KR200457899Y1 - 전차선용 곡선당김금구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측에 전차선을 지지하는 힌지고정구와 결합되어 전차선을 지그재그 형태가 되도록 잡아당기는 전차선용 곡선당김금구에 관한 것으로, 상기 전차선의 횡장력으로 인한 힌지고정구 부위에서의 모멘트를 작게 하기 위하여 상기 힌지고정구와 수직으로 결합할 수 있도록 선단에 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 전차선의 횡장력에 의하여 곡선당김금구의 힌지고정구 부분에서 발생하는 모멘트를 작게 하여 전차선이 들어 올려지는 현상을 방지할 수 있으므로, 전차선이 들어 올려지는 호그 현상을 피하여 전차선과 팬터그래프의 충돌에 의한 전차선 마모를 줄일 수 있다. 즉, 전차선과 팬터그래프와의 충돌로 인한 아크(arc)는 집전전류를 차단하게 되어 이상전압을 발생한 위험이 있을 뿐만 아니라 무선잡음장해를 발생시킬 수 있으나, 본 발명은 이러한 위험 요인을 제거할 수 있는 것이다.

전기차, 전차선, 조가선, 곡선당김금구

Description

전차선용 곡선당김금구{Wire Support Tool for Aelectric Ralway}

본 고안은 전기철도 전차선로에 편위를 주기 위한 곡선당김금구에 관한 것으로, 곡선부 선로에서 전차선 장력으로 인한 횡장력이 커져서 전차선이 압상하게 되고 압상된 전차선과 전기차의 팬터그래프(pantograph)가 이선과 충돌로 마모를 유발하는 것을 방지할 수 있는 전차선용 곡선당김금구에 관한 것이다.

전기차의 상측에는 전차선과 접촉하면서 전력을 받아 열차를 구동시키는 팬터그래프가 설치되며, 팬터그래프가 안정된 집전을 하기 위하여 도 1에서 보는 바와 같이 전차선과 조가선에 일정 장력을 작용하여 설치된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 전기차량이 운행할 전차선로(1)의 상측에는 팬터그래프를 통해 전기차량에 전원을 공급하는 조가선(2)과 전차선(3)이 설치되어 전원을 팬터그래프로 공급하여 전기차량이 주행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 조가선(2)의 하측에는 전기차량의 팬터그래프가 접촉하여 전원을 공급하는 전차선(3)이 조가선(2)과 일정한 간격을 유지하도록 설치된다. 이때, 전차선(3)은 팬터그래프와 균일한 접촉을 위하여 처짐이 없이 일정한 높이로 설치되어야 한다.

그리고, 도 2에 도시된 개략도에서 보는 바와 같이 곡선선로에서는 레일도 곡선으로 설치되어 전기차량이 곡선으로 주행하게 되므로 전기차량에 전원을 공급하는 전차선(3)도 전기차량의 팬터그래프와 접촉될 수 있도록 곡선당김금구(4)를 이용하여 전기차량이 주행하는 곡선에 가깝도록 당겨 준다.

이에 따라 전주의 브래킷마다 곡선당김금구(4)를 설치하여 전차선이 지그재그 편위를 갖게 함으로써 팬터그래프 상부의 집전판(전차선과 맞닿는 판)이 골고루 마모될 수 있도록 하고, 곡선선로에서 팬터그래프가 전차선을 벗어나지 않도록 한다.

그런데, 기존에는 곡선당김금구(4)가 곡선 선로에 설치되어 있을 때, 도 2와 같이 전차선의 장력에 의하여 전차선과 곡선당김금구(4)에 횡장력(F)이 작용하게 된다. 이렇게 횡장력이 발생하면 도 3과 같이 횡장력으로 인한 모멘트(M)가 전차선을 지지하는 힌지고정구(6) 부위에 작용하게 되어 도 4와 같이 곡선당김금구(4)가 들어 올려지게 된다.

