표제지
목차
약어 11
요약 12
I. 서론 15
1. 연구배경의 필요성 15
2. 논문의 구성 및 연구방법 17
II. 가공 전차선로 영구신장조성 19
1. 가공 전차선로 시스템 19
가. 전차선로의 구성 19
나. 가공 전차선로의 특성[원문불량;p.7] 20
다. 가공 전차선로 주요 설비[원문불량;p.8-12] 22
2. 전선재료의 크리프(creep) 특성 27
가. 전차선 및 조가선의 특성[원문불량;p.14-15,21] 27
다. 전차선로의 크리프(creep) 영향 39
라. 전차선로의 크리프(creep) 시험 40
3. 영구신장조성 절차 및 방법 고찰 43
가. 영구신장조성 기준 고찰[원문불량;p.31] 43
나. 영구신장조성 기준 고찰 결과 47
다. 영구신장조성 시공절차 및 방법 고찰 48
III. 합성 전차선 크리프 특성 현장 측정을 위한 IoT 기반 상태감시 시스템 개발 56
1. 상태감시 시스템 현황 56
가. 국내 56
나. 해외 57
2. IoT 기반 상태감시 시스템 개발 현황 58
가. 상태감시 시스템 구성 58
3. 신뢰성 확보를 위한 성능인증 시험 65
가. 상태감시 시스템 설비 시험 65
4. 현장 적용성 시험 및 검증 66
가. 현장 적용성 시험 66
나. 모니터링 결과 67
다. 실험적 검증 69
IV. 합성 전차선 크리프 특성 확인을 위한 현장시험 71
1. 활차식 장력조정장치를 이용한 시험 절차 71
가. 사전작업 71
나. 조가선 과장력 시행 72
다. 전차선 과장력 시행 74
라. 조가선 및 전차선 접속 76
마. 장력조정장치 정밀 조정 77
2. 시험조건 78
가. 최대 과하중 제한을 위한 인장강도시험 78
나. 시험 계획 수립 80
다. 과장력 부가 방법 87
라. 전차선 및 조가선 변형 측정방법 88
3. 현장시험 결과 95
가. 과하중 인가 중 전차선 및 조가선 크리프 특성시험 결과 96
나. 과하중 인가 후 전차선 및 조가선 크리프 특성시험 결과 106
V. 영구신장조성 기법 제시 113
1. 영구신장조성 기법 113
가. 현장시험 결과 분석 113
나. 시험결과 분석을 통한 기법 제시 116
2. 영구신장조성 절차 제시 118
가. 영구신장조성 절차 현황 118
나. 영구신장조성 절차 제시 118
다. 장력조정장치별 영구신장조성 개략도[원문불량;p.107] 121
3. 영구신장조성 기법 및 절차 고찰 122
VI. 결론 124
참고문헌 128
ABSTRACT 131
표 2.1. 전기철도 전차선 및 조가선 특성 27
표 2.2. 크리프(creep) 시험 조건 40
표 2.3. 시간경과에 따른 전차선 크리프(creep) 길이 40
표 2.4. 국내 영구신장조성 기준 44
표 2.5. 재래선 영구신장조성 기준 46
표 2.6. 동북 신간센 영구신장조성 기준 46
표 2.7. 동해도 신간센 영구신장조성기준(가선교체 시) 46
표 2.8. SNCF 영구신장조성 기준 47
표 2.9. 국내·외 나라의 영구신장조성 기준 48
표 2.10. 스프링식 인출 스트로크 하중시험 53
표 3.1. 초음파 센서 사양 60
표 3.2. IoT 기반 통신계층 61
표 3.3. 네트워크 비교 63
표 3.4. 상태감시 시스템 설비 시험 65
표 4.1. 전차선 Cu 110㎟에 대한 인장시험 결과 78
표 4.2. 전차선 Cu 110㎟에 대한 파괴하중 및 항복하중 79
표 4.3. 현장 설치 과장력 시험 80
표 4.4. 요크각 검증 93
표 4.5. 과하중 케이스 95
표 4.6. 과하중 케이스 1 106
표 4.7. 과하중 케이스 2 106
표 4.8. 과하중 케이스 3 106
표 4.9. 과하중 케이스 4 106
그림 2.1. 전차선로의 구성 19
