전기적, 기계적 구분장치의 요구조건

전기적, 기계적 구분장치의 요구조건

 

 

1. 충분한 절연성을 가질 것

(1) 절연이 완전하고 전류가 누설되지 않을 것

(2) 판타그래프 통과 시 아크가 완전하게 소멸되고 아크에 의한 절연파괴가 없을 것

2. 판타그래프의 통과에 지장이 없을 것

(1) 가볍고 집전 상 경점이 되지 않을 것

(2) 판타그래프 통과 시 동요가 적고 적정한 압상량을 가질 것

3. 가볍고 기계적 강도가 클 것

(1) 전차선로에는 상당히 큰 장력이 걸려 있고 열차의 통과 시 진동에 의해 구분장치의 피로가 누적되므로 충분한 기계적 강도가 필요하다.

(2) 전차선, 조가선의 기계적 성능과 상호 협조가 이루어질 것

라. 그 구간을 운전하는 열차의 속도에 대응할 수 있을 것 등이며 기계적 구분장치는 온도변화에 따른 전선의 신축으로 인한 가선의 늘어짐 및 과도한 장력을 방지하기 위하여 전차선을 적절하게 일정한 길이로 인류하도록 설비되어 있다.

구분장치의 종별 및 그 구분사용은 그 구간을 운전하는 열차의 속도에 대응할 수 있는가 등을 고려하여 정하고 있으며 운전속도가 높은 본선에는 직류 및 교류구간 모두 집전상 경점으로 되지 않는 에어섹션을 채용하고 교류구간의 이상(異相)구분용 및 교․직류구분용에는 수지제(FRP)의 데드섹션을 사용하고 있다.

또 건널선 및 측선에 설치하는 구분장치로는 섹션인슈레이터를 채용하고 직류구간에는 수지제(FRP)을 사용하고 교류구간에는 애자형 또는 수지제(FRP)를 설치장소 등에 따라 사용하고 있다.

일반적으로 에어섹션이 열차의 속도에 대한 특성은 가장 좋은 것으로 알려져 있으나 아크에 대한 성능이 문제 시 되고 있다.

 

4. 전기적 구분장치의 설치위치

 

구분장치가 시설된 개소에서 전동차가 정차한 경우 양쪽의 전차선을 판타그래프가 단락된 상태에서 어느 쪽이든 가압된 한쪽으로부터 집전할 경우 판타그래프를 사이에 두고 아크전류가 흘러 가끔 전차선의 단선과 조가선의 소선단선을 야기 시키는 경우가 있으며 또한 이로 인하여 단전구간에서 보수작업을 하는 작업원이 감전사고로 다칠 위험이 있다.

이를 피하기 위하여 구분장치의 위치를 전동차가 정차할 가능성이 없는 개소에 설치하도록 전차선로 시설규정에서 규제하고 있으며 근래 수송력증가에 따라 폐색신호기 등의 증설이 시행되고 있어 신호기와 구분장치의 위치관계 규제가 필요하다.

1) 구분장치의 바로 아래에 판타그래프가 정지하는 것을 피한다.

- 구분장치의 바로 아래에 판타그래프가 위치할 경우 단전구간과 급전구간의 단락이 될 수 있으므로 주의한다.

2) 상향구배 역의 출발지점 부근 등의 역행구간을 피한다.

- 전동차의 출발 시나 상향구배에서 역행전류가 증가하므로 아크가 발생될 우려가 많으므로 이를 고려하여야 한다.

- 구분장치가 시설된 개소는 특별한 유지보수가 필요하여 작업원의 점검이 많은 관계로 보수차를 정차해 놓고 작업을 하는데, 구배가 있을 시 보수차의 미끄러짐에 주의해야 한다.

3) 보수의 측면에서 곡선, 터널, 교량상 등을 피한다.

전차선로의 어느 일부에서 지락, 단락 등의 사고가 발생한 경우 또는 작업상 전차선로의 일부분을 정전한 경우에 전 구간 또는 장구간에 걸쳐 급전을 정지하고 전기운전을 정지하는 것은 불합리하다.

이와 같은 불합리한 점을 없애고 열차의 운전계통 사고 시의 구분 및 보수작업의 정전구간 확보 등을 미리 예상하여 사고 발생시에 대하여 전기운전의 영향을 최소한으로 할 수 있도록 전차선을 섹션으로 구획함과 동시에 급전선은 전차선의 각 구획마다 단독으로 급전 또는 급전정지가 가능하도록 급전계통을 분리하여야 한다.

