역사전기설비

역사전기설비

1. 개 요

역사 내부의 쾌적한 환경을 조성하고, 원활한 기능적 활동을 도모하려면 역사 건물의 훌륭한 배치, 구조, 적당한 출입구나 또는 아름다운 실내마감 등의 건축 디자인 외에 각종 설비가 필요하며, 여기에 전기설비의 첨가로 편리성, 쾌적성, 기능성이 배가된다.

역사의 설비는 기계설비와 전기설비로 크게 나누며, 기계설비에서는 온도, 습도, 공기의 청정도 등을 조절하는 항온. 항습 설비나 공기조화설비, 클린룸설비 등과 급수, 배수 및 위생설비로 구성되며.

전기설비는 모든 기계설비의 전원공급은 물론 역사내, 터널, 옥외의 전기설비와 이의 전원설비로 구분되고 기능적으로 분류하여 보면 다음과 같다.

① 전원설비 : 전기에너지 공급원

② 전력공급설비 : 전력을 부하에 공급하는 설비

③ 전력부하설비 : 전기에너지를 소비하는 설비

④ 감시제어설비: 전력공급 상태와 가동상태 등을 감시 제어하는 설비

⑤ 반송설비 : 사람이나 물품을 전달하는 설비

⑥ 정보설비 : 정보전달 설비

⑦ 방재설비 : 재해예방, 통보역할을 담당하는 설비

도시철도의 시공 단계에서의 분류는 전기실, 간선, 동력, 조명, 터널설비와 같이 분류된다.

최근에는 전기설비가 시스템화하여 구성에 따라 전원설비, 부하설비 및 정보설비 등이 상호 조합된 시스템 기술로 발전되어 운용되고 있다.

2.  전기설비의 구성

역사 전기설비는 도시철도 변전소로부터 고압 배전계통을 통하여 3상 3선식, 6.6kV로 수전하여, 역사 및 터널, 지상의 전기사용 기계기구에 적정한 전원으로 변성. 공급하는 설비로서 주요 설비로는 수배전반, 변압기, 차단기, 충전장치, 간선, 동력, 조명설비 등이 있다.

 

1) 수전 방식

가. 수전 전압: AC 6.6kv 3상 60㎐  

나. 수전 회선: 3회선(1, 2, 3호계)  

다. 회선별 부하분담

－ 1, 2호계 : 조명, 일반 동력, 신호, 통신

－ 3호계 : 냉동기, 냉동기용 보조전원, 본선환기  

라. 보호계통의 구성

과전류계전기(OCR), 지락 과전류계전기(OCGR), 부족전압계전기(27), 방향 선택지락계전기(DGR), 지락과전압계전기(OVGR)

 

2) 전원 공급 방식

가. 분기선

전등회로 : 단상 2선식 220V

일반용 콘센트 : 단상 2선식 220V

동력 2차 회로전원 : 3상 3선식 220V

비상등 : 직류(DC) 110V

터널 조명 : 단상 2선식 220V

터널 콘센트 : 3상 3선식 380V

                       : 단상 2선식 220V

기능실 환풍기 전원 : 단상 2선식 220V

나. 간선

동력간선 : 3상 4선식 380 / 220 V

조명간선 : 3상 4선식 380 / 220 V

신호용 전원 : 단상 2선식 220 V

통신 및 AFC 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

방송 및 화재 수신반 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

터널 조명 및 콘센트 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

냉동기 전원 : 3상 3선식 6.6Kv

냉동기 부대설비 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

본선터널 환기설비전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

본선터널 환기설비전원 : 3상 4선식 6.6Kv

에스컬레이터 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

비상 콘센트전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

전동셔터 전원 : 3상 4선식 380 / 220 V

3. 부하 구분

가. 동력부하

구 분	부 하 구 분			전압 종별	비 고
	1호계	2호계	3호계
소화기 펌프 스프링 쿨러 급수펌프 배수․오수   배연설비 본선환기   일반용환기 에스컬레이터 냉동기보조	1 1 1 1 1 -   1/2 1/2 -	- - - - - -   1/2 1/2 -	- - - - - 1   - - 1	3상 AC 380V 3상 AC 380V 3상 AC 380V 3상 AC 380V   3상 AC 380V 3상 AC 380V 3상AC 6.6Kv 3상 AC 380V 3상 AC 380V 3상 AC 380V	비상시 2호계에서 공급

