고속철도의 전자파 환경에 관한 회로모델링 연구

Abstract

고속철도는 대량수송,안전성,정확성,신속성,환경보호적인 측면에서 오늘날 최적의 교통수단임에 분명하다. 반면에 고성능, 대출력, 고속화를 위해 최첨단 각종 전기·전자기기, 전력변환장치등을 확대 적용 하는데, 이러한 기기에서 전자파를 발생시키면서 기기상호간 또는 주변에 간섭을 일으키거나 반대로 영향을 받는 등 전자파 양립성(EMC)이 중요과제로 대두되고 있다. 고속철도시스템에서 전자파 발생원인은 다양하며 복합적이다. 전력변환설비가 있는 전철변전소, 전차선과 전기차 집전장치간에 이선발생, 전기차 내부 전력변환장치, 전기차 차륜과 레일간 접촉 불안정, 신호장치인 차상자와 지상자간 신호전달과정등에서 단독으로 또는 복합적으로 전자파가 발생한다. 본 논문은 고속철도계통에서 전자파 발생과정 및 영향을 예측 분석할 수 있는 회로시뮬레이션 개발을 목적으로 하였다. 고속주행중 전기차 내부 전력변환장치에서 발생한 전도성 전자파와 전기차 집전장치인 판토그래프와 전차선간 이선 아크로 인한 전도성 전자파 발생에 대해 EMTP 모델링기법으로 해석하였으며, 낙뢰에 의해 발생한 방사성 전자파가 전차선로와 결합 유도되는 서지전압을 해석하였다.