전차선로 보호설비 적용 및 관찰

전기철도는 안정적인 운영과 신뢰성을 바탕으로 유지보수 체계를 정립하고 시스 템들의 특성을 고려하여 효과적인 유지보수가 이루어질 수 있도록 논리적이고 과 학적인 방법들이 필요하다.

기존의 획일적이고 주기적인 오버홀(Overhaul)을 줄여서 시스템의 정상적인 작 동을 보장하기 위한 방법들이 필요하다. 따라서 안정적이고 신뢰성이 향상되는 논 리적인 유지보수 방법들을 체계적으로 적립하여 데이터를 수집하고 계통의 구분을 통해서 중요 아이템을 선정하여 최적의 유지보수 방법을 선택해야 한다.

그림 4-5에서와 같이 호남선 전차선로 시설물의 신뢰성과 안정성 유지의 목표로 전차선로 시설물을 과학적으로 개량하였다. 철도 내연기관차에서 나오는 매연은 터널內 오염도를 높여 가동 브래키트와 장간애자의 절연성능을 저하시킨다. 장애 예방을 목적으로 터널內 오염의 수준을 검측하고자 측정 장비를 설치하여 터널內 오염데이터를 실시간 받아 분석하고 있다. 또한 조류둥지에 의한 전차선로 고장 [Trip] 방지의 목적으로 전주 빔 상단에 조류둥지 생성방지용 망을 설치하여 이물 질에 의한 설비들의 고장률을 줄였다.

철도역사內 선상연결통로 하부에 가선된 가공전차선로는 절연방호 관으로 피복 하여 외적 장애요인으로 인한 고장률을 최소화 하였다. 오염도가 높은 터널개소는 시설물 관리에 있어서 취약한 환경으로 구분하고, 가선되어 운영 중인 가공전차선 로 시설물 중 드로퍼 클램프 균열이 자주 발생하여 전기기관차 운행에 지장을 주 므로 설비안정성을 높이는 STS 재질의 드로퍼 클램프를 설치하여 터널內 가공전 차선로의 신뢰성을 향상시켰다.

(a) 터널內 장간애자 센서 설치

(b) 빔 구조물 조류둥지 방지기구 설치

(c) 가공전차선로 절연 방호관 설치

(d) 터널內 드로퍼 클램프[STS] 설치

(e) 전철주 지선 이물질 보호설비 설치

(f) 가공전차선로 절연 조가선 설치 Fig. 4-5 호남선 가공전차선로 장애예방을 위한 개선책

가공 전차선로는 계절적인 요인에 의한 온도가 상승하는 여름에는 전차선로 주 변에서 서식하는 넝쿨식물이나 파충류 등에 의한 전차선로의 고장[Trip]이 빈번하 게 발행한다. 고장을 예방하기 위해선 전철주를 지지하는 지선에 넝쿨식물과 파충 류 등의 접근 방지를 위한 보호설비가 장착되었다. 대도시의 주거 밀집지역은 전기 철도시설물과 철도 과선교가 많고, 인적오류로 인한 외적요인으로 전차선로 고장 [Trip] 사고가 많이 발생하고 있다. 따라서 가공전차선로에 절연 조가선을 설치하 고, 가공전차선로 보호를 위한 방호책등을 확장 설치하여 전기철도시설물의 체계

도향상을 위한 데이터관리 및 보정작업이 주기적으로 시행되어야 한다.

그림 4-6는 2015년 호남선 고속철도개통으로 15년 이상 노후화된 설비들은 개량 하고 기기이상인 설비나 내용연수가 경과된 수배전 설비들은 철거하고 새로운 전 기 설비들로 시스템을 개량하여 현재 운영 중에 있다. C-GIS 배전설비와 절연성능 이 우수한 SF6 가스를 충전물로 밀봉하여 안정적인 차단기 투 개방이 가능하였다.

최신식 알고리즘 로직을 바탕으로 개발된 비츠로테크 보호계전기를 전력배전반으 로 설계하여 Local 및 Remote로 배전반 설비들의 안정적인 조작이 가능하게 되었 으며, 과거 설비보다 과학적이고 효율적인 시스템을 확보하여 운영하게 되었다.

Table 4-5 전철변전소 고장점표정장치 설치현황 [2018.1월1일 기준]

소속 변전소 방식 수량 제작사 설치연월 비고

광주 본부

백양사 흡상전류비 2 P&C TECH 2003.10 일반선 노안 흡상전류비 2 P&C TECH 2003.10 일반선

노안 리액턴스 2 테크윈 2014.10 고속선

일로 흡상전류비 2 P&C TECH 2003.10 일반선

(a) 노후설비 개량 [보호계전기] (b) 노후설비 개량 [전력 배전반]

Fig. 4-6 광주송정역 수변전실 개량된 전력설비

(a) 고장점 표정장치 (b) 변전소 전철배전반 (c) 변전소 로컬관제 Fig. 4-7 노안SS 2층 전철배전반

그림 4-7은 노안SS 전철배전반실에 설치되어 운영 중인 고장점표정반과 전철 배전반의 전경이다. 전기철도는 무엇보다 높은 신뢰성과 안전성 및 신속성이 요 구되는 시설물의 복합체이다. 전기철도시설물의 안정은 국가경제 및 국민 실생활 과 밀접한 관계 속에서 열차의 고속운전과 정확성이 요구되어진다.

전철변전소의 고장점표정장치는 단락 및 지락 등의 고장이 발생하면 실제발생 한 사고지점을 정확하게 분석하여 보여주는 시스템이다. 따라서 고장점표정장치 는 실제로 발생한 사고지점을 유지보수 자에게 정확하게 확인시켜 고장시간을 최소화하여 설비의 신뢰성을 높이는 철도의 주요 핵심시설물 중에 하나이다. 현 재 국내 전기철도에서는 리액턴스 방식과 흡상전류비 방식의 두 가지 방식 중 적합한 방식을 선택하여 사용하고 있다.