나. 전등부하

구 분	부 하 구 분			전압종별	비 고
	1호계	2호계	비상전원
일반조명 비상조명 터널조명 광고등	1/2 - 1 1/2	1/2 - - 1/2	전부	AC 220V DC 110V AC 220V AC 220V	비상시 축전지에서 공급 비상시 2호계에서 공급

4. 금속닥트설비

금속닥트는 전기실내에서 전력간선이 인출되는 개소에 벽부 수직형으로 설치하며 수용하는 전선의 절연물을 포함하는 단면적의 총 합계가 금속닥트 내 단면적의 20% 이하가 되도록 한다.

 

 

5. 접지설비

접지 설비는 건설현장이 한정된 도로임을 감안하여 접지종류별 개별접지 방식을 채택한다.

 

 

6. R.T.U 접지

R.T.U는 각 전기실과 변전실을 전력 사령실에서 종합 제어하기 위한 원방제어반으로 이에 대한 접지는 전기실내 G.T.B에서 옥외까지 전력접지 계통과 별도로 특3종 접지 설비로 시설하나 근래의 역써지 대책의 일환으로 유관 시설과 등 전위를 위한 공통접지를 시행한다.

 

 

7. 계통의 보호 및 감시

가. 고압 (6.6KV) 계통보호

다음과 같이 상태 별로 보호 계전기를 사용하여 차단기(VCB)를 동작시켜 계통 보호를 한다.

(1) 과부하 단락 : 과전류 보호 계전기(50/51)

(2) 부족 및 무전압 : 부족 전압 보호 계전기(27)

(3) 지락 : 지락 과전압 보호 계전기 (64) : 1단계구간 적용

지락 방향성 보호 계전기 (67)

  

나. 저압 (380V) 계통보호

과부하 및 단락 보호용으로 ACB 또는 MCCB를 사용하였으며, 각 분기 회로의 누전 감시용으로 누전 경보기를 설치 하였으며, 또한 2단계 구간부터는 MCCB 용량이 150A 이상인 것은 E.O.C.R과 Shunt Trip Coil을 설치하였다. .

 

다. 변압기 보호

Mold 변압기의 특성을 고려하여 과부하 또는 이상상태 감시, 보호용으로 Alam Trip 보조접점부 Dial 온도계 및 Digital 온도계(2단계 구간)를 설치하였다.

 

라. 충전기 및 축전지 보호

(1) 과부하, 단락 : MCCB

(2) 축전지 과방전 : 부족전압 보호 계전기

 

마. 감시 및 제어

고압(6.6KV) 계통의 차단기는 전력설비 중앙집중 제어감시 System에 수용하고, 변압기 온도상승 및 저압 차단기 Trip 누전 경보기의 동작등은 각 정거장 역무실의 조명설비 제어반에 수용하며 차량기지는 전기분소에 감시반을 설치하여 감시가 가능토록 하였다.(2단계)

(1) 고압(6.6KV) 배전반 차단기기 조작 및 상태는 중앙 집중 제어 감시설비 (SCADA)로부터 원격 제어 및 감시 가능

(2) 변압기의 원격 감시

‧ Dial 온도계 : 변압기 허용한도 상한치(Trip)에 의한 VCB 차단동작

 

바. 저압(380V) 계통의 원격 감시

‧ 차단기(ACB, MCCB) : Trip

‧ 누전경보기 : Operated

 

사. 각 설비 및 기기

전기실에서 직접 제어 및 표시와 현장/원격 (Local/Remote)등 제어위치 선택을 할 수 있도록 하였으며, 원격제어 감시를 위한 회로구성 및 배선 연결용 별도의 단자 대를 설치하였다.