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전차선로 속도향상에 따른 오버랩 구간(Overlap section) 경간 구성 기법
Research on Configuration Optimization of Overlap Section in Overhead Catenary System for High-speed Railway 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.6, 2017년, pp.975 - 980  

최태수 (Dept. of Railway Electrical and Signaling Engineering, Seoul National University of Science & Technology) ,  최규형 (Dept. of Railway Electrical and Signaling Engineering, Seoul National University of Science & Technology)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Overhead catenary system of electric railway has overlap sections which devide and tighten trolley wire supplying electric power to train, where current collection performances may become worse according to railway speed-up. Current collection tests conducted at 400 km/h test-bed section of Honam hi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이상과 같이 가공 전차선로의 오버랩 구간 구성을 최적화하는 것은 집전성능 향상을 위하여 필수적이며, 최근 철도를 고속화함에 따라 그 중요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 오버랩 구간에서의 전차선 상승구간의 기하학적 형상에 따라 오버랩 구간의 설치 방향을 고찰하고, 열차속도 350 ㎞/h급 및 400 ㎞/h급 전차선로에서 속도향상에 따른 전차선 가선장력별로 오버랩 구간 구성 방법 및 최적의 경간길이를 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가공전차선로는 어떻게 구성되는가? 가공전차선로는 철도차량의 팬터그래프(pantograph)와 기계적인 접촉을 통해 전기를 공급하는 전기철도의 핵심장치로서, 주행 중인 철도차량에 안정적으로 전력을 공급하기 위하여 지면으로부터의 높이 및 가선장력을 일정하게 유지시킬 필요가 있다. 이에 따라, 가공전차선로는 전기를 공급하는 전차선과, 전차선의 지상고를 일정하게 유지시켜주고 전류를 분담하기 위한 조가선, 전차선과 조가선을 연결하는 드로퍼 (dropper) 등으로 복잡하게 구성되며, 철도선로를 따라 설치된 전주의 가동브라켓을 통하여 일정한 높이로 지지되도록 설치한다[1].
가공전차선로란? 가공전차선로는 철도차량의 팬터그래프(pantograph)와 기계적인 접촉을 통해 전기를 공급하는 전기철도의 핵심장치로서, 주행 중인 철도차량에 안정적으로 전력을 공급하기 위하여 지면으로부터의 높이 및 가선장력을 일정하게 유지시킬 필요가 있다. 이에 따라, 가공전차선로는 전기를 공급하는 전차선과, 전차선의 지상고를 일정하게 유지시켜주고 전류를 분담하기 위한 조가선, 전차선과 조가선을 연결하는 드로퍼 (dropper) 등으로 복잡하게 구성되며, 철도선로를 따라 설치된 전주의 가동브라켓을 통하여 일정한 높이로 지지되도록 설치한다[1].
오버랩 구간이 있는 이유는? 전차선의 장력을 일정하게 유지하고 온도변화에 따른 전차선의 신축팽창에 대응하기 위하여, 전차선을 일정한 간격으로 절단하여 인류구간 (dead-end section)으로 구분하고, 인류구간별로 장력을 일정하게 조정하도록 하고 있다. 또한, 인류구간과 인류구간의 연결개소에서는 전차선이 단절되기 때문에, 팬터그래프가 원활하게 통과할 수 있도록 인류구간들이 중첩되는 구간을 두고 있다. 이렇게 두 인류구간이 겹쳐지는 구간을 오버랩 구간(overlap section)이라고 하며, 오버랩 구간은 전차선 및 조가선의 가선장력, 풍압, 선로의 곡선반경, 가동 브래킷의 회전각도 등을 고려하여, 팬터그래프 집전범위가 전차선을 벗어나지 않도록 시설한다[2].
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참고문헌 (10)

  1. E.K. Youn, K.H. Choi, "A Study on Reliability Analysis of Electric Railway Catenary System using FMECA", Transactions of KIEE, vol. 64, no. 11, pp. 1618 1625, Nov. 2015. 

  2. S. H. Chang, K. Lee, S. Y. Kwon, J. W. Park, "Technique of Tension Length Calculation for 350km/h High Speed Catenary System", 2011 Annual Conference of Korean Society for Railway, pp. 932-939, May 2011. 

  3. G. Mei, W. Zhang, H. Zhao & L. Zhang, "A Hybrid Method to simulate the Interaction of Pantograph and Catenary on Overlap Span", International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, Volume 44, 2006. 

  4. J. P. Massat, J. P. Laine & A. Bobillot, "Pantograph-catenary Dynamics Simulation", Vehicle System Dynamics, Vol. 44, Supplement, 551-559, 2006. 

  5. P.C. Antunes, "Development of Multibody Pantograph and Finite Element Catenary Models for Application to High-speed Railway Operations", Thesis of Master Degree, Technico Lisboa, Oct. 2012. 

  6. M. Shimizu, Y. Fujii, "Improvement of Structure of Contact Wire on Overlap Sections of Shinkansen", Quarterly Report of RTRI, Vol. 41, No. 4, 2000. 

  7. S.Y. Kwon, Y. Cho, Y. Park, K. Lee, "A Prediction of the Geometry Change Especially in Takeoff Point of Overlaps When Increasing Contact Wire Tension in a Existing Catenary", 2011 Annual Conference of Korean Society for Railway, pp.1863-1867, Oct. 2010. 

  8. SIEMENS, "Contact Lines for Electric Railways", 2009. 

  9. "Facilities and Component Diagrams of New 400km/h High Speed Catenary System (General Drawing of Single Pole-Air Joint-(A00A07))", KRRI, 2014. 07. 

  10. Y. Park, K. Lee, "Analysis on Installation Condition According to Dynamic Characteristics for Overhead Catenary System", Transactions of KIEE, vol. 65, no. 9, pp. 1605 1609, 2016. 

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