양회장 블로그

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

5. 영구신장조성 기준

6. 시간에 따른 전차선 길이 변화

(Gage length 30㎜기준)

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

나. 아연도강연선(St) 조가선 사용시

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.

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

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.

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

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.

3. 곡선당김금구의 하중케이스별 계산

1) 곡선로 (R5000)

2) 직선로

4. 곡선당김금구의 재료 특성

5. 곡선당김금구의 최대응력 및 안전율

출처-국가철도공단 KRE-03180

1. 설계일반
강체 전차선 가선 방식에서 가장 먼저 고려하여야 할 것은 노선의 최대 속도이며 이것은 최대 허용 이도와 지지점간의 간격, 지지점간의 최대 허용 높이 차, 최대 경사차 등을 고려하여 결정한다.

2. 브래킷의 간격

1) 브래킷의 최대 허용 간격

2) 브래킷의 경간 조정

3. 인류구간
(1) R-bar 강체가선의 인류구간 거리는 400[m]～600[m], T-bar 강체가선의 인류구간 거리는 200[m]～250[m]을 표준으로 하며, 신축장치를 고려하여 인류구간을 조정할 수 있다.
(2) 인류구간 거리는 터널에 설치되는 환기구 및 급기구 등으로 유입되는 공기에 따라 터널 내 기온에 미치는 영향을 고려하여야 한다.

4. 편위의 기준

5. 전차선의 구배

6. 강체가선 브라켓의 경간과 지지금구
(1) 강체가선구간에서 R-bar 강체전차선의 브래킷의 간격은 10[m], T-bar 강체전차선의 브래킷은 5[m]를 표준으로 하고, 설계속도 및 처짐을 고려하여 R-bar의 경우 최대 12[m]까지 조정할 수 있다.
(2) 강체전차선을 지지하는 지지금구(지지물)의 설치 간격은 설계속도, 선로조건, 분기개소의 중심지점, 건넘선 등을 고려하여야 한다.
(3) 강체전차선로의 지지금구는 강체전차선의 지그재그 편위의 횡방향 조정, 높이 조정, 곡선로에서 회전 조정이 가능하도록 하여야 한다.
(4) 지지금구는 선로길이 방향으로 강체전차선로가 자유롭게 팽창 수축할 수 있도록 하여야 한다.

허용 고저차

7. 강체전차선의 접속

R-bar 강체전차선의 접속은 접속판(splice plate)에 의해 상호간 접속하고 기계적, 전기적으로 연속성이 확보되도록 하여야 한다.

8. 급전분기장치
강체전차선로에 접속하는 급전분기 장치는 강체에 적합한 클램프를 사용하여 체결하여야 하며, 공칭 정력전류에 적합한 것이어야 한다.

9. 램프(Ramp)
강체전차선로의 램프(Ramp)는 신축장치, 구분장치 및 분기선의 구성에서 집전장치의 원활한 통과를 위하여 각 섹션의 종단에 설치하여야 한다.

10. 신축장치
강체전차선로는 온도변화에 의한 강체전차선의 수축을 원활히 하기 위하여 1섹션마다 신축장치를 설치하여야 한다.

11. 이행장치
(1) 가공전차선 구간과 지하 강체전차선 구간의 접속구간에는 이행장치를 설치하여야 한다.
(2) 이행장치는 가공전차선과 강체전차선의 강도 차이를 점진적으로 완화하여 상호간 같아지도록 설계하여야 한다.

12. 강제전차선의 건넘선
강체전차선의 본선과 분기선에서의 건넘선은 서로 팬터그래프의 통과에 지장이 없도록 설치하여야 한다.

(1) 세로 방향
① 측선의 첫 번째 지지점과 그 옆의 본선 지지점 사이의 거리는 ≤ 1 [m]가 되도록 하여야 한다.
② 측선의 첫 번째 지지점과 두 번째 지지점 사이의 거리는 2[m]가 되어야 한다.

③ 평행 부분의 길이는 2[m] 정도로 하고 측선 부분의 압상력을 고려하여야 한다.
④ 분기 부분에 있는 지지점의 지나친 이동을 막기 위해 양 트랙에 분기 부분과 고정점간에는 적정한 거리를 유지하여야 한다.

(2) 가로 방향
① 강체 전차선의 평행 부분은 200[mm]의 이격 거리를 가져야 한다.

