제1장 총설
제1절 개요
한국철도의 역사
- 1899년 9월 18일 노량진~제물포간 개통
- 1973년 6월 20일 중앙선 청량리~제천 구간에 전기철도 운행시작
- 1974년 8월 15일 서울지하철 1호선과 수도권 전철 개통
전기동차의 발달
- 세계 최초의 지하철도는 1863년 영국 런던의 Farlington Steet와 Paddiongton 구간을 운영
- 1904년 스위스에서 단상교류방식 개발
- 1954년 프랑스 25kv, 50Hz 사용
한국의 지하철은
- 1899년 직류 600V 노면 전차를 처음으로 운행
- 1995년 후반기 서울지하철 5호선 개통으로 ATC/ATO 열차등장
제2절 전기동차 일반사항
1. 전기동차의 특성
가. 총괄제어가 가능하다 - 전부 운전실에서 일괄적으로 동시제어 가능
나. 동력이 분산되어 있다 - M차 분산 연결, 일부차량 고장이 발생되러라도 응급운전 가능
다. 고가속, 고감속운전이 가능하다 - 고가속, 고감속으로 단거리구간에서 평균속도를 높일 수 있다
라. 차량의 사용효율이 높다 -고정편성으로 입환작업이 필요 없으며 종착역 반복운전이 용이하다
마. 출입문이 많아 승하차가 신속하다 - 정차시분 단축으로 표정속도를 높일 수 있다.
2. 전기동차의 분류
가. 사용전원 및 운행구간에 따른 분류
(1) 교,직류 전동차 - 수도권과 서울지하철 1호선과 4호선 운행하는 차량
철도공사구간 AC 25KV 60HZ, 서울지하철 DC 1500V 구간운행
교류를 직류로 변환하기 위해 특고압기기와 정류기 또는 Converter 등을 장착
(2) 직류전용전동차 - 1, 4호선을 제외한 서울 및 지방광역시 전동차
나. 견인전동기 및 제어방식에 의한 분류
직류직권전동기 - 저항제어전동차, Chopper제어전동차
교류유도전동기 - VVVF전동차
(1) 저항제어전동차
1) 주전동기에 저항기를 설치
2) 기동시 전저항을 통해 약화된 전력을 견인전동기에 공급 서서히 출발
3) 순차적 저항 단락 전동기에 공급전력 증가에 의해 속도를 상승
4) 주전동기 연결형태에 따라 8직렬에서 직렬운전, 전이후 4직2병으로 직병렬제어
5) 최종적으로 주전동기 계자에 병렬저항을 삽입, 계자전류를 약화시켜 제어하는 약계자제어 사용
6) 열차감속방법으로 주전동기를 발전기로 사용하는 발전제동 - 저항기에서 열을 소모
7) 발전제동은 발전과정으로 나오는 역회전력을 이용하여 속도를 감속
(2) Chopper제어전동차
1) 저항차 주저항기대신 Switching 소자인 Thyristor를 설치 주전동기의 전력을 제어
2) 제동시의 주전동기는 차축과 치차에 의해 직결, 전기에너지로 변환하는 회생제동사용
(3) VVVF전동차
1) 가변전압, 가변주파수차량으로 유도전동기를 설치 주회로 및 속도제어
2) 주전동기에 공급하는 교류3상전원의 전압과 주파수를 적절히 변화 속도제어함
제3절 가선전원에 따른 특징
철도공사 구간은 단상 AC25kv, 60Hz이고 지하철은 DC1500V
1. 교류전원방식의 장점
가. 고전압 송전가능 - 전압강하에 의한 전력 손실이 적다
나. 변압기를 이용 - 승압 및 강압이 용이
다. 지상설비비의 경감 - 직류구간은 변전소가 10~15KM 설치 비해, 교류구간은 약 50KM 전후에
설치, 전차선 단면적이 작고 귀전선이 없다.
라. 보안도가 높다 - 평소 소전류가 흘러 사고전류 판단이 용이하고, 변전소의 고속도차단기로 차단이 쉽다
2. 교류전원방식의 단점
가. 고주파에 의한 유도장애가 발생
나. 고압으로 인명 피해의 위험 있다.
다. 차량구조가 복잡하고 제작비가 비싸다.
3. 전차선의 구분
교-직 사구간 66M설치, 교-교 사구간 22M설치
4. 교,직류 전기동차의 특징
가. 교류구간이나 직류구간 모두 운행
나. 사고전류의 구분이 쉬워 보안도가 높다.
다. 교류구간은 높은 전압 수전으로 기기의 절연도가 높아야 한다.‘
라. 직류구간 운전 중에는 교류구간 사용기기 사용되지 않는다.
마. 교, 직 양용으로 차량제작비가 높다
제4절 전기동차의 편성 및 위치칭호
1. 열차의 편성
- 기본편성은 4량( TC1-M-M'-TC2)
- 10량(TC1-M-M'-T-M-M'-T-M-M'-TC2)
- V차(TC1-M-M'-T-M'-T1-T-M-M'-TC2)
2. UNIT : 열차로 운행이 가능한 기능을 갖춘 최소의 구성 단위(최소 4량)
- 최초 기동에 필요한 에너지 - 축전지
- 최초 기동에 필요한 압력공기 - 보조 공기압축기
- 객실등, 냉난방 등 서비스 전원 - 보조 전원장치
- 열차 운행에 필요한 외부전원 수전장치 - 집전장치
- 동력을 발생시키는 제반기기 - 제어기기, 인버터, 견인전동기등
3. 전동차의 차종
TC - 운전실구비, 동력장치가 없다.
M - 동력장치구비
M' - 동력장치와 집전장치
T - 운전실, 동력장치 없고 승객만 승차
4. 전동차의 위치 칭호
전동차의 전위 - TC1쪽이 전위, 운전실 있는 쪽, 전위를 향하는 쪽
5. 출입문의 호칭
TC1쪽으로부터 우측이 1번, 좌측이 2번순, TC2는 운전실쪽 우측이 1번, 좌측이 2번
6. 주 전동기, 대차, 차륜의 호칭
주전동기는 각 M차 전부로부터 1, 대차는 각 차량 전부로부터 1,
차륜은 차량 전부 오른쪽을 1번 왼쪽을 2번, 객실등과 수량 많은 기기는 R, L1, 2, 3, 순으로
제2장 결선도 보는 법
제1절 결선도 표기원칙
1. 약도 식으로 기기를 표시
2. 전원은 무가압으로, 단 팬터는 상승위치로 이경우 기기는 가압되지 않은 것으로
3. 정해진 기호로
4. 같은 기기는 동일 차량에서 동시에 작용
5. 용도까지 나타낼 경우 기기 이름을 붙인다.
6. 기기가 여러개일 경우 숫자로 표기
7. 전,후진 제어기는 전진, 동력운전과 제동은 동력위치(P), 교류와 직류는 교류로, 소자상태
제2절 주요기기 작용
1. 계전기(Relay) - 전자력을 이용 coil의 전자력과 스프링의 장력.(a, b, c연동)
2. 접촉기(Contator) - 전류량이 많거나 전압이 높은 회로에 사용
3. 전자변(Magnetic Valve) - 전자코일의 전자력에 의해 동작, 공기통로 개폐, 변경에 사용
4. 회로차단기(Circuit Breaker) - N,F,B라고 하며 과전류가 흘렀을 때 차단, 회로를 보호
5. Push Botton Switch - 버튼을 누르로 있는 동안만 접점이 개 또는 폐가 됨
6. Toggle Switch - 레버를 직선적으로 왕복운동시켜 접점부 작용시킴
7. Limit Switch - 운동행정 중의 정해진 위치에서 동작하는 검출 스위치
제3장 전기동차의 용어정리
1. 견인저항 - 마찰저항, 주행저항, 공기저항, 기울기, 곡선저항등
2. 고정축간거리 - 동일 대차 내의 첫째와 마지막 차축의 거리 4.75m이하로
3. 공주거리 - 제동이 이루어 질 때까지의 주행거리
4. 과부하계전기 - 과도한 전류로부터 회로 및 기기보호 목적
5. 과전류계전기 - 정격치 이상의 부하전류 흘렀을 때 기기를 보호
6. 무인모드 - 승무원 조작없이 전동차 작동, ATO가 자동으로 수행
7. 비상모드 - 차상 ATC 고장시 ATC가 보호기능을 제공하지 않아 수동으로 운전
8. 정차제동 - 정거장에서 뒤로 밀리는(ROLL BACK)을 방지
9. 차내신호기(ADU) - ATC구간의 신호기로 열차속도, 제한속도현시
10. ROU(구원제동장치) - V차 구원시 다른 전동차종류 및 디젤연결시 제어장치
11. 응하중 제어 - 공기스피링압력을 검지하여 일정한 가,감속을 유지
12. 자동모드 - ATO구간에서 출발버튼을 누룸으로 전동차 출발하는 운전법
13. 정지 및 진행모드 - 지상으로부터 속도코드 수신되지 않을 때 전동차의 비상모드로
ATC가 15K/M 로 속도제한
14. 열차종합제어관리장치(TCMS) - 무인운전 관련 제어기능과 운전업무지원 등을 하는
정보관리시스템
15. TGIS(열차운행정보장치) - 열차의 운전,검수,고장등의 기록,관리 운행정보의 기록,출력
16. TRA - 트리거 수신장치로 PSM 신호를 수신
17. TWC - 차상과 지상간 양방향 통신장치
제1장 특고압장치
제1절 교,직류 전기동차 V차의 차종 및 편성
기기배치
TC - 주간제어기, 제동제어기, SIV, Batt, CM, EBS(차장변), IVCN, ESS
M - 주변환장치(C/I), FL 저항차 M - Bat, 주저항기, CM, CKIM
M' - PAN, MT, C/I, FL 저항차 M' - 주정류기
T1 - SIV, CM, Batt, IVCN, ESS
T - ESK
※ 서울메트로 M'가 없고 M차에 PAN설치, T1차를 T2로, T를 T1차로 명명
안산,과천선 V차 제원
|
차량성능 |
최고속도 |
110km/h |
|
가속도 |
3.0km/h | |
|
감속도 |
상용:3.5km/h 비상:4.5km/h | |
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팬터그라프 |
형식 |
공기상승, 스프링 하강 |
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압상력 |
6kgf | |
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조작공기압 |
5kgf(4~6kgf/cm2) | |
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대차 및 동력장치 |
대차방식 |
볼스터레스 |
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기초제동장치 |
구동차:답면 제어차,부수차: 디스크 | |
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동력전달방식 |
기어형 평행 카르단식 | |
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치차비 |
99:14(7.07) | |
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C/I(주변환장치) |
컨버터 |
제어방식:단상전압 PWM |
|
입력전압:AC840V×2 | ||
|
정격출력:DC1500V | ||
|
인버터 |
제어방식:3상 VVVF | |
|
입력전압:DC1500V(직류구간), DC1800V(교류구간) | ||
|
정격출력:AC1100V | ||
|
TM(견인전동기) |
방식 |
3상4극 농형교류 유도전동기 |
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1시간 정격 |
230kw, 1100V, 150A, 2050rpm 연속정격 200kw | |
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냉각방식 |
자기통풍식 | |
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SIV(보조전원장치) |
형식 |
GTO쵸퍼 |
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정격출력 |
AC440V, 3상 교류, 60Hz | |
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CM |
전동기 |
AC440V, 60Hz, 3상 유도전동기 |
|
ATC장치 |
제동 |
제동확인 지연시간은 2.5~3.0초 |
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감속율 |
통상 2.4km/h/s |
제2절 교,직류 전기동차 회로의 분류
1. 특고압회로 : 팬터에서 수전한 전원이 주변환장치 전까지
2. 주회로 : 주변환장치(콘버터, 인버터)와 삼상교류 유도전동기
3. 고압보조회로 : 주변환장치 701선에서 시작 고압보조기기(SIV, CM)거쳐 500선까지
4. 저압보조회로 : SIV에서 발생한 3상교류을 이용하여 교류 또는 직류 100V 변환하여
사용되는 모든 저압회로(각종기기의 제어 및 등회로, 축전지 충전등의 회로)
제3절 특고압회로
1. 안산, 과천선 ADV전동차 특고압 회로
가. 주회로 제어전원의 흐름
1) 교류구간
가) 역행시 : 전차선-PT-MCB-ADCg-MT-컨버터-인버터-TM
나) 회생시 : TM-컨버터-인버터-MT-ADCg-MCB-PT-전차선
2) 직류구간
가) 역행시 : 전차선-PT-MCB-ADCg-L1-FL-L2-L3-인버터-TM
나) 회생시 : TM-컨버터-L3-L2-L1-ADCg-MCB-PT-전차선
나. 보조회로 제어전원의 흐름
1) 교류구간 : 전차선-PT-MCB-ADCg-MT-컨버터-L3-ADd2-BF-SIV
2) 직류구간 : 전차선-PT-MCB-ADCg-L1-ADd1-BF-SIV
※과천,안산 V차는 주변압기 2차권선(AC840×2)에서, 경부V차는 3차권선(AC1548V)에서 SIV로
주변압기 보조장치(MTBM, MTOM)는 주변압기 4차권선(AC221V)에서
제4절 특고압 기기, 제5절 특고압 주요기기의 구조 및 작용
1. Pan
가. 전차선의 전원을 수전하는 집전장치로 M'차에 설치
|
조작방식 |
방식 |
전자공기식 |
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조작압력 |
5kg/cm2 | |
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압상력 |
6kg/cm2 | |
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동작방식 |
상승 |
공기상승 |
|
하강 |
스프링 하강 | |
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동작시간 |
상승 |
12±2초 |
|
하강 |
5±1초(완전하강) | |
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팬터 높이 |
접은 높이 |
280mm |
|
최저작용 높이 |
530mm | |
|
표준작용 높이 |
1000mm | |
|
최고작용 높이 |
1380mm | |
|
돌방시 높이 |
1480mm | |
|
전차선 높이(레일면상에서) |
최저 |
4750mm |
|
표준 |
5200mm | |
|
최고 |
5400mm | |
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전차선 방식 |
지상 |
심플 카테나리 |
|
지하 |
강체가선 |
나. 제원
다. 팬터그래프의 구조
습판체 - 2개의 습판체, 4개의 집전슈가 있고 공기스프링에 의해 진동을 흡수
틀조립체 - 상부(가볍고 경량화), 하부틀조립체(진동과 비틀림흡수)로 구성
주스프링 - 2개의 주축사이에 2개가 설치, 하부틀을 올려주는 압상력제공
작용실린더 - 작용공기압력에 의해 하강스프링이 작용
라. 팬터그라프의 작용
상승 - panV 여자되면 작용실린더에 압력공기가 공급되어 하강스프링 힘을 이겨 피스톤을 밀면 주축의
회전이 자유로와 주스프링의 힘에 의해 하부틀을 올리는 방향으로 회전 판상승
하강 - panV 무여자되면 작용시린더 내의 압력공기 배기 주스프링의 힘으로 판하강
※ PanPS 는 판상승 할수 있는 압력공기(4.1~4.4kg/cm2)에서 MCB 투입하기 위해 장착
2. 비상접지스위치(EGS)
- M'차 옥상에 설치.
