전기동차 구조 및 기능 2(알기쉬운)
주회로·고압보조장치
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전기동차는 전기회로를 기반으로 설계된 차량이다. 그래서 전기회로에 대한 기초지식이 있어야 전기동차 구조 및 기능 과목을 이해하기 쉽다. 저자들은 학생들의 이러한 어려움을 너무나 잘 알고 있기 때문에 이 책에서는 각종 회로도에 다채로운 색깔을 입히고 그림을 삽입하여 알기 쉽게 정리해 보았다.
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출판사 리뷰
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목차
목차
제1부 주회로 장치
제1장 주회로 장치란?
제1절 교류 주회로와 직류 주회로… ……………………………………………………………5
1. 4호선 교류 주회로와 직류 주회로 _ 5
2. 과천선 교류 주회로와 직류 주회로 _ 8
제2절 교류유도 전동기………………………………………………………………………… 10
1. 유도전동기 회전원리 _ 10
2. 4호선 및 과천선 주회로 _ 21
제3절 4호선 전기동차 주회로 및 제어………………………………………………………… 33
1. 주회로 기기 및 작용 _ 33
2. 제어회로(4호선 제어회로)의 구성 _ 43
3. 4호선 VVVF 동력운전 제어 _ 46
4. GCU 기동(전원공급) _ 47
5. 동력운전 제어(4호선) _ 48
6. 4호선 회생제동 제어 _ 60
7. 4호선 전기제동 신호계전기(ELBR: Electric Brake Signal Relay) 여자 _ 60
8. 4호선 회생제동 지령선(10선) 가압 _ 62
9. 4호선 제어회로의 구성 및 작용 _ 63
제4절 과천선 VVVF 전기동차 주회로 및 제어… …………………………………………… 67
1. 과천선 주회로 기기 및 작용 _ 67
2. 과천선 역행운전 제어회로 _ 78
3. 과천선 역행운전 시 주회로 제어절차 _ 102
4. 과천선 회생제동 제어회로 _ 108
제2장 주회로 핵심주제 요약
제1절 유도전동기……………………………………………………………………………… 115
1. 유도전동기 원리 _ 115
2. 유도전동기 특징 _ 115
3. 컨버터와 인버터 _ 118
제2절 4호선 주회로 기기……………………………………………………………………… 119
1. 주회로 기기(교류구간) _ 119
2. 주회로기기(직류구간) _ 120
3. 제어회로 구성 _ 120
4. 보호회로 _ 121
5. 4호선 동력운전 _ 121
제3절 과천선 주회로 기기……………………………………………………………………124
1. 주회로기기 _ 124
2. 과천선 동력운전 _ 125
제2부 고압보조장치
제1장 VVVF 전동차 고압보조장치(SIV) 개요
제1절 VVVF 전동차 고압보조장치(SIV:Static Inverter)란?… ………………………………131
제2절 SIV 전원공급……………………………………………………………………………134
1. 4호선 교직류구간 SIV 전원 흐름 _ 134
2. 과천선 교직류구간 SIV 전원 흐름 _ 135
제2장 4호선 VVVF 전기동차 고압보조회로
제1절 4호선 VVVF 고압보조회로(SIV)… ……………………………………………………137
제2절 4호선 VVVF 정지형 인버터(SIV) ……………………………………………………139
1. SIV 주요 사항 _ 139
2. SIV 구성 _ 139
3. SIV 구성회로 _ 141
제3절 전동공기 압축기(CM:Compressor Motor) ……………………………………………147
1. 전동기압축기 개요 _ 147
2. CM구동 및 고장 시 조치 _ 149
제4절 냉난방 장치… …………………………………………………………………………152
1. 냉방장치 _ 153
2. 난방장치(Heater) _ 155
3. 객실 송풍 및 환풍 장치 _ 161
제5절 연장급전…………………………………………………………………………………163
1. 연장급전의 개요 _ 163
2. 연장급전 취급의 경우(연장급전은 어느 경우에 필요한가?) _ 164