(3) 수직 방향
① 양 강체 전차선은 레일면 위로 같은 높이를 유지하여야 한다. 측선 강체 전차선의 높이는 가능한 한 조금 높아야 하나 본선의 것보다 절대로 낮아서는 안 된다.
② 측선 강체 전차선의 끝 부분은 위로 구부려져야 한다.

출처-국가철도공단 KRE-03170

1. 전차선 높이

(1) 가공전차선로의 전차선 공칭 높이는 5,000[mm]에서 5,200[mm]까지로 하며, 일반철도에서 표준높이는 5,200[mm], 고속철도에서는 전차선로의 설계속도, 차량제원 등을 고려하여 최적의 높이로 한다. 다만, 속도등급 200킬로급 이하에서 해당 노선의 특수화물 적재높이를 고려하여 전 구간을 5,400[mm]까지 높일 수 있다.
(2) 제(1)항에도 불구하고 기존선 전철화에 따른 터널, 과선교 등의 높이 부족개소와 선로를 고속화하는 경우나 컨테이너를 2단으로 적재하여 운송하는 선로 등의 경우에 는 열차안전운행이 확보되는 범위내에서 해당 선로의 전차선 높이를 다르게 적용 할 수 있다.
(3) 전차선로에 사전이도(pre-sag)를 주는 경우 경간 중앙부의 전차선 높이는 그 계산 값만큼 차감한 높이로 시설한다.
(4) 건널목 구간 등에서 안전을 위하여 전차선 높이를 부분적으로 높일 수 있으며, 기존에 시설되어 있는 터널이나 과선교 및 교량 등의 구조물을 통과하여야 하는 경우에 전차선 높이를 부분적으로 낮출 수 있다.
(5) 경간 내에서 전차선의 처짐은 가장 낮은 지점의 전차선 높이가 공칭 높이보다 경간 길이의 1천분의 1이내이어야 한다.

2. 강체전차선의 높이

(1) 전동차 전용 지하구간에서 강체전차선의 높이는 레일면상 4,750[㎜] 이상으로 하고, 차량 구조에 따라 조정할 수 있다.
(2) 일반철도 구간에서 강체전차선으로 설계할 경우 설계속도, 선로의 조건, 차량의 구조 등을 종합적으로 검토하여 전차선의 높이를 결정하여야 한다.

3. 전차선의 기울기

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

(2) 전차선의 기울기가 시작되는 구간의 첫번째 경간과 마지막 경간은 규정 기울기 값의 1/2의 값으로 시설한다.

전차선의 기울기(구배)

4. 전차선의 최적높이

우리나라에 운행중인 전기차(EL 8200)를 기준으로 전차선 최소 높이 기준을 검토한 것으로 일반철도 구간에서 전차선의 표준높이를 5,200mm로 한 근거는 다음과 같다.

(1) 표준정적압상력 범위내의 최소높이(EL 8,200대 기준)
① 정적압상력범위 최소높이 계산
= 팬터접은높이 + (최대집전높이 - 접은높이) × 0.2
= 4.47m + (6.87m - 4.47m) × 0.2 = 4.95m
※ EL 8,200대 접은높이 : 4.47m
EL 8,200대 최대집전높이 : 6.87m
② 열차진동, 궤도 유지보수 여유 : 0.05m
∴ 전차선 최저 높이 = 4.95m + 0.05m = 5.00m
(3) 전차선 표준 높이는 전차선의 이도와 온도변화에 의한 상,하 변동량 등의 여유와 가장 양호한 집전성능 Position을 고려하여 5,200mm로 정한다.

350킬로급 신규 건설구간의 전차선 높이는 위와 같이 결정된 RL면상 5,100㎜를 표준 전차선 높이로 적용한다.

출처-국가철도공단 KRE-03160

1. 전차선의 편위

(1) 전차선의 편위는 오버랩이나 분기구간. 강풍구간, 터널 등 특수 구간을 제외하고 궤도 중심선에서 좌우 200[㎜]를 표준으로 한다.
(2) 팬터그래프 집전판의 고른 마모를 위하여 지그재그 편위를 주어야 한다.
(3) 전차선의 편위는 선로의 곡선반경 및 궤도 조건, 열차 속도, 차량의 편위량, 바람과 온도의 영향을 고려하여야 한다.
(4) 전차선로의 시공허용오차 등을 반영하여 경간 길이별로 최적의 편위로 시설하여야 한다.
(5) 분기구간 등 특수구간의 편위는 최악의 운영환경에서도 전차선이 팬터그래프 집전판의 집전 범위를 벗어나지 않도록 시설하여야 한다.

