궤도 회로

• 軌道回路 / Track Circuit

개요

선로를 열차 내지 차량이 점유중인지 전기적으로 판별하는 회로 장치이다. 철도 신호 자동화의 첫 단추로, 현대 철도 신호의 기본 토대인 자동폐색식의 기초이다.

폐색 내의 레일 각각에 회로 한극씩 물리고, 열차가 폐색에 진입하면 레일에 올라간 차륜에 의해 회로가 단락되어 열차가 점유되었음을 판정하는 것이 기본 원리이며, 열차가 있으면 릴레이(계전기)가 신호를 끊어 신호기가 정지 신호를 현시한다. 같은 원리로 회로가 고장나면 릴레이 신호가 끊기므로 정지가 현시되어 fail-safe를 구성한다.

초기에는 직류회로로 구성되어 단순히 두 레일간의 통전이 이루어지는지 만으로 동작하며 물리적으로 레일의 절연구분이 필요했으나, 현재의 궤도회로는 상시 전류가 흐르는 상태로 단락으로 인해 회로구성의 변경이 이루어짐으로서 동작하며, 차상신호가 도입된 구간의 경우 주파수를 변조주입하여 단순 검지 외에 정보의 교환 수단으로서도 사용되며 레일을 물리적으로 절연하지 않고도 동작하는 것으로 발전하였다.

특징

궤도회로는 서로 전기적으로 연결된 차륜이 아니면 동작하지 않기 때문에 이중 차륜처럼 완충재가 들어가거나 트롤리, 궤륙차 등 차축으로 이어지지 않는 독립현가 차륜의 경우 전기적 연결을 확보하기 위한 조치가 필요하다. 또한, 녹이 슬거나 해서 저항값이 올라가거나, 축중이 충분치 않아서 회로를 단락시키지 못하는 경우가 있기에 이에 대한 대비가 필요하기도 하다.

궤도회로는 구간별로 절연재를 끼워 구분하며, 이 구분 내에서는 전기적으로 연속된 레일에 의해서 동작하기 때문에, 레일 절손 등의 손상이 발생하거나 침수가 발생할 경우 궤도회로가 점유되어 오작동을 일으키게 된다. 이럴 경우 열차 운행에 지장이 생기기도 하지만, 한편으로 fail-safe동작이 되기 때문에 궤도를 상시 감시하지 않더라도 시설 장애를 빨리 인지하는데 기여하기 때문에 시설 보안이나 안전에 기여하는 면이 있다.

근래에는 궤도회로의 번잡함을 이유로 유럽에서는 차축 계수기를 사용하는 경우도 존재하나, 국내에서는 사용되지 않는다.

참고 자료

• 궤도회로 일반사항(KR S-04010), 국가철도공단, 2017.07.26.
• 궤도회로 구성(KR S-04020), 국가철도공단, 2017.07.26.
• 궤도회로 종류(KR S-04030), 국가철도공단, 2015.07.01.