전기철도 급전 방식

한 줄 정의

전기철도 급전 방식은 변전소에서 만든 전력을 전차선에 공급하고 레일로 귀선시키는 체계다.

급전 방식은 전압과 전류의 형태, 귀선 회로를 어떻게 구성할지를 정하는 것이다.

크게 직류 급전과 교류 급전으로 나뉜다.

직류는 정류기로 바꾼 직류를, 교류는 상용 교류를 변압해 전차선에 공급한다.

직류와 교류 비교

직류와 교류는 전압 수준에 따라 송전 손실, 절연, 유도장해, 전식이 함께 달라진다.

직류는 전압이 낮아 절연 이격이 쉽고 통신유도장해가 없다. 대신 전류가 커서 변전소를 촘촘히 둬야 한다.

교류는 고전압이라 전류가 작고 변전소 간격을 넓힐 수 있다. 대신 통신유도장해 대책이 필요하다.

직류 구간에서는 매설 금속체에 전식을 일으킬 수 있다는 점도 기억한다.

계산 예제

전압이 1,500V 와 25kV 일 때 전류가 어떻게 달라지는지 비교해 보자.

전류는 전력을 전압으로 나눈 값이다. 직류 1,500V 로 보내면 전류가 크게 나온다.

같은 전력을 교류 25kV 로 보낼 때의 전류를 직접 구해 보자. 식은 같고 전압만 바뀐다.

2×25kV AT 방식

2×25kV AT 방식은 급전선을 함께 두어 귀로 전류를 줄이는 방식이다.

전차선과 급전선은 서로 반대 위상이라 두 선 사이 전압은 상대 전압으로 본다.

자동변압기는 약 10km 간격으로 설치되어 차량에는 대지 대비 25kV 가 공급된다.

절연 구간 통과

절연 구간은 전원 상이 다르거나 변전소 급전 구역이 바뀌는 경계에 생긴다.

이 구간에서는 전력이 공급되지 않으므로 열차는 관성으로 주행해야 한다.

통과할 때는 타행표지에서 MCB를 차단하고, 역행표지에서 MCB를 투입한다.

절연 구간에서 정차하면 자력 주행이 불가하므로 구원기관차가 필요하다.

시험 포인트 정리

마지막으로 핵심만 정리한다.

직류와 교류는 전압, 변전소 간격, 통신유도장해, 전식으로 비교한다.

절연 구간은 전원 상이나 급전 구역이 다른 경계이며, 통과 시 MCB 조작이 필요하다.

답안에는 절연 구간의 정의를 첫 줄에 쓰는 것이 채점 포인트다.