[전기동차 구조 및 기능] 특고압 - 주요기기

 

 

 

 

1. 팬터그래프 (Pantograph)

1) 특징 

- 전차선 고저변화에 대해 원활한 접촉성능을 갖도록 설계

 - 틀조립은 하부를 상호 교차하여 마름모형으로 -> 틀조립 소형화

 - 주요작동부분에는 커버 설치, 실린더는 고무 다이어프램방식

 

2) 제원

조작방식	전자공기식	조작압력	5kg/cm²
압상력	6kg	동작방식	공기상승 / 스프링하강
상승 동작시간	상승 12±2초	하강 동작시간	하강 5±1초(완전히 하강)
Pantograph 높이	접었을 때 280mm	전차선 높이	최저 4750mm
	최저작용 530mm		표준 5200mm
	표준작용 1000mm		최고 5400mm
	최고작용 1380mm
	돌방시 1480mm

 

3) 구조

 - 습판체 : 2개의 습판테, 집전슈 4개, 공기스프링에 의해 진동 흡수

 - 틀조립체 : 상부(가볍, 경량화), 하부(진동, 비틀림 흡수), 주축에 취부

 - 주스프링 : 2개의 주축 사이에 2개 설치, 주축을 회전시켜 하부틀을 들어올려주는 압상력 제공

 - 작용실린더 : Pan 하강시 주스프링 힘을 이겨 하부틀을 접는 방향으로 설치, 작용공기압력에 의해 제어

 

4) PanPS(MCB-G)

 - Pan 상승에 충분한 압력공기 형성조건에서 mcb를 투입하기 위해 장착

 - 과천선: 4.1~4.4kg/cm²  4호선: 4.2~4.7kg/cm²

 - Pan 상승 조건에서 MCB 투입회로 구성

 - 공기압력이 설정치보다 낮을경우 자동으로 접점을 개로하여 MCB 차단

 

5) 상승작용

 - PanV가 여자되어 압력공기가 공급되면 하강스프링보다 큰 힘으로 피스톤을 밈

 - 주축의 회전으로 주스프링 힘에 의해 하부틀을 올리는 방향으로 회전하여 Pan 상승

 

6) 하강작용

 - PanV가 무여자되어 압력공기를 배기하면 하강스프링 힘에 의해 피스톤봉이 좌측으로 이동

 - 주축이 하부틀을 접는 방향으로 회전하여 Pan 하강

 

2. EGCS(비상접지스위치)

 - M'차 (4호선 VVVF 전동차는 M차) 천장에 설치 

 - 운행중 전차선로 장애 발생으로 급히 전차선 전원을 차단할 필요 or 검수작업시 사용

 - 교류구간에서 EGCS 스위치 취급시 동작

 - EGSR도 동작하여 Pan 하강 후 EGCS를 복귀하지 않으면 Pan 상승 불능 (EGSR b접점)

 - EGS가 동작되면 반드시 수동으로 EGS를 복귀해야 한다. 

 - 제어공기 압력에 의해 EGS 레버가 반시계방향으로 회전하여 접지선에 접촉

 - EGS용착시 Pan 상승 순간 단전

 

    교류구간 – EGCS취급 -> EGSR동작 -> Pan 하강(EGCS 미복귀시 Pan 상승 불가) 

    직류구간 – 작용 X

 

3. PT(계기용 변압기)

 - 교류구간 : AC100V로 강압 후 AVCR 작용

 - 직류구간 : 1차측 통한 전류에 의해 DCVR 작용. 1차측은 Pan에 접속, 2차측은 정류기 저항 통합

 - Pan 상승동안은 항상 통전되어 전원 종류를 탐지하여 전차선 전압에 일치시킴

 

4. MCB(주회로차단기)

 - 교류구간 - 주변압기 1차측 이후 전기기기 고장 발생, 과대전류/이상전압에 의한 장애, ACArr방전 등 이상 발생 시

                  전차선과 전동차 간의 회로를 빠르고 정확하게 차단하는 작용

 - 직류구간 - 동작하지 않고 단순 계패작용만 한다.

