한국형 고속전철용 판토그라프의 거동 특성과 열차속도와의 상관관계와 경향

초록

본 연구에서는 고속전철용 집전장치의 성능 평가를 위해 G7 사업을 통해 자체 개발한 전용 계측시스템의 구성 내용과, 이를 이용하여 한국형 고속전철 차량의 고속본선 시운전 주행시험 과정에서 측정한 집전장치의 동적 특성을 평가하였으며, 측정 결과의 분석을 통해 집전장치의 설계요소인 양력계수와 열차의 속도변화에 따른 평균 접촉력 변화함수를 제시하였다. 그 내용으로서, G7 고속전철 기술개발사업을 통해서 국내 연구기관/산업계 기술진이 공동으로 자체 개발한 고속전철용 집전장치의 집전성능 측정과 평가를 위해 동적 거동에 대한 실시간 화상 모니터링과 14개 항목의 물리량 측정이 가능한 전용 계측시스템을 개발한 내용과 실제 가속도, 압상력 계측 방법을 보였으며, 실시간 화상 모니터링 및 물리량 계측이 가능한 계측시스템을 통해 고속열차 운행 중 판토그라프의 이선, 아크 발생 유무, 집전판 가속도, 양력 및 압상력 등을 측정, 분석하였고, 집전장치의 성능 및 가선과의 인터페이스 성능을 평가함으로서 본 집전장치 계측 시스템의 유용성을 입증할 수 있었다. 둘째로, 이러한 계측시스템을 이용해 측정한 고속열차 주행 중의 집전장치의 가속도 거동 특성, 열차속도의 변화에 따른 전/후방 집전판 및 총 압상력의 변화경향, 양력의 영향 등에 대한 평가의견을 제시하였다. 셋째로, 이 측정 데이터의 분석을 통해 얻은 결론으로, 한국형 고속전철용 집전장치에 있어서 동적 압상력에 가장 중요한 영향 인자로 작용하는 동 집전장치의 고유 양력계수()값을 규명, 제시하였고 이 계수를 적용한 경우 열차속도에 따른 집전장치의 평균 접촉력과 변화 경향을 나타낼 수 있는 실험적 함수식을 제시하였다."