2. 편위 기준

3. 전차선의 편위(Deviation of Contact Wire)를 정하는 요소

• 전기차 동요에 따른 집전 장치의 편위
• 풍압에 따른 전차선의 편위
• 곡선로에 의한 전차선의 편위
• 가동 브래킷, 곡선 당김 금구(pull-off arm)의 이동에 따른 전차선의 편위
• 지지물의 변형에 따른 전차선의 편위

전차선의 높이․편위는 정지 상태를 기준으로 한 것으로 전차선의 높이․편위의 측정방법은 정적인 상태에서 궤도면상에서의 가선 측정기에 의한 방법과 동적인 상태에서 전철 시험차에 의한 방법이 있다.
※ 주의 사항 : 정적인 상태에서 가선 측정기에 의한 곡선 구간의 측정은 외측 궤도를 기준으로 한다.

1. 합성전차선의 설계일반

(1) 전차선로는 가선범위를 확인하고 설계속도 및 노반조건에 따라 선정된 가선계를 적용하여 경제적으로 설계한다.
(2) 전철변전소, 구분소를 중심으로 상별․상하선별․운전계통별로 전기적으로 구분하여 급전할 수 있도록 설계한다.
(3) 전기적으로 인접한 구간에서 전차선로간의 다른 상(相) 또는 다른 전원의 접속 구간에는 절연구분장치로 설계한다.
(4) 전차선로의 운영 및 유지보수를 위하여 필요시 전기적으로 구분이 필요한 개소에 동상구분장치로 설계한다.
(5) 선로의 분기개소에는 건넘선장치를 설치한다.
(6) 인류구간별 전차선의 연결은 에어조인트로 한다.
(7) 동 설계로 선로에 따른 전차선의 선형, 높이, 편위값, 지지물의 종류와 위치, 각 구간별 인류길이와 전차선, 조가선의 조장 등을 결정한다.

2. 합성전차선의 가고

3. 사전이도
커티너리 가선방식에서 열차운행속도 향상을 위하여 설계속도 및 차량제원에 따라 경간/1,000 또는 경간/2000, 경간/3000의 사전이도(Pre-Sag)를 줄 수 있으며, 설계속도가 향상된 새로운 전차선로 시스템의 경우 별도로 정할 수 있다

4. 가공전차선 절연
(1) 구름다리․승강장․지붕 근접 등에 시설하는 조가선은 밀어 올림 등으로 접지될 우려가 있을 경우에는 애자 등을 삽입하여 무가압 조가선으로 하여야 한다.
(2) 제1항에서 조가선을 무가압으로 하였을 때에는 순환전류에 의한 장해를 방지하기 위해 그 양단의 조가선과 전차선에 균압장치를 설치하고 무가압구간은 조가선과 동등 이상의 허용전류를 가진 동연선으로 연결한다.

5. 조가선 보호
(1) 카드뮴동연선․강심동연선 및 청동연선을 사용한 조가선의 지지점에는 보호슬리브, 행거이어 개소에는 보호덮개, 소선이 손상될 우려가 있는 교차개소의 조가선은 접촉되지 않도록 설치하여 보호하여야 한다.
(2) 아연도강연선을 사용한 조가선에는 다음 각 호에 의한 조가선 보호덮개를 설치하여야 한다.

① 직선구간은 지지점에서 양방향으로 제1행거, 곡선구간은 제2행거까지
② 평행설비는 그 경간의 모든 행거까지
(3) 카드뮴동연선․청동연선 및 강심동연선을 조가선으로 사용하고 행거이어를 설치할 경우 조가선 보호덮개를 전량 설치한다.

6. 피복조가선의 시설
(1) 선상역사, 과선교 및 구름다리 하부 또는 터널입출구 등 조가선 소선 단선의 위험성이 있는 개소에는 낙하물 등에 의한 조가선 소손 및 단선의 방지를 위해 피복조가선을 설치하여야 한다. 다만 이물질을 던지거나 낙하시킬수 없는 밀폐형 구조의 선상역사, 보호망이나 안전벽이 설치된 터널 입․출구, 안전막이나 미세투시형 그물막이 설치된 과선교로서 조가선과 각부 시설물까지 1.2m이상 개소는 예외로 한다.
(2) 이중에어섹션으로 구성된 절연구분장치는 팬터그래프 통과시 발생할 수 있는 아크열로 인한 소선 단선의 방지를 위해 피복조가선을 설치하여야 한다.

