전차선로 설비의 표준화
전차선로 설비의 표준화
1. 개요
(1) 전차선로 설비의 표준화와 품질 확보를 위하여 전차선로 속도 등급(이하 “속도등급” 이라 한다)에 적합하게 설계하여야 하며, 다음 표와 같이 구분한다.
(2) 선로의 등급은 열차의 속도, 곡선 및 기울기 등에 따라 고속선과 1급선, 2급선, 3급선 및 4급선 등급에 따라 설비를 표준화 관리해오고 있었으나 전차선로 업무에서는 품질 향상 및 관리 측면에서 속도등급별 전차선로의 표준화된 시스템 구성이 필요하다.
2. 전차선로 시스템 표준화 속도등급
(1) 철도건설규칙 제4조의 기준에 따른 철도의 건설기준에 관한 규정 제37조(전차선로 설비 표준화 등)의 규정 및 증속에 따른 전차선로 시스템 기술개발에 따라 전차선로의 등급별 설계속도를 다음과 같이 한다.
전차선로 속도 등급 | 설계속도 V(Km/h) |
400킬로급 | 350＜V≤400 |
350킬로급 | 300＜V≤350 |
300킬로급 | 250＜V≤300 |
250킬로급 | 200＜V≤250 |
200킬로급 | 150＜V≤200 |
150킬로급 | 120＜V≤150 |
120킬로급 | 70＜V≤120 |
70킬로급 | V≤70 |
(2) 전차선로 속도등급에서 기존 350킬로급에 400km/h급 test-bed 운영결과를 바탕으로 신뢰성이 확보되어 400킬로급 속도등급을 세분하여 추가.
(3) 이를 위하여 다음의 국제 규격과 국제적인 동향 등을 참고.
① UIC 794 O (1996) (Pantograph - Overhead line interaction on the European high-speed network)내에서 전차선로 속도(V, km/h) 등급을 V≤100, 100<V≤200, 200<V≤230, 230<V≤300, V>300으로 구분.
② 위 규격(UIC 794 O - 1996)의 1. Introduction에서 고속철도망을 최소 250km/h 이상의 설계 속도를 갖는 선로라고 정의.
③ UIC 794-1 OR (2001) (Pantograph / overhead line interaction for DC - electrified railway lines)에서 유럽의 100<V≤250(단위 : km/h) 사이 전차선로 속도 등급을 V ≤100, 100<V≤200, 200<V≤220, 220<V≤250으로 구분.
④ UIC 799 OR (2002) (Characteristics of a.c. overhead contact systems for high- speed lines worked at speeds of over 200km/h)에서 전차선로 속도 등급을 200<V ≤230, 230<V≤300, V>300(단위 : km/h)으로 구분.
⑤ Official Journal of the European Union L104(TSI-Energy) (2008.4.14)의 1. Introduction을 보면, Annex 1 of the Directive(2001/50/EC)의 정의를 인용하면서 고속선 은 250km/h 이상의 속도를 갖도록 설비하는 선로라고 인용.
⑥ EN50119:2001 (Railway applications-Fixed installations-Electric traction overhead contact lines)의 5.2.8.2(전차선 높이 변화)에서 선로 등급을 10, 30, 60, 100, 120, 160, 200, 250 및 >250 (단위 : km/h)으로 구분.
⑦ DRAFT prEN 50367 (March 2002) (Railway applications-Current collection systems - Technical criteria for the interaction between pantograph and overhead line(to active free access))에서 전차선로 등급을 속도(V(단위 : km/h))에 따라 V≤160, 160<V≤220, 220<V<250, V≥250으로 구분.
⑧ UIC, Code 791-1 R (Maintenance guidelines for overhead contact lines", 5.2 line speed)에서 전차선로 등급을 60, 120 160, 220 350 (단위 : 모두 km/h)의 5단계로 분류.
⑨ SNCF의 설계 자료(Design of the power of high speed lines (2005))
를 보면 초고 속도 대역을 300 km/h
급과 350 km/h급으로 세분. 그리고 250 km/h
급 속도 대역도 Presentation 자료 등을 참고하였을 때 내부적으로 이를 두고 관리하고 있다고 추정된다는 점.
(3) 특히 200km/h～300km/h 사이에 하나 더 단계를 두기로 하고, 이 준고속 시스템의 속도를 정하는데 있어서 230km/h와 250km/h 두 가지를 두고 치열한 의견 교환이 있었음. 그러나 세계적인 추세를 거려하고 앞뒤 구분 값과의 일관성을 위하여 250km/h를 채택함.