이와 같이 곡선 선로에서 곡선당김금구(4)가 들어 올려지게 되면 전차선도 같이 들어 올려지게 되고 전차선의 형상이 도 4와 같이 되어, 전차선에 호그(hog) 현상이 발생하게 된다. 이러한 전차선의 호그는 팬터그래프와 충돌을 유발할 수 있고 이러한 충돌로 인하여 전차선의 마모가 가속화되며 아크(arc)가 발생하게 되면 집전성능에 악영향을 끼치게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 전기차용 전차선에 지그재그 편위를 주기 위해 전주의 브래킷에 설치되는 곡선당김금구를 개선하여 전차선로의 곡선부에서 전차선이 들어 올려져서 발생하는 이상 마모를 방지하고 집전 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 일측에 전차선을 지지하는 힌지고정구와 결합되어 전차선을 지그재그 형태가 되도록 잡아당기는 전차선용 곡선당김금구에 있어서, 상기 전차선의 횡장력으로 인한 힌지고정구 부위에서의 모멘트를 작게 하기 위하여 상기 힌지고정구와 수직으로 결합할 수 있도록 선단에 굴곡부가 형성되는 전차선용 곡선당김금구가 제공된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 전차선의 횡장력에 의하여 곡선당김금구의 힌지고정구 부분에서 발생하는 모멘트를 작게 하여 전차선이 들어 올려지는 현상을 방지할 수 있으므로, 전차선이 들어 올려지는 호그 현상을 피하여 전차선과 팬터그래프의 충돌에 의한 전차선 마모를 줄일 수 있다. 즉, 전차선과 팬터그래프와의 충돌로 인한 아크(arc)는 집전전류를 차단하게 되어 이상전압을 발생한 위험 이 있을 뿐만 아니라 무선잡음장해를 발생시킬 수 있으나, 본 발명은 이러한 위험 요인을 제거할 수 있는 것이다.

이하에서는, 본 고안에 의한 전차선용 곡선당김금구의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 곡선당김금구(10)는 몸체를 이루는 당김금구로드(11)를 구비하며, 당김금구로드(11)의 양단에는 금속재로 이루어진 연결구(12)(13)가 각각 고정 설치된다.

당김금구로드(11)의 일측 연결구(13)에는 전차선을 지지하는 힌지고정구(6)가 힌지핀에 의해 결합된다. 그리고, 당김금구로드(11)의 타측 연결구(12)는 터널의 내벽에 설치되는 지지앵글(5)과 고리로서 연결 고정되어 당김금구로드(11)의 타측단이 지지앵글에 설치된다.

이러한 곡선당김금구(10)는 전차선의 동요를 억제하고 또 전차선을 곡선로에 적합한 소정의 위치에 가선되도록 하며 풍압 및 팬터그래프의 습동 등에 따라 팬터그래프의 집전이 가능하도록 전차선의 위치를 양호한 상태로 유지하기 위한 것이다.

즉, 곡선구간에 전차선을 가설하는 경우 전차선은 곡선의 안쪽으로 당겨져 편위가 이탈하게 되므로 전차선의 위치를 팬터그래프가 안전하게 습동할 수 있도록 소정의 범위 내로 끌어들이며 더욱이 전차선 혹은 조가선을 횡장력에 대항해서 끌 어당기게 된다.

곡선부에 설치되는 기존의 곡선당김금구(10)는 도 5와 같이 힌지고정구(6)와 전차선(3)까지의 거리(L)가 길어서 전차선 횡장력에 의해 들어 올려지지만, 본 실시예에서는 당김금구로드(11)의 전차선과 결합되는 부위에 굴곡부(14)를 형성하여 힌지고정구(6)와 전차선(3) 간의 거리(L*)를 도 6 및 도 8과 같이 최소화하여 횡장력에 의한 모멘트를 작게 함으로써 전차선이 들어 올려지는 현상을 방지할 수 있다.