그림 2.2. 전차선로 구조 20
그림 2.3. 전차선로 인류길이[원문불량;p.7] 21
그림 2.4. 전차선 형상[원문불량;p.8] 22
그림 2.5. 조가선 형상[원문불량;p.9] 23
그림 2.6. 드로퍼 형상[원문불량;p.9] 23
그림 2.7. 가동브래킷 형상[원문불량;p.10] 24
그림 2.8. 곡선당김금구 형상[원문불량;p.11] 25
그림 2.9. 장력조정장치 형상[원문불량;p.12] 26
그림 2.10. 전차선 및 조가선 형상[원문불량;p.14] 28
그림 2.11. 전차선 및 조가선의 가선장력 상태[원문불량;p.15] 29
그림 2.12. 합금 전차선의 재결정 온도 32
그림 2.13. 크리프 곡선 33
그림 2.14. 가공경화 응력변형도[원문불량;p.21] 35
그림 2.15. 크리프 온도와 응력 그래프 36
그림 2.16. 크리프 측정 테스트 장비 41
그림 2.17. 전차선 크리프 곡선 42
그림 2.18. 전차선 크리프(creep) 특성[원문불량;p.31] 45
그림 2.19. 과장력 인가 시 전차선 크리프(creep) 연신율[원문불량;p.31] 45
그림 2.20. 작업흐름도 48
그림 2.21. 장력조정장치 영구신장조성 방법 49
그림 2.22. 스프링식 장력조정장치에 대한 인출... 51
그림 2.23. KRSB-28-S36 동작시험 데이터 51
그림 2.24. KRSB-28-S48 동작시험 데이터 52
그림 2.25. KRSB-28-S60 동작시험 데이터 52
그림 2.26. 장비를 사용한 영구신장조성 기법 54
그림 2.27. 영구신장조성 55
그림 2.28. Cu 170㎟ 29,400N 영구신장조성 55
그림 3.1. S사 장력조정장치 모니터링 시스템 58
그림 3.2. S사 장력조정장치 모니터링을 위한 데이터 전송 58
그림 3.3. 상태감시 시스템의 구성 58
그림 3.4. 초음파 센서 설치 60
그림 3.5. 초음파 센서와 와이어 센서 간섭 확인 그래프 60
그림 3.6. 상용 네트워크 62
그림 3.7. 자체 네트워크 62
그림 3.8. 상태 모니터링 시스템의 현장 구축 66
그림 3.9. 8월 모니터링 결과 67
그림 3.10. 9월 모니터링 결과 68
그림 3.11. 10월 모니터링 결과 68
그림 3.12. 11월 모니터링 결과 69
그림 4.1. 사전작업 71
그림 4.2. 시점부 조가선 가인류 72
그림 4.3. 조가선 임시 가선 72
그림 4.4. 종점부 조가선 가인류 73
그림 4.5. 조가선 과장력 인가 73
그림 4.6. 조가선 과장력 해체 및 임시 인류 74
그림 4.7. 시점부 전차선 가인류 74
그림 4.8. 전차선 임시 가선 75
그림 4.9. 종점부 전차선 가인류 75
그림 4.10. 전차선 과장력 인가 76
그림 4.11. 조가선 및 전차선의 신장분 절단 76
그림 4.12. 와이어턴버클 설치 77
그림 4.13. 장력조정장치 정밀 조정 77
그림 4.14. 전차선 Cu110 ㎟에 대한 응력-변형도 곡선 78
그림 4.15. 현장 설치시험 선로조건(익산~대야) 81
그림 4.16. 장력조정장치 모니터링 시스템(익산~대야) 82
그림 4.17. 게이트웨이 설치(익산~대야) 82
그림 4.18. 노드설치(익산~대야) 82
그림 4.19. U17 전철주(익산~대야) 83
그림 4.20. D17 전철주(익산~대야) 83
그림 4.21. 현장 설치시험 선로조건(중앙선 영주~영천) 84
그림 4.22. 장력조정장치 모니터링 시스템(중앙선 영주~영천) 85
그림 4.23. 노드설치(중앙선 영주~영천) 85
그림 4.24. 256-009 전철주(중앙선 영주~영천) 86
그림 4.25. 255-016 전철주(중앙선 영주~영천) 86