- 검수작업 또는 운행 중 전차선로의 장애로 전차선 전원을 차단시 사용하는 기기.
- 운전실 EGCS 취급하면 EGSR 동작, 동작시 꼭 수동으로 복귀해야 함
3. 계기용 변압기(PT)
- M'차 옥상에 설치
- 팬터가 상승하고 있는 동안 전차선 전원종류를 탐지하며 변압작용에 의해 ACVR, DCVR이 동작
4. 주차단기(MCB) M'차 지붕에 설치
- 교류구간 운전중 주변압기 1차측 이후 전기기기 고장 발생하였거나, 과대전류 혹은 이상전압 의한
장애 또는 교류피뢰기의방전등 발생시 전차선과 전동차간의 회로를 신속차단,
- 직류구간에서는 차단동작을 할 수 없다
- 투입은 조작공기압으로 이루어지며 차단은 MCB-T코일이 여자되면 차단스프링에 의해차단
- 구조 : 진공밸브, 조작부, 보조스위치, 보온용 전열기, PanPS(판상승 조건에서 MCB투입 할 수 있도록)
- 투입동작 : MCB C코일여자로 MCB투입후 C코일 무여자, 보조스위치 a 접점 구성
- 차단동작 : T코일 여자로 훅레버 풀어준다, 보조스위치 b 접점 접촉
5. 교직절환기(ADCg) : C접점
- ADS를 조작함으로 회로를 절환, M'차 지붕에 설치, MCB차단조건에서 동작
- ADS절환시 7, 8선 무가압 되면 MCBR1소자되고 T코일여자, MCB차단
6. 교류피뢰기(ACArr)
- 교류구간을 운전중 낙뢰등 외부 써지가 차내로 들어 왔을 때 방전한다. M' 지붕에 설치,
- 동작의 경우 주차단기 투입순간 전차선 단전을 유발,
- 동작시 : 완전부동취급후 SIV연장급전
※PAN 상승시 전차선 단전 - EGS동작, MCB 투입시 전차선 단전 - ACArr동작
7. 직류피뢰기(DCArr)
- 직류구간 운행 중 외부의 써지를 흡수 차량을 보호
- 주로 교류모진에 의해서 방전, 방전전류는 CT2 통해서 ArrOCR를 여자 시켜 MCB차단
- M'차 차측백색등 점등되고 FAULT점등
※교류모진 - 예) ADS 실념으로 전동차회로가 직류인 상태에서 절연구간 통과 후
교류구간을 진입시 전차선 AC전압이 DC회로로 흐르는 경우.
8. 주휴즈(MFs)
- M'차 지붕에 설치, 주변압기 1차측에 이상전류나 큰 전류 들어올 경우 용손되어 주변압기를 보호,
- 직류모진이나, MCB고착시 용손, 용손시 동작표시장치의 적색단추가 약30mm 튀어나옴.
9. 주변압기(MT) : 교류구간에서 사용
- 집전장치 설치된 차량하부에 설치, 전차선 전원을 컨버터에 보내준다.
- VVVF 전동차는 3차 권선에서 SIV로 전원공급하며 4차권선에서 MTBM, MTOM전원사용
- 일부차종은 SIV전원으로 MTBM. MTOM가동
※ MTBM, MTOM 고장시 SIV정지되고 MCB차단
MT고장시 MTAR동작 MCBR1무여자 MCB차단
10. 과전류계전기(ACOCR)
- M' 차체하 교류제어기함에 설치,
- 주변압기 1차측에 과전류 들어올 때 CT1에 의해 동작 MCB차단,
- 전차선과 팬터 순간적이격시 MCBTR(0.5초)작용으로 MCB차단방지.
※ MCBTR - 판상승 후 MCB투입 순간, 운행중 순간적 이격, 순간단전후 급전되는 순간 돌입전류
(절연구간 통과시 포함)로부터 0.5초간 작용하여 ACOCR의 동작을 방지.
ACVRTR, DCVRTR - 절연구간 통과시 MCB차단되는 것을 방지
※ ACVRTR(DCVRTR) - 전차선에서 전원이 공급되면 전원종류에 따라 PT를 거쳐 ACVR(DCVR)이
여자되며 ACVR(DCVR)에 의해 ACVRTR(DCVRTR)이 여자된다.
11. 보조 제어함(AC Box)
- 특고압 관련 주요기기가 설치된 함
12. 필터 리액터(FL) : M M'차 상하에 설치
- DC구간 운행중 1500V의 가선 전압중 고조파분을 제거하기 설치
13.변류기(CT)
- CT1(과전류 보호용 변류기) : 주변압기전에 설치되어 과부하, 기타고장등 과전류 발생시
ACOCR를 동작시켜 MCB차단
- CT2(모진 보호용 변류기) : 직류구간 운행중 교류모진시 전동차를 급전회로로 부터 차단
ArrOCR를 동작시켜 MCB차단
14. 주변환기(C/I)
- V차 교류구간에선 인버터와 컨버터 모두 구동되지만 직류구간에서는 인버터만 동작 된다
- 컨버터 : 주변압기에서 낮추어진 교류전원을 직류 일정전압으로 제어
- 인버터 : 컨버터 또는 가선으로부터 직류전압을 받아 교류3상 전력으로 출력
※Eqre - 교교절연구간 통과시 가압구간의 구동차에서 전원을 연장급전하는 장치
제6절 특고압 제어회로
1. 개요 : 특고압기기를 제어하는 저압회로
2. 기동(103선 가압) : 제어전원은 대부분 DC100V
- 최초 기동시 TC 및 T1 차체하의 축전지 전원(84V-셀당1.2V×70셀)로 103선 가압되며 기동후에는 충전기의 출력전원 DC100V로 직류모선 가압과 축전지를 충전한다.
- BC삽입하여 제동위치로 이동하면
가) 축전지 전원 직류모선에 가압
나) 전, 후부 운전실 선택
다) ATS의 정상적인 동작
- 회로도 Bat-BatN1-BatKN1-BC삽입-BatKN2-BatK
- BatKN1트립시 전차량 103선 가압불가
- BatK에 의해 각차 직류모선 인통
- Pan상승 상태에서는 PanR동작으로 BC취거해도 BatK자여자 연동에 의해 103선 계속 가압
- 최초 BC삽입시 HCRN트립시는 축전지전압, 모니터는 현시하나 운전실등등은 소등
- 최초 BC삽입시 축전지전압 “0”V 이면 VN트립
- 전차선 단전시 축전지 방전방지 : 단전후 3분뒤 Pan하강
차량유치시(운전실 교환등) Pan상승 상태에서 단전시 축전지 방전방지 회로로, 전자선 단전되면
SIV정지되고 SIVK가 무여자되어 PDARTR(3분)이 무여자되고 PanR(O)로 PanV무여자 Pan이 하강된다.
3. 운전실 선택
- 특고압제어, 속도제어, ATS전원은 전부운전실 전원을 공급
- 출입문개폐 연동회로, 냉난방제어, 표시등회로 중 일부는 후부운전실 전원을 공급받는다.
- 회로도 : 전부차 HCRN-BC-TCR1(b)-HCR1,2,3,4여자
-HCR1(a)-106선-후부차 HCR1(b)-TCR1,2여자
※전,후부운전실 어느 곳이든 먼저 BC삽입한 곳이 전부운전실이 되고 운전실선택 된 다음 다른 운전실 에서 BC삽입 해도 그 곳에서는 운전실 선택이 되지 않음, 이유는 나중에 선택된 운전실의 TCR1,2 여자로 TCR1(b)이 무여자 운전실 선택불가
4. ACM구동 : 최초 기동시 축전지 전원을 사용하여 Pan상승에 사용, M'차 객실 의자밑
- 사용처 : 5키로로 조정(M형 감압변)되어 팬터상승, MCB투입, EGS동작, ADCg, L1, L2, L3,
저항차의 ADCm, IVHB(SIV고속도차단기)
- 회로도 : 운전실 HCRN- ACMCS-램프점등되고
M'차의 ACMKN-Dd12-MCBR2(b)-ACMK여자되면
M' 103선-ACMN-ACMG-ACMF-ACM구동
- 공기압은 7.5kg달하면(5~6분) 조압기동작으로 정지되고 6.5kg이하되면 다시구동
※MCB투입되면 MCBR2여자되어 MCBR2(b)이 off되어 ACMK무여자 ACM은 정지된다
- 전차량 ACM구동불량이면 TC차의 축전지 전압 또는 HCRN트립확인
- 일부차량 ACM구동불량이면 해당차의 ACMN 및 ACMKN확인
- 일부차량에서 해당차만 ACM구동시는 다른차량의 ACMN off
- ACM 계속 구동시는 ACMG 고착확인(경타)
- ACMCS 누르는 동안만 램프 점등되면 일단 PanUS로 Pan상승 시킨다.
5. Pan제어
가. 상승 MCN-HCR3-PanUS-M'차-MCB차단조건-EGSR(b)-PanR(C)-PanV
상승조건 - 직류모선가압, 전부운전실(HCR)선택, MCN, HCRN이 ON
ACM확보, EGCS무동작, 전후부운전실 EpanDS눌려져 있지 않을 것
MCB차단, 각M'차 PanVN ON과 Pan공기관 콕크 차단여부 확인
나. 하강 BatKN1-PanDS-M'차-ACVR(b), MCB차단조건-PanR(a)-PanR(O)-PanV무여자
※PanDS취급시는 BatKN1을 거쳐온 전원
EpanDS취급시는 PanDN을 거쳐온 전원
※교류구간은 MCB차단조건에서 하강, 직류구간에서는 MCB차단 관계없이 ACVR(b)연동을 통하여 Pan하강
※MCB투입상태에서 Pan하강시 MCBHR에 먼저 전원 보내줘 MCB차단시키고 Pan하강
※직류구간 운전 중 MCBN2트립시, 해당 유니트 Pan하강
6. MCB제어
가. MCB투입 전 확인사항
- 전차선 전원표시등(ACV, DCV) 점등으로 팬터 상승 및 전차선 전원공급 상태 확인
- 전차선 전원에 맞도록 ADS 정위치 확인
- MCN, HCRN ON확인
- 각 M'차 배전반의 MCBN1 및 Pan 콕크 차단여부 확인
나. 투입회로
- MCBCS-MCBR1-MCB C코일 여자-MCB투입-MCBR2-MCB C코일 무여자
- MCN-HCR3-MCBCS-MCBHR-EPanDS-ADS-7,8선가압
다. 차단회로
- MCBOS-7, 8선 차단-MCBR1무여자-MCB T코일여자-MCB차단
※PanPS는 판상승 할수 있는 압력공기(4.1~4.4kg/cm2)에서 MCB 투입하기 위해 장착
※PanPS1,2 압력이 4.1kg/cm2 이하 되면 MCBR1무여자-MCB T코일여자- MCB차단하여 PAN자연
하강에 의한 사고를 방지한다.
※직류구간에서 MCB T코일 여자는 M, M'차의 L1이 차단된 조건에서 구성된다.
