출개소
60 60 -0.20 0.20 10,000 34,000 19.13 1.3
Zone2,
일반개소
55 55 -0.20 0.20 10,000 34,000 29.15 1.0
Zone2,
노출개소
50 50 -0.20 0.20 10,000 34,000 29.15 1.3
하중 케이스 곡선반경으로
인한 횡장력(N)
편위로 인한
횡장력(N)
풍압으로 인한
횡장력 (N)
횡장력의
합 (N)
여유율(15%)
(N)
안전율(2.5)
(N)
Zone1,
일반개소
0.0221 418.5 1,243 1,662 1,911 4,778
Zone1,
노출개소
0.0204 453.3 1,492 1,945 2,237 5,593
Zone2,
일반개소
0.0187 494.5 1,603 2,098 2,412 6,031
Zone2,
노출개소
0.0170 544.0 1,895 2,805 2,805 7,011

 

 

4. 곡선당김금구의 재료 특성

항목 재료 항복강도
(N/㎟)
인장강도
(N/㎟)
탄성계수
(N/㎟)
파이프 A6061 TD T6 245 이상 295 이상  70×103 

 

 

5. 곡선당김금구의 최대응력 및 안전율

단면형상 치수 재질 응력 (MPa) 안전율
(A/B)
비고
항복 비고(A) 최대(B)
단면형상 23w×3.5t×42h A6061 TD T6 245 199.9 1.22 만족

 

출처-국가철도공단 KRE-03180

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