이선의 종류

이선의 종류

 

가. 소이선(Pantograph 진동에 따른 이선)

이선시간이 수십 분의 일초 정도의 것으로, 전차선 또는 Pantograph 습판의 미진동에 따른 것으로 생각되고 있다.

 

나. 중이선(불연속점〔경점〕의 이선)

이선 시간이 수분의 일초 정도의 것으로 주로 Pantograph가 경점등의 충격에 따라 운동하여 전차선과의 이선 충격이 반복되는 데 따라 발생되는 것으로 통상10～100㎳로 수회 반복되는 상태를 말하며, 이와 같은 이선을 방지하는데는 제거가능한 경점은 제거하고 제거될 수 없는 경점은 전차선의 높이, 탄성계수, 질량의 변화를 작게하는 방안 등이다.

 

다. 대이선(지지점 주기의 이선)

전차선의 경성점 또는 연성점에 의하여 일어나는 것으로서 보통 이선 시간이 수분의 일초로부터 1～2초 정도이다.

전차선의 지지점을 통과 한 직후에 Pantograph 전체가 도약하여 발생하는 현상으로 전차선의 지지점 간격의 주기로 하여 발생한다. 가선의 탄성이 지지점 부근에서는 강하고, 지지점과 지지점 중간에서는 약하기 때문에 압상량이 일정한 Pantograph는 그 아래를 추종하면서 주행하게 된다. 어느 정도 이상에서는 관성력이 작용하여 Pantograph가 추종하지 않게되고 이윽고 Pantograph와 가선의 진동이 공진에 가까운 상태가 된다. 결국 속도가 높게되면 완전한 공진에 도달하게 되고 진동의 진폭은 최대로 된다.

이 이선이 집전을 불가능하게 하여 고속도화에 장애가 된다.

 

(1) 전차선에 미치는 이선 영향

이선이 전차선에 주는 영향은 열차 속도와 집전전류에 따라 변화한다. 이선 하는 개소의 부근의 전차선 마모는 다음과 같은 영향을 갖게 된다.

(가) 이선될 때에 발생하는 Arc에 의하여 전차선의 미소 부분에 용손이 발생한다. 이것이 전차선의 마모를 촉진하는 원인이 된다.

(나) 이선하기 직전 또는 재 착선 시에 전차선과 Pantograph간의 접촉력이 순간적으로 크기 때문에 그 부분의 전차선이 쉽게 마모된다.

(다) Pantograph가 항상 이선하여 통과하는 개소의 전차선은 표면이 변색한 다 든지 용손하지만 마모는 진행되지 않는다.

그러나 이선 개소의 전후부분에 마모가 급속하게 진행되는 개소가 있다.

또 전차선에 굴곡이 있는 개소, Overlap구간, 건넘선, 지지점붐근, Double ear접속개소 등에서 이선이 발생하기 쉽고 그와 같은 특정의 장소에서 여러번 반복 이선하게 되면 전차선의 마모가 빨리 진행된다.

직류 구간의 Air section을 역행하여 통과할 때 이상마모가 발생하는 것이 대표적인 경우이다.

 

(2) 이선에 따른 장애

(가) 전차선의 Arc 방전에 따른 열화, 손상

전차선 표면에 아크 스포트가 생겨서 이상마모의 원인이 된다. 또 이때 전차선의 피로 단선의 계기가 되는 예가 간혹있고, 직류구간에는 아크의 영향이 크다.

(나) Pantograph의 아크 방전에 따른 열화, 손상

Arc 방전이 심하면 Pantograph 습판의 마모가 빨라지고 때에 따라서는 전체가 용단된다. 직류구간에서는 교류구간에 비하여 전동차(부하) 전류가 크기 때문에 Pantograph에 대한 영향이 크다. 또 카본, 동습판은 아크성이 우수하다.

대이선에서 큰 Arc방전이 발생하면 Pantograph의 판체 또는 본체에 Arc가 이행하여 용손될 수 있다.

 

(3) 이선 장애대책

(가) 이선 자체를 작게 한다.

전차선의 경점을 작게하여 집전 특성을 향상시킨다.

(나) Arc 방전의 발생을 작게 한다.

전차선의 경점을 작게하여 집전 특성을 향상시킨다. 2대의 Pantograph를 모선에 연결하면 한 대가 이선했을 때 발생하는 아크가 즉시 소멸하기 때문에 습판의 마모를 경감하는 역할을 하게 되고, 특히 고속의 직류 구간은 집전 전류가 크기 때문에 효과가 크다.

(다) Arc 방전이 발생해도 미치는 장해를 작게 한다.

Arc 방전에 따른 소모는 재질에 따라 차이가 나기 때문에 내 Arc성이 우수한 재료를 사용한다.(Pantograph에는 가능하나 전차선측은 어렵다)