(L1 트립시 복귀는 MCBOS - RS)
※ACOCR(교류과전류 계전기) - 주변압기 1차측에 과전류 시 CT1에서 검지 MCB사고차단
※ArrOCR(교류모진보호 계전기) - DC에서 AC사구간 진입중 ADS 실념이나 고장으로 사구간 진입시 DCVRTR 개방으로 MCBR1소자 MCB는 차단되고, 만일 DCVRTR(a)고착시 ADCg가 DC상태로 AC수전
되면 DCArr 방전으로 CT2에서 검지 ArrOCR여자로 MCB차단 (MCB 진공파괴, 고착시 MCB차단하지
못하고 DCArr방전으로 변전소 단전됨)
※MCBOR - 차량기동하여 핸들 삽입시 상시 여자되어 있다가 주변환기 고장시 MCB차단, 주회로기기 보호
※COR2 - MCB사고 차단시 차량분리, VCOS취급시 양호한 차량의 MCB재투입하기 위해 설치
7. EGS동작
- EGCS는 TC차와 M'차에서 취급할 수 있으나 현재는 TC차에서 조작이 가능
※EGS고착시 - 제어TC차의 배전반의 PanDN off 후 전부차 운전가능
EpanDS고착시 - 제어TC차의 배전반의 PanDN off 후 후부운전실에서 추진운전
(ADS접점 앞에 설치된 EpanDS 기계적 접점 불량으로 7, 8선 가압 않됨)
8. 운전실 교환
- 종착역 도착후 역전기 OFF, BC취거 되면 HCR무여자 되나 MCBHR은 ON상태이므로 7, 8선은 계속
가압상태임, 운전실 교환 후 BC삽입하고 MCBCS취급하면 7, 8선은 양쪽 운전실에서 모두 전원을 받음,
역전기 전방취함으로 신운전실에서 7, 8선 가압
※운전실 교환법 : 신운전실도착-ADS정위치확인-BC삽입-MCBCS-역전기 전방
9. 교-직절환 조작
가. AC⇒DC
타행 - ADS절환 - MCBR1 무여자로 전편성 MCB일체차단 -절연구간진입 ACVR, ACVRTR무여자
-DC구간진입 DCVR ,DCVRTR여자-MCBR1여자, MCB순차투입-전차량 MCB투입-역행표지에서 역행
10. 모진보호
가. 절연구간에서 MCB 자동차단(1차 보호)
ADS실념으로 절연구간 진입시 ACVR(DCVR)무여자로 ACVRTR(DCVRTR)석방되어,
MCBR1무여자로 MCB차단
나. 2차적보호
1) MCB 고착시 모진 (MCB차단 않된 상태)
- 직류모진(교류구간⇒직류구간) : AC구간에서 ADS취급시 고착된 차량 MCB차단 않되고 ADCg 절환되지 않고 DC구간 진입시 전류가 AC회로에 인가되어 MFS 용손되어 주변압기를 보호
- 교류모진(직류구간⇒교류구간) : DC구간에서 ADS취급시 MCB차단 않고 ADCg 절환되지 않은 상태로
AC구간 진입시 전류가 DC회로에 인가되어 DCArr가 방전하여 CT2에서 검지 ArrOCR를 여자하게 된다
DCArr방전에 의한 전차선 접지와 운전실에 고장표시등 점등된다.
2) MCB 절연 불량시 (MCB차단된 상태이나 전기적으로는 연결)
- 직류구간에서는 ADS취급즉시 MFS용손, 교류구간 진입시 역행 확인, 교류구간 진입 60초후 양소등
- 교류구간에서는 ADS취급즉시 DCArr 및 ArrOCR동작으로 단전현상 발생 되므로 즉시
EpanDS취급하여 직류구간 단전예방하여야 함.
※모진사고는 MCB관계 불량으로 즉시 완전부동취급, 연장급전 후 운행하여야 한다.
11. 절연구간 검지
- 절연구간 검지용 지상자로 68KHz이며 약50초간 음성으로 주의환기 시키며 회생제동 작동을
금지 시킨다.
제2장 주회로장치
Pan에서 주전동까지 DC1500V의 고압전원이 가압되는 부분을 주전동기회로 또는 주회로라 한다.
주전동기에 저항기를 설치하고 기동시, 전 저항을 통하여 약화된 전력을 견인전동기에 공급, 순차적으로 저항을 단락 속도를 상승시키는 방법을 저항제어라 한다. 저항제어는 주전동기를 8직렬에서 4직2병으로 변경접속하는 직병렬제어와 주전동기 계자전류를 약화시켜 속도를 제어하는 약계자 제어가 있다.
Chopper제어는 Thyristor를 사용하며 VVVF전동차는 교류3상전원의 전압과 주파수, 슬핍주파수 등을 적절히 변화시켜 속도를 제어한다.
제1절 직류직권전동기 - 저항제어차와 Chopper제어차에 사용
1. 회전원리
- 도선에 전류가 흐르면 자력선이 발생하고 그 자력의 세기는 공급하는 전류에 비례한다.
- 후레밍의 오른손 법칙 : 집게손가락은 자력선(자계)의 방향, 엄지손가락은 운동방향,
가운데손가락은 유도기전력 (발전기의 원리)
- 후레밍의 왼손 법칙 : 집게손가락은 자력선(자계)의 방향, 가운데손가락은 전류의 방향,
엄지손가락은 운동의 방향 (전동기의 원리)
- 직류직권전동기는 계자와 전기자를 직렬로 결선하고 전류를 공급하면 계자와 전기자에서 발생하는
자력선의 상호작용에 의해 회전력이 발생 전기자는 회전한다.
2. 회전방향변경
- 직류직권전동기의 회전방향은 전기자 전류와 계자 자력선 방향에 따라 결정된다.
- 전동차의 전,후진은 따라서 계자의 흐르는 전류의 방향을 바꾸어 계자의 자력선방향을 바꾸면
진행방향이 변경된다.
3. 회전수 특성
- EC(역기전역)=KΦn K:상수, Φ:유효자력선수, n:전기자 분당회전수
4. 회전력의 특성
- 직류직권전동기는 회전수가 적을때 전류는 크고(저속) 회전력은 크다
회전수가 클때 전류는 감소(고속) 회전력은 작다
- 직류직권전동기는 구조상 전기자에 일정한 방향으로 전류를 공급하기 위해 정류자와 브러쉬 필요
5. 직류직권전동기 정격 및 성능
- 정격출력 : 120Kw, 최고속도 : 110Km/h, 냉각은 자기통풍식이다.
제2절 저항제어전동차 주회로 흐름 및 기기
직류직권전동기를 장착하고 주전동기회로에 저항기를 설치, 기동시 전 저항을 통해 약화된 전력을 공급, 순차적으로 저항을 단락 전동기에 전력의 증가로 속도를 상승시키는 방법,
주전동기 연결을 8직렬에서 4직2병렬 형태로 변경하는 직병렬제어와 최종적으로 주전동기 계자에
병렬저항을 삽입, 계자전류를 약화시키는 약계자 제어가 있다.
※저항제어-직렬제어-직병렬제어-약계자제어,
※직병렬전이시(2단에서 3단으로) K1,K2접촉 후 L4차단
※S(직렬)-12단, P(병렬)-13단, F(약계자)-4단, 발제-24단
※L투입순서 L3-L4-L1,2-L5 차단순서 L3-L1,2-L5-L4
1. 단로기(MDS)
- 주전동기회로의 고장, 검수작업시 주전동기 회로 개방위해 M'차 하부에 설치
- Pan하강 확인 후 디스콘봉 사용 수동으로 개폐, MDS차단시 회로를 구성 L1,2투입시험
2. HSCB(고속도 차단기)
- 주회로 고장, 접지 등으로 과대전류시 주회로를 차단,
- 기동시 Reset취급 으로 투입, 운행 중 유지Coil에 의해 투입유지,
- 자체 검지Coil에서 2000A이상 검지하거나,
- MMOCR1,2동작시, HSCBN트립시 차단되어 주회로 보호, 병렬 설치된 CDRe1에서 감류
- 투입은 Pan상승하고 MCB투입 후 5키로 이상의 압력공기 확보시 Reset취급으로
- 차단은 유지코일 전원이 끊어지면 주스프링에 의해 해당 Unit 동력운전회로 차단한다.
3. 회로차단기(L1~5)
- L1,2 : 사고차단담당, L3 : 감류차단, L4 : 직병렬전환, L5 : 접지회로,
- 모두 5kg/cm2 압력공기로 작용하고 소자시 스프링에 의해 차단.
4.MRe(주저항기)와 CDRe(감류저항기)
- MRe : 기동시 대전류에 의해 기기의 소손 또는 충격에서 단락
- CDRe : 차단기 차단시 써지억제와 충격을 완화 주회로를 차단, CDRe1 - HSCB용, CDRe2 - L3용
5.주제어기
- 운전방향결정, 동력운전, 발전제동의 결선전환, 직병렬 및 약계자제어등의 작용기기로 구성,
- M차 상하 주제어기함내 설치, DC, AC100V 60Hz단상
6.캠축 및 캠접촉기
가. 캠접촉기는 동력운전, 발전제동시 주회로의 결선을 변경하고, 직렬에서 병렬전환 및 약계자로 절환하는
단투형 캠접촉기이다
나. 캠접촉기 종류
1) K접촉기 - 직렬 최종단과 전이단인 T단에 접촉되어 주회로를 직렬에서 병렬로 구성
2) R접촉기 - 주저항기 가감용 접촉기로 동력운전과 발전제동시 공용 사용
3) F접촉기 - 약계자저항기 단락용 접촉기로 약계자제어
4) 보조캠접촉기 - DC100V 사용하는 제어회로상에서 접촉
7. PBCg 및 RV와 쌍투형 캠접촉기
- PBCg : 동력운전과 발전제동은 LB가 OFF되어 있는 조건에서만 가능하다
- RV : PB전환기와 동작방법 같다. 전진전자변이 한번 여자되어 전진위치를 취하면 후진 전자변
여자 시까지 계속 그 상태를 유지한다.
- 쌍투형 캠접촉기 - RV 및 PBCg에 사용, 무전압상태에서 전환
8. MMCOS(주전동기 개방스위치)
- 1개의 주전동기 고장시 1군의 주전동기는 계속 운행 가능하도록 하기 위해 설치
9. FSCK(계자단락 접촉기)
- 제동풀기시, 발전제동을 OFF하는 방법으로, 발전전압를 소멸시켜 충격을 방지하기 위해 설치,
- Coil단락하여 계자 자속을 소멸한 후 L4, L5차단, 평소 투입형이다.
10. 보호계전기
가. MMOCR(과전류계전기)
- 동력운전 및 제동시 과전류를 검출하여 HSCB를 차단하여 주회로를 보호
- MMOCR1 - 직렬 및 병렬단과 발제시 M1~M4의 과전류검지
- MMOCR2 - 병렬단에서 M5~M8 과전류검지, 동작치는 900A
나. CR(전류계전기)
- 발전제동시 발전전류 80A 이상시 여자되어 CRR 및 LOV를 동작시킴.
다. OVR(과전압계전기)
- 발전제동중 1000V 이상의 과대전압발생시 주회로 보호, M7~M8과 병렬설치,
- 동작시 FSCK를 소자시켜 발전제동 OFF.
라. BGR(접지계전기)
- 발전제동중 주전동기 Flash-Over 또는 접지시 발전제동을 차단,
- M6~M7 중간에 B1접촉기를 접속하여 단락전류를 검출.
마. SLR(헛돌기검지계전기)
- M1~M2와 M3~M4의 양단전압 차이를 검지
- 동력운전 중 헛돌기(Slip)현상 검지하여 SLRR를 여자 LB가 순차적차단, 동력차단한다.
11. CMgAmp 및 DCCT
- CMgAmp 및 DCCT는 주회로에 흐르는 대전류를 소전류로 검지하여 제어회로에 전달.
12. HGS, LGS(접지스위치)
-고압 및 저압회로의 폐회로 구성 및 기기 오동작 방지위해 설치, 차체 및 차륜을 통해 접지구성
제3절 Chopper제어전동차 주회로 흐름 및 기기
- 주전동기에 공급하는 전력을 ON(T1), OFF(T2)동작을 하는 Thyristor를 이용
- 제어차의 통류율은 1놋치: 0.1, 2놋치: 0.5, 3놋치: 0.97, 4놋치: LB6투입
- 쵸퍼차의 장점 : 차량성능향상(제어자유도의 향상, 점착성능의 향상, 승차감의 향상)
동력비의 절감( 보수비 절감, 소비전력감소(회생제동))
- 주전동기8대를 4직2병렬로 영구접속
- HB1,2(고속도차단기) HB1 : 동력운전 및 회생제동중 2000A 이상 과전류 시 동작
HB2 : 회생제동 중 1700A 이상 과전류 시 동작
- 회로차단기(LB) LB1,2 : 사고차단 담당
LB3,4 : 1~4모터 및 5~8군 연결담당
LB5 : 충전저항기(CHRe)보호
LB6 : 쵸퍼단락 역할
- DCCT : 직류변류기로 주회로에 흐르는 대전류를 소전류로 검출하여 제어회로 G.C.U에 보고 역할
- 주휴즈 : 500A휴즈가 3개 병렬로 M차 지붕에 설치
제4절 교류유도전동기
- Arago의 원리를 이용함.