7. 드로퍼의 시설
(1) 드로퍼의 설치 간격은 속도 등급에 따라 다음 표와 같이 설치할 수 있으며 전차선로의 가선시스템 및 특수경간에 따라 조정할 수 있다. 다만, 기존 산업선 전철구간(BT방식)에 한하여 드로퍼 간격을 10[m]로 설치할 수 있다.

(2) 교차장치에서 본선과 교차되는선의 드로퍼(행어이어 포함)는 서로 접촉되지 않도록 설치한다.

8. 합성전차선의 경사
전차선 지지점에서 조가선과 전차선이 만드는 면과 조가선 지지점에서 궤도면으로 내린 수직선과의 간격.

9. 전차선로 가고의 적합성 검토 사항

▪가고에 따른 동력학 특성 변화 파악
▪동력학 시뮬레이션을 통한 정상운행조건에서 동적 압상량 확인
▪동력학 시뮬레이션을 통한 최대 풍속에서 동적 압상량 확인
▪선로와 차량 조건에 따른 차량의 주행 중 동적 수직 움직임 파악
▪곡선당김금구 및 가동브래키트의 사양 확인
▪팬터그래프 게이지 확인
▪팬터그래프 최대 압상 시 곡선당김금구 및 암지지금구와의 위치관계 검토
▪최악조건에서 팬터그래프가 최대로 기울어지는 각도 계산
▪곡선당김금구 사양에 대한 팬터그래프와의 접촉관계 평가

10. 높이에 따른 팬터그래프 운동 한계 계산

11. 드로퍼 길이

드로퍼 배치

※ “선의 길이”는 아래 식으로 구한 값을 cm 단위로 반올림한 값임
     선의 길이 = 드로퍼 길이 - 크램프 길이(전선 압착부 제외) = 드로퍼 길이 - 0.065m

출처-국가철도공단 KRE-03130

1. 애자의 사용목적
전차선로의 애자는 전선 및 진동방지, 곡선당김장치 등의 부속설비를 전주, 빔, 완금등에 지지하는 경우와 전차선을 전기적으로 구분하는 경우, 또한 가동브래킷 등에 직접지지물과의 절연을 목적으로 사용한다.
전차선로용 애자는 대기중의 습도, 분진, 매연, 염해 등에 의하여 애자표면이 오손되어 그 표면저항이 저하되므로 누설전류의 증대에 따라 전기적 파괴를 발생시킬 우려가 있다. 이 애자의 파손은 즉시 전기차 운전에 지장을 초래하므로 그 형상은 가능하면 표면 누설거리가 큰 것이 적합하지만 합리적인 절연강도가 되도록 애자를 선정할 필요가 있다.

2. 사용구분

(1) 염해 우려 지역․공장지대 등 공해지역, 오염지역에는 절연성능이 보완된 애자를 사용하거나 현수애자의 경우 그 수량을 늘려 설치한다.
(2) 기기배선용 애자는 급전선 및 부급전선(보호선)에 준한다.

애자의 표준 사용구분표

3. 애자의 오손

애자가 오손되어 비나 안개에 의하여 습윤을 받으면 애자 연면의 절연이 떨어진다. 이 절연저하 때문에 국부방전이 발생되어 가청 잡음, 라디오, TV장해를 유발시키거나 심한 경우에는 플래시 오버를 일으킨다.
전차선로용 애자는 인가에 접근되거나 운전승무원이나 여객의 눈에 띄는 일이 많으므로 오손으로 인하여 방전 발광하면 사람의 마음에 불안감을 주는 일이 많아진다.
오손물의 종류에 따라 섬락전압에 미치는 영향이 크게 다르므로 애자의 오손섬락 특성은 복잡하게 되어있다. 애자의 오손물은 해염외에 공장에서 배출되는 여러 가지 화학합성물, 매연, 분진, 국부적이긴 하지만 시멘트가루 등이 있다. 이와 같은 오손물 중에서 애자의 절연에 가장 나쁜 영향을 주는 것은 물에 녹아서 강한 도전성을 나타내는 해염 등의 강전해질이다.
애자의 오손대책으로서는 애자의 증결, 애자의 세척, 실리콘 콤파운드도포 등이 있다.

