표제지
목차
요약 9
I. 서론 13
1. 연구 배경 및 필요성 13
2. 국내외 기술개발 현황 15
3. 연구범위 및 내용(내용없음) 15
II. 강체전차선의 기술적 특성 16
1. 강체가선의 기본특성 16
가. 커티너리 방식과 강체방식의 차이점 17
나. 강체가선방식의 장점분석 18
다. R-Bar와 T-Bar의 비교 19
2. 고속화를 위한 기술개발 현황 21
가. 200km/h급 R-bar의 개발 과정 24
나. 200km/h급 R-bar의 개발 과정 26
3. 커티너리 가선과 강체전차선의 이행구조 특성 28
가. 이행구조에 따른 현상 29
III. 고속화를 위한 강체전차선의 집전성능 향상기술 32
1. 이선저감기술 32
가. 강체 전차선측의 이선 대책 32
나. 팬터그래프측의 이선 대책 34
2. 집전성능에 영향을 미치는 요인 36
가. 강체전차선의 습동면 요철 36
나. 팬터그래프의 추종 특성 37
3. 팬터그래프/전차선로 동특성 38
가. 집전성능 평가 39
나. 유럽 전차선로 현황 41
다. 전차선로 시스템 동특성 해석을 위한 모델링 및 시뮬레이션 42
4. 가선/팬터그래프 모델링 기법 사례연구 48
가. 프로그램 "가선도" 개요 및 이론 48
나. 모드 중첩법을 이용한 전차선로 모델 및 운동방정식 53
IV. 집전성능 향상 및 시뮬레이션 결과 고찰 57
1. 강체전차선 습동면 마모에 의한 접촉력 변동 해석 57
가. 해석모델 57
나. 팬터그래프 진동특성 59
다. 강체전차선 마모와 팬터그래프의 공진주파수 특성 60
라. 계산결과 62
2. 강체전차선 지지점 경간 길이에 따른 속도특성 해석 65
가. 지지점 경간길이에 따른 처짐량 계산 65
나. 지지점 경간별 속도특성 시뮬레이션 66
다. 강체전차선 및 팬터그래프 모델링 67
3. 시뮬레이션 결과고찰 70
4. 결과분석 71
V. 결과고찰 73
참고문헌 75
ABSTRACT 76
[표 2-1] R-bar의 최대설계속도와 열차운영속도 21
[표 3-1] 강체전차선 습동면에 발생하는 요철 33
[표 3-2] 각국의 집전성능 판단기준 41
[표 4-1] R-bar 및 전차선 제원 66
[표 4-2] 지지점 경간별 전차선 처짐량 계산결과 66
[표 4-3] 시뮬레이션 조건 67
[그림 2-1] T형 알루미늄 강체가선(T-bar) 17
[그림 2-2] R형 알루미늄 강체가선(R-bar) 17
[그림 2-3] 고속용 R-bar 23
[그림 2-4] R-bar 측면 변화(좌: 2세대(과천선), 우: 제3세대) 23
[그림 2-5] R-bar 단면 변화(좌: 2세대(과천선), 우: 제3세대) 24
[그림 2-6] Lead-in 구조 25
[그림 2-7] F+F사의 Expansion Joint 구조 26
[그림 2-8] 강체전차선로 집전성능 시험결과 27
[그림 2-9] 이행구간의 강체전차선 국부마모 29
[그림 2-10] 기존 이행구간 설치도 30
[그림 2-11] 속도향상을 위한 이행구조 31
[그림 3-1] bow 위치별 압상력의 증가량 비교 35
[그림 3-2] 가선방식의 종류 44
[그림 3-3] 질량 및 스프링을 이용한 탄성도 적용 47
[그림 3-4] 전차선로 모델링 49
[그림 3-5] 팬터그래프 모델링 50
[그림 3-6] 전차선-팬터그래프의 동적 관계 51
[그림 3-7] 전차선로 모델링 53
[그림 4-1] 강체전차선 해석 모델 58
[그림 4-2] 팬터그래프 진동해석 모델 59
[그림 4-3] 요철을 접촉하며 주행하는 질점 61
[그림 4-4] 주행하는 팬터그래프 모델 63
[그림 4-5] 팬터그래프 bow의 접촉력 변동특성 64
[그림 4-6] 강체전차선(R-bar) 설비도 68
[그림 4-7] 강체전차선(B-bar) 모델링 68
[그림 4-8] KTX 팬터그래프(GPU Type) 69
[그림 4-9] KTX 팬터그래프 모델링 70