- 코일 A에는 기선상의 최대전류 +Im이 흐르며, 동시에 코일 B,C에는 기선하의 -전류 -Im/2이 흐름
- 회전방향의 변경은 3상(U,V,W)중 2개의 상만 바꾸면 회전자계의 방향이 변경, 전동기가 역회전함.
- Ns(동기속도) = 120f(주파수) / P(극수) 단위 - rpm
- 유도전동기를 전동기로 사용하는 경우 : 동력운전 제어 상태
- 유도전동기를 발전기로 사용하는 경우 : 회생제동 상태
- 동기속도를 높이면서 최대토크를 유지하려면 공급주파수와 함께 공급전압도 증가시켜야 함.
- 슬립제어 : 공급전압이 한계점에 도달하면 회전력 감소를 슬립제어를 통해 보상함.
- N(rpm)= Ns(1-S) NS : 동기속도, S : 슬립율
- 슬립 = 1 : 정지상태, 슬립 = 0 : 타력상태
제5절 VVVF전동차 주회로 흐름 및 기기
V차의 장점 : 정류자와 브러쉬가 없다, 주회로 기기가 간략하다, 고장이 격감, 운전정보기능 향상
1. ADV주회로의 구성
가. 교류구간시 : Pan-MCB-ADCg(AC위치)-MF(주휴즈)-MT-K1,K2-컨버터-인버터-IM(주전동기)
나. 직류구간시 : Pan-MCB-ADCg(DC위치)-MS(개방스위치)-HB1,2-LS-ADCm(DC위치)-인버터-IM
2. 컨버터의 구조 및 작용 : PWM컨버터
- 교류구간 운행시 주변압기 2차측 교류전력을 직류전력으로 변환시켜 인버터에 공급(동력운전)하고,
회생제동시는 인버터의 직류을 교류로 변환 주변압기2차측에 반환한다,
- GTO 게이트를 ON/OFF 하여 출력전압을 1650V로 일정하게 한다.
- 전원전압과 전원전류의 위상을 영으로 한다.
3. 인버터의 구조 및 작용
- 컨버터의 직류를 3상교류로 변환(동력운전) 및 3상교류 전력을 직류(회생제동)로의 변환이 가능한
전력변환장치로 완전 무접점화에 의한 보수 점검이 간편하다.
- 회전력을 가감하기 위해 전압제어를 하고, 회전수를 가감하기 위해 주파수를 제어 한다.
- 동력, 회생 제어를 위해 전압, 전류, 주파수(Slip)을 제어한다.
- 전,후진제어기 전진위치시 회전자계는 U→V→W, 후진시는 U→W→V
4. ADV 주회로 기기 및 작용
- 교류구간의 주변압기 1차권선 : AC 25,000V 2차권선 : AC 855V ×2(주회로 전원)
3차권선 : 1770V(SIV전원) 4차권선 : AC 229V(MTBM, MTOM전원)
5. DCV 주회로 기기 및 작용
- Pan-MF(주휴즈)-MDS(단로기)-HSCB-LB1-DCCT(직류변류기)-LB2-FL-인버터-IM
제3장 저압장치
저압장치에는 직류모선, ACM구동, Pan상승, 출입문장치, 점등장치등이 있다.
제1절 운전 준비회로
- 최초 기동 시 축전지 전원으로 기동되기 때문에 직류모선에 축전지 전원을 공급하여야 한다
- 기동 후에는 SIV전원으로 103선 가압되고 SIV정지나 단전시는 축전지 전압으로 103선 가압
- 운행중 축전지 전압이 떨어지면 분전함의 BCHN차단기를 확인한다.
제2절 보조공기압축기 :
- 판설치차량 의자 밑에 설치, 6.5~7.5키로의 압축공기 생성
1. 개요 및 제원
회전수 : 1700R.P.M 방식 : 직류직권
냉각 : 공랭식 안전변 : 9.5kg/cm2 정격 : 10분
2. 공급 경로
ACM-안전변-역지변-제1보조공기통(25L)-M형감압변(5키로)-여과기-제2보조공기통(15L)-Pan콕크-PanV-PanPS-Pan
3. 기동회로
HCRN트립시 - TC1 ACMCS취급시 구동불능
ACMN - M'차에서 기동시, 일부M'에서 구동시 다른차량 ACMN off
ACMKN트립시 - 해당차량 ACM 구동불능
MCB투입되면 MCBR2여자로 기동정지
제3절 Pan제어
- DC전동차의 Pan의 특징은 2개의 Pan을 병렬로 설치
- 한개의 Pan이 하강되면 PanPS에 의하여 주회로와 보조회로 차단되나 공기계통에 이상이 없을 경우는
아무런 현상이 나타나지 않음
1. 판상승제어회로 : PanR 계전기는 Keep Relay로 되어 있음
2. 판하강회로 - Pan상승 시는 전부운전실만 가능, 하강은 전, 후부운전실에서 모두가능
※EPanDS취급시는 PanR고착되어 PanV소자시키지 못할 경우도 EPanDS접점으로 PanV를 소자시킴
3. 비상보호 회로 - Pan상승 후 압상력 유지에 필요한 공기압(4.2~4.7kg/cm2)확보
- Pan상승후 공기압4.7키로 이상시 PanPS폐로되어 PanPSR여자되고 PanDR소자
- 주공기압력등 공기계통 고장시, PanDS나 EPanDS취급시는 PanV소자되며 PanPS압력이 4.2Z키로 이하로 떨어지면 PanPSR소자로 PanDR여자
- PanDS, EPanDS취급시는 109선 가압으로 PanPSR관계없이 PanDR여자시켜 SIV 기동회로 전원을 차단
※전 차량 Pan상승 불능시
MCN, HCRN, EPanDS확인, EGS확인, ACM충기상태
※일부 차량 Pan상승 불능시
PanVN확인, PanV콕크확인, Pan전자변 확인
제4절 점등 장치
1. 객실등 점등회로(RDLP, RALP) - TC차는 22개, 그 외차는 24개, 그중 4개는 DC등
- LPCS1,2취급으로 객실등 점등, 연장급전시 LPK1회로상의 LRR2여자되어 객실등 1/2만 점등
- RDLP(객실비상등, DC등)는 LPCS1,2 어느것을 취급해도 점등, MG고장시 103선에 의해 점등
2. 전부표시등(HLP), 후부표시등(MLP)
전부표시등은 우측이 DC100V, 좌측이 AC100V, 후부표시등은 40W백열등
3. 방공등(ADLP) - 20W 백열등 4개로 등화관제시 사용, LPCS1,2를 OFF하고 ADLP취급시 점등
제5절 출입문장치
- 출입문 표준 규격은 폭이 1300mm 높이는 1860mm 좌, 우측4개씩
- 오른쪽 실린더로 압력공기 공급되면 열리고, 왼쪽실린더에 공급되면 닫히게 된다.
1. 공기계통
MR관으로부터 CR감압변을 통해 5키로 조절된 CR공기 사용하고,
DMV ON,OFF에 의해 출입문열림, 대표콕크는 실내 1개, 실외 2개설치, 실내 개별콕크 8개 설치
2. 기계장치
상부 우측 : 닫힘 쿠션장치 상부 좌측 : 열림 쿠션장치
하부 우측 : 닫힘 조절나사 하부 좌측 : 열림 조절나사
가. 개방작용 - 각 출입문 2개의 ON, OFF DMV여자로 5키로 제어공기가 우측실에 공급, OFF전자변
통하여 좌측실 공기가 배기된다.
나. 닫힘작용 - DMV소자로 ON전자변에 공급된 공기는 대기로 배기되고, OFF전자변 공기는 좌측실린더에 공급 쿠션실린더를 우측으로 이동시킴.
다. 출입문 개폐장치 - Crs방식과 Button을 누르는 DOS방식
라. 출입문 연동 스위치(DS) - DILP접점은 출입문 폐문, DROR 및 DLP접점은 출입문 개방 접점
1) DILP - 모든 출입문 간격이 7.5mm이하시 발차지시등(DILP등)점등하여 동력회로 구성,
후부부터 전부까지 모든 출입문 닫히면 전부 DIR1,2여자
DIR1 - 역행제어 DIR2 - 발차지시등과 계기등
2) DLP - 출입문 12.5mm이상 개방시 접촉, 차측등(DLP적색)점등
각 차량의 4개의 출입문 중 한곳만 열려도 DLP점등
3) DRO - 출입문 중 12.5mm 이상 열린 곳만 재개방시
DRO접점 때문에 출입문 열림상태에서 DHS 취급해도 반감 되지 않음
3. 출입문 회로
가) 103선-CrSN-ZVR-후부CRS-각차 DrR-각차DMV(1,7DMV은 DrR에서, 3,5DMV는 DHR(b)거쳐서 여자)
※DMV는 ON,OFF전자변 2개가 1조로 모두 여자시 출입문 열리고, 2개 모두 소자시 출입문 닫힌다.
나) 출입문 재개방(DROS)
DROS취급시 각 차량의 DROR여자되면 닫혀 있지 않은 출입문 DRO접점 통해 해당 출입문 다시 열림,
DROS에서 손을 떼면 다시 닫힘, 출입문 모두 닫힌 조건에서 DIR은 소자
다) 출입문 반감(DHS) - 동절기 출발역에서 장시간 정차, 대기시 중앙문 닫는 취급
출입문 반감취급은 출입문이 닫힌 상태에서만 가능하다.
열린상태에서 DHS취급시 DRO접점에 의해 DMV가 여자 되어 반감되지 않는다.
라) 출입문 점등회로
후부 TC부터 각차의 DS접점을 거쳐 전부 TC차의 DIR1,2 여자되면 발차지시등, 계기등점등되고
견인이 가능, DIR1,2 불량시 DIRS취급(비연동)으로 비상운전 가능하다.
※DLPN트립시 - 차측등(DLP) 점등 불능, 모니터 현시불능, 출입문 반감 불능.
4. 출입문 보안장치 : 3키로이상의 속도에서 출입문이 개방되지 않도록 한 보안장치이다
제4장 고압보조장치
제1절 개요 - MG또는 SIV, CM, 냉난방 장치를 가동하는 회로
제2절 SIV - 철도공사 : AC440V, 타도시철도 : AC380V(메트로 2,3선제외)
1. 개요 - 전동차에 사용하는 저압제어전원, 써비스 전원등의 전원
저항차와 일부 쵸퍼차는 MG방식이고 그 외는 정지형 인버터(SIV)방식이다.
2. MG방식 - DC1500V 전원을 공급받아 직류전동기를 가동, 전동기와 발전기를 직결 축으로 연결
전동기의 회전력에 의하여 발전기를 회전시켜 교류전원을 얻는 방식으로 회전수를 일정하게
하기 위하여 직류 분권전동기가 사용되고 있다
3. SIV : 동력용 교류3상 전원을 얻기 위해 위상차가 120˚ 이므로 3개의 Arm으로 된 6개의 스위칭소자 필요
가. 주요구성 : 기동회로부(입력부), FILTER부, 인버터부, 출력FILTER부, 제어회로부
나. 특징 소형, 경량화 : SIV사용반도체 - PTR, GTO, IGBT
고성능화 : 전차선 전원의 변동에 대해 출력전압이 일정하다
고신뢰화 : 부품의 집약화를 도모하고 신뢰성을 높인다.
고기능화 : 고장 데이터를 내장하고, 표시기능을 설치
저소음, 고효율 : 스위칭 주파수의 향상으로
무보수화 및 경제성제고 : 차단기를 무접점화로 보수의 안정과 용이성이 증대, 유지보수비가 적다
다. 구성부의 작용
입력부 : 제어회로부 작용에 의해 인버터부로 전원을 인가하는 장치,
기동장치, SIV장치, Reactor trans상자로 구성,
인버터부 : 자연 냉각방식으로 냉각 Fan를 사용 안함. 입력전원인 DC1500V를 AC전원으로 변환하며
출력필터와 컨버터등에 의하여 일정전압 주파수를 출력한다
라. 경고장 시 조치 - 이상신호시 IVHB는 차단되고, SIV는 운전정지, 일단 정지 후 자동 Reset되고,
2초후 자동 재기동 되며 60초간 이상상태 감시한다. 재기동은 RS 보턴으로 가능하다.
마. 중고장 시 조치 - 1차 고장 후 60초내 재고장 발생되고, 재 기동 불능 시는 연장급전
바. SIV전원공급처 - CM, 냉난방, CIBM, MTBM, MTOM, FLBM(직류구간), FLBFM(저항차)
사. 축전지와 충전기
- 충전기는 SIV의 3상 출력을 받아서 강압트랜스로 직류전원을 만들어 밧데리를 충전한다.
- 축전지와 충전기는 항상 병렬로 연결, 축전지 공칭전압보다 약간 높은 전압으로 충전상태 유지하여
- 평상시의 부하는 충전기로부터 공급하고 일시적인 대부하는 축전지로 공급한다.
- 제어회로, 조명회로, 출입문회로 등에 축전지의 100V 직류전원을 공급.
제3절 연장급전
1. 연장급전 취급의 경우
가. 완전부동취급 한 경우(Pan 상승불능 및 MCB 투입불능 포함)
나. M' 차 C/I 고장시(M차 C/I고장시는 연장급전 안함)
다. SIV 중고장으로 SIVFR동작시
2. 연장급전 취급법
가. 운전실 ESPS취급시기 - SIVFR여자시 다른 TC, T1차 ESAR여자로 IVCN트립.
