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전기기사 전기설비기술기준 · 전기철도 전차선로 (공사)

Railway Catenary System

전차선로는 25 kV 교류나 1,500 V 직류가 드러난 채로 열차 위에 걸려 있는 설비라, 높이 · 이격 · 장력과 구간을 나누는 장치에 관한 기준이 따로 있다. 교류 급전은 직접 · BT · AT 세 방식이 있고, 국내 고속 철도와 간선은 전차선과 급전선에 ±25 kV 를 거는 AT 방식을 쓴다. 전차선 높이 숫자와 절연 구간을 지나는 방법이 기출에서 자주 나와요. 그림은 변전소에서 나온 +25 kV 전차선과 −25 kV 급전선 사이에 단권 변압기(AT)를 두고, 그 중성점을 레일에 이은 AT 급전 계통이에요.

전차선로 기준이 필요한 까닭

🚄 전차선은 높은 전압이 드러난 급전 설비
①교류 25,000 V 나 직류 1,500 V 가 드러난 채로 열차 위에 걸려 있어 감전 위험이 크다
②전차선 높이와 이격 거리 기준은 사람 · 차량이 닿는 사고를 막아요
③급전 방식에 따라 유도 장해와 귀선 전류 대책이 달라져요

급전 방식 비교

교류 급전 방식 세 가지 비교

급전 방식 비교(직접 · BT · AT)
항목직접 급전BT 급전AT 급전
선로의 변압기없음흡상 변압기(BT)단권 변압기(AT)
유도 장해큼중간최소
변전소 간격15~20km20~30km40~50km
귀선 전류레일 · 대지로 귀환부급전선으로 흡상AT 가 급전선으로 끌어올림
적용짧은 구간옛 노선국내 표준(고속 철도)

전차선로 핵심 기준

전차선 높이 기준

전차선 높이 기준
표준 높이
5,000mm
최저 높이(터널 등)
4,400mm
교차로
6,000mm↑
건널목
5,500mm↑
전차선 가선 장력
경동 전차선: 10 ~ 20 kN(Cu 110 mm²)
온도에 따라 늘고 줄어드는 길이를 자동 장력 조정 장치(텐션 밸런서)로 보상한다
절연 이격 거리
AC 25kV: 300mm↑ / DC 1,500V: 100mm↑
충전부와 접지된 구조물 사이의 최소 거리

원격 감시 제어 설비(SCADA)

📡 전차선로 감시
①SCADA 로 변전소와 급전 구분소를 멀리서 감시 · 제어한다
②급전 구분소(SP)는 이웃한 변전소의 급전 구간을 나누고 전환한다
③보조 급전 구분소(SSP)는 급전 구간을 더 잘게 나눠 고장 구간을 줄인다
④구분 장치(섹션 인슐레이터)로 전기적인 구간을 가른다
구분 장치
에어 섹션 / 절연 구간 장치(FRP)
전기가 끊긴 절연 구간은 동력을 끄고 타력으로 지나야 한다(역행 금지, 표지판 설치)

시험 포인트 정리

전차선 높이
표준 5,000 mm
최저 4,400 mm
AT 급전
±25 kV, 유도 장해 작음
고속 철도 표준
🎯 시험 포인트
①교류 급전 세 방식: 직접 / BT(부급전선) / AT(±25 kV)
②전차선 높이: 표준 5,000 mm, 최저 4,400 mm, 교차로 6,000 mm 이상
③AT 급전은 급전 전압 50 kV 가운데 25 kV 만 대지에 걸리고 유도 장해가 가장 작다
④BT 급전은 부급전선(NF)으로 귀선 전류를 흡상한다
⑤절연 구간은 에어 섹션을 두고, 타력으로 지나며 역행하지 않아요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 전차선의 표준 높이와 최저 높이는? (답: 표준 5,000 mm, 최저 4,400 mm)
②[기출유형] AT 급전 방식에서 전차선과 급전선의 전압은? (답: +25 kV, −25 kV)
③[기출유형] 절연 구간을 지나는 원칙은? (답: 동력을 끄고 타력으로 통과, 역행 금지)
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