전기철도기사 시험에 꼭 나오는 포인트가 보이는 핵심 요점 정리 4. 전차선로의 구성 및 방식

4. 전차선로의 구성 및 방식

1. 전차선로의 구조 및 원리

 

1) 전차선로의 정의

가공전차선로, 급전선로, 귀선로 및 이에 부속하는 설비를 총괄 한 것 (철도청)

전기차의 집전장치와 접촉하여 전력을 공급하기 위한 전차선등의 가선설비와 이에 부속

하는 설비를 총칭

※목 적 : 전기차에 원활한 전력 공급

2) 전차선로의 특성 (구비조건)

① 전기차 부하의 급변동에 대하여 충분한 용량을 가질 것.

② 집전의 원활을 위하여 등고성, 등강성과 적정한 압상력을 가질 것.

③ 전기차의 진동과 강풍시에도 집전장치 통과에 지장이 없도록 충분한 기계적 이격을

유지하고, 진동과 동요가 작을 것.

④ 가선 금구로는 진동, 부식, 열 등에 대하여 충분한 신뢰도를 가질 것.

 

※☆전차선로 구성시 고려할 사항☆

①가선계 특성(성능) ②신뢰도 ③보안도 ④안전성

 

2.☆전차선로의 가선방식☆

 

1) 가공식

(1) 단선식

궤도 상부에 설치된 가공 접촉선으로부터 공급을 받은 전기차의 전류를 주행 레일을

통하여 변전소에 돌려 보내는 방식. 가장 대표적인 방식

(2) 복선식 (고무차륜 경전철에 사용)

상호 절연된 정․부 2조의 가공 접촉전선을 가설하고, 한쪽의 전선으로부터 전기차에

전기를 공급하고, 다른쪽의 전선을 통하여 변전소로 돌려보내는 방식

2) 제 3궤조식

주행용 레일외에 궤도측면에 설치된 급전용 레일(제3레일)로부터 전기차에 전기를 공급

하여 귀선으로 주행레일을 사용하는 방식

※ 장점: ①지지구조가 간단 ②터널 단면을 작게 할수 있음(가공설비가 불필요하므로)

단점 : 감전의 위험 때문에 전압을 높게 할수 없음.

 

3. 전차선로의 조가방식

 

1) 직접 조가방식(시가지 전차에 사용)

가장 단순한 구조의 방식으로 전차선만 1조로 구성

2)☆커티너리 조가방식 (전차선의 레일면상 표준높이: 5,200mm)☆

전기차의 속도 향상을 위해 전차선의 이도에 의한 이선율을 작게 하고, 동시에

지지 경간을 크게 하기 위해 조가선을 전차선 위에 기계적으로 가선하고, 일정한

간격으로 행거나 드로퍼로 매달아 전차선을 두 지지점 사이에서 궤도면에 대하여

일정한 높이를 유지하도록 하는 방식

(1) 심플 커티너리 조가방식(조가선 St90, 전차선 GT110)

조가선과 전차선 2조로 구성, 가장 대표적인 조가방식

(2) 변Y형 심플 커티너리 조가방식 (경점이 경감)

심플 커티너리 조가방식의 지지점 부근에 조가선과 병행하여 15m정도의 전선을

가설하여 이것에 전차선을 조가한 구조

☞Y선(St55) 역할: 지지점 부근의 압상량을 크게하여

①양지지점 아래서의 팬터그래프 통과에 대한 경점을 경감

②경간 중앙부와 압상량의 차이를 적게 하여 이선 및 아크를 작게함

(3) 헤비 심플 커티너리 조가방식 ☆(조가선 St135, 전차선 GT110)☆

심플 커티너리식 가선에서 전선의 장력을 크게한 것. 내마모성, 내부식성에 유리

경간 중앙 부근의 트롤리 와이어의 압상량을 적게하여 동적 이동상태에서 등고성을

향상시켜 집전 성능의 향상, 풍압에 따른 편위의 증가를 억제함으로써 가선 진동 및

동요를 적게하여 안전도 및 집전 성능의 향상을 도모

(4) 콤파운드 커티너리 조가방식(조가선St135, 전차선 GT110)

심플 커티너리식의 조가선과 전차선에 보조 조가선(CU100)을 가설

조가선-보조 조가선:드로퍼, 보조 조가선-전차선:행거로 조가하는 방식

(5) 합성 콤파운드 커티너리 조가방식(조가선 CdCu80, 전차선 GT110)

콤파운드 커티너리식의 드로퍼에 스프링과 공기댐퍼를 조합한 합성소자를 사용한 방식

합성소자(CdCu60)에 의하여 지지점 부근의 경점을 경감시켜 전차선의 압상 특성을

균일하게 유지

(6) 헤비 콤파운드 커티너리 조가방식(조가선 St180, 전차선 GT170, 보조조가선 PH150)

콤파운드 커티너식의 각전선의 굵기 및 장력을 크게 중가선화 한 것

 

(7)☆사조식(조가선 St90, 전차선 GT110)☆

조가선과 전차선이 수평면에 대하여 경사를 갖고 있는 방식

①반사조식:곡선당김장치 없음. 곡선개소에서 선로에 따라 곡선이 되도록 전차선 가선

②연사조식:진동방지장치 없음.

직선개소에서 조가선에 편위를 크게 주어 전차선을 측면에서 조가

③경사조식:풍압에 효과

궤도 중심선에서 전차선과 조가선을 각각 반대 편위가 되도록 한것

(8) 더블 심플 커티너리 조가방식(조가선 St90, 전차선 GT110)(지상부 이행장치에 사용)

전차선 2조를 가설, 집전용량이 커서 고속 운전구간이나 운전 밀도가 높은 구간 및

대도시 통근 수송의 중부하 구간에 사용, 가고가 작은 터널 구간에도 사용

 

3)☆강체 조가식(전차선의 레일면상 표준높이: 4,750mm)☆

(1) 강체 단선식 : 지하구간에 적합하도록 개발

① T-Bar 방식

직류구간에 사용. 전압이 낮아 절연거리가 작기 때문에 250mm의 지지애자에

T자형 알루미늄 합금제 리지드바로 조가하는 방식

② R-Rar 방식

교류구간에 사용. 전압이 높아 절연거리가 길기 때문에 강체의 직상부 좌우에

직선형 가동브래킷을 설치하여 리지드바로 지지하는 방식

(2) 강체 복선식(모노레일 경전철에 사용)

주행 궤도 구조물에 강체 구조로한 급전용 및 귀선용의 정․부 도전레일을 설치