나. C/I나 SIV고장시는 해당차에서
고장 유니트 T - ESKS 절환(6 또는 10위치)
고장유니트 TC, T1 - IVCN차단 후 ESS 1또는 2
3. ERR계전기 - 정상시 무여자, ESK(T)여자되나, IVCN트립시 ERR여자되어 ECK(C)여자되고 연장급전 구성
4. ESS 절환시 LRR1여자 - 냉,난방 반감 LRR2여자 - 객실등 반감
4절 전동공기 압축기(CM) : 나사식(스크류형)이 널리 사용됨
1. 개요
출입문장치, 공기제동장치, Air spring, 각종기기동작용 공기, 기적, 창닦기등에 사용되는 압축공기 생성
2. 전동기 사용전원에 따른 분류
가. 직류전동기 - 전차선전원(DC1500V) 을 직접 전동공기 압축기에 공급
나. 교류전동기 - SIV의 전원 AC440V로 구동
3. 압축기 형식에 따른 분류 : 가. 왕복식
나. 나사식(스크류식) - 내부역류에 의한 손실을 최소화하기 위해서는 최소 회전속도 이하로 구동되지
않도록 하여야 한다(계속구동)
4. CM 구동 : 직립기동(기존차량)과 V차 인버터 기동방식이 있다.
- DC100V 제어 전원, SIV기동 3초후 기동준비, 가바나에 의한 동작(8~9키로)
- CM 고장시 자동 바이패스회로 구성 : CML을 통한 순간 기동전류 완해, 모터의 수명을 연장
- SIV고장으로 연장급전시 3초후 CM재기동
- CM은 동시에 부하운전 또는 무부하운전 한다.
- CM동기구동회로 사용할 수 없을 때에는 CMCN, CMGN을 OFF
가.CM설치차량 본관파손 또는 중간연결기 누설시
1) 중간연결기 누설시 양단 MG 콕크 차단(양쪽 모두차단 2개소)
2) 본관 파열시 양쪽 모두차단(4개소)
3) 해당차 CMCN, CMGN OFF
나. CM없는차량 MR파손시 : 파손위치 기준으로 CM하나만 있는 방향 CMCN만 OFF
다. CM-G 용착시 : 해당 CM찾아서 CMGN OFF, 해당차 CMGN off하고 CMCN ON하면 동기구동됨
라. CM EOCR동작시 : 제동제어기를 취거 후 전체 Pan하강하여 103선을 일시 차단
※기동시 CMAR여자로 PCR(a)동작, CM구동
제5절 냉, 난방장치
1. 개요 - 7모드(1/3난방, 2/3난방, 전난방, OFF, 팬, 반냉, 전냉방)
연장급전시는 냉방은 반냉으로, 난방은 2/3난방(700W)으로 반감된다.
2. 난방 - 1/3난방은 350W, 2/3난방은 700W, 전난방은 1050W, 운전실은 750W 2개
※냉, 난방 전원은 AC440V이나 객실히터는 AC220V같이 사용
제5장 제어장치
제1절 주간제어기
TWO 핸들 : 주간제어기열쇠 - 전후진제어기 쇄정하는 기기
출력제어기 - 주전동기에 전원을 공급 및 차단, OFF와 1~4놋치
전후진제어기 - 전동차의 진행방향을 결정, OFF와 전, 후 3위치
리셋핸들 - 각종 보호기기 동작시 원래 상태로 복귀 위한 기기
ONE 핸들 : 자동시스템을 채택하는 있는 구간의 주제어기 방식
주간제어기열쇠 : 출력제어기 및 전후진제어기를 쇄정
동력/제동제어기 : 핸들 끝단에 DSD 있고 놋치위치에 따른 전압의 출력값에 의해 속도제어
전/후진제어기 : 마스콘 키 ON, 주핸들 중립 상태에서 전진, 중립, 후진 위치가 있다
출발버튼스위치 : ATO방식에 의한 자동모드운전시 출발지령 스위치
※DSD, DMS(운전자 안전장치) : 누름, 접촉, 센서방식으로 속도5키로 이상에서 5초내 취급
ATO모드에서는 DSD기능이 바이패스됨(정확하게 ATO 자동모드에서, 수동모드는 DSD동작)
제2절 저항제어
가. Reset취급으로 복귀되는 보호계전기는 M차 - OVR, BGR, MMOCR1,2 M'차 - HSCB, MRfOCR
나. 출력제어기 취급 : 2선가압, 운전자 안전장치 정상, 정차상태(ZVR 3km/h이하), 전차량 출입문 폐문(DIR)시
다. 전후진기 전환 : 주전동기의 자력선방향을 변경시켜 회전방향을 변경한다, 전진(4선), 후진(5선)
라. PB전환기 : LB차단된 조건에서만 전환가능
마. BR : 제동취급시 여자되어 동력운전회로 차단
사. S1RR : 운행 중 헛돌기 검지시 여자되어 동력운전회로 차단
아. LB투입순서 : LTR1,2- L3-L4-L1,2-L5 차단순서 : L3-LTR1,2-L1-L5-L4
자. CVR : MG출력전업, 무접점장치에 전원공급을 확인하는 작용
차. LTR1 - 동력운전, 제동 OFF시 LB3차단된 후 다른 LB들 0.5초 투입상태유지
카. L1,2 보호연동 조건 APR - 운행중 제동관 압력 3.5키로 이상 감지
MCBR1 - MCB투입조건
MRfAR - MRf내 온도 75도 이하 및 M'차 201선전원 정상
MTAR - 주변압기 온도 80도 이하
LVRR - 가선전압 900V 이상
HSCB - HSCB투입조건
1. 동력운전 1놋치 - 주회로가 8직렬 전저항 상태 구성되어 동력운전이 시작
2. 동력운전 2놋치(8직렬) - 12선 가압되어 한류치 설정, 한류치〉주회로전류 조건에서 S12단까지 주저항기 순차적 단락, 직렬최종단 달하면 주전동기 1대 공급전압은 약 187.5V, 속도는 20~25키로정도
※한류치 - 승차인원에 관계없이 일정한 가속도(2.5km/h/s)를 얻는 최소한의 주회로 전류
3. 동력운전 3놋치(4직2병) - 13선이 가압되며 전이단에서 K1,K2 투입되고 P1단에서 L4가 차단되어
4직2병 구성, 병렬단에서 13단에 걸쳐 순차적 주저항기를 단락, 최종단(P13단)에서 주저항이
모두 단락되어 전동기1대당 약375V 속도는 50~60키로까지 상승된다.
4. 동력운전 4놋치 - 정격전압 375V이상 증가시킬 수 없어 주전동기 계자회로에 병렬로 분로저항연결,
계자전류가 약화되어 열차속도 상승(약계자 제어)
※발전제동은 24단까지 시행하고 비상제동시는 공기제동과 발전제동이 동시에 작용한다.
비상제동시 EmBR 제동전류값이 2±0.5초내에 250A못되면 FSCK, LTR1소자로 발제차단, 공기제동만작용
제3절 쵸퍼 제어 - 생략, 제4절 VVVF제어
1. 전/후진제어 및 동력/제어의 절환은 인버터 출력의 절환제어에 의해
2. 전/후진제어는 교류3상의 전력의 상순의 변경, 동력/제동 절환은 Slip제어에 의해 절환된다
3. TC차에는 주간제어기, TCMS, TC Car Computer설치
4. M차에는 VVVF Control Unit, Car Computer, ECU설치
5. 제어기동전원은 DC100V가 공급된다
6. 전/후진제어는 인버터의 GTO(IGBT) ON순서를 U→V→W에서 U→W→V로 변경
7. 역행운전시 주회로 구성 MCB투입-L3투입-L2투입-AK투입-K투입-AK소자
8. 직류구간에서 L1, L3, L2순으로 투입
9. ARR : ATO운전시 자동회차 모드에서 양쪽운전실 역전기 중립에서 전부차에 여자되는 계전기
10. VVVF제어차는 제동중에도 역행이 가능하다.
11. 동력운전 지령 입력조건
가. 관계NFB정상(TCN, HCRN, ENCN) 나. 출입문 폐문(DIR2)
다. DSD정상(TDR1) 라. 정차 또는 보안제동 미취급(ZVR2, SCBR)
마. 주차제동 풀림(PBRR)
12. 출력제어기 취급
가. 1놋치 : 입환용 저속도 운전 나. 2놋치 : 부분견인력
다. 3놋치 : 최대견인력 라. 4놋치 : 최대견인력 및 고속주행 운전
13. HSCB투입조건
가. 전/후진 중 한쪽 나. 동력/제동 중 한쪽
다. LB1,2 off로 라. 전차선전압 공급 및 정상확인
마. 보호동작 발생되지 않을 것
14. 4놋치에서
가. 35키로까지는 가변전압/가변주파수, 슬립주파수일정, 전동기전류 일정에 의한 정토크 제어
나. 35~40키로는 가변전압/가변주파수, 전동기전류는 속도에 반비례로 감소, 슬립주파수는 감소
다. 40키로 이상시는 정전력 제어를 수행
라. 60키로 이상시는 슬립주파수 일정의 전동기 특성제어를 한다.
※ ① 정전류 제어에 의한 정토크 제어 ⇒ ② 정출력제어 ⇒ ③ 정전압제어, 제동시는 역순
15. 회생제동시 정격전압 DC 1650V일 때 특성은
가. 제동초기(60km/h이상)시는 슬립주파수를 일정하게 하여 특성제어를 수행하고
나. 60~40km/h때는 전압을 최대로 전류는 서서히 감소시켜 슬립주파수 가변에 의한 정토크제어를 수행
다. 40km/h 이하에서는 슬립주파수 일정, V/F제어 일정에 의한 정토크 제어를 수행한다.
16. 보호동작 복귀시는 주제어기 OFF후 RS취급
17. 회생제동은 속도 5km/h까지 작용되며 이후 공기제동만으로 감속
18. 비상제동 지령시 인버터는 놋치 off 모드로 이동하고 1초 후에 게이트 off되며 공기제동만으로 감속된다.
제6장 제동장치
1. 고가속, 고감속에 잘 적응되는 정밀도의 제동장치로 일정한 제동력을 확보 하여야 한다.
2. 제동 취급이 간편하고 보수가 용이하며 제동취급을 자유자재로 취급
3. 열차분리, 이상사태시 자동적으로 급정차하며, 제동중 적절한 승차감을 유지해야함
4. 저항제어차의 SELD형과 VVVF전동차의 HRDA형이 있다.
제1절 제동개요
1.제동장치의 분류
가. 동작원리에 따라 - 기계적인 장치(수동, 진공, 공기, 전자제동), 전기적인제동(발전, 회생제동)
나. 마찰력 발생기구에 따라 - 답면, 디스크, 드럼, 레일제동
다. 조작방법에 따라 - 상용, 비상, 보안, 주차, 정차제동
2. 기초제동장치
가. 답면제동 : 구동차(M,M')에 설치, 1대차에 4개의 제동통설치
제동통-제동레버-제륜자 훅-제륜자 헤드-제륜자-차륜답면
나. 디스크제동 : 부수차(TC,T)에 설치, 차축에 2개의 원판을 부착
제동통-제동레버-제륜자헤드-라이닝-디스크
3.전기제동
가. 발전제동 - 발제회로에 주저항기(MRe)를 설치, 역회전력은 제동력이 되어 속도을 감속
나. 회생제동 - 인덕턴스(MSL)에 축적된 전압을 전차선에 보낸다. 약30%의 전력소비절감,
15km/h이하의 저속에는 발전제동 무효로 공기제동으로 자동 절환
4. 공기제동
가. 직통공기 제동장치
SAP공기가 제동통으로 직접작용, 장대편성인 경우 제동전달이 오래 걸리고 충격이 발생
나. 자동제동장치 - 저항차의 경우 비상제동으로만 사용
보조공기통(SR)의 공기를 제동통에 공급, 열차분리시 자동으로 제동을 체결할 수 있다.
다. 전자직통 제동장치 - 저항차에 사용
각 차량마다 전자급배변을 작용, MR공기가 SAP관으로 충기되며 제동통에 작용
라. 전기지령식 제동장치 - 크노르장치(쵸퍼차)
제동지령이 각 차량의 인통선을 통해 제동신호 부여, 제동관(BP)과 직통관(SAP) 필요 없다.
※ 저항차의 비상제동 - 상시 소자되어 있다가 여자에 의한 작동
※ 그 외의 차량 - 상시 여자되어 있다가 소자에 의한 작동
5. 제동장치 기본기능
가. 상시 사용이 가능하여야 함. 나. 지령에 신속하게 반응
다. 균등한 제동력 발생, 유지 라. 상시제동 불능시 자동으로 제동체결
마. 하중변화에 관계없이 일정한 제동력. 바. 제동/역행회로 동시구성되지 않아야 한다.
