일반기술

협소터널에서 180km/h 속도가 가능한 엇가고 터널 가선 시스템에 대한 컨피겨레이션(Configuration) 및 브래킷, 금구류 설계

터널 높이가 5,700m 이하의 협소한 철도 터널을 AC 25kV로 전철화하는 데에는 공간을 적게 차지하는 특수한 전차선로 시스템을 설치해야 한다. 현재는 철도청에서 기존에 사용해오던 터널브래키트 방식의 가선 시스템이 있다. 그러나 이 시스템은 전차선과 조가선이 동일 브래키트에 일체형으로 현수되어 있고, 전차선의 움직임이 터널브래키트의 FRP 보의 강성도에 의지하는 시스템으로서 KTX 팬터그래프를 기준으로 120㎞/h가 한계 속도인 것으로 확인되고 있다(시뮬레이션 및 시험을 통하여). 이에, 새로운 엇가고 터널 가선 시스템 및 관련 브래킷 및 금구류 설계를 제안하였다. 이 엇가고 시스템은 터널브래키트 가선의 지지물 구조에다가 축소 가고형 심플 커티너리 가선 체계를 접목한 시스템이다.전차선용과 조가선용의 듀얼 브래킷(Dual Bracket) 체계로 하고, 전차선용 브래킷은 전차선 지지봉(곡선당김금구 대용)과 터널벽에 취부되는 현수 구조체 사이를 힌지 타입으로 연결하여 자유롭게 상하 진동이 허용되는 구조로 하였다. 또한, 엇가고(Oblique Encumbrance), 즉, 전차선 지지점과 조가선 지지점을 일정 간격을 두어 엇갈리게 배치하는 컨피겨레이션을 고안하였다. 전차선과 조가선 사이 거리(가고)를 KTX 팬터그래프를 기준으로 180㎞/h 속도시의 압상량을 고려하여 250㎜로 설계하였다. 또한 브래킷 설계에서는 최악의 경우에도 전차선이 어느 일정량 이상 압상되지 못하도록 하고 팬터그래프 집전판이 브래킷에 닿지 않도록 하는 등 안전 매커니즘도 반영하여 설계하였다.