전차선 압상량

전차선 압상량

 

전차선의 압상량은 열차가 주행시 가동브래킷 지지점 압상량, 차량의 동적 수직변위, 설계속도에 따른 압상량, 풍압에 의한 압상량, 보수 여유 등을 감안하여 검토되어야 하며 한국철도시설공단에서 제정된 「철도설계편람」의 결과를 보면 아래와 같다.

1. 열차주행시 가동브래킷 지지점 압상량

종 별	속 도 [km/h]	전차선장력 [N]	가동브래킷 압상량 [㎜]	비 고
KTX	150	14,700	17.3	조가선 CdCu 80 [㎟] 전차선 Cu 170 [㎟]
	160	14,700	20.6	″
	170	14,700	24.6	″
	180	14,700	29.2	″
	200	15,680	33.1	조가선 Bz 65 [㎟] 전차선 Cu 150 [㎟]
전 기 기 관 차 8,100대	150	14,700	13.3	조가선 CdCu 80 [㎟] 전차선 Cu 170 [㎟]
	160	14,700	15.6	″
	170	14,700	17.8	″
	180	14,700	19.7	″
	200	15,680	23.9	조가선 Bz 65 [㎟] 전차선 Cu 150 [㎟]

2. 풍속에 따른 열차속도 환산

풍속 30[㎧]의 바람을 전면에서 받으면서 열차가 주행하는 경우를 최악조건으로 설정하고, 특히 터널내부에서 바람은 열차주행시 전차선의 압상량과 병합하여 전차선을 압상하는 결과를 가져올 수 있으므로 풍속 30[㎧]를 열차속도로 환산하면

풍속 30[㎧] =3,600 / 1,000 × 30 = 108[km/h] 이므로

팬터그래프가 받는 공기의 흐름 = 열차속도(150㎞/h)+풍속(108㎞/h) = 258(㎞/h)가 된다.

3. 차량의 동적 수직변위

차량은 주행하면서 선로조건에 따라 횡방향과 수직방향으로 운동을 하게 되며 이러한 차량의 동적 변위는 전차선에도 영향을 미친다.

 

4. 설계속도에 따른 전차선 압상량

가) 정상 운전조건

종 별	설계속도 [㎞/h]	곡선당김압상량 [㎜]	동적 수직변위 [㎜]	보수여유 [㎜]	계 [㎜]
KTX	150	17.3	50	30	97.3
	160	20.6	50	30	100.6
	170	24.6	50	30	104.6
	180	29.2	50	30	109.2
	200	33.1	50	30	113.1
EL 8,100대	150	13.3	50	30	93.3
	160	15.6	50	30	95.6
	170	17.8	50	30	97.8
	180	19.7	50	30	99.7
	200	23.9	50	30	103.9

나) 최악 운전조건

풍속 30[㎧]로 운전할 경우를 최악 운전조건으로 하여 압상량을 계산하면,

풍속 30[㎧] = 30[㎧] =3,600 / 1,000 × 30 = 108[km/h] 이므로

최악조건 운전속도 = 150[㎞/h] + 108[㎞/h] = 258[㎞/h]

이므로, 이때 시뮬레이션 결과를 인용하면 압상량은 다음과 같다.

속 도 [㎞/h]	곡선당김압상량 [㎜]	경간중앙압상량 [㎜]	비 고
150	19	65
268	67	121

이때, 풍속 30[㎧]에 의한 압상량은

지지점에서 67[㎜] - 19[㎜] = 48[㎜]

경간중앙에서 121[㎜] - 65[㎜] = 56[㎜]

이므로, 지지점에서 최악 운전조건시 압상량은 다음과 같다.

종 별	설계속도 [㎞/h]	곡선당김 압상량 [㎜]	풍속에 의한 압상량 [㎜]	동적 수직변위 [㎜]	보수여유 [㎜]	계 [㎜]
KTX	150	17.3	48	50	30	145.3
	160	20.6	48	50	30	148.6
	170	24.6	48	50	30	152.6
	180	29.2	48	50	30	157.2
	200	33.1	48	50	30	161.1
EL 8,100대	150	13.3	48	50	30	141.3
	160	15.6	48	50	30	143.6
	170	17.8	48	50	30	145.8
	180	19.7	48	50	30	147.7
	200	23.9	48	50	30	151.9