4) 운전계통별, 상하선별, 방면별 분리

급전계통은 원칙적으로 운전계통별, 상하선별, 방면별로 분리하고 그 구분 및 연락은 변전소, 급전구분소 및 보조 급전구분소에서 차단기 또는 개폐기로 행한다.

사고 시에 전기운전에의 영향을 최소한으로 한다는 원칙에서 운전계통별, 상하선별 등으로 구분하고 이들을 분리하며 공히 사고점을 분리하여 건전한 부분에는 타 계통 등으로부터 항상 급전 가능하도록 하여야 한다.

이와 같은 역할을 맡고 있는 것이 구분장치, 차단기 및 단로기 등이다.

 

5) 주요역내의 본선과 측선의 분리

사고 시에 사고구간의 단선운전 또는 부분운전을 위하여 주요역내의 전차선을 구분장치로 분리, 방면별 또는 상하선별로 타의 급전계통으로 부터도 상호급전 가능하도록 연락용 개폐기 등을 설치하므로서 운전지장 시간을 최소한으로 하는 것이 가능하다.

6) 주요역구내의 본선과 측선의 분리

주요한 역구내의 측선을 본선으로부터 분리하여 적당한 군으로 구분 하므로서 본선 또는 측선의 사고 시에 상호 지장시간을 최소한으로 하는 것이 가능하고 정전작업 구간의 확보가 비교적 용이하다.

7) 검사고 및 전기기관차 차고 구내는 차단기 트립 등의 장해가 비교적 많아 이들이 운전에 미치는 영향 또는 본선계의 사고로 구내의 차량검수, 입출고등에 주는 영향 때문에 본선으로부터 분리할 필요가 있다.

신호기와 전기적 구분장치의 관계위치가 부적당할 경우 신호기의 정지현시에 의하여 정차한 전동차의 판타그래프가 섹션위치에서 정지하게 되면

- 전동차는 기동불능으로 되고 열차운전이 불가능하게 된다.

- 정전작업 또는 사고복구 작업의 경우 편측 정전 시 전동차의 판타그래프가 섹션위치에 걸려 단락되면 전차선의 단선, 용손사고 또는 작업원의 감전사고가 발생한다.

이 때문에 해당구간에 진입하는 전동차를 섹션의 전방에서 정차시킬 필요가 있다든지 그 설치위치에 전동차 판타그래프가 정차할 가능성이 없는 곳에 설치하는 것이 필요하다.

8) 복선구간의 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치의 설치위치

복선구간에서 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치는 장내신호기의 위치와 일치시키거나 또는 내측에 설치한다.

9) 복선구간의 출발신호기 부근에 설치하는 구분장치의 설치위치

복선구간에서 출발신호기 부근에 설치하는 구분장치는 입환을 행하는 역 끝단의 분기기로부터 열차의 길이에 50[m]를 더한 길이 이상 이격한 위치에 설치한다.

또한 이격거리를 둔 경우, 구분장치와 그 전방의 폐색신호기까지 의 거리가 당해해 선로구간을 운전하는 열차의 전기적으로 접속하는 집전장치간의 거리중 최대의 것에 50[m]를 더한 길이 이하일 때에는 전방의 폐색신호기의 내측에 설치한다.

10) 단선구간의 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치의 설치위치

단선구간에서 장내신호기 부근에 설치하는 구분장치는 장내신호기의 외측에 당해 선로구간을 운전하는 열차의 전기적으로 접속하는 집전장치간의 거리 중 가장 큰 것에 50[m]를 더한 길이 이상 이격한 위치에 설치한다.

11) 역 중간의 폐색신호기 부근에 설치하는 구분장치의 설치위치

역 중간에 설치하는 구분장치는 폐색신호기에 일치시키든가 또는 내측에 두도록 한다.

단지 단선구간에서 상․하의 폐색신호기의 외측이 중복하는 경우에는 대향방향의 신호기의 어느 쪽에서나 당해 선로구간을 운전하는 열차의 전기적으로 접속하는 집전장치간의 거리 중 최대의 것에 50[m]를 더한 길이 이상 이격한 외측에 설치한다.

12) 입․출고선에 설치하는 구분장치의 설치위치

입․출고선에 설치하는 구분장치는 입환의 경우 후방의 운전대로부터 차량정지 표지를 확인하기 때문에 주행, 정지 시에도 섹션오버가 되지 않도록 차량정지 표지로부터 1차량 길이만큼 앞쪽에 20[m] 이격한 위치에 설치한다.