도시철도 교량구간의 전차선 압상량에 대한 안전성 연구

도시철도 교량구간의 전차선 압상량에 대한 안전성 연구 A study on the safety about Contact wire uplift of a metro-railroad bridge section 이재봉* 장우진** 조용현*** 이기원**** 소선영***** 박종학****** Bong-Jae Lee, Woo-Jean Jang, Yong-Hyeon Cho, Ki-Won Lee Sun-Young So, Jong-Hak Park ----------------------------------------------------------------------------- ABSTRACT There are 5 railway bridges in a Seoul metro network; Jamsil, Dangsan(line 2), Dongho(line 3), Dongjak(line 4) and Chungdam(line 7).  Because there are strong  wind and vibration in the bridges, uplift of a contact wire caused by pantographs in the bridge section is higher than in a normal section. If the uplift at the support point exceed 10 cm, an interference between pantographs and catenary system happens. Estimated maximum uplift is obtained by applying safety factor 2 to the simulation results. The application of the safety factor is needed for taking into account of the effect of the wind, etc. Previously, we can not check whether or not the safety factor is proper. Recently, we can measure the uplift during the train operation, as a telemetry system which can measure dynamic behavior of the contact wire has been developed. The aim of this research is to review how proper the safety factor related to the uplift is, based on the measurement. We performed simulations and experiments for the uplift at the Jamsil railway bridge. The simulations were performed for the every kind of the train passing the Jamsil bridge. In order to compare the analysis results with the measurement results, we measured the uplifts at the support when the trains passed the measuring point. Finally, we proposed adequate safety factor with the uplift for the bridge section. ----------------------------------------------------------------------------- 1. 서론   서울 도시철도 노선망에는 5개의 철도교량 즉 잠실, 당산(2호선), 동호(3호선), 동작철교(4호선) 및  청담철교(7호선)가 있다. 철도교량에서는 바람과 열차 진동이 크므로 교량구간에서 팬터그래프에 의한 전차선 압상은 일반구간에서보다 크다. 지지점에서 전차선 압상이 10[cm]를 초과하게 되면 팬터그래프와 전차선 지지물간에 간섭이 발생하게 된다. 최대 예상 압상량은 구간에 상관없이 시뮬레이션에서 얻은 압상량에 안전율 2를 곱하여 계산한다. 안전율의 적용은 바람 등으로 인한 추가 압상을 고려하기 위함이다. 과거에는 팬터그래프에 의한 전차선의 실제 압상량을 실측할 수 없어서 안전율이 적정한지를 평가할 수 없었다. 그러나 최근에 활선상태에서 측정이 가능한 텔레메트리 시스템이 국내에서 개발됨에 따라서 열차가 통과하는 상태에서 전차선의 압상을 직접 측정할 수 있게 되었다. 본 연구의 목적은 측정결과를 기초로 현재 적용되는 안전율의 적절성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 잠실철교를 대상으로 전차선 지지점에서의 압상량 해석 및 측정을 수행하였다. 시뮬레이션은 잠실철교를 지나는 모든 형식의 전동차를 대상으로 하였다. 해석결과와의 비교를 위하여 잠실철교를 열차가 통과할 때 전차선 압상량을 측정하였다. 최종적으로 해석결과와 측정결과를 기초로 교량구간에서 최대 압상량 예측을 위한 적정 안전율을 제시하였다. ------------------------------------------------------- * 책임저자 정회원, 서울산업대학교 철도전문대학원 석사과정, 서울메트로 기술본부   E-mail : catenarysm@paran.com   TEL : (02)520-5870 FAX : (02)520-5868 ** 정회원, 서울산업대학교 전기공학과 교수 *** 정회원, 한국철도기술연구원 **** 정회원, 한국철도기술연구원 ***** 정회원, 서울메트로 기술본부 ****** 서울메트로 기술본부