(1) 애자의 오손요인
애자 오손에 영향을 미치는 주인자는 오손원에서의 거리, 지형, 풍향, 풍속, 천후, 강우량, 애자의 형상, 표면상태, 설치위치, 조가방법, 과전전압, 사용기간 등 많은 요인이 있으며 이와 같은 것의 총합이 애자의 오손실태로서 나타난다.
(2) 애자표면이 오손되었을 때 일어나는 플래시 오버(flash over) 발생과정
① 애자의 표면은 사용환경에 따라 해염 등의 오손물이 부착되어 오손된다. 이와 같은 부착물은 건조상태에서는 절연에 대하여 악영향을 미치는 일은 없으나 안개, 비, 눈 등에 의하여 습해졌을 때 오손물 중의 염분, 그 외 가용성분이 물에 용해되어 표면 누설저항이 저하되면서 상당한 누설전류가 표면을 흐르게 된다.
② 이 누설전류의 가열효과에 따라 특히, 전류밀도가 높은곳, 현수애자에서 핀, 캡 주변에 소위 건조대를 형성한다. 그 결과 국부적으로 저항이 감소되어 부담전압이 높아진다.
③ 오손의 정도가 가볍고 건조대에 걸리는 전압이 낮으면, 그 부분에는 방전이 일어나지 않으며 누설전류는 점차 감소되어 절연성은 회복된다. 그러나 오손의 정도가 높은 경우에는 최초 흐르는 전류는 크며, 건조작용이 강하므로 건조대에 걸리는 전압은 높아져서 국부 아크의 발생이 일어난다.
④ 국부 아크의 발생에 의하여 건조부분은 단락되게 되므로 아크방전의 전류를 제한하는 것은 남은 습윤부분의 저항이므로 아크발생과 동시에 누설전류는 급격하게 증대하게 된다.
⑤ 한편 가열건조 효과도 증대되므로 곧 전류는 감소되고 국부 아크도 소멸된다. 그리고 재차 표면이 습윤하게 된다.

⑥ 이와 같이하여 누설전류 서지를 반복하며, 그 결과 애자표면의 전압분포는 점점 불균등하게 되어 전압의 대부분은 건조부분에 걸리게 되어 아크는 방전의 강도를 더하여 드디어는 습윤부분의 저항이 전류를 억제할 수 없게되어 어느치에 도달하면 플래시 오버로 진전된다.

오손등급 구분

 [단위:㎎/㎠]

※ ESDD : 등가염분부착밀도(Equivalent Salt Deposit Density)

가) 염해 오손등급 적용
① 설계점이 과거 염해 고장 발생실적이 있는 지역은 기존시설 오손등급을 기준으로 설계점 오손등급을 조정하여 적용한다.
② 설계점이 신설인 개소는 간이오손 분석법<표 2>를 적용하며, 필요시 오손등급을 조정하여 적용 할 수 있다.
나) 간이 오손분석법

오손분석표 적용이 곤란한 경우 해안으로부터 설계점까지의 직선거리에 따라 적용한다.

해안거리별 오손등급 구분

 [단위:㎞]

내염기자재 활용방법

4. 애자의 오손대책

1) 과절연 설계
매연이나 분진, 염분의 오손을 고려하여 사전에 애자의 연면 절연을 강화하여 두고, 오손상태에서의 플래시 오버(flash over) 사고를 방지하는 것이 과절연 설계이다.
과절연 설계에는 애자의 증결, 표면누설거리가 긴 특수한 애자의 사용 등이 있으나 오손애자의 플래시 오버 전압은 애자의 표면누설거리에 거의 비례하여 상승한다고 생각되므로 애자의 연결개수를 증가시키는 방법이 일반적으로 채용되고 있다.

(1) 현수애자의 과절연 설계(교류 25[㎸]용 현수애자 250㎜의 경우)

(2) 장간애자의 과절연설계(교류 25[㎸]용 장간애자의 경우)

( )는 이중절연방식

2) 애자청소
오손 플래시 오버(Flash over) 사고방지를 위하여 애자를 정기적, 응급적으로 청소하는 방법이다. 
(1) 사람이 손으로 하는 청소
(2) 활선애자 청소기로 하는 청소
(3) 활선 청소장치에 의한 청소 등이 있으며 일반적으로는 전차선로를 정전시키고 사람의 손으로 하는 청소를 하고 있다.

