교류철도의 자동통과시스템에 대한 이상현상 문제점 연구

초록

전기철도에서 교류급전 시스템은 스코트변압기를 사용하여 방면별로 전원을 공급한다. 이상전원의 충돌을 방지하기 위해 변전소와 급전구분소 근처에 절연구간이 설치되어 있으며, 철도 차량은 메인 변압기의 전원을 off하여 절연구간을 통과한다. 이러한 이유로 절연구간 자동 전원절체 통과시스템의 개발의 필요성이 대두되어 연구가 진행되고 있으며, 실증 시험을 위해 대불시험선 용포리SSP에 시스템을 설치하여 현재 시험이 진행되고 있다. Thyristor 반도체 소자를 이용한 전원절체 시스템 개발에 있어 차량 주변압기에 돌입전류가 발생하지 않는 투입위상각을 계산하여 전원을 절체하는 것이 중요한 사항이다. 정확한 Thyristor 개폐기의 투입 위상각을 제어하기 위해서는 전원 절체시 발생하는 이상 현상에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 실제 열차(EL-8200대)를 전원이 인가되어 있는 절연구간을 통과시켜 전원을 절체하는 시험을 실시하였다. 전원 절체시 발생하는 돌입전류와 이상 현상을 확인하기 위해 VCB 개폐기 및 Thyristor 개폐기를 이용한 전원 절체 시험을 진행하였으며, 열차의 운행방식에 따라 변화는 현상 또한 알아보기 위해 타행, 역행, 회생 운전방식으로 절연구간을 통과하는 시험을 실시하여 측정 결과를 비교 분석하였다.