6. 공기계통 배관도 및 주요기기
CM : 8~9kg/cm2의 공기를 생성, 약2000L 공기를 생성
MR : CM 의 공기저장통 약300L
SR : 8~9kg/cm2로 제동 작용 공기로 사용, 약120L,
SBR : 8~9kg/cm2로 보안제동에 사용되는 공기통, 약70L
CR : 5kg/cm2로 출입문과 각종제어기기의 제어압력으로 사용, 약50L
역지변 : MR관 파열시 공기통의 공기를 확보하기 위한 기기
자동배수변 : MR공기통 하부에 침전된 오수, 이물질을 자동 배수
7. 제동의 3작용
제동 : 작용공기실에 공기가 공급되면 공급변이 열리고 공급공기가 유입되어 제동공기로 공급 제동작용
랲 : 고무막판을 중심으로 상실과 하실의 공기압이 같은 상태
완해 : 작용공기실의 작용공기가 배기되면 제동공기가 배기변을 통해 대기로 배기
제2절 기초 제동이론
제동력의 크기는 ① 제동통압력의 고저 및 제동통 피스톤직경의 대소
② 제동통 피스톤의 행정 ③제동배율 및 제동율의 영향을 받는다
1. 제동력과 점착력과의 관계 : Wㆍμ ≥ BㆍF
제동력이 크면 미끄럼(Skip)하게 되며 제동효과도 감쇄되며 차륜 답면에 찰상이 발생된다.
2. 제동원력 : 제동통의 피스톤 단면적에 작용하는 압력공기로 피스톤을 미는 힘을 말한다.
3. 제동배율 : 제동원력이 지렛대에 의하여 제륜자에 확대된 비율, 제동압력 / 제동원력
4. 제륜자 압력 : 실제 제륜자를 누르는 힘, 정차시는 80~85%, 진행 중 90%의 값을 채택
5. 제동률 : 미끄럼을 방지하기 위해 제동율을 정한다. (제륜자 압력 / 축중량) × 100%
상용제동 시 95%, 비상제동 시 122%를 적용한다.
6. 제동력 : 열차의 속도를 낮추거나 정지시키는 힘으로 각종 열차저항도 포함된다.
7. 점착력과 최대제동력 : 동륜이 궤도를 누른는 힘을 동륜상 중량이라한다.
최대제동력은 미끄럼이 발생되지 않는 상태로 점착력과 동일한 제동력이 최대제동력이 된다.
μㆍWd(점착력) ≥ (제동력) Pㆍf
8. 공주거리 S1 = (V/3.6) × t , 공주시간 비상시 1.0초, 상용시 1.2초
제3절 SELD형 제동장치
1. 주요 구성 기기
가. 제동변(BV)
상용제동시 : 공급변(열림) : MR공기가 CP실로 유입
배기변(닫힘) : CP실 공기가 대기로 배기 방지
제동관 개폐변(열림) : 5키로 감압된 MR공기가 BP로 생성된다.
비상토출변(닫힘) : BP공기가 대기로 배기 방지
8개의 접점 : 제1접점 : 속도기록계 제2접점 : 발전제동제어
제3접점 : 비상제동 제4접점 : 직류모선가압
제5접점 : HCR여자 제6접점 : ATS확인
제7접점 : ATS복귀 제8접점 : CN-1전자직통제어기
나. CN-1 전자직통 제어기
제동시 : CP〉SAP - 152선 가압 - 전차량 AV여자 (SAP형성)
완해시 : CP〈SAP - 151선 가압 - 전차량 RV여자 (SAP배기)
랲 : CP=SAP - 151,152선 무가압 - AV, RV소자
다. D전자 급배변 : AV, RV로 구성 150, 151, 152선
라. 복식역지변 : 상용제동과 비상제동의 공기통로를 결정
마. 체절전자변 : M, M'차에 설치, 발전제동시 공기제동을 억제, 발제시 전류치 80A 검지시 CR이 여자되어 체절전자변를 여자시킨다.
- 초입작용 : 0.4키로 공기만 U-5-A에 공급 제동변 67˚까지 해당 (초입용스프링 0.4)
- 후입작용 : 0.4~1.6키로 공기를 추가 보충 (후입용스프링3.3키로)
바. 측중변(응하중변) : 차체의 하중을 검지 발전 제동력을 증감시키는 역할
아. U-5-A 중계변
- 제동시 형성된 공기가 복식역지변 거쳐 중계변 막판하부에 공급 되면 상부의 공급변이 열리고 대기하고 있던 SR공기가 BC로 들어간다.
- 완해시 막판 하부 작용공기실의 공기가 배기되고 공급변은 닫히게 되며 배기변이 열려 제동통공기 배기
자. M형 감압변 - MR공기를 5키로로 낮추어 제동관 개폐변을 통하여 BP공기로 사용
차. M60 제어변
1) 상용부 - 평상시 BP실과 CR실의 균형을 유지하고 비상제동시 BP실공기가 제동변, EV로 배기된다,
배기변 하강으로 공급변이 열리면 대기중인 SR공기를 제동용 BC공기로 만든다
2) 비상부 - 비상제동시 BP공기를 신속히 비상토출변으로 배기
3) CR충기변 - M60 상용부의 CR실에 BP공기의 공급을 개,폐 해주는 변
4) 완해 촉진변 - 비상완해시 BP공기가 M60 비상부에 더욱 빨리 충기되도록 촉진하는 변
카. L형 감압변 - 비상제동시 SR공기 4.5키로 이상 형성되지 않도록 조정
타. 기압스위치(APR) - BP압이 3.5키로 이하가 되면 L1,2차단 동력회로 차단
파. E 전자급배변 - M차 하부에 설치, 153선 가압시 BP공기를 대기로 배기, 비상제동 신속하게
거. CKIT - TC, T차의 제동기기함
CKIM - M, M'차의 제동기기함으로 LOV와 D형 압력조정변이 내장됨
너. 공기압력계 - 우측적색 : MR 우측흑색 : BP
좌측적색 : BC 좌측흑색 : SAP
2. 상용제동 작용
제동변 핸들 제동위치⇒ 공급변이 열려 CP형성⇒CN-1의 152선가압⇒SAP공기, 복식역지변거쳐⇒
U-5-A막판 하부실에 공급⇒발제전류80A이상 확립시 초입작용⇒추가제동시 후입작용
3. 비상제동 작용시 배기되는 곳
① 비상토출변으로 BP배기 ② 각 M차의 EV여자 BP배기 ③ M60 제어변 비상부로 BP배기
※주회로에서 CR 여자된 후 2±0.5초가 경과되어도 전류치가 250A 이상 되지 않으면 발전제동 불량으로
판단하여 발전제동 회로를 차단하고 공기제동으로 절환된다.
4. 순직통 제동 작용
CN-1제어기 고장시 TC차의 C-1중계변을 이용하여 SAP관에 제동공기를 공급,
취급법은 EBN을 off하고 콕크3개(상,하,중)를 취급 - 발전제동은 정상적으로 동작함.
제4절 KNORR 제동장치
1. 개요
- 기존제동기능에 정차제동기능이 추가되어 경사진역에서 정차후 발차시 Roll Back현상 방지
- 주차제동은 푸쉬버튼스위치를 취급하거나 제동핸들에 의하여 자동으로 작동
- 제동불완해시 BCPS을 통하여 고장을 검지하고 신속완해스위치(EBRS)취급으로 제동을 풀 수 있다.
2. 주요 기기
가. 제동핸들 : 완해, 상용1~7단, 비상, 취거위치
나. 제동작용장치 : ECU의 제동지령에 비례한 제어공기 생성, Blending 연산기능으로 전공변환변에 입력, 전공변환변에 생성되는 Cv 는 비상제동 전자변(EMV)과 응하중변을 경유하여 중계변에 공급되면 BC압 력이 생성되며 비상제동 전자변은 전공변환변과 별도로 작용한다.
다. 전공변환변 : 제동전자변(AV), 완해전자변(RV), 압력변환기로 구성.
1) 제동작용 : ECU제동지령되면 제동전자변이 여자하여 SR공기가 유입된다.
Cv1공기는 압력변환기에서 Ucv로 변환되어 ECU로 Feed Back된다
2) 완해작용 : 제동지령 “0”이되어 ECU에서 완해전자변에 신호를 보내 여자되면 Cv1공기는 배기된다.
라. 비상제동 전자변 : 안전루프로를 통하여 항상여자, EMV여자시 Cv1공기가 Cv2쪽으로 통로 열림
EMV소자시는 SR공기가 Cv2공기통로로 연결된다.
마. 응하중변 : 상용제동과 정차제동 시는 응하중변 출력을 압력변환기에서 전압신호로 변환하여 응하중작용
비상제동시는 응하중변을 작용시켜 응하중작용을 한다.
바. 중계변 : 응하중변을 통과한 Cv3 압력에 비례한 SR공기를 제동통에 공급한다.
사. 압력스위치 : 비상제동시 Cv2의 상태를 제동제어장치에 전송, EMV의 고장여부를 판단, 세팅은 6.5키로
아. 압력변환기 : 공기압력을 전기신호로 변환하는 장치
자. 보안제동 전자변 : 여자시 V2 통로 막히고 OFF시 V2열려 제어공기 배기
차. 복식역지변
1) DR11-1 : 상용과 비상제동 작용공기는 A측에서 공급, 보안제동 작용공기는 B측에서 공급되는데
압력차에 의해 한쪽이 선택되어 제동통으로 연결된다.
2) AE4102 : 주차,상용,비상,보안,정차제동이 동시작용 되지 않도록
타. 활주방지변(덤프밸브) : 제동통 압력을 제어 차륜의 고착방지, 찰상방지, 제동거리를 단축시키며,
제동불완해를 검지 EBRS취급시 제동통공기를 원격으로 배기한다.
3. 제동제어장치(ECU) : 각 차량의 제동작용장치와 활주방지장치 제어를 한다.
가. 입력신호 ① 제동지령 신호(1~7스텝시 2진3비트) ② 신속완해 신호(EBRS취급)
③ 제동감도 신호 ④ 회생제동 유효신호 ⑤ 비상제동 신호 ⑥ 보안제동신호
나. 출력신호 ① 상용제동 신호 ② 제동력 부족 감시 신호 ③ 제동 불완해 감시 신호
④ 제동통, 응하중 압력 기록 ⑤ 고장신호
4. 제동제어 시스템
① 혼합제동 ② 저크제어 ③ 제동초입기능 : 혼합제동시 전기제동력 최대로, 공기제동력은 작용하지 않을 정도
④ 급동(Inshot)기능 : 제동지령시 짧은 시간동안 비상제동지령하여 공주시간단축 ⑤ 고장그룹1, 2
5. 상용제동 : 제동초기에는 M, T차 모두 공기제동 체결후 M차 회생제동 출력되고 M차 회생제동 실효시
공기제동으로 전환한다.
6. 비상제동 작용시기
①ECU 비상제동이 인식된 경우 ② 제동력부족 검지시 ③ 상용제동 지령되면 0.08초동안(10km/h이상에서)
7. 보안제동
- 보안제동스위치(SBS)취급하면 SBMV여자, 복식역지변 통해 제동통으로
- SBR여자로 동력운전차단, 모니터에 현시, 전후부운전실 보안제동가능, 응하중기능 정지됨
8. 정차제동 : 상용제동의 70%(약 5스텝)
9. 주차제동 : 스프링힘으로 체결, 공기압으로 해방, 운전실차에 2대가 설치
10. 제동력부족 검지 : 7스텝조건과 회생제동이 체결되지 않은 생태로 2.5초 경과한 경우 BC압이 1.5kg/cm2 이하시(BCPS OFF신호) 제동력 부족으로 검지하고 해당차 비상제동지령, 모니터에 현시
11. 제동불완해 검지 : 제동풀린상태에서 5초 경과 시 BC압이 1.0kg/cm2이상 잔재시(BCPS ON신호)
제동불완해로 검지하여 동력운전회로를 차단한다.
12. 신속완해 스위치(EBRS) : 제동불완해검지 경우 운전실 EBRS 취급으로 덤프밸브를 동작시켜 제동을
원격으로 풀어준다
제5절 HRDA형 제동장치
①상용제동은 반드시 유니트단위로 제어,
② 상용제동지령시 순수한 전기지령식 제동장치이다
③ 상용제동시 구동차의 EOD가 부수차의 제동까지 제어하는 일괄교차 제어식이다
④ 회생제동작용으로 전기를 회수하여 재사용할 수 있다
⑤ 감속도를 규제하여 승차감을 향상
⑥ 상용, 비상제동 불능시 보안제동장치가 설치
⑦ 비상제동시 회생제동은 체결되지 않는다
⑧ 스프링작용에 의한 주차제동장치 설치
⑨ 활주방지장치가 설치되어 제동거리를 단축
⑩ 공주시간이 짧다(비상제동시 약1초)
⑪ 구원시 고장차에서 운전실에서 제동취급이 가능하며, BTU(구원제동장치)가 설치되어 있다
⑫ 차량간 주공기관만 인통된다.