3. 설계속도 등급별 전차선로 설계사양
설계속도 등급별 전차선로 설계파라메터
설비구분 | 최고운행속도 | ||||||
설계속도 | 150km/h | 200km/h | 250km/h | 300km/h | 350km/h | ||
가선방식 | 심플커티너리 | 심플커티너리 | 심플커티너리 | 심플커티너리 | 심플커티너리 | ||
전차선 | Cu 110㎟ Cu 150㎟ | Cu 110㎟ | Cu 110㎟ Cu 120㎟ | Cu 150㎟ | Cu-Sn 150㎟ | ||
조가선 | Bz 65.4㎟ | Bz 65.4㎟ | Bz 65.4㎟ | Bz 65.4㎟ | Bz 116㎟ | ||
급전선 | Cu150㎟ ACSR 288㎟ | Cu150㎟ ACSR 288㎟ | Cu150㎟ ACSR 288㎟ | ACSR 288㎟ | ACSR 288㎟ | ||
보호선 | Cu75㎟ ACSR 93.3㎟ | Cu75㎟ ACSR 93.3㎟ | Cu75㎟ ACSR 93.3㎟ | ACSR 93.3㎟ | ACSR 93.3㎟ | ||
접지방식 | 공용접지 | 공용접지 | 공용접지 | 공용접지 | 공용접지 | ||
전 차 선 | 높이 | 5.2m | 5.2m | 5.2m | 5.08m | 5.10m | |
사전이도 | - | S / 1,000 | S / 2,000 | S / 2,000 | S / 3,000 | ||
편위 | ± 200㎜ | ± 200㎜ | ± 200㎜ | ± 200㎜ | ± 200㎜ | ||
가고 | 0.96m/0.71m | 0.96m/0.71m | 1.20m/0.85m | 1.4m | 1.4m | ||
조가 | 방식 | 드로퍼(Bz12㎟) | 드로퍼(Bz12㎟) | 드로퍼( Bz 12 ㎟ ) | 드로퍼( Bz 12 ㎟ ) | 드로퍼( Bz 12 ㎟ ) | |
간격 | 2.5/5.0m | 2.5/5.0m | 2.5/5.0m | 4.5/6.75m | 4.5/6.5m | ||
장 력 조정 장치 | 방식 | 일괄,활차/스프링 (2.0t/2.4t/3.0t)) | 일괄,활차/스프링 (2.4t) | 일 괄 , 활 차/스프 링 ( T: 1.4t, M : 1.4t) | 개별, 도르래식 ( T: 2.0t, M : 1.4t) | 개별, 도르래식 ( T: 2.6t, M : 2.0t) | |
장력비 | 4 :1 | 4 :1 | 4 :1 | 5 :1 | 5 :1 | ||
장력추 | 철판(4각형) | 철판(4각형) | 철판(4각형) | 주물철 재 (원형) | 주물철 재 (원형) | ||
인류장치 | 애자 | 합성수지애자 | 합성수지애자 | 합성수지애자 | 합성수지애자 | 합성수지애자 | |
턴버클 | L-4 | L-4 | L-4 | M(16,18,22) | M(16,18,22) | ||
전 주 | 게이지 | 3.0m (R-전주중심) | 3.0m (R-전주중심) | 3.0m (R-전주중심) | 3.235m (R-전주면) | 3.235m (R-전주면) | |
종별 | H형강/강관 | 강관 | 강관 | H형강주 | H형강주 | ||
기초부 | 좌판식 | 좌판식 | 좌판식 | 교량 : 좌판식 토공 : 직매 | 교량 : 좌판식 토공 : 직매 | ||
고정비임 | 문형빔(조립) | 문형빔(조립) | 문형 빔 (조립) | 문형 빔 (용 접 ) | 문형 빔 (용 접 ) | ||
지선 | 아연도강봉 | 아연도강봉 | 아연도강봉 | 아연도강봉 | 아연도강봉 | ||
하수강 | H형강 | H형강 | H형강 | 사각철 재 파이프 | 사각철 재 파이프 | ||
완철 | ㄱ 형강 | ㄱ 형강 | ㄱ 형강 | ㄱ 형강 | ㄱ 형강 | ||
절연구간 | FRP(EC구간) 이중오버랩 | 이중오버랩 | 이중오버랩 | 이중오버랩 | 이중오버랩 | ||
가동 브래 키트 | 재질 | 아연도강관 | 아연도강관 | 아연도강관 | 아연도강관 | 아연도강관 | |
곡선 당김 | 900㎜ | 900㎜ | 950㎜ | 1,200㎜ | 1,200㎜ | ||
애자 | 합성수지애자 | 합성수지애자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | ||
현수애자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | 합성수지 애 자 | ||
운행차량 | EC/E L /EM U | EC/E L /EM U /K TX | E L /EM U /K TX | KTX | KTX | ||