특고압장치
개요 학습목표 전동차구조및장치별기능을알수있다. 각종장치에대한구동및동작조건, 제어절차를알수있다. 전동차기동과정을알수있다. 각종장치별고장발생시응급조치법을알수있다. 제2종철도차량운전면허시험필기평가를통과할수있다. 강의기준 혼동방지및학습효과향상을위해다음순으로강의 - 특고압 고압 주회로 저압 운전보안장치 고장조치 4 호선서울메트로차량 (M) / 과천선코레일차량 (K) 구분 구분 저압 : 직류는 750V 이하, 교류는 600V 이하 고압 : 직류는 750V, 교류는 600V ~ 7,000V 이하인것. 특고압 : 7,000V 이상
M-1-1. 4 호선전동차특고압전원공급계통 PAN PAN EGS PT MCB ACArr ArrOCR M 차 (M ) 차옥상 IVF DC ADCg AC DC HB DCArr CT2 AC380V, 60 Hz AC ADCm CT1 MFs ACOCR k1 CMSB SIV AF MT k2 CONVERTOR INVERTER TO, IM ARf CM MTOM MTBM
M-1-2. Pantograph ( 집전기 ) Pan 역할 전차선으로부터전원을수전받는장치 M 차옥상에장착 1 량 2 개씩장착 ( 병렬회로구성 ) 10 량편성전동차 (5M+5T) 편성당총 10 개설치 특징 전차선고저변화에대한원활한접촉성구비 추종성확보 하부틀상호교차로소형화 지렛대원리이용압상력증가 옥상기기구조강화 커버설치, 실린더는다이어프램방식채용 Pan 작동원 공기상승, 스프링하강식 Pan 기타제원 : 교재참조 ( 상승시간보다하강시간이짧다 )
Pantograph 구조및작용 1. 습판체 습판체 1 습판체 2 전차선과직접접촉, 2개로구성 주습판 ( 동합금 ) 및보조습판구성 (2열 2매 ) 코일스프링과고무벨로즈안정되게지지 습판체사이에흑연부착 ( 고체윤활제작용 ) 작용실린더 상부틀하부틀 주축 2. 틀조립체 상부틀, 하부틀로구성 진동과비틀림에견디도록하부틀은주축에취부 전차선접촉성능에지장이없도록상부틀경량화 3. 주스프링 주축사이 2개주스프링설치 Pan 상승방향으로장력작용 주스프링 PanPS MCBR1 회로 압축공기 4. 작용실린더 고무막판식실린더 내부에하강스프링장착 Pan 하강시하강방향으로장력장력 상승작용 : 주스프링장력 + 압축공기 하강작용 : 하강스프링장력 PanPS(PAN 압력스위치 ) 기능 PAN 이전차선에완전히밀착상태에서 MCB 투입
M-1-3. 비상접지스위치 (Emergency Ground Switch) EGS 역할 EGCS 비상시 ( 전차선단전이필요할때 ) 취급하는기기 운행중전차선늘어져있거나차량검수작업시취급 ( 안전조치 ) EGCS( 운전실및 M차배전함내에설치 ) 취급으로동작 - 전차선 PAN EGS 대지 (-) 연결로단전됨 전차선단전동반되므로불가피한경우에한하여취급 AC구간에서한하여취급유효 PAN EGSV MCB 이동극 고정극 레버 Rail 작용실린더 압축공기
M-1-4. 계기용변압기 (Potential Transformer ) PT 역할 전차선전원종류탐지각종제어회로에활용 전동차운행위치의전차선전원이 AC, DC 전원인지를 구분하여특고압기기를공급전원과일치하게제어 PAN PAN DCVRe PT EGS Pan 상승즉시여자 (MCB 투입상태와무관 ) DCVR MCB ACArr DC 구간 DCVR 여자 ACVR AC 구간 ACVR 여자 ( 변압기원리이용 ) ADCg 운전실 Desk 에 DCV 등또는 ACV 등점등
