급전방식에 따른 레일전류 분포 예측

초록

교류전기철도 2x25kV AT급전방식은 3상154kV의 전력을 수전받아 2x25kV 2상(M상/T상)의 전력으로 변환하여 전차선로를 통하여 전기차량에 전력을 공급하는 시스템으로 각 상별로 최대 30km의 구간에 전력을 공급할 수 있다. 이러한 AT급전방식의 급전계통을 구성하는 전차선로는 전차선, 레일 및 급전선으로 이루어져 있으며 매 10km 구간마다 단권변압기가 위치한다. 이러한 교류전기철도 급전방식은 정상급전, Tie급전 및 PP급전방식 등으로 나눌 수 있다. 국내 전철화구간의 급전방식을 살펴보면 영동선과 중앙선 등의 단선구간 선로는 정상급전방식을, 경부선, 호남선 및 충북선과 같은 기존선 전철화구간의 복선선로는 Tie급전방식을 적용하고 있으며 서울-동대구 구간을 운행하는 경부고속철도 선로는 PP급전방식을 채택하고 있다. 교류전기철도의 급전방식이 변경되면 급전선로의 회로정수가 변경되면 선로에 흐르는 전류의 분포 또한 달라질 것이다. 또한 급전방식에 따라 전류의 분포가 변경되면 열차의 부하전류 또는 사고전류가 레일을 통하여 귀환되는 경향이 달라짐으로, 각 구간별로 적용된 급전방식을 고려하여 보호계전기 정정방법에 대한 검토가 이루어져야 할 것이다. 본 논문에서는 보호계전기 정정에 앞서 급전회로 해석을 통하여 급전방식에 따라 레일전류의 분포 변화를 예측?분석하고자 한다"