이때, 팬터그래프와의 충돌을 방지하기 위하여 "European Norm 50367"에서 제시하고 있는 동적 게이지(kinemetic gauge)를 고려하여 도 7과 같이 팬터그래프가 정해진 최대 압상량으로 상승하여도 곡선당김금구(10)와의 간섭이 없이 설계되는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같이 구성된 곡선당김금구(10)는 고압의 전류가 흐르고 있는 전차선과 터널의 일측 벽면 사이에 설치되므로 전차선에 흐르고 있는 고압의 전류가 당김금구를 통하여 터널의 벽면으로 공급되는 것을 완전 차단(절연)할 수 있어야 감전사고를 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 곡선당김금구(10)는 완벽한 절연성 외에도 곡선당김금구(10)의 무게가 가벼우면서도 일정한 강도를 유지해야 하는데 먼저, 곡선당김금구(10)가 무거울 경우에는 전차선을 하측으로 내려누르는 결과가 되어 곡선당김금구(10)가 연결된 부위의 전차선이 아래로 처지게 되어 팬터그래프와의 원활한 습동이 불가능해지고 나가서는 곡선당김금구(10)가 연결된 부위가 편마모되면서 절단되는 매우 위험한 상황을 발생시키게 될 염려가 있는 것이다.

또한, 곡선당김금구(10)가 소정의 강도를 지녀야 하는 것은, 팬터그래프가 전차선과 접촉시 팬터그래프가 전차선을 소정의 압상력으로 밀어 올리면서 주행하므로 전차선을 일정한 하중으로 잡아주지 못할 경우에는 팬터그래프가 전차선을 접촉하며 주행시 전차선이 출렁거릴 염려가 있게 되며, 만약에 전차선이 출렁거린다면 전차선과 팬터그래프가 파상적으로 접촉되면서 전차선과 팬터그래프의 사이에서 아크가 발생하면서 위험한 상황을 초래하게 된다.

이와 같이 전차선과 팬터그래프의 사이에서 아크가 발생할 경우에는 고압의 전류에 의해 전차선과 팬터그래프가 끊어지면서 고압의 전류가 전기차량으로 흐르게 되어 막대한 인명피해를 가져오게 되는 것이다.

따라서, 본 실시예에서와 같이 곡선당김금구(10)의 일단에 전차선과 수직으로 결합할 수 있는 굴곡부(14)를 형성하게 되면 상기와 같은 사고 발생을 예방할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 전기철도 전차선로의 설치상태를 보인 개략도.

도 2는 곡선부에서 전차선 장력으로 인한 횡장력 발생을 표현한 도면.

도 3은 전차선 횡장력으로 인하여 곡선당김금구에 모멘트 발생을 표현한 도면.

도 4는 전차선 횡장력으로 인하여 전차선 암상 및 마모를 표현한 도면.

도 5는 종래 기술에 의한 곡선당김금구의 모멘트 발생을 표현한 도면.

도 6은 본 발명에 의한 곡선당김금구의 모멘트 발생을 표현한 도면.

도 7은 본 발명에 의한 곡선당김금구와 팬터그래프와의 간섭을 보인 도면.

도 8은 본 발명에 의한 곡선당김금구를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 곡선당김금구 11 ; 당김금구로드

12,13 ; 연결구 14 ; 굴곡부

Claims (2)

1. 전차선을 지지하는 힌지고정구와 결합되어 전차선을 지그재그 형태가 되도록 잡아당기는 전차선용 곡선당김금구에 있어서,

   상기 전차선의 횡장력으로 인한 힌지고정구 부위에서의 모멘트를 작게 하기 위하여 상기 힌지고정구가 상기 전차선에 수직으로 결합할 수 있도록 선단에 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전차선용 곡선당김금구.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 굴곡부의 끝단은 팬터그래프가 정해진 최대 압상량으로 상승하여도 팬터그래프에 설정거리 이상으로 이격되는 것을 특징으로 하는 전차선용 곡선당김금구.

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