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KDS_배전선로와 터널전력 설비
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1. 일반사항
1.1 목적
- 본 기준은 철도 배전선로와 터널 전력 설비에 대한 조사, 계획, 설계, 시공, 유지관리에 필요한 기술적 사항을 제시합니다.
1.2 적용범위
1.3 참고기준
1.4 용어의 정의
1.5 기호의 정의
1.6 해석과 설계 원칙
1.6.1 설계 단계별 업무
1.6.1.1 기본설계
- 시스템 결정 및 실시 설계 지침을 설정하고 개략 공사비를 산정하여 예산을 예측합니다.
- 주요 내용은 다음과 같습니다.
- 설계 조건 조사: 설계 기준, 설계 도면, 건설 계획, 설비 방식, 변전소 위치, 전차선로 선종, 기후 환경 조사, 열차 운영 계획 등
- 전원 공급 계통 조사 및 수급 방안 검토
- 전철 급전 계통 구성 방안 및 건설 방식 검토
- 전기 방식 및 급전 방식 검토
- 전철 전원 설비 건설 위치 검토
- 관련 기관 협의
1.6.1.2 실시설계
- 기본 설계에서 선정된 시스템과 설계 지침을 검토하여 공사 발주를 위한 실질적인 설계를 수행합니다.
- 설계 보고서, 계산서, 설계 도면, 설계 설명서, 설계 내역서, 수량 산출서, 단가 산출서, 공사 시방서, 지장물 도면 및 조서, 철도 용품 표준 규격, 기타 설계 자료 등을 포함합니다.
- 주요 내용은 다음과 같습니다.
- 관련 자료 수집 및 검토 (기본 설계 검토)
- 기본 조사 및 측량
- 급전 계통도 및 변전소 위치
- 지지물 및 기초, 가공 전선 이도, 지중 관로 검토
- 전차선로 평면도, 표준도 및 상세도 작성
- 공사비 예산서 및 공정표, 공사 시방서 등 시공에 필요한 성과물 작성
- 운행 전 전차선로 시공 품질 검사 대가 산출
- 관계 기관 협의 내용, 총 사업비 자료, 인허가 서류 작성
1.6.2 설계 조사
1.6.2.1 자료 조사
- 운행 차량 특성 및 운행 조건
- 타당성 조사 및 기본 계획
- 토목, 궤도 및 건축 분야 설계 도서
- 운행선의 경우 철도 공사의 시설물 현황
1.6.2.2 현장 조사
- 한전 전력 수급 관련 현장 조사
- 배전선로 위치 및 선로 연변 부하 조사
- 터널, 교량, 과선교, 곡선 반경, 구배 현황, 방음벽 등 선로 현황
- 설계 대상 지역의 공해, 염해, 분진 등 환경 조건
- 설계 대상 지역의 지진 발생 현황
- 설계 대상 지역의 기온, 풍속, 적설량 등 기후 조건
- 자재 및 장비 운반 사항
- 타 공작물 (도로, 한전 선로 등) 횡단 현황
- 대관, 대민 협의 사항
- 토목, 궤도 선로 설비
- 신호, 정보 통신 등 기타 전기 설비 현황 및 계획
- 설계 대상 지역의 기존 시설물 간섭 현황
2. 조사 및 계획
3. 재료
4. 설계
4.1 배전선로 설계
- 한전 변전소에서 수전하여 선로를 따라 산재한 역사, 신호소, 차량 기지, 보수 기지 등 철도 운영에 필요한 전력을 안정적으로 공급하기 위해 배전선로를 설계합니다.
- 노선, 선로, 역사, 열차 운행 계획, 전압 강하, 선로 정수, 장래 부하 증감, 기타 전력 수요를 고려하여 안정적인 전력 공급을 위한 배전 계통을 구성합니다.
- 수전 배전소 위치는 전기적 부하 중심을 우선적으로 고려하여 수전점 개수를 최소화하여 경제적으로 설계합니다.
- 배전소는 무인 운용을 원칙으로 하며, 설비 운용과 안전성 확보를 위해 원격 감시 및 제어 방법 등을 고려합니다.
- 배전 기기 및 자재는 내구성, 안전성, 시공성, 경제성 등을 고려하여 선정하며, 친환경 제품과 에너지 절감 제품을 우선적으로 적용합니다.
- 태양광 발전 설비, 풍력 발전 설비, 연료 전지 설비 등 신재생 에너지를 검토하여 적용합니다.
4.1.2 배전 용량
- 공급 구간의 부하 설비 용량에 대해 사용 상태에 따라 수용률, 부하율, 부하 증가율, 부등률 등을 고려하여 최대 부하에 따른 적정 용량을 선정합니다.
- 비상시 연장 급전을 위해 인접 구간 부하량을 고려하여 용량을 산정합니다.