3. 연장급전 취급 방법 _ 165
4. 연장급전 취급 후의 현상 _ 165
5. 연장급전 회로 _ 167
제3장 과천선 SIV
제1절 VVVF 고압보조회로 전원의 흐름… …………………………………………………170
1. 과천선 VVVF 보조회로 전원의 흐름 _ 170
제2절 과천선 SIV의 개요………………………………………………………………………172
1. 고압보조회로 _ 172
2. 고압보조회로에 전원공급 시 동작되는 주요 구성기기 _ 172
3. 과천선 VVVF차량에서 주요 기기 역할 _ 173
제3절 과천선 고압보조회로의 기기……………………………………………………………173
1. 보조전원용 정지형인버터(SIV) 전원 생성 과정 _ 173
2. 과천선 정지형 인버터의 주요 구성장치 _ 174
3. SIV 전원 공급(과천선) _ 177
제4절 SIV 고장 시 조치(과천선)………………………………………………………………178
1. 과천선 SIV 경고장 _ 178
2, 과천선 SIV 중고장 _ 178
3. 과천선 SIV 중고장(SIVFR) 여자 조건 _ 178
제5절 과천선 CM(전동공기압축기)……………………………………………………………180
1. CM 정상구동 _ 180
2. CM 구동용 인버터 고장 시 직결(By-Pass)구동 _ 182
3. 동기구동 회로 _ 182
4. CM 정지 시 복귀 _ 185
제6절 과천선 송풍기… ………………………………………………………………………188
제7절 과천선 VVVF 냉난방 장치… …………………………………………………………189
1. 난방장치 _ 190
2. 냉방장치 _ 190
제8절 과천선 연장 급선(Extension Supply)(과천선VVVF차량)… …………………………191
1. 연장급선취급의 경우 _ 191
2. 연장급선 취급 후의 현상 _ 192
제4장 고압보조장치(SIV) 핵심주제 요약
제1절 4호선 SIV… ……………………………………………………………………………202
1. SIV구성 _ 202
2. 고압회로 및 SIV기기 _ 202
3. SIV중요 구성기기 _ 203
4. SIV보호회로 _ 204
5. CM(전동공기압축기) _ 204
6. 냉난방 _ 205
7. 연장급전 _ 206
제2절 과천선 SIV………………………………………………………………………………207
1. SIV 기기의 특징 _ 207
2. SIV 공급전원 _ 207
3. 연장급전 _ 209
제5장 SIV 및 CM 관련 고장 시 조치방법
제1절 SIV 관련… ……………………………………………………………………………210
1. SIV고장 원인 _ 210
2. SIV고장시 현상 및 조치사항 _ 210
3. 보조적용계전기(AMAR: Aux. Machine Applicable Relay)의 역할은? _ 211
4. 연장급전 방법은? _ 211
5. 연장급전이 안 되는 경우는? _ 211
6. IVCN(NFB for "Inverter Control" 인버터제어회로차단기) OFF하는 이유는? _ 211
7. 연장급전 시 POWER등이 점등되나? _ 211
8. SIV 입출력전압은? _ 212
9. SIV 전원사용처는? _ 212
10. 전류평형용저랑기(EqRe)란 무엇인가? _ 212
제2절 CM 관련… ……………………………………………………………………………213
1. 주공기 압력 상승 불능 시 조치 _ 213
2. TC차 이외 차량 내 공기누설 시 조치 _ 213
3. 주공기압력 9kg/m2 이상 상승 시 조치 _ 213
4. 차 간 MR누설 시 조치는?(MR압력 저하) _ 213
5. 제습기 누설 조치는?(MR압력 저하) _ 214
6. CR공기 누설 시 조치는?(MR압력 저하) _ 214
7. BOU(Brake Operating Unit)함 내 누설 시 조치는?(MR압력저하) _ 214
8. MRPS의 역할은 무엇인가? _ 214
9. PBPS의 기능은 무엇인가? _ 214
10. MR의 주공기 압력 저하 시 현상 및 조치는? _ 214
11. TC차 2지변 이후 MR누설 시 조치는? _ 215
제1장 주회로 장치란?
