A Study on a grounding system of electric railway

전기철도 접지시스템에 대한 연구

An electrical railway system uses high voltage system for train traction and low voltage system for train control. Railway systems are broadly distributed across mountains, sea sides and cities. Electrical accidents provoke the death and injury of a human being and the damage of the equipment by the overcurrent due to the catenary dropping and by the overvoltage due to lightning. Grounding systems are adopted for the protections of the system from the overcurrent and the overvoltage. Isolation grounding for each system can be easily installed. However, the closed circuits between grounding systems can be occurred. The currents flow through the closed circuits cause the abnormal operation of the system. To overcome the problem of the isolation grounding, the equipotential bonding is usually adopted. The equipotential bonding should have very small grounding resistance. In this paper, we showed the transition from the isolation grounding system to the common grounding system and presented the comparison and the analysis of two grounding systems by simulation. In addition, we proposed the direction for a new grounding system of electric railway.

철도시스템은 열차견인을 위한 고전압시스템, 열차제어를 위한 저전압시스템을 사용하며, 철도를 구성하는 시스템이 지형적으로 광범위하게 분포되어 있다. 철도시스템에서 전차선의 지락에 의한 과대한 고장전류, 낙뢰 등에 의한 이상 고전압이 발생되어 사람의 사상 및 기기의 고장이 발생할 수 있는데, 지락에 의한 고장전류, 낙뢰에 의한 고전압으로부터 기기를 보호하기 위해서 접지를 설치한다. 각 시스템에 대한 단독접지를 하는 경우에는 기기 상호가 폐회로가 형성되어 이상전류가 흐르게 되어 기기를 정상적으로 작동시키지 못하는 경우가 있다. 따라서 이러한 해결책으로 등전위 접지시스템을 채용한다. 이러한 등전위 접지시스템은 매우 낮은 접지저항을 확보하여야 한다. 본 논문에서는 철도시스템에서 기존의 단독접지시스템에서 현재의 공통접지시스템으로의 변화 및 두 시스템의 시뮬레이션 비교분석과 앞으로의 새로운 접지시스템에 대한 방향에 대해 제시하였다.