1. 장치별 기기 구조 및 주요기능
가. 제동제어기 - 10개의 위치(완해, 제동1~7단, 비상, 취거)
① SS1~SS7: 상용제동선 가압(27,28,29선)
② E1~E3 : 비상제동 및 완해
③ S1 접점 : 발전제동회로 구성 및 동력운전회로 차단(회생제동)
④ S2 접점 : 축전지 ON/OFF(BatK 동작)
⑤ S4 접점 : 7단에서 비상제동 안전루프회로 구성
⑥ S5 접점 : ATC 지령속도 초과 시 확인(ATC확인제동)
⑦ S6 접점 : 제동 1~7단 위치 및 비상제동위치에서 속도기록계 표시
⑧ S7 접점 : ATS 제한속도 초과시 확인 및 ATS/ATC 절환 취급
⑨ S8 접점 : ATS 비상제동체결 및 복귀회로 구성
⑩ S9 접점 : 운전실 선택회로 구성(HCR, TCR여자)
상용제동 선번호
|
|
완해 |
1단 |
2단 |
3단 |
4단 |
5단 |
6단 |
7단 |
|
27선 |
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0 |
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0 |
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0 |
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0 |
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28선 |
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0 |
0 |
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0 |
0 |
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29선 |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
나. 제동작용장치(BOU) - EOD는 구동차(M, M')차에 설치
① EOD (제동제어유니트) : 제동제어를 담당
② EPV(전공변환밸브) : EOD 지령에 따라 공기제동압력을 최초로 생성
③ RV(중계밸브) : 제동통에 작용하는 공기(BC)를 생성
④ VLV(응하중밸브) : 비상제동작용 시 응하중 작용
⑤ EBV(비상제동전자밸브) : 소자시 비상제동 작용공기를 생성
⑥ CRV(강제완해전자밸브) : 제동불완해 검지시 강제완해 스위치 취급하면 EOD지령에 의해 여자
⑦ TV(Y절환밸브) : CRV 여자시 BC공기를 배기하여 제동을 강제로 완해
⑧ PEC(공전변환기) : BC압을 전류의 양으로 전환, 제동력부족과 제동불완해를 감지하고 CRV 제어
⑨ PRV(압력조정밸브) : 출입문작용 장치같은 제어장치용 제어공기통(CR)에 일정한 압력공기를 축적
⑩ D형 복식역지변 : 상용제동과 비상제동 작용공기 통로를 결정
⑪ S형 복식역지변 : 상용, 비상과 보안제동 작용공기 통로를 결정
다. EOD(제동제어장치)
1) 응하중기능 : 2개의 하중감지신호를 평균함, 에어백파손이나 출력신호가 공차신호보다 적을 때 공차의 80%출력신호가 만차보다 많을 때는 120%이하 제동력생성
2) 제동패턴기능 : 제동제어기 단수에 해당하는 제동패턴 신호를 발생
3) 저어크 제어기능 : 제동지령시 제동제어 핸들 단 사이의 전기 신호 크기의 변화를 부드럽게하여
승차감 확보(열차 충격완화), 회생제동의 저어크는 주제어장치에 의해 이루어짐
4) 일괄교차제어(Cross Blending) : M차와 T차를 1개 유니트로 제어한다,
회생제동력이 클 경우 모두 회생제동력 사용하고 제동패턴 클 경우 부족분은 공기제동 사용
5) 히스테리시스 보정회로 : EPV와 RV의 BC값을 보정하는 역할
6) 인쇼트 기능 : 회생제동 소멸시 공기제동 전환 될 때 공기제동체결 지연방지 및 충격을 해소
라. EPV(전공변환밸브) : 상용제동시 EOD 지령에 따라 전기지령값을 공기압력으로 변환하는 전공변환밸브
마. 중계변(RV) : 적은 양의 제어 공기압력을 많은양의 작용 공기압력으로 증폭,
D복식역지변을 거친 SR공기를 S복식역지변을 통해 제동통에 공급
바. EBV(비상제동전자밸브) : 32선 차단되면 응하중밸브에서 공급받은 압력공기를 D형역지변을 통해
중계변으로 압력공기 공급,
사. 응하중밸브 : 응하중밸브는 공기스프링압력을 감지하여 공기압을 EBV에 항상 대기로 공급
카. 공전전환기(PEC) : 제동통압력을 전기신호로 변환
1) 제동불완해 지시 : 비상, 상용, 보안, ATC제동이 체결되지 않았을 때 제동완해 후 5초가 경과하여도
제동통 압력이 설정치 초과시 신호전송
2) 강제완해 : 제동불완해시 CpRS취급시 해당차의 CRV여자시켜 제동통의 압력을 배기
3) 제동력부족 감지 : 상용7단제동 체결 때, ATC제동 체결때 3.5초 경과하여도 제동통 압력이 기준치에
미달 하거나 감속도 부족시 모니터 장치에 전송
4) 제동통압력 신호의 전송 : 제동통압력을 감지하고, 전기신호로 만들어 모니터장치로 전송
파. 활주방지 제어장치 : 각 차축의 속도를 감지 감속도가 설정치 초과하거나, 2개의 차축사이의 속도차가
한계치를 초과하면 압력제어변(PCV:Dump Valve)를 제어하여 제동통공기를 배기한다.
2. 제동시스템별 제동작용
가. 상용제동 : EOD제동지령 ⇒ EPV에서 공기력으로 변환 ⇒ D역지변 ⇒ 중계변 ⇒ S역지변 ⇒ 제동통
① 구동차(M차) 회생제동 우선체결 ② 부족분에 대하여 부수차(T차)의 공기제동력으로 보충
③ 회생제동력의 감소에 따라 구동차(M차)의 공기제동이 작용된다.
나. 비상제동 : EB 1,2 무가압(EMV 무여자)으로 체결하는 상시여자 방식, 순수한 공기제동만 체결
루프회로 : 전부차 BVN2 ON⇒BC E1접점⇒HCR(a)⇒EMR1(a)⇒RSOS(N위치)⇒BER(a)⇒EMR2(a)⇒
RSOS(N)⇒BTUAR(b)⇒BEEAR(b)⇒EBS1,2⇒MRPS⇒후부차⇒MRPS⇒EBS1,2⇒BEEAR(b)⇒BTUAR(b) ⇒RSOS(N)⇒TCR(a)
※EMR1(ATC/ATS에 의한 비상제동 아닌 경우), RSOS정상위치, EMR2(DSD무동작), BTUAR,BEEAR(구 원상태 아님), EBS(비상변)1, 2무동작, MRPS정상, 후부 RSOS정상, 후부TCR여자.
다. 보안제동 ; 상용제동이나 비상제동 불능시 사용, 33선 통하여 ScBV여자 되어 ScR공기가 압력조정변 (PRV)에서 4kg/cm2 조정되어 제동통에 작용, 순수 공기제동만 체결, 응하중밸브의 작용 불가
라. 주차제동 : TC차 전대차 각 축에 하나씩 2개(2위, 3위)설치,
PBPS는 주차제동통으로 가는 압력이 7.0kg/cm2 이하시 견인회로를 차단.
※주차제동 강제완해 순서
① 주차제동스위치 “주차위치“ ② BC1,2콕크 차단으로 압력공기 완전 배기
③ 주차제동 강제완해 손잡이 당긴다 ④ 2, 3번 디스크 완해 확인 후 BC1,2콕크 복귀
3. 구원운전
가. 제동중계장치(BTU)
1) 합병운전시 HRDA상호간, SELD와 합병, 디젤 합병시 제동 가능하도록 하는 장치로 TC차 BTU함에 설치
2) 상용제동 지령 변환 : SAP나 BP공기의 아나로그 전기신호는 7스텝 디지털신호로 변환
3) 비상제동 지령 변환 : SAP지령식 열차의 153선을 여자시켜 BP압력공기를 배기
4) 제동체결전자변(AV) : SAP에 공급, 제동완해전자변(RELV) : SAP공기 배기시킴
2) BPS(압력스위치) : BP압력의 감압을 감지, 전기지령식열차 비상제동지령선을 차단
3) CGEV(비상전자변) : 전기지령식 열차로부터 비상제동지령에 따라 VV을 작동
4) VV(비상토출변) : SAP/BP지령 열차에 비상제동 체결시 BP공기를 대기로 배출
나. 구원운전시 취급기기
1) 연결기 공기마개 제거
2) 12JP선 연결(접지, 상용, 비상, 보안, 출입문닫힘, 회생, 연락용 부저, 인터폰) ※103선 따로 연결
3) 공기관연결(V차 MR관, 저항차는 MR,BP,SAP관, 디젤은 BP관)
4) 103선 연결
5) 구원운전스위치(RSOS-5개 위치) : 정상 운전시는 정상위치, 구원시는 소정의 위치
※ RSOS-5개 위치 : ① V-저항차 ② 저항차-V ③ 정상위치 ④ V-V ⑤ DL-V
다. 상대 차종에 따른 조치사항
1) V차(고장차) +V차(구원차) : 후부운전실 운전, 상용과비상은 고장차와 구원차 전부운전실 가능
2) V차(구원차) +V차(고장차) : 전부운전실 운전, 상용과비상은 고장차와 구원차 전부운전실 가능
3) V차 + 저항차 : 어떤경우든 구원차 운전실에서 운전, 상용제동은 구원차 전부운전실에서
비상제동은 고장차와 구원차 전부운전실 가능
※ V차가 구원할 때만 저항차 운전실 EBN(비상제동회로 차단기)OFF
제7장 운전보안장치
제1절 개요
1. 운전보안장치의 특징
- 신호현시에 따른 지시속도를 초과한 후 확인제동 결하거나 무시되는 경우 자동으로
상용 및 비상제동을 확보 되도록 설계된 운전보안장치이다.
- Fail Safe : 운전보안장치가 고장이 발생될 경우 가장 안전한 측으로 작동하도록 기능을 말한다.
신호장치에 고장 발생 경우에 진행이 아닌 정지신호를 현시 하거나 소등되는 기능으로 설계
2. 궤도회로
- 열차운행에 상용되는 궤도(선로)를 저니적 회로로 이용하여 열차 점유여부를 확인, 회로 변화를 이용하여
신호기 및 전철기등을 제어하는 신호장치 회로이다. 폐회로 방식을 사용한다.
- 유절연 궤도회로 방식은 레일과 레일 사이에는 신호본드 및 레일본드로 연결하여 궤도회로를 구성하고,
- 무절연 궤도회로 방식은 폐색구간을 절연하지 않고 주파수를 달리하는 궤도주파수를 이용한다.
가. 복궤조식 궤도회로
1) 유절연 궤도회로(PF) : 상용주파수 60Hz를 사용, 수도권 전철과 1, 2호선
2) AF궤도회로(수동운전구간) : 무절연 궤도회로이며 폐색구간마다 다른 열차검지주파수설정,
서울지하철3,4호선, 일산선, 과천선, 분당선
3) AF궤도회로(자동운전구간) : 신설되는 도시철도에 사용, 한쪽선로는 F1,F3,F5,F7를 다른 선로는
F2,F4,F6,F8의 주파수로 구분, 수신측에 배정된 주파수만을 수심함.
※신호전류의 송수신담당 장치 : 미니본드, S본드, G본드
나. 단궤조식 궤도회로(PF) : ATS 및 ATC 비설치구역 또는 차량기지 구내등에 사용
제2절 ATS장치
1. ATS장치의 구성
- 지상설비 : 궤도회로, 신호기, 지상자
- 차상설비 : 차상자, 속도발전기(1번차축), ATS Box
2. ATS System Diagram : 지상자에서 발진하는 주파수를 차상자의 Pick Up Coil에서 검지
- 지시속도(Vp) 〉실제속도(Vt) 경우 AESR은 여자 AEmRR은 무여자되어 정상운전
- 지시속도(Vp)〈 실제속도(Vt) 경우 AESR은 무여자 AEmRR은 여자되어 알람울리고,
3초내 확인제동(4스텝) 결여시 비상제동 체결
3. 정상운전과 ATS 제어곡선
- 지시속도 초과시 3초내 확인제동을(저항차 67도, V차 4스텝) 취하여 감속하여야 함.
4. ATS 주요구성 기기
가. ATS사양 : 상시발진 주파수 : 78kHz, 자동비상제동 작용시간 : 3초
나. 차상장치
|
신호현시 |
공진주파수(kHz) |
제한속도 |
|
진행(G) |
98 |
Free |
|
감속(YG) |
98 |
Free |
|
주의(Y) |
106 |
45 |
|
경계(YY) |
114 |
25 |
|
정지(R1) |
122 |
0 |
|
정지(R0) |
130 |
0 |
1) 차상자
2) 수신기부 : 발진기, 대역여과기, 출력계전기, STR(핸들 투입시 45키로 설정), 3TR(3초간 비상제동 억제)
5. ATS전원공급
- 103선 의하여 MCN과 HCR을 통하고 402선을 거쳐 이루어짐
- 속도계 표시등 : R0, R1, 15, 25, 45 - 5개의 표시등
- ATS ON등 : ATSN3, 1, 2, 모두 ON 일때 점등
6. ATS 운전취급
- 초기설정 : ① 최초 기동시 ② 운전실 교환후 제동핸들 투입 ③ 운행중 ATS에 의한 비상제동 체결
④제동핸들 취거후 재투입시 45k/h 초기설정된다.
- R1구간 : 확인운전(15키로 스위치) 취급 하거나 사령 승인에 의한 ATS차단운전
- R0구간 : 사령 승인 받고 ASOS(특수스위치) 취급하고 진입
7. 비상제동이 걸린 후 복귀방법
- 지령속도 초과로 비상제동시 : 제동핸들을 비상위치로 취급하고 열차 완전 정차후, ATS회로 정상되면
제동핸들 7단, 저항차 67° 이상의 위치로 풀어준다.
