직류 전기철도에서의 가공 전차선로 해빙시스템 구성 및 성능평가

초록

외부 기온이 0 ℃ 이하로 내려가는 겨울철에는 전차선에 서리 및 결빙이 형성되고 이로 인한 차량 운행 시 아크 발생 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 교류 급전계통의 경우에는 저항 열을 이용한 해빙시스템을 적용하고 있다. 본 논문에서는 직류 급전계통에서도 가공 전차선에 발생하는 서리 및 결빙을 제거하기 위한 해빙시 스템을 구성하고 해빙시스템에 따른 해빙전류량을 예측하였다. 이를 위해 전원공급 변전소, 전차선 간을 연결하는 중간 변전소 그리고 폐루프를 구성하는 폐루프 변전소로 직류 급전계통 해빙시스템을 구성하였다. 그리고 계통 구성, 전압레벨 등을 고려하여 다양한 경우의 해빙시스템을 구성하고 해빙전류를 산출하였으며, 외부 환경 조건을 고려하여 해빙온도 상승을 예측하였다. 또한, 전력해석 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 여러 해빙시스템 구성에 따른 해빙전류 크기 비교를 통한 성능을 평가하였다. 이러한 해빙시스템 구성 및 해빙 시뮬레이션 모델을 활용함으로써 실제 운영 노선의 다양한 직류 급전계통에 대한 해빙시스템 구성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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