KDS47 30 40 배전선로와 터널전력 설비
1 . 일반사항
1.1 목적
(1) 이 기준은 철도 배전선로와 터널전력 설비에 대하여 조사, 계획, 설계, 시공, 유지관리에 필요한 기술적 사항을 제시하는 것을 목적으로 한다.
1.2 적용범위
내용 없음
1.3 참고기준
내용 없음
1.4 용어의 정의
내용 없음
1.5 기호의 정의
내용 없음
1.6 해석과 설계원칙
1.6.1 설계 단계별 업무
1.6.1.1 기본설계
기본설계는 시스템결정과 실시설계의 설계지침 및 개략공사비를 산정하여 소요예산을 예측하는 단계로서 설계 중 기본이 되는 것을 말하며 그 주요 내용은 다음과 같다.(1) 설계조건 조사(설계기준, 설계도면, 건설계획, 설비방식, 변전소 위치, 전차선로의 선종, 기후 환경조사, 열차운영계획 등)(2) 전원 공급계통조사 수급방안 검토(3) 전철급전계통 구성방안, 건설방식 검토(4) 전기방식 및 급전방식 검토(5) 전철전원설비 건설위치 검토(6) 관련기관 협의
1.6.1.2 실시설계
실시설계는 기본설계에서 선정된 시스템과 설계지침을 검토하여 공사발주를 위한 실질적인 설계를 하는 단계로서 설계보고서, 계산서, 설계도면, 설계설명서, 설계내역서, 수량산출서, 단가산출서, 공사시방서, 지장물 도면 및 조서, 철도용품표준규격, 기타 설계자료 등을 포함한 설계로 그 주요 내용은 다음과 같다.(1) 관련 자료 수집 및 검토(기본설계 검토)(2) 기본조사 및 측량 (3) 급전 계통도 및 변전소 위치(4) 지지물 및 기초, 가공전선 이도, 지중관로 검토(5) 전차선로 평면도, 표준도 및 상세도 작성(6) 공사비 예산서 및 공정표, 공사시방서 등 시공에 필요한 성과물 작성(7) 운행전 전차선로 시공품질검사의 대가 산출(8) 관계기관 협의내용, 총사업비 자료, 인허가서류 작성
1.6.2 설계조사
1.6.2.1 자료조사
(1) 운행차량 특성 및 운행조건(2) 타당성조사 및 기본계획(3) 토목, 궤도 및 건축분야 설계도서 (4) 운행선의 경우 철도공사의 시설물 현황
1.6.2.2 현장조사
(1) 한전 전력수급관련 현장 조사(2) 배전선로 위치 및 선로 연변 부하조사(3) 터널, 교량, 과선교, 곡선반경, 구배현황, 방음벽 등 선로현황(4) 설계 대상지역의 공해, 염해, 분진 등 환경조건(5) 설계대상지역의 지진발생 현황(6) 설계대상지역의 기온, 풍속, 적설량 등 기후조건(7) 자재 및 장비운반 사항(8) 타 공작물(도로, 한전선로 등) 횡단 현황(9) 대관, 대민 협의사항(10) 토목, 궤도 선로설비(11) 신호, 정보통신 등 기타 전기설비 현황 및 계획(12) 설계대상지역의 기존 시설물의 간섭 현황
2. 조사 및 계획
내용 없음
3. 재료
내용 없음
4. 설계
4.1 배전선로의 설계
(1) 한전변전소에서 수전을 받아 선로를 따라 산재하여 있는 역사, 신호소, 차량기지, 보수기지 등 철도운영에 필요한 전력을 안정적으로 공급하기 위하여 배전선로를 설계한다.(2) 노선과 선로, 역사, 열차운행계획, 전압강하, 선로정수, 장래 부하의 증감, 기타 전력수요를 고려하여, 전력을 안정적으로 공급하도록 배전계통을 구성한다.(3) 수전배전소의 위치는 전기적 부하의 중심을 우선적으로 고려하여 수전점의 개수가 최소화 되도록 경제적으로 설계한다.(4) 배전소는 무인운용을 원칙으로 하며, 설비운용과 안전성 확보를 위하여 원격감시 및 제어방법 등을 고려하여 설계한다.(5) 배전기기 및 자재들은 내구성과 안전성, 시공성, 경제성 등을 고려하여 선정하되 친환경제품과 에너지절감제품을 우선적으로 적용한다.(6) 태양광발전설비, 풍력발전설비, 연료전지설비 등 신재생 에너지를 검토하여 적극적으로 적용한다.
4.1.2 배전용량
(1) 공급구간의 부하설비용량에 대하여는 사용 상태에 따라 수용률, 부하율, 부하증가율, 부등률 등을 고려하여 그 최대부하에 따른 적정용량을 선정한다.(2) 비상시 연장급전을 위하여 인접구간의 부하량을 고려하여 용량을 산정한다.(3) 연장급전 시 전력공급의 우선순위에 따른 계통운영방안을 제시하여 용량을 절감할 수 있다.
