표제지
목차
제1장 서론 11
제1절 연구의 배경 11
제2절 연구의 방법 12
제2장 전기철도 접지설비 방식 14
제1절 접지설비의 목적별 분류 및 방식 비교 14
1. 접지설비의 목적별 분류 14
2. 접지설비의 방식 비교 16
제2절 전기철도 공용접지방식 설계기준 및 경부고속철도 접지시스템 18
1. 전기철도 공용접지방식 설계기준 18
2. 경부고속철도(KTX) 접지 시스템 21
제3절 선행연구 고찰 24
제3장 전기철도 이상전압 분석 및 접지설비 설계기준 검토 26
제1절 철도관련 기기의 특징 26
제2절 전기철도에서 발생하는 이상전압의 특징 분석 27
1. 이상전압의 종류 28
2. 이상전압 특징 35
제3절 기존접지방식과 공용접지방식 고장전류 비교 시뮬레이션 37
1. 개요 38
2. 고장전류 비교 시뮬레이션 38
3. 결과 47
제4절 공용접지방식 유효성 검증을 위한 시뮬레이션 48
1. 대지전위 상승 해석 48
2. 접지방법 조건별 해석 50
제5절 접지설비 설계기준 검토 및 시공현황 조사 55
1. 접지설비 설계기준 검토 55
2. 접지시설물 시공현황 조사 61
제4장 접지설비 설계기준 개선방안 71
제1절 접지선 규격선정 개선방안 71
제2절 설계속도 300km/h이상 접지설비 설계기준 개선방안 74
1. 신호 및 통신설비 등의 접지설비 요구 조건 74
2. 토공구간 설계기준 74
3. 교량구간 설계기준 79
4. 터널구간 설계기준 82
제3절 설계속도 300km/h이하 접지설비 설계기준 개선방안 85
1. 토공구간 설계기준 85
2. 교량구간 설계기준 91
3. 터널구간 설계기준 94
제4절 설계기준 개선에 대한 타당성 검증 및 효과 98
제5장 결론 99
참고문헌 101
Abstract 103
〈표 1〉 접지설비의 목적별 분류 15
〈표 2〉 사고시 고장지속시간에 대한 최대 전압값 관련기준 비교 검토 19
〈표 3〉 교류전기철도 이상전압 28
〈표 4〉 IEC 62128-1 고장지속시간별 최대 허용 접촉전압 (레일전위) 39
〈표 5〉 시뮬레이션에 적용한 선로 임피던스 40
〈표 6〉 고장조건별 고장전류의 크기 41
〈표 7〉 선로조건 48
〈표 8〉 조건별 레일전위 해석 결과 53
〈표 9〉 공용접지방식 전선의 종류 및 규격 56
〈표 10〉 토공구간 설계기준 비교 검토 58
〈표 11〉 교량구간 설계기준 비교 검토 59
〈표 12〉 터널구간 설계기준 비교 검토 60
〈표 13〉 경부고속철도 2단계 신경주-울산구간 접지시설물 분포 현황 61
〈표 14〉 토공구간내 접지시설물 평균거리 현황 62
〈표 15〉 접지선 규격선정 72
〈표 16〉 매설접지선 부식량 산정기준 73
〈표 17〉 접지선 제안규격 73
〈표 18〉 토공구간 접지설비 구성에 따른 경제성 비교 (km당 공사비) 75
〈표 19〉 터널구간 접지설비 구성에 따른 경제성 비교 (km당 공사비) 82
〈표 20〉 토공구간 접지설비 구성에 따른 경제성 비교 (km당 공사비) 86
〈표 21〉 터널구간 접지설비 구성에 따른 경제성 비교 (km당 공사비) 94
〈그림 1〉 연구의 흐름도 13
〈그림 2〉 접지설비 방식의 종류 17
〈그림 3〉 KSC IEC 62128 접지설비 20
〈그림 4〉 공용접지설비 계통 구성도 21
〈그림 5〉 경부고속철도 토공구간 접지방식 22
〈그림 6〉 경부고속철도 터널구간 접지방식 23
〈그림 7〉 각종 기기 이상전압의 침입경로 26
〈그림 8〉 3상계통의 1선 지락현상 33
〈그림 9〉 급전회로의 지락현상 33
〈그림 10〉 서지 전압의 전파 36
〈그림 11〉 진행파의 선로말단에서 반사현상 36
〈그림 12〉 기존접지방식 고장전류분포 42
〈그림 13〉 공용접지방식 고장전류분포 42
〈그림 14〉 변전소측 고장시 고장전류 비교 43
〈그림 15〉 구분소측 고장시 고장전류 비교 43
〈그림 16〉 기존접지방식 고장시 레일전위 비교 44
〈그림 17〉 변전소측 고장시 레일전위 비교 45
〈그림 18〉 말단측 고장시 레일전위 비교 46
〈그림 19〉 접지방식별 신호·통신기기에 가해지는 유도전압 비교 46
〈그림 20〉 한쪽만 매설접지선을 포설한 경우 49
〈그림 21〉 양쪽에 매설접지선을 포설한 경우 49
〈그림 22〉 단락 전류 50
〈그림 23〉 차량부하 위치 50
〈그림 24〉 부하전류 400A 차량운행시 레일전위 51
〈그림 25〉 차량부하 위치 51
〈그림 26〉 부하전류 800A일때 레일전위 52
〈그림 27〉 한쪽만 매설접지선을 포설한 경우 레일전위 52
〈그림 28〉 양쪽에 매설접지선을 포설한 경우 레일전위 53
〈그림 29〉 토공구간 접지시설물 분포도 63
〈그림 30〉 교량구간 접지시설물 분포도 64
〈그림 31〉 터널구간 접지시설물 분포도 65
〈그림 32〉 토공구간 접지시설물 분포도 66
〈그림 33〉 교량구간 접지시설물 분포도 67
〈그림 34〉 터널구간 접지시설물 분포도 68
〈그림 35〉 돋기구간 접지설비 시공도 76
〈그림 36〉 깍기구간 접지설비 시공도 77
〈그림 37〉 토공구간 접지계통도 78
〈그림 38〉 교량구간 접지설비 시공도 80
〈그림 39〉 교량구간 접지계통도 81
〈그림 40〉 터널구간 접지설비 시공도 83
〈그림 41〉 터널구간 접지계통도 84
〈그림 42〉 돋기(복선)구간 접지설비 시공도 87
〈그림 43〉 깍기(복선)구간 접지설비 시공도 88
〈그림 44〉 돋기(단선)구간 접지설비 시공도 88
〈그림 45〉 깍기(단선)구간 접지설비 시공도 89
〈그림 46〉 토공구간 접지계통도 90
〈그림 47〉 교량(복선)구간 접지설비 시공도 92
〈그림 48〉 교량(단선)구간 접지설비 시공도 92
〈그림 49〉 교량구간 접지계통도 93
〈그림 50〉 터널(복선)구간 접지설비 시공도 95
〈그림 51〉 터널(단선)구간 접지설비 시공도 96
〈그림 52〉 터널구간 접지계통도 97