- 연장 급전 시 전력 공급 우선 순위에 따른 계통 운영 방안을 제시하여 용량 절감 가능성을 검토합니다.
4.1.3 배전 계통 구성
- 수배전 계통은 3상 4선식 22.9 kV 직접 접지 방식을 원칙으로 하며, 필요시 다른 방식을 적용할 수 있습니다.
- 한전 등으로부터 2회선 수전함을 원칙으로 하고 자동 절체 회로를 구성하여 배전 계통으로 연결합니다.
- 비상시 인근 수전 배전소에서 연장 급전이 가능하도록 설계합니다.
- 배전 선로는 이중화된 전원을 사용하도록 구성하는 것을 원칙으로 하며, 다중 회선 가설 루트는 분리하는 것을 원칙으로 합니다.
- 불가피하게 동일 루트를 사용하는 경우에는 상호 격벽에 의해 보호되어야 합니다. 단, 불연성 또는 난연성 재료로 피복한 케이블의 경우에는 예외로 할 수 있습니다.
- 2회선 이상으로 시설할 경우 가공 선로 1회선, 지중 선로 1회선으로 구성하며, 터널 및 교량이 60% 이상일 때에는 지중 선로로 구성합니다.
- 역 구내, 터널, 교량 구간은 케이블로 시설하는 것을 원칙으로 합니다.
- 배전 선로를 케이블로 구성할 경우 정전 전류를 고려하여 설계합니다.
- 열차 운행과 직접적으로 관련된 부하는 변압기를 별도로 구성합니다.
- 계통 내 각종 사고 또는 고장 시 파급 등을 방지하기 위해 적절한 보호 방식을 제시합니다.
4.1.4 공동 관로
- 공동 관로는 전철 전력 분야, 신호 제어 분야, 정보 통신 분야에서 공동으로 사용하도록 설계합니다.
- 배전 선로를 케이블로 구성할 경우 공동 관로 내에 수용하며, 전선로 분기, 접속 및 유지 보수를 위해 일정 구간에 지중함을 설치해야 합니다.
- 철도를 횡단하는 개소에는 예비 관로를 설계에 반영해야 합니다.
- 공동 관로 형태는 철도 노반 형태에 따라 노반 설계자와 협의하여 결정합니다.
- 공동 관로에 수용하는 케이블은 난연성 케이블로 선정해야 하며, 옥외 구간은 방수 효과가 우수한 케이블을 사용하고 옥내 구간은 저독, 난연에 우수한 케이블을 사용해야 합니다.
4.1.5 접지
- 접지 방식은 공통 접지 방식을 원칙으로 합니다.
- 수전, 배전소 및 연락 배전소 등의 경우 망상 접지 또는 구조체 접지로 하고 공통 접지에 연결합니다.
4.2 터널 전력 설비 설계
4.2.1 터널 전선로
- 터널 내 조명을 밝히고 비상용 동력을 제공하기 위해 고압 배전 선로, 변전 설비, 저압 간선 설비, 조명 설비, 콘센트 설비, 비상 조명등, 유도 표지등 등으로 설계합니다.
- 터널 내 공급하는 전력 용량은 전력 설비 부하와 터널 방재 설비 (제연 설비, 스프링클러 등) 전체 부하량을 고려하여 산정합니다.
- 터널 내에 설치되는 전기 시설물은 난연 재료를 사용하여 보호합니다.
- 터널 전기 설비의 전원 공급은 철도 이중화 전원 계통에서 공급이 가능하도록 해야 합니다. (단, 이중화 전원 계통에서 공급되지 않는 구간은 전용 1회선과 예비 전원을 확보하여 이중화로 구성해야 합니다.)
4.2.2 터널 조명
- 다음 각 호에 해당되는 터널에는 조명 설비를 갖추어야 합니다.
- 직선 구간: 단선 철도 120m 이상, 복선 철도 150m 이상, 속도 등급 350 킬로급 이상 전용선 200m 이상
- 곡선 반경 600m 이상 구간: 단선 철도 100m 이상, 복선 철도 130m 이상, 속도 등급 350 킬로급 이상 전용선 200m 이상
- 곡선 반경 600m 미만 구간: 단선 철도 80m 이상, 복선 철도 110m 이상
- 1km 이상 길이의 철도 터널 및 비상 탈출구에는 거리를 표시한 유도등을 편측 100m (지그재그 50m) 마다 설치해야 하며, 설치 위치는 0.5m 이내로 합니다.
- 터널 바닥면 평균 조도는 5 lx 이상으로 합니다.
- 터널 길이가 500m 이상 (속도 등급 200 킬로급 이하 선로의 경우는 1km 이상) 터널 조명은 자동 또는 수동에 의해 점/소등 할 수 있도록 설계합니다.
- 풍압, 내구성, 방수성 등을 검토하여 적합한 조명 기구를 적용합니다.
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