개념 한 쪽
전기철도에서 전차선은 차량에 전력을 전달하는 접촉 계통의 기준이 된다. 재료에서는 교류 급전의 AT 방식이 전차선과 궤도 사이에 단권 변압기를 설치해 급전한다고 설명한다. 전차선 주변의 궤도는 레일·침목·도상의 3요소로 구성하고, 곡선부에서는 고도와 유간 같은 조건을 함께 다룬다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「전차선」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 병렬 급전선의 전압과 부하 판단 | 1 | 전압이 높은 변전소의 평균 부하 특성을 가림 |
| 레일 신축 대비 틈새 용어 | 1 | 연결부에 두는 틈새 여유의 명칭을 가림 |
| 경사 구간 견인력 계산 | 1 | 중량과 경사비로 필요한 견인력을 환산함 |
전차선은 전기철도에서 전력을 공급하는 접촉 계통으로, 재료에서는 AT 급전 방식이 전차선과 궤도 사이에 단권 변압기를 설치해 급전하는 방식으로 제시한다. AT는 Auto Transformer의 약자이고 단권 변압기를 뜻한다. 교류 전철에서 이 단권 변압기를 걸어 급전 전압을 높이면 전압 강하가 줄고 통신선 유도 장해도 작아진다.
AT 급전 방식과 구분해야 할 것으로 스코트 변압기와 흡상 변압기가 있다. 스코트 변압기는 3상을 2상으로 바꾸는 장치이고, 흡상 변압기는 레일 전류를 되돌려 흡수하는 장치이다. 따라서 AT 급전 방식의 핵심은 단권 변압기라는 점을 먼저 확인한다.
전차선이 놓이는 궤도는 레일·침목·도상의 3요소로 이루어진다. 구배는 선로의 오르막과 내리막을 나타내는 조건이므로 궤도 3요소에 들지 않는다. 곡선부에서는 바깥 레일을 안쪽 레일보다 높게 하는 고도(캔트)를 두어 원심력에 대비한다.
온도 변화에 따른 레일 신축은 연결부의 유간으로 흡수한다. 궤간은 좌우 두 레일 사이의 거리이고, 고도는 바깥 레일과 안쪽 레일의 높이 차이이다. 유간·궤간·고도는 전차선 주변의 궤도 조건을 구분할 때 함께 확인한다.
전차선 주변의 전기철도 문제는 급전 방식과 궤도 조건을 함께 섞는다. AT 급전 방식의 AT를 스코트 변압기나 흡상 변압기로 바꾸면 틀린다. AT는 단권 변압기이다. 레일 연결부의 틈새 여유를 궤간이나 고도로 바꾸면 틀리며, 그 틈새는 유간이다. 경사 견인력은 중량×경사비로 구한다. 무게 30톤인 전동차가 30/1000 기울기의 비탈을 오를 때 저항을 빼고 보면 30,000kg×30/1000=900kgf이다. 톤을 kg으로 바꾸는 환산을 빼먹으면 자릿수가 달라진다.
궤조를 직류전차선 전류의 귀로로 사용할 때에는 폐색구간의 경계를 귀로전류가 흐르게 하여야 되는데 이와 같은 목적을 이루기 위하여 각 구간의 경계는 무엇으로 연결하여야 하는가?
정답 ③ · 질문은 직류전차선의 귀로전류는 통과시키고 신호용 궤도회로 전류는 차단하는 경계 장치가 무엇인지 묻는다. 이 역할을 하는 장치는 임피던스 본드로서 직류의 귀로전류는 통과시키되 궤도회로의 교류 신호는 구간별로 분리하는 특성을 가진다.
궤조의 귀로전류는 통과시키고 폐색 신호는 분리하는 경계 연결 기기는 임피던스 본드이다.
40[t]의 전차가 40/1000 의 구배를 올라가는데 필요한 견인력[kg]은? (단, 열차저항은 무시한다.)
정답 ④ · 전차가 구배를 올라갈 때 필요한 견인력은 중력에 의한 수평 방향의 분력과 같습니다. 주어진 구배는 40/1000이므로, 필요한 견인력은 전차 무게 40t에 구배 비율을 곱하여 계산할 수 있습니다.
구배 견인력은 전차 중량×구배이므로 40,000kg×40/1000=1,600kg이다.
열차 저항의 분류에 속하지 않는 것은?
정답 ① · 문항은 열차 저항의 분류에 포함되지 않는 항목을 묻고 있다. 표준적인 열차 저항 분류에는 주행 저항, 곡선 저항, 구배(경사) 저항, 가속(관성) 저항 등이 포함되며 '복선 저항'이라는 용어는 존재하지 않는다.
열차 저항은 주행·곡선·구배·가속 저항으로 분류되며, '복선 저항'은 존재하지 않는다.
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