제1절 교류 주회로와 직류 주회로… ……………………………………………………………5
1. 4호선 교류 주회로와 직류 주회로 _ 5
2. 과천선 교류 주회로와 직류 주회로 _ 8
제2절 교류유도 전동기………………………………………………………………………… 10
1. 유도전동기 회전원리 _ 10
2. 4호선 및 과천선 주회로 _ 21
제3절 4호선 전기동차 주회로 및 제어………………………………………………………… 33
1. 주회로 기기 및 작용 _ 33
2. 제어회로(4호선 제어회로)의 구성 _ 43
3. 4호선 VVVF 동력운전 제어 _ 46
4. GCU 기동(전원공급) _ 47
5. 동력운전 제어(4호선) _ 48
6. 4호선 회생제동 제어 _ 60
7. 4호선 전기제동 신호계전기(ELBR: Electric Brake Signal Relay) 여자 _ 60
8. 4호선 회생제동 지령선(10선) 가압 _ 62
9. 4호선 제어회로의 구성 및 작용 _ 63
제4절 과천선 VVVF 전기동차 주회로 및 제어… …………………………………………… 67
1. 과천선 주회로 기기 및 작용 _ 67
2. 과천선 역행운전 제어회로 _ 78
3. 과천선 역행운전 시 주회로 제어절차 _ 102
4. 과천선 회생제동 제어회로 _ 108
제2장 주회로 핵심주제 요약
제1절 유도전동기……………………………………………………………………………… 115
1. 유도전동기 원리 _ 115
2. 유도전동기 특징 _ 115
3. 컨버터와 인버터 _ 118
제2절 4호선 주회로 기기……………………………………………………………………… 119
1. 주회로 기기(교류구간) _ 119
2. 주회로기기(직류구간) _ 120
3. 제어회로 구성 _ 120
4. 보호회로 _ 121
5. 4호선 동력운전 _ 121
제3절 과천선 주회로 기기……………………………………………………………………124
1. 주회로기기 _ 124
2. 과천선 동력운전 _ 125
제2부 고압보조장치
제1장 VVVF 전동차 고압보조장치(SIV) 개요
제1절 VVVF 전동차 고압보조장치(SIV:Static Inverter)란?… ………………………………131
제2절 SIV 전원공급……………………………………………………………………………134
1. 4호선 교직류구간 SIV 전원 흐름 _ 134
2. 과천선 교직류구간 SIV 전원 흐름 _ 135
제2장 4호선 VVVF 전기동차 고압보조회로
제1절 4호선 VVVF 고압보조회로(SIV)… ……………………………………………………137
제2절 4호선 VVVF 정지형 인버터(SIV) ……………………………………………………139
1. SIV 주요 사항 _ 139
2. SIV 구성 _ 139
3. SIV 구성회로 _ 141
제3절 전동공기 압축기(CM:Compressor Motor) ……………………………………………147
1. 전동기압축기 개요 _ 147
2. CM구동 및 고장 시 조치 _ 149
제4절 냉난방 장치… …………………………………………………………………………152
1. 냉방장치 _ 153
2. 난방장치(Heater) _ 155
3. 객실 송풍 및 환풍 장치 _ 161
제5절 연장급전…………………………………………………………………………………163
1. 연장급전의 개요 _ 163
2. 연장급전 취급의 경우(연장급전은 어느 경우에 필요한가?) _ 164
3. 연장급전 취급 방법 _ 165
4. 연장급전 취급 후의 현상 _ 165
5. 연장급전 회로 _ 167
제3장 과천선 SIV
제1절 VVVF 고압보조회로 전원의 흐름… …………………………………………………170
1. 과천선 VVVF 보조회로 전원의 흐름 _ 170
제2절 과천선 SIV의 개요………………………………………………………………………172
1. 고압보조회로 _ 172
2. 고압보조회로에 전원공급 시 동작되는 주요 구성기기 _ 172
3. 과천선 VVVF차량에서 주요 기기 역할 _ 173
제3절 과천선 고압보조회로의 기기……………………………………………………………173