M-1-5. 주차단기 (Main Circuit Breaker) MCB 역할 주회로구성또는차단기능을담당 회로개폐기역할 정상차단 (AC구간, DC구간 ) 사고차단 AC구간에한함. - 사고차단 : 과전류유입또는이상전압유입시신속하게차단 진공차단기 진공용기내에고정극과이동극접촉 / 차단구조 - 진공 : 차단상태에서절연향상 / 접촉차단시 ARC 확산억제 특징 소형으로구조간단, 조작음이적다. 차단부진공밸브를사용으로접점에별도의보수불필요 주차단기 (MCB) 형상 투입조작에사용되는공기량이적기때문에별도공기통불필요
MCB 구조 구조 : 차단부, 지지애자, 보호애자, 기타부속장치등 차단부 ( 조작부 ) 차단부부품구성 전자변, 차단코일, 투입코일, 조작실린더, 조작기구등 보호애자 조작부 : 진공밸브내의양극을개폐시키는부분증폭실린더, 작용실린더, 이동전극, 작용봉여러개의레버 (Lever) 로구성 보조스위치 MCB 투입, 차단상태를각종제어회로에사용하는접점 - 8개 (a접점, b접점 ) PanPS(Pan압력스위치 ) Pan 상승, 하강상태를각종제어회로반영하는압력스위치 - 4호선 : 4.2~4.7kg/cm 2 - 과천선 : 4.1~4.4kg/cm 2 지지애자 진공밸브원통형으로고정전극고정됨이동전극은금속벨로우즈긴밀유지
MCB 투입및차단동작절차 MCB 투입 1 MCB-C 여자 2 압축공기투입 3 작용피스톤레버상승 4 70레버상승 5 가동전극이동 MCB투입 6 보조접점회로구성 7 MCB-C 소자 8 지지레버에의해투입상태유지 MCB 차단 1 MCB-Trip coil 여자 2 Trip Rod 동작 Trip레버, Hook레버동작 3 지지레버가패드플레이트에서분리 4 신속차단스프링장력에의해가동전극분리 MCB차단 5 보조접점회로구성
M-1-6. 교직절환기 (AC-DC Change Over Switch) ADCg 역할 전차선전원에따라회로를 AC 또는 DC 로구성해주는기기 M차옥상에설치 전원공급없는상태에서회로를개방또는연결해주는단로기 전부운전실 ADS 취급 전자변여자 ( 공기압력으로동작 ) Blade( 날개 ) DC 측고정접촉부 AC 측고정접촉부 ADS( 운전실 Desk 설치 ) ADS(AC 위치 ) 취급 MCB 차단 기존연결 DC 측전자변소자 / AC 측전자변여자 Piston Rod 및 Lever 이동 Blade 가 AC 측고정접촉부로투입으로회로구성
M-1-7. 피뢰기 (Arrester) 역할 외부로부터 Serge( 급상승전압 ) 유입시주회로를보호하는기기 AC Arrester AC 구간운행중낙뢰등 Serge 유입시동작 방전회로구성 방전회로구성 전차선단전현상발생 AC Arrester 동작과 EGS 동작구분 - MCB 투입순간재차전차선단전 AC Arrester 동작됨 - Pan 상승시재차전차선단전 EGS 동작 DC Arrester DC구간운행중낙뢰등 Serge 유입시동작 방전회로구성 교류모진시동작 ArrOCR 동작 MCB 차단 - 차측등점등 ( 어느차량에서고장이낫는지표시해주는등 ) - 운전실에있는 고장표시등 점등 교류모진 : DC측으로특고압회로구성상태에서 AC구간진입한경우 DC Arrester
M-1-8. 주휴즈 (Main Fuse) 역할 주변압기 (MT) 1 차측에과전류유입시용손주변압기보호 설명 특고압회로를 AC측으로구성하고 DC구간진입시용손 - AC구간 25,000V, DC구간 1,500V( 전류가높다 ) 원통형붕산불럭중앙에가용편내장 - 용손 : 가용편단락 - 용손시고열에붕산이녹아물발생 용손시 ARC억제 - 휴즈끝단에용손표시장치 ( 용손이적색단우 30mm 돌출 ) 용손표시장치 MFs MFs 용손시응급조치불가 즉시완전부동취급