 - 소형으로 구조 간단, 조작음 작음

 - 진공밸브사용으로 별도의 보수 점검 필요 없음

 - 투입조작에 사용되는 공기량이 적어 별도의 공기통 필요없음

 - 구조 : 주회로를 개폐하는 차단부 외에 지지애자 및 보호애자 등으로 구성   

           (차단부 : 전자밸브, 차단코일, 투입코일,조작실린더, 조작기구)

           부속장치로 기계적 보조접점 (a연동 8개, b연동 8개, 보온용히터, PanPS가 있음

 - 투입 - ACM압력

 - 차단 - MCB-T코일 여자, 신속차단스프링 의해

 

투입동작 : MCB-C여자 -> MCB 투입 -> MCB-C무여자 (기계적 보조스위치는 a접점) 

차단동작 : MCB-T여자 -> 후크레버가 지지레버를 풀어 -> 이동극은 고정극에서 떨어져 (기계적 보조스위치 B접점)

 

5. ADCg

 - MCB 차단조건에서 절환 가능

 - ADS 절환시 7,8선 무가압으로 MCBR1소자되고, MCB-T코일 여자되어 MCB 차단조건에서 회전 가능

 

6. ACArr(교류피뢰기)

 - 교류구간을 운전시 낙뢰 등 외부 서지 차내유입시 방전 m'에 설치(4호선은 m차)

 - 피뢰기가 동작시 MCB투입순간 단전

 - 방전시 변전소를 단전시켜 전기동차 기기 보호

 - 피뢰기 동작 시 - 해당차 환전부동취급 후 연장급전(과천선 M'차 4호선 1,4,8호차)

 

7. DCArr(직류피뢰기)

 - 직류구간 운행시  외부의 서지 흡수

 - 교류모진 시 동작하여 CT2검출 -> ArrOCR을 여자 -> MCB를 차단 

 - M'차 차측백색등이 점등되고 Fault등(4호선은 THFL)이 점등

8. MFs(주휴즈)

 - M'차(4호선은 M차) 지붕에 설치

 - MT1차측에 대전류가 들어올경우 용손되어 MT를 보호할 목적으로 설치

 - 직류모진, MCB기계적 고착 시 용손되어 적색단추가 약 30mm정도 튀어나옴

교류모진	AC구간에 DC유입	DCArr – CT2 – ArrOCR – MCB차단
직류모진	C구간에 AC유입	MFs  동작

 

9. MT(주변압기)

 - 집전장치 설치차량 하부에 설치, 전차선 전원을 840X2 로 강압해 컨버터에 보내준다.

 - 과천선 2차권선 / 4호선 4차권선

 - 4호선의 경우는 MT3차측에서 MTBM, MTOM을 구동 (과천선- SIV전원(AC440V)으로 MTOM, MTBM을 구동)

권선	1차권선	2차권선	3차권선	4차권선
전압	25kV	855V x 2	1770V	229V
	전차선 전원	C/I에 전원공급	중성점은 고압보조 접지회로	MTOM, MTBM에 전원공급

 

10. ACOCR(교류과전류계전기)

 - M'차(4호선은M차) 차체하부 교류 교류제어기함에 설치

 - MT 1차측에 과전류 발생 시 CT1에 의해 검출된 전류로 동작해 MCB를 차단시킴

 - 제어회로상 MCBTR 작용으로 일정시한(0.5초) 내에 서지가 발생해도 MCB가 차단되지 않음

 

11. AC BOX(보조제어함)

과천선 : ACVR, DCVR, ACVRTR, DCVRTR, MCBR1-3, MTAR, ArrOCR, ACOCR, MCBTR, MTOFR, MTTHR 

4호선 : ADCm, AGR, GR, ACOCR, ArrOCR, ACVR, MCBR1, MCBR2, MCBTR, ACVRTR, DCVRTR, MCBOR, RSR,

       MCBOR1, MCBOR2, MCBOAR

 

11. FL(필터리엑터)

 - M,M'차(4호선 M차) 차상하부에 설치

 - DC구간 주회로의 고조파분 제거하기 위해 사용, 리플전압이 제거됨으로 컨버터에 안정적/양호하게

 - 강제통풍냉각방식의 공심 원통형 리엑터

 - FLBM에 의해 냉각

 

12. CT(변류기)

 - CT1 : 주변압기 1차측에 설치, 과전류(120A) 발생 시 ACOCR을 동작시켜 MCB차단

 - CT2 : AC-DC로 운행 중 교류모진, MCB 절연불량시 검지하여, ArrOCR을 동작시켜 MCB차단

 

13. C/I(주변환기/컨버터,인버터)

 - 교류구간 : 둘다 동작

 - 직류구간 : 인버터만 동작

 - 컨버터 AC840V x 2 -> DC1800V / AC855V x 2 -> DC1650V

 - 인버터 DC1800V -> AC0~1100v, 0~200Hz 출력 / DC1650V -> AC0~1250V, DC0~1100V, 0~160Hz

 

14. ADCm(교직전환기)

 - 4호선 차량에만 AC Control Box에 설치

 - ADCg 절환시 같이 절환

 - MT 3차측 출력을 ARf을 통해 SIV로 공급하는 회로 구성

 

 

한눈에 보는 [전기동차 구조 및 기능]