- R1,R0구간 진입에 의한 비상 : 3초의 시한작용과 관계없이 비상제동 체결, 열차 정차 후 제동핸들
비상에서 ① ASOS취급 ② 15KS스위치 ③ SOCgS 취급시 ATS복귀되고 7스텝에서 비상제동 풀린다.
8. 15KS(15키로 스위치) 취급법 : R1구간 넘어서 진행시
- 신호기 외방에 일단 정차 사령에 보고
- 제동핸들 4스텝(저항차 67°) 이상 위치
- 15KS를 설정때 까지 누른다 : 누르면 계속 알람 울림, 설정되면 챠임벨로 바뀜, 표시등 “R0"⇒"15"
9. ASOS 취급 운전 : R0구간을 운전시 취급
- 취급시기 : ① 사령 승인으로 R0구간 넘어서 운전시 ② R0구간을 위반진입 후 운전재개 시
③ 정지위치를 지나 출발신호기 넘어 정차 후 되돌이(퇴행)시
④ 수신호 취급시(장내, 출발) ⑤ 유도신호기에 의해 진입시
- 취급법 : ① 정지신호기 외방에 일단 정차 제동핸들 4스텝이상 위치 후
② 사령승인을 얻는다
③ ASOS 취급하면 알람 울리고 계속 누르면 경보 멈추고 “R0” 소등 45등 점등되고
45k/H설정 되며 ASO등이 점등되면 손을 뗀다
- 사령승인을 받을 수 없는 경우 ASOS 취급후 짧은 기적 수시로 울리면서 일어서서 10키로이하 주의운전
10. SOCgS(입환절환스위치)
- 기지구내등 ATS미설구간에서 25키로 이하로 제한 기기이다
- NO위치는 본선운전시, SO는 입환시 위치
- 출고시 SO 위치에서 NO 위치로 절환하면 초기설정으로 45키로 설정된다
11. ATS 보호장치와 개방운전
- ATSN1 ; 수신기부와 운전논리부구성, OFF시 “R0”점등, 비상제동 복귀시 까지 벨동작
- ATSN2 : OFF시 수신기부와 계기등 작용불능
- ATSN3 : 차단시 ATS OFF등 점등, AEmRR 여자전원을 차단 비상제동이 풀린다.
- 개방운전 : ATS에 의한 개방의 필요시 사령승인 후에 ATSCOS취급
ATSN3 차단시 ATS기능은 살아 있어 표시부 기능은 동작한다.
제3절 ATC장치
1. 개요
- ATC 장치에서는 3초내 확인제동(4스텝)을 취급하지 않으면 비상제동이 체결된다.
|
사용전원 |
DC100V, 자체사용전원 DC32V |
|
지시속도 주파수 |
990 Hz |
|
15 k/h(정지신호) |
0 Hz |
|
25 k/h(구내운전) |
3.2 Hz |
|
25 k/h(본선운전) |
5.0 Hz |
|
40k/h |
6.6 Hz |
|
60k/h |
8.6 Hz |
|
70k/h |
10.8 Hz |
|
80k/h |
13.6 Hz |
|
100k/h |
20.4 Hz |
|
속도검지주파수 1k/h시 |
48 Hz |
|
감속도 검지 |
2.4k/h/s |
|
운전범위 |
기지,본선,정지후진행,속도초과 |
- 속도초과시 기관사 제동취급과 관계없이 ATC상용(6스텝)이 체결된다.
2. ATC 차상장치 : 지상장치와 차상장치로 구분
가. 픽업 코일 : 레일로부터 코드화 된 990Hz를 수신
나. 속도발전기 : 제2축 부착, 차축의 회전수에 따라 발생하는 주파수에 의해 실제속도 감지
다. ATC RACK : ATC 장치의 핵심적 모체로 운전실에 설치
라. ADU(차내신호기) : 기관사에게 지령속도와 실제속도를 현시
3. ATS 동작 구성
지령속도가 높으면 정상 출력되어 US를 여자 동력운전 조건형성하고, 속도초과 현상이 발생시는 US소자
되어 ATC에 의한 상용제동이 체결.
4. ATC의 기능
가. 전원공급장치 : 직류 직통선에서 DC100V 입력받아 강압, 정류한 DC32와 DC15V를 ATC 기기에 공급
나. 지령속도 수신기능 : Pick Up Coil에서 지령속도인 Code화된 주파수(990Hz)만 수신
다. 실제속도 수신기능 : 시속 1km/h로 진행하면 48Hz 발생, 속도조속기로 공급하면 지령속도와 실제속도비교
라. 초과속도 검지기능 : 속도초과시 자동으로 ATC 상용 6 Step 제동, 경고음과 Flash작동
마. 제동력 보장기능 : 자동 6스텝 제동에서 제동력 발생 후 3초내 감속도가 2.4km/h/s이하시 비상제동
바. 열차 정지속도 검지 : 지령속도 없는 경우 “0”모드시 15k/h가 ADU에 현시
사. 구내운전 기능 : YARD 계전기 설정으로 25k/h이하 운전
아. 운전실 표시기능 : 지령속도, 실제속도, YARD등, STOP등, Alarm경보, 8초 Alarm경보, Flash경보
5. ATC 주요 계전기와 운전조건
가. 주요 계전기
1) ACK(제동확인계전기) : 제동핸들 1~7단시 여자되며 US여자하고 속도초과시 확인제동으로 알람 정지
2) VZ(정지속도계전기) : 정지상태 검지, 5k/h 이하시 여자, 비상제동시 정지되면 복귀하는 역할도 담당
3) US(저속도계전기) : 지령속도가 높으면 여자되고, 지령속도 초과시 소자되어 동력회로차단 자동6스텝
4) EBR(비상제동계전기) : 정상운전시 여자, ATC전원차단이나 감속도(2.4k/h/s) 부족시 비상제동 체결
5) BA(제동력 보증 계전기) : 감속도가 2.4k/h/s 이상 확보시 여자되어 ATC 비상제동 체결 방지
6) YARD2(구내계전기) : 구내운전이나 운전취급역 전선시 25k/h 이하 운전 설정
나. 운전지령 계전기
1) SC(지령속도 계전기) : 본선지령속도 수신시여자, YARD2 계전기 소자하여 구내운전을 본선운전으로 전환
2) SS(정지후 진행운전계전기) : 본선에서 정지신호로 완전정지후 15키로 확인운전 가능하게함
3) YCR : 운전취급 종착역 또는 입환시 신호기 정지인 경우 ADU에 15키로 현시
다. ATC 운전조건
- 동력운전회로, 회생제동회로, 상용제동회로, 비상제동회로로 구성
6. ATC 운전취급
가. 기지에서 본선 진입시 자동으로 본선운전 전환된다.
나. 속도초과시 확인제동을 취급하지 않으면 Alarm경고, 지령속도Flash, 6Step 제동작용으로 정차한다.
다. ATC 상용제동중 비상제동 체결시 정차하여 제동핸들 7스텝하면 비상제동 풀린다.
라. 본선 운행중 정지신호 일 때 ADU에 “0”현시, Flash동작, Stop등 점등, “삐”소리, 6스텝제동체결된다.
정차하면 Stop등 소등, Flash 멈추고, 15k/h현시, 8초마다 “삑”Alarm울린다.
7. ATC 보호장비와 개방운전
가. ATCN : ATC 전원공급 N.F.B로 트립시 ADU무현시되고 비상제동 체결
나. ATCPSN : ATC 장치내 전원공급을 담당하는 N.F.B로 ATC RACK내에 설치
다. ATC 상용제동중 비상제동 걸리는 것은 감속도 부족원인으로 7스텝에서 해방된다.
라. ATCCOS 취급 경우
① ATC 차상장치 고장 시 ② ATCPSN 및 ATCN 차단 후 복귀 불능 시
③ 구원열차 운전시 ④ 대용폐색방식 시행 시(지령식 운전)
⑤ 궤도회로 고장시
마. ATCCOS 취급운전
① 관제실의 승인을 얻는다 ② ADU에 15k/h가 현시
③ 8초 Alarm 경보가 동작 ④ 취급시 45k/h 까지 운전가능
⑤ 15k/h 이상시 경고음, Flash동작, 비상제동 걸리지 않는다
⑥ 차종에 따라 BEL등이 점등
제4절 ATC/ATO 장치 : 승강장스크린도어와 정위치 정차기능이 대표적 기능
1. 전동차내 추진, 제동, TCMS등이 상호 연관성을 갖는 컴퓨터 시스템이다.
2. 열차출발, 동력운전, 가감속, 정위치정차, 출입문, 스크린도어, 차내방송등을 궤도회로의 신호지령을 받아 차상CPU에서 지령을 줌.
3. ATO운전중 비상상황 시 조치는 ATC와 TCMS에서 결정한다.
4. 운전보안장치는 주, 보조장치로 2대가 설치되어 있다.
5. ADU(차내신호기) : 차축발전기(ATC Tachometer)에서 검지한 열차속도와 궤도회로(Track Circuit)에서 검지한 지령속도를 현시한다. 고장표시등, PDT(출발전 시험)표시등, 정지코드 표시등
6. TWC Card Files : 열차와 지상장치간 통신장치 모뎀으로 자동운전에 필요한 TTC 및 지상신호를
수신하고 전동차의 상태를 TTC 및 지상장치로 송신한다.
7. TCMS : 열차의 총괄적인 제어와 감시를 수행하며 모니터에 표시
8. TWC : ATC, ATO, TCMS와 지상설비간 정보전송 담당 시스템으로 TTC와 차상장치간 송수신하는 모뎀
9. TRA : ATO운전시 정확히 정차하기위한 장치로 PSM으로부터 정차지점까지의 거리에 대한 신호를 검지
10. 열차운행 지원기능
가. 열차운행중 폐색상태 확인기능
1)운전모드 : 무인 및 자동모드, 수동모드, 기지모드, 비상모드, 정지후 진행모드
2) SPS설정 : 자동모드 및 정거장 정차중(Dwell Light 점등상태)에서는 설정되지 않는다.
정차중 무코드 현시 때 다음 궤도까지 2키로이하 이동시 SPS모드 설정
나. 과속보호 기능시(지령속도보다 실제속도가 2 km/h 이상 초과시)
다. 출입문 상태 감시(운행중 출입문 닫힘정보 차단시)
라. 속도코드 수신상태 확인(ATO운전중 속도 0km/h에서 2초간 속도코드 수신불능시)
마. ATC Tachometer 고장유무 감시( 5km/h 이상 차이 발생시)
※ 나~마 까지는 FSB(상용 전제동) 체결된다.
바. 과속보호기능(지령속도 2키로이상 초과하여 3초내 감속도 부족시)
사. 후진속도 제한기능(Yard모드에서 25km/h 초과시)
아. 전,후진제어기(역전기)방향과 운전방향 일치여부 감시
※ 바~아 까지는 비상제동 체결된다.
자. 출입문 열림조건 유효화 기능(좌,우측에 대한 열림조건을 유효화)
차. 운전모드 유효조건 감시기능(ATO운전시 역전기 및 MASCON 위치감시)
카. 출고전 시험(PDT) 수행기능
11. ATO 운전시 1인 승무체제에 따라 자동모드를 기본으로 하고 있다.
12. 자동모드는 승무원이 출발확인버튼을 눌러 열차가 출발된다.
13. 가속 및 속도제어방법은 무인/자동모드선택시 AMR(자동운전계전기)등을 이용하여 전진지령선, 동력운전 지령선, PWM제어선등을 가압하여 견인제어전자함(PE)에 지령을 주어 견인전동기를 제어
14. 정거장에 정밀정차를 위해 정차지점을 기점으로 4개의 PSM 설치(3단감속), 차상의 TRA와 조합한다.
15. 10km/h 이하로 감속되면 회생무효되고 공기제동만 작용되며, 5km/h이하에서 ATO에 의해
MWB(Motoring While Braking) 작용이 이루어진다
16. 출입문 모드 : 자동열림/자동닫힘, 자동/수동(현 ATO 구간의 모드), 수동/수동
17. 자동모드 운전시 주간제어기는 타행(중립)위치, 역전기는 전진위치
18. 정지후 진행모드는 정지코드, 무코드, 열차정지상태를 ATC장치에 확인되면 기관사가 설정한다.
제8장 부속장치 및 기타기기
1. 통화의 우선순위 : 비상통화-사령통화-기지통화-유지보수통화
2. 방송장치의 우선순의
① 사령의 사령방송 ② 승객의 비상통화 ③ 기관사의 차내방송 ④ 기관사의 운전실통화
⑤ 자동방송장치의 자동안내방송
3. 표시기 장치의 구성
- 설정기, 행선 표시기, 객실안내 표시기, 열차번호 표시기
4. 화재감지장치
- 30초내 3개의 감지기중 2개 이상의 감지기 신호 입력시 동작
- 40°C를 기준으로 분당8°C이상 상승하여 57°C도달하면 동작
- 하절기 출고 시 최초 전원 투입시 10분 동안은 주차모드가 되어 동작안함.