3) 발수성 물질의 도포
애자가 오손되어도 습윤에 의하여 표면의 절연이 저하되지 않도록 애자의 표면에 발수성 물질을 도포하여 절연을 유지하는 방법이다. 이 발수성 물질에는 실리콘 콤파운드(Silicone compound)가 널리 사용되고 있다.

출처-국가철도공단 KRE-03120

1. 지선의 시설

(1) 각도주․인류주 기타 불평형장력이 작용하는 전주에는 특수한 경우를 제외하고는 지선을 시설한다.

(2) 지선은 원칙적으로 용지 내에 시설하여 통행인․자동차 등에 의하여 손상을 받지 아니하는 장소에 시설한다. 다만, 야광페인트로 도색된 보호관(보호커버)을 사용하여 위험의 우려가 없도록 시설하는 경우에는 그러하지 아니하다.
(3) 지선과 전주와의 설치 각도는 45°를 표준으로 한다. 다만, 부득이한 경우에는 30°까지 줄일 수 있다.
(4) 경사가 급한 사면 등의 지반이 붕괴될 우려가 있는 장소 또는 지반이 연약한 장소에 설치하는 지선에는 근입을 특히 깊이 하거나 또는 콘크리트 등으로 보강하여야 한다.
(5) 지선은 전차선의 인류방향과 일치하도록 시설하는 것을 원칙으로 하되, 지선이 인류 방향과 일치하기 곤란한 교량이나 특수개소 등에서는 노반의 조건을 고려하여 설치한다.

2. 지선용근가

3. 지선의 종별

3.1 사용개소별에 의한 분류
(1) 인류용지선
(2) 곡선당김용지선

각 가섭선에서 받는 횡장력 및 풍압하중과 지지주에서 받는 풍압하중의 합으로 한다.
(3) 스팬선용지선

1) 스팬선용장력의 최대치로 하며, 이는 하기 경우와 동기 경우가 있고, 그 각각에 대해 그 때의 풍압에 의한 하중을 가산하여 큰쪽을 고려하지 않으면 안 된다.
2) 지지주의 풍압하중은 각 지지선으로 등분한다.
지지주의 풍압을 각 지선으로 등분한다는 것은, 스팬선 양측의 지선으로 등분한다는 것은 아니다. 풍상측(風上側)에 있는 지선이 복수인 경우 그들의 지선으로 하중을 등분한다는 것이다.

3.2 형상별에 의한 분류
(1) 단지선
(2) 2단지선
(3) V지선
(4) 수평지선
(5) 궁형지선

4. 지선의 설비
(1) 전철용 지선설비는 다음 각 호에 의한다.
① 지선은 135[㎟], 90[㎟] 및 55[㎟]의 아연도강연선 또는 동등 이상의 아연도강봉을 사용한다.
② 가공전차선․급전선 및 부급전선의 인류용 밴드와 지선용 전주밴드는 분리하여 시설한다.
③ 가공전차선로용 지선은 V형 또는 아연도 강봉을 사용한 보통지선으로 한다. 다만, 기설된 2단 지선은 향후 개량 시까지 사용한다.
④ 지선은 하중과 토질에 적합한 콘크리트 기초 또는 지선용 블록을 사용한다.

(2) 지선을 취부 할 수 없는 경우에는 지주로 대용할 수 있다.

지선재료의 파괴강도

5. 지선의 사용제한
(1) 가공전선로의 지지물로서 사용하는 철탑은 지선을 사용하여 그 강도를 분담시키지 아니한다.
(2) 가공전선로의 지지물로서 사용하는 철주․콘크리트주는 지선을 사용하지 아니하는 상태에서 풍압하중의 1/2 이상의 하중에 견디는 강도를 가지는 경우를 제외하고는 지선을 사용하여 그의 강도를 분담시키지 아니한다.

(3) 지선의 안전율
전차선로에 사용하는 지선의 안전율은 선형일 경우 2.5이상, 강봉형일 경우 허용응력에 대하여 1.0이상으로 한다.

지선의 인상력에 저항하는 토양의 유효각도 및 단위중량

6. 지선의 도로횡단
도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 5[m] 이상으로 한다. 다만, 기술상 부득이한 경우로서 교통에 지장을 줄 우려가 없을 때에는 지표상 4.5[m] 이상, 보도의 경우에는 보도상 2.5[m] 이상으로 할 수 있다.

7. 지선의 철도횡단
전철구간에 있어서 지선은 원칙적으로 철도를 횡단하여 시설할 수 없다.

출처-국가철도공단 KRE-03110