그림 4.26. 과장력 시행 방법(시행 전) 87
그림 4.27. 과장력 시행 방법(시행 후) 87
그림 4.28. 전차선 및 조가선 변형 측정 88
그림 4.29. 요크를 이용한 일괄방식의 전차선로 89
그림 4.30. 요크 형상 89
그림 4.31. 요크각 측정 90
그림 4.32. 이미지 불러오기 91
그림 4.33. 이미지 확대 91
그림 4.34. 요크 구멍 간 수직선 생성 91
그림 4.35. 프로그램을 이용한 각도 측정 91
그림 4.36. 디지털 각도계를 이용한 요크각 측정 92
그림 4.37. 이미지 #1을 이용한 요크각 계산 검증(1) 92
그림 4.38. 이미지 #2를 이용한 요크각 계산 검증(2) 93
그림 4.39. 요크각을 이용한 신축량 계산 94
그림 4.40. 조가선 과하중 인가방법 96
그림 4.41. 과하중 150% 및 인가시간 10분 96
그림 4.42. 과하중 110% 및 인가시간 10분 97
그림 4.43. 과하중 150% 및 인가시간 30분 97
그림 4.44. 과하중 110% 및 인가시간 5분 97
그림 4.45. 과하중 150% 및 인가시간 10분 98
그림 4.46. 과하중 110% 및 인가시간 10분 98
그림 4.47. 과하중 150% 및 인가시간 30분 99
그림 4.48. 과하중 110% 및 인가시간 5분 99
그림 4.49. 전차선 과하중 인가방법 100
그림 4.50. 과하중 150% 및 인가시간 72시간 101
그림 4.51. 과하중 150% 및 인가시간 30분 101
그림 4.52. 과하중 200% 및 인가시간 30분 102
그림 4.53. 과하중 200% 및 인가시간 10분 102
그림 4.54. 과하중 150% 및 인가시간 72시간 103
그림 4.55. 과하중 150% 및 인가시간 30분 103
그림 4.56. 과하중 200% 및 인가시간 30분 104
그림 4.57. 과하중 200% 및 인가시간 10분 104
그림 4.58. 익산~대야간 U17 전주(케이스 1) 107
그림 4.59. 익산~대야간 D17 전주(케이스 2) 107
그림 4.60. 영주~영천간 256-009전주(케이스 3) 107
그림 4.61. 영주~영천간 255-016전주(케이스 4) 107
그림 4.62. 온도 변화에 따른 조가선 및 전차선 변형(케이스 1) 108
그림 4.63. 온도 변화에 따른 조가선 및 전차선 변형(케이스 2) 108
그림 4.64. 온도 변화에 따른 조가선 및 전차선 변형(케이스 3) 109
그림 4.65. 온도 변화에 따른 조가선 및 전차선 변형(케이스 4) 109
그림 4.66. 온도/선팽창계수/장력길이에 따른 크리프양 역수 데이터(케이스 1) 110
그림 4.67. 온도/선팽창계수/장력길이에 따른 크리프양 역수 데이터(케이스 2) 110
그림 4.68. 온도/선팽창계수/장력길이에 따른 크리프양 역수 데이터(케이스 3) 111
그림 4.69. 온도/선팽창계수/장력길이에 따른 크리프양 역수 데이터(케이스 4) 111
그림 4.70. 요크각 측정에 의한 전차선 및 조가선 크리프(케이스 2) 112
그림 5.1. 영주~영천간 과하중 시험(케이스 3) 114
그림 5.2. 과하중 이후 케이스별 크리프 특성 곡선 116
그림 5.3. 영구신장조성 절차 118
그림 5.4. 활차식 장력조정장치 영구신장조성 개략도[원문불량;p.107] 121
그림 5.5. 도르래식 장력조정장치 영구신장조성 개략도[원문불량;p.107] 121
그림 5.6. 스프링식 장력조정장치 영구신장조성 개략도[원문불량;p.107] 121
그림 5.7. 요크각 측정에 의한 합성 전차선 크리프(케이스 2) 122
그림 5.8. 요크각 변화에 따른 전차선 및 조가선 크리프 특성 곡선 123