시간 변수를 고려한 전차선로 허용전류 계산 기법 연구

초록

전기철도차량에 공급되는 동력에너지 전기는 전차선, 조가선, 급전선, 급전선, 보호선 등으로 구성된 전차선로를 통해 이루어진다. 전처선로는 선종시 기타 여러변수와 함께 허용전류에 대한 검토가 중요한 사항이다. 기존의 전차선 허용전류 계산은 전력계통에서 사용하는 일반 나전선과 같은 방법으로 공급함으로서 시간에 대한 고려가 중요하다. 본 논문에서는 연속전류 개념에 기초하여 시간경과에 따른 전차선의 온도 상승을 구하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 전류에 의하 줄열 및 태양 일사에 의한 온도 상승과 전선의 복사 및 대류에 의한 열 방산에 기초한 열평형 방정식이다. 이 열평형 방적식은 다시 미소시간에 따라 변화하는 미소 온도량에 기초한 미분 방정식으로 구성하였으며, 수치해석적인 방법을 통해 방정식의 해를 구하였다. 제안한 방법의 효용성 입증을 위해 전차선 150㎟, 110㎟, 조가선 Bz 65㎟, 급전선 ACSR 288㎟에 대한 사례계산을 수행하였다.