4.1.3 배전계통구성
(1) 수배전계통은 3상4선식 22.9 kV 직접접지방식으로 하며, 필요시 다른 방식을 적용할 수 있다. (2) 한전 등으로부터 2회선 수전함을 원칙으로 하고, 자동절체회로를 구성하여 배전계통으로 연결하며, 비상시 인근 수전배전소에서 연장급전이 가능하도록 설계한다.(3) 배전선로는 이중화된 전원을 사용하도록 구성함을 원칙으로 하며 다중 회선의 가설 루트는 분리함을 원칙으로 하되, 불가피하게 동일한 루트를 사용하는 경우에는 상호 격벽에 의해 보호되어야 한다. 다만, 불연성 또는 난연성의 재료로 피복한 케이블의 경우에는 예외로 할 수 있다.(4) 2회선이상으로 시설할 경우 가공선로 1회선, 지중선로 1회선으로 하며, 터널 및 교량이 60% 이상일 때에는 지중선로로 구성한다. 역구내, 터널, 교량구간은 케이블로 시설함을 원칙으로 한다.(5) 배전선로를 케이블로 구성할 경우 정전전류를 고려하여 설계한다.(6) 열차의 운행과 직접적으로 관련된 부하는 변압기를 별도로 구성한다.(7) 계통 내 각종 사고 또는 고장 시 파급 등을 방지하기 위하여 적절한 보호방식을 제시하여야 한다.
4.1.4 공동관로
(1) 공동관로는 전철전력분야, 신호제어분야, 정보통신분야에서 공동으로 사용하도록 설계한다.(2) 배전선로를 케이블로 구성할 경우 공동관로 내 수용하며, 전선로의 분기, 접속 및 유지보수를 위하여 일정구간에 지중함을 설치하여야 하고, 철도를 횡단하는 개소에는 예비관로를 설계에 반영하여야 한다.(3) 공동관로의 형태는 철도노반의 형태에 따라 노반설계자와 협의하여 결정한다.(4) 공동관로에 수용하는 케이블은 난연성케이블로 선정하여야 하며, 옥외구간은 방수효과가 우수한 케이블을 사용하고 옥내구간은 저독, 난연에 우수한 케이블을 사용해야 한다.
4.1.5 접지
(1) 접지방식은 공통접지방식을 원칙으로 한다.(2) 수전·배전소 및 연락배전소 등의 경우 망상(Mesh)접지 또는 구조체 접지로 하고 공통접지에 연결한다.
4.2 터널전력설비의 설계
4.2.1 터널 전선로
(1) 터널 내 전선로는 터널 내 조명을 밝히고, 비상용 동력을 제공하기 위하여 고압배전선로, 변전설비, 저압간선설비, 조명설비, 콘센트설비, 비상조명등, 유도표지등 등으로 설계한다.(2) 터널 내 공급하는 전력용량은 전력설비의 부하와 터널방재설비(제연설비, 스프링클러 등)의 전체 부하량을 고려하여 산정한다.(3) 터널 내에 설치되는 전기 시설물은 난연재료를 사용하여 보호한다.(4) 터널 전기설비의 전원공급은 철도 이중화 전원계통에서 공급이 가능하도록 하여야 한다(단, 이중화 전원계통에서 공급되지 않는 구간은 전용 1회선과 예비전원을 확보하여 이중화로 구성하여야 한다).
4.2.2 터널조명
(1) 다음 각 호에 해당되는 터널에는 조명 설비를 갖추어야 한다.① 직선구간: 단선철도 120 m 이상, 복선철도 150 m 이상, 속도등급 350 킬로급 이상 전용선 200 m 이상 ② 곡선반경 600 m 이상 구간: 단선철도 100 m 이상, 복선철도 130 m 이상, 속도등급 350 킬로급 이상 전용선 200 m 이상 ③ 곡선반경 600 m 미만 구간: 단선철도 80 m 이상, 복선철도 110 m 이상(2) 1 km 이상 길이의 철도터널 및 비상탈출구에는 거리를 표시한 유도등을 편측 100 m(지그재그 50 m)마다 설치하여야 하며 설치위치는 0.5 m 이내로 한다.(3) 터널 바닥면 평균조도는 5 lx 이상으로 한다.(4) 터널길이가 500 m 이상(속도등급 200 킬로급 이하 선로의 경우는 1 km 이상) 터널조명은 자동 또는 수동에 의해 점. 소등 할 수 있도록 설계한다.(5) 풍압, 내구성, 방수성 등을 검토하여 적합한 조명기구를 적용한다.