1. 보조전원용 정지형인버터(SIV) 전원 생성 과정 _ 173
2. 과천선 정지형 인버터의 주요 구성장치 _ 174
3. SIV 전원 공급(과천선) _ 177
제4절 SIV 고장 시 조치(과천선)………………………………………………………………178
1. 과천선 SIV 경고장 _ 178
2, 과천선 SIV 중고장 _ 178
3. 과천선 SIV 중고장(SIVFR) 여자 조건 _ 178
제5절 과천선 CM(전동공기압축기)……………………………………………………………180
1. CM 정상구동 _ 180
2. CM 구동용 인버터 고장 시 직결(By-Pass)구동 _ 182
3. 동기구동 회로 _ 182
4. CM 정지 시 복귀 _ 185
제6절 과천선 송풍기… ………………………………………………………………………188
제7절 과천선 VVVF 냉난방 장치… …………………………………………………………189
1. 난방장치 _ 190
2. 냉방장치 _ 190
제8절 과천선 연장 급선(Extension Supply)(과천선VVVF차량)… …………………………191
1. 연장급선취급의 경우 _ 191
2. 연장급선 취급 후의 현상 _ 192
제4장 고압보조장치(SIV) 핵심주제 요약
제1절 4호선 SIV… ……………………………………………………………………………202
1. SIV구성 _ 202
2. 고압회로 및 SIV기기 _ 202
3. SIV중요 구성기기 _ 203
4. SIV보호회로 _ 204
5. CM(전동공기압축기) _ 204
6. 냉난방 _ 205
7. 연장급전 _ 206
제2절 과천선 SIV………………………………………………………………………………207
1. SIV 기기의 특징 _ 207
2. SIV 공급전원 _ 207
3. 연장급전 _ 209
제5장 SIV 및 CM 관련 고장 시 조치방법
제1절 SIV 관련… ……………………………………………………………………………210
1. SIV고장 원인 _ 210
2. SIV고장시 현상 및 조치사항 _ 210
3. 보조적용계전기(AMAR: Aux. Machine Applicable Relay)의 역할은? _ 211
4. 연장급전 방법은? _ 211
5. 연장급전이 안 되는 경우는? _ 211
6. IVCN(NFB for "Inverter Control" 인버터제어회로차단기) OFF하는 이유는? _ 211
7. 연장급전 시 POWER등이 점등되나? _ 211
8. SIV 입출력전압은? _ 212
9. SIV 전원사용처는? _ 212
10. 전류평형용저랑기(EqRe)란 무엇인가? _ 212
제2절 CM 관련… ……………………………………………………………………………213
1. 주공기 압력 상승 불능 시 조치 _ 213
2. TC차 이외 차량 내 공기누설 시 조치 _ 213
3. 주공기압력 9kg/m2 이상 상승 시 조치 _ 213
4. 차 간 MR누설 시 조치는?(MR압력 저하) _ 213
5. 제습기 누설 조치는?(MR압력 저하) _ 214
6. CR공기 누설 시 조치는?(MR압력 저하) _ 214
7. BOU(Brake Operating Unit)함 내 누설 시 조치는?(MR압력저하) _ 214
8. MRPS의 역할은 무엇인가? _ 214
9. PBPS의 기능은 무엇인가? _ 214
10. MR의 주공기 압력 저하 시 현상 및 조치는? _ 214
11. TC차 2지변 이후 MR누설 시 조치는? _ 215
저자
저자
원제무
원제무 교수는 한양공대와 서울대 환경대학원을 거쳐 미국 MIT에서 도시공학 박사학위를 받고 KAIST 도시교통연구 본부장, 서울시립대 교수와 한양대 도시대학원장을 역임한 바 있다. 그동안 대중교통론, 철도계획, 철도정책 등에 관한 연구와 강의를 해오고 있다. 요즘에는 김포대학교 석좌교수로서 도시철도시스템, 전동차구조 및 기능, 운전이론 강의도 진행 중에 있다.
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