표제지
목차
요약 11
I. 서론 13
1. 연구 배경 13
2. 연구 방향 14
II. 급전계통 이상전압 발생현상 및 영향 15
1. 이상전압의 종류 15
가. 이상전압(Surge)의 발생 16
나. 내부 이상전압(內雷) 20
2. 이상전압의 특징 및 영향분석 24
가. 서지의 영향 25
나. 이상전압의 영향 분석 28
3. 이상전압 영향에 대한 대책 31
가. 전철변전설비 접지 구성 31
나. 전차선로 설비의 이상전압 억제 33
다. 통신설비 이상전압 억제 34
라. 신호설비 이상전압 억제 35
III. 이상전압의 측정 및 실험 37
1. 이상전압 특성실험 37
가. 시험항목 38
나. 시험방법 38
2. 고장유형별 고장전류 측정 및 분석 41
2.1. 측정 위치(전라선) 41
2.2. 측정위치(부산신항) 50
IV. 이상전압 발생현황 시뮬레이터 분석 57
1. 전철 급전계통의 고장전류 계산 57
가. 전철 급전계통 58
나. 전원계통 임피던스 58
다. 급전회로의 선로정수 59
라. 전철 급전계통의 SPLITS 회로모델 65
2. 전기철도 급전계통 단락사고에 따른 접지전류 영향 검토 66
3. 매설접지선의 회선 수에 의한 영향 및 전위분포 검토 68
가. 매설접지선 2회선을 시공하는 경우 68
나. 매설접지선 1회선을 시공하는 경우 70
다. 교량구간에서 매설접지선 1회선을 시공하는 경우 71
라. 매설접지선의 회선수와 인출선 간격에 의한 전위분포 해석 74
4. 정상적인 운전 상태에서의 고장전류 시뮬레이터 분석 83
가. 매설접지선 2회선을 시공한 경우 83
나. 매설접지선 1회선을 시공한 경우 86
5. 비상 운전 상태에서의 고장전류 시뮬레이터 분석 90
가. 매설접지선 2회선을 시공한 경우 90
나. 매설접지선 1회선을 시공한 경우 94
6. 고장유형별 고장전류 측정결과 및 분석 98
가. 지락시험 결과(순천변전소) 98
나. 지락시험 결과(진례변전소) 101
7. 결과 고찰 104
V. 결론 105
참고문헌 107
ABSTRACT 109
표 1. AT급전회로 선종 59
표 2. 매설접지선의 접지임피던스 계산조건 62
표 3. 매설접지선의 사다리 회로망 정수 64
표 4. 급전선로의 선로정수(Self Impedance) 64
표 5. 용어의 정의 69
그림 2-1. 낙뢰의 진행 과정 16
그림 2-2. 진행 방향에 따른 낙뢰의 분류 17
그림 2-3. 3상계통의 1선 지락현상 20
그림 2-4. 급전회로의 지락현상 21
그림 2-5. 서지 전압의 전파 24
그림 2-6. 진행파의 선로말단에서의 반사현상 25
그림 2-7. 변전소 접지구성 32
그림 2-8. 변전소 원격제어장치용 보안기 구성 및 접지방식 33
그림 3-1. 시험 개요 38
그림 3-2. 측정회로도 39
그림 3-3. 측정 위치 41
그림 3-4. 전위 분포(1차 지락고장) 42
그림 3-5. 전위 분포(2차 지락고장) 43
그림 3-6. 전위 분포(1차 지락고장) 44
그림 3-7. 전위 분포(2차 지락고장) 45
그림 3-8. 전위 분포(3차 지락고장) 46
그림 3-9. 전위 분포(4차 지락고장) 47
그림 3-10. 접지 전위 비교(상하선 지락고장) 48
그림 3-11. 레일 전위 비교(상하선 지락고장) 48
그림 3-12. 외함 전위 비교(상하선 지락고장) 49
그림 3-13. 접지-레일 전위 비교(상하선 지락고장) 50
그림 3-14. 측정 위치(부산신항선) 50
그림 3-15. 지락고장 전류의 크기(상선 지락고장) 51