M-1-9. 주변압기 (Main Transformer) 역할 사용용도에적합하게전압을변압 ( 강압 ) 하여사용처에공급 과천선전동차 AC 25,000V AC 840V 2 조 컨버터공급 컨버터 VVVF 인버터 전동기 (TM) 컨버터 SIV(AC 440V) MTBM, MTOM 4 호선전동차 AC 25,000V 2 차측 AC 855V 2 컨버터 / 인버터 3 차측 AC 1,770V SIV AC 380V 생성 4 차측 AC 229V MTBM, MTOM ( 주변압기 - M 차차상하 ) [ 주변압기냉각장치 ] MTBM : 주변압기냉각송풍전동기 MTOM : 주변압기오일폄프전동기
M-1-10. 교류과전류계전기 (ACOCR) 및보조제어함 ACOCR 역할 MT 1 차측과전류유입시여자 MCB 차단으로 MT 보호 CT1( 변류기 ) 통해여자 (1 차측특고압회로 / 2 차측 ACOCR) MCB 투입시순간 Serge 유입시 MCB 차단방지 - MCBTR 이용 (0.5 초지연동작 ) 보조제어함 (AC Control Box) 특고압제어관련기기설치 과천선전동차 ACVR, DCVR, ACVRTR, DCVRTR, MCBR1, MCBR2, MCBR3, MTAR, ArrOCR, ACOCR, MCBTR, MTOFTR, MTTHR 4 호선전동차 ADCm, AGR, GR, ACOCR, ArrOCR, ACVR, MCBR1, MCBR2, MCBTR, MCBCOR, RSR, MCBOR1, MCBOR2, MCBOAR (ACCON BOX - M 차차상하 )
M-1-11. 필터리액터 (FL) 및변류기 (CT1, 2) FL 역할 DC 구간운행중전차선으로공급되는고조파성분제거 캐패시터 (FC) 와 L-C 회로를구성하여 입력전원의리플 (Ripple) 성분을제거 후단에설치된인버터작동에안정화를도모 CT 기능 필터리액터 ( 전동송풍기로냉각 ) CT1( 과전류보호용변류기 ) : 교류회로과전류유입 (120A) ACOCR 여자 MCB 차단 CT2( 모진보호용변류기 ) : 직류회로에과전류유입 ArrOCR 여자 MCB 차단
M-1-12. 주변환기 (Main Converter) 역할 AC 전기를 DC 로변환하여 INVERTER 에공급 교류구간 : CONVERTER / INVERTER 모두구동 직류구간 : INVERTER 만구동 (ADCm 으로분리 ) CONVERTER/INVERTER BOX 과천선전동차 CONVERTER : AC 25,000V AC 840V 2(MT) DC 1,800V INVERTER : DC 1,800V AC 0~1,100V, 0~200 Hz 견인전동기에전원공급 4 호선전동차 CONVERTER : AC 25,000V AC 855V 2(MT) DC 1,650V INVERTER : DC 1,650V AC 0~1,100V, 0~160 Hz 견인전동기에전원공급
M-2-1. 4 호선전동차특고압기기배치 편성 (5M5T) 차종객실및의자밑상판하부지붕장치 ( 옥상 ) TC1,2 차 MRPS, 출입문 Cock SIV, BAT, CM, BOU 안테나, 냉방장치 PanV, Pan Cock, MT, LB, C/I, ADCm Pan, MCB, PT, EGS, M 차 ACM, ACM-G ACCon, 견인전동기 ACArr, ADCg, MFs PanPS, 출입문 Cock BOU DCArr, 냉방장치 T1 차출입문 Cock ESK, BOU 냉방장치 T2 차출입문 Cock SIV, BAT, CM, BOU 냉방장치