개념 한 쪽
전기산업기사 전철용 전기설비 — 전압불평형·누설전류·전식 방지
전철 문제는 교류 전철의 전압불평형 3%, 직류 전차선의 누설전류·전식 방지, 귀선·본드 기준값이 축이다. 직류가 지중 관로를 부식시키는 원리부터 잡으면 숫자가 저절로 정리된다.
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뜻
교류 전철은 단상 부하를 3상 계통에서 받아오므로 전압불평형이 생긴다 — 기준은 수전점에서 3% 이하다(「전압변동·역률·고조파 3%」는 숫자는 같아도 대상이 다른 함정). 직류 전철의 전차선은 레일(귀선)로 돌아오는 전류의 일부가 대지로 새어 나가 누설전류가 된다 — 누설전류는 전차선로 연장 1 km당 10 mA를 초과하지 않아야 하고(강체조가식은 예외), 이 누설전류가 지중 금속체를 타고 흐르며 나오는 자리에서 금속을 녹이는 것이 전식작용이다. 지중 관로에 장해를 주는 것으로는 직류 전철의 전식작용이 대표적이고, 교류 전차선로는 유도장해(전자유도에 의한 이상전압)를 일으킨다 — 「직류=전식, 교류=유도」로 방향을 고정한다. 전식 방지 대책으로 직류 전철의 귀선용 레일의 비절연부(절연되지 않은 접속 부분)는 지중 금속관로와 1 m 이상 떼어 시설한다.
전차선 방식과 재료 기준 — 직류 전차선의 방식은 가공가선식·강체가선식·제3레일식이 있고 지중 조가선식은 존재하지 않는다(선지에 「지중」이 보이면 제외). 강색철도(케이블카처럼 강철 로프로 차량을 끄는 철도)에 시설하는 선은 지름 7 mm의 경동선 이상, 가공 배류선은 지름 3.5 mm 이상의 동복강선을 쓴다. 레일 본드는 「60-30-2」로 묶는다 — 단면적 60 mm² 이상·길이 30 cm 이상의 연동연선 본드 2개 이상을 용접한다. 레일면상 높이·수상전선로·제1차 접근상태 이격(기본 2 m) 등 주위 시설 기준도 함께 물어본다.
예제
숫자는 「교류 수전점 3%」「누설전류 10 mA/km(강체조가식 제외)」「전식 이격 1 m」「강색철도 7 mm 경동선」「배류선 3.5 mm 동복강선」「본드 60-30-2(단면적 60 mm²·길이 30 cm·2개 이상)」로 묶어 고정한다. 원리 문제는 「직류 누설전류=전식, 교류=유도」 한 줄로 가리고, 방식 문제는 「지중 조가선 없음」만 기억하면 된다.
자주 묻는 물음
- 교류 전철에서 수전점의 전압불평형 한도는 얼마인가요?
- 3% 이하이다. 교류 전철은 단상 부하라 3상 계통에 불평형을 일으키므로 수전점에서 관리한다. 전압변동률이나 고조파 함유율과 기준 대상을 바꾼 선지가 함정이다.
- 직류 전철의 누설전류 기준과 지중 관로 장해 원리는 무엇인가요?
- 전차선로 연장 1 km당 10 mA 이하이다(강체조가식은 제외). 누설전류가 지중 금속관로를 타고 흐르며 나오는 곳에서 금속을 녹이는 전식작용이 직류 전철의 대표 장해이고, 교류 전차선로는 유도장해를 일으킨다.
- 레일 본드의 시설 기준은 무엇인가요?
- 단면적 60 mm² 이상·길이 30 cm 이상의 연동연선 본드 2개 이상을 용접한다(「60-30-2」). 전식 방지를 위해 귀선 레일의 비절연부는 지중 관로와 1 m 이상 이격한다.
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