그림 3-16. 지락고장 전류의 분류(상선 지락고장) 52
그림 3-17. 대지전위의 분포(상선 지락고장) 53
그림 3-18. 레일-대지전위의 분포(상선 지락고장) 53
그림 3-19. 지락고장 전류의 분류(하선 지락고장) 54
그림 3-20. 대지전위의 분포(하선 지락고장) 55
그림 4-1. 전철급전회로 고장발생 개념도 57
그림 4-2. 변전소와 급전구분소 사이의 전철 급전계통도 58
그림 4-3. AT급전방식 표준장주도 60
그림 4-4. 매설접지선의 선로정수 계산절차 61
그림 4-5. 철도 급전계통의 등가회로 62
그림 4-6. 테브난 등가회로 63
그림 4-7. 모의대상 전기철도 구간 65
그림 4-8. SPLITS 입력화면(Central Site의 정의) 65
그림 4-9. SPLITS 입력화면 (구간별 임피던스 정의) 66
그림 4-10. 매설접지선의 단위 길이당 대지 누설전류 분포 67
그림 4-11. 고장점으로부터 거리에 따른 지표면 전위분포 67
그림 4-12. 레일전위의 분포(매설접지선 2회선) 68
그림 4-13. 고장전류의 분포(매설접지선 2회선) 69
그림 4-14. 레일전위의 분포(매설접지선 1회선) 70
그림 4-15. 고장전류의 분포(매설접지선 1회선) 71
그림 4-16. 레일전위의 분포(매설접지선 1회선) 72
그림 4-17. 교각의 등가 모델링 73
그림 4-18. 고장전류의 분포(교량구간 매설접지선 1회선) 73
그림 4-19. 사례 접지계통 74
그림 4-20. 매설접지선 회선수와 인출 간격별 접지저항 변화 75
그림 4-21. 매설접지선 회선수와 인출간격별 최대 전위 변화 76
그림 4-22. 전위분포(매설접지선 2회선, 인출선 간격 50[m]) 77
그림 4-23. 전위분포(매설접지선 2회선, 인출선 간격 100[m]) 78
그림 4-24. 전위분포(매설접지선 2회선, 인출선 간격 150[m]) 78
그림 4-25. 전위분포(매설접지선 2회선, 인출선 간격 200[m]) 79
그림 4-26. 전위분포(매설접지선 2회선, 인출선 간격 250[m]) 79
그림 4-27. 전위분포(매설접지선 1회선, 인출선 간격 50[m]) 80
그림 4-28. 전위분포(매설접지선 1회선, 인출선 간격 100[m]) 81
그림 4-29. 전위분포(매설접지선 1회선, 인출선 간격 150[m]) 81
그림 4-30. 전위분포(매설접지선 1회선, 인출선 간격 200[m]) 82
그림 4-31. 전위분포(매설접지선 1회선, 인출선 간격 250[m]) 82
그림 4-32. 고장점 전위의 분포(변전소 부근) 84
그림 4-33. 고장점 전위의 분포(변전소 원거리) 84
그림 4-34. 고장전류의 분포(변전소 부근) 85
그림 4-35. 고장전류의 분포(변전소 원거리) 86
그림 4-36. 고장점 전위의 분포(변전소 부근) 87
그림 4-37. 고장점 전위의 분포(변전소 원거리) 87
그림 4-38. 고장전류의 분포(변전소 부근) 89
그림 4-39. 고장전류의 분포(변전소 원거리) 89
그림 4-40. 고장점 전위의 분포(변전소 부근) 91
그림 4-41. 고장점 전위의 분포(변전소 원거리) 91
그림 4-42. 고장전류의 분포(변전소 부근) 93
그림 4-43. 고장전류의 분포(변전소 원거리) 93
그림 4-44. 고장점 전위의 분포(변전소 부근) 95
그림 4-45. 고장점 전위의 분포(변전소 원거리) 95
그림 4-46. 고장전류의 분포(변전소 부근) 97
그림 4-47. 고장전류의 분포(변전소 원거리) 97