제3궤조

제3궤조(한자: 第三軌条, 영어: Third Rail) 철도의 전력공급방식 중의 하나로 가공전차선 방식과 달리 운송궤도 옆에 전기가 흐르는 궤조를 설치하여 전력을 공급받는 방식이다.

개요

전기를 사용하는 철도차량 또는 기타 교통수단 중에서 배터리가 아니라 외부에서 전기를 공급받아 움직이는 차량은 어떤 형태로든지 급전과 집전을 위한 설비가 필요하게 된다. 제3궤조는 운송을 위한 궤도의 옆에 지표면과 약간 떨어져있거나 아예 지표면에 붙어있는 전기가 흐르는 궤조인 제3궤조를 통해 전기를 공급하는 방식 및 설비이다. 제3궤조는 집전 슈라는 집전장치로 전기를 공급받는다.

특징

런던 지하철 제4궤조 안전 교육

가공전차선 방식보다 오래된 집전방식이고 주로 오래된 지하철에 쓰이는데 대한민국에서는 주로 경전철에 쓰인다. 절연 대책을 세우기 곤란하므로, 법적으로 요구사항이 적은 저압(교류 600V/직류 750V)을 주로 사용한다. 그리고 의외일지는 모르겠으나 제3궤조는 노면전차에도 쓰였고 지금도 APS라는 기술이 있어 지금까지도 노면전차에 쓰인다!

장점

이 방식의 장점은 다음과 같다.

• 비용이 싸다.

  기둥을 세워야하고 주기적으로 장력을 유지해줘야 하는 가공전차선과 달리 구축이 쉽고 관리가 쉽다.

• 미관상 보기 좋다.

  위로 막 치렁치렁 올라가지 않아 보기 좋다. 또한, 강풍이나 낙뢰에 대해서 비교적 피해를 줄일 수 있기도 하다. 전차선에 비래물이 걸려 급전장애를 일으키거나, 아예 전차선이나 전주가 망가지는 일이 의외로 잦다.

단점

하지만 이 방식은 장점보다 단점이 더 많다.

• 고속운행이 사실상 불가능하다.

  분기기에서 궤조가 일시적으로 끊어지기 때문에 궤조와 집전 슈 간에 충격이 발생하며, 고속운전이 힘들다. 영국에서 시험운전한 결과 시속 120km 대가 한계였다고 한다.

• 전기사고 위험이 크다.

  궤조 위로 금속체가 추락하면 합선되며, 생물체가 추락하면 그대로 감전되어버린다. 침수라도 되는 날에는 운행이 전면중단된다. 운행 중의 비상탈출을 계획할 경우 별도의 캣워크를 설치하거나, 운행선의 단전을 실시해야 되어서 운행 정상화에 상당한 시간이 소요된다.

• 절연 확보를 위한 이격거리가 부족하기 때문에 고압(750V이상) 전류를 사용하는데 제약이 크다.

  특히 간선철도에 널리 사용되는 1만 볼트 이상의 초고압은 도저히 채용할 수 없다. 또한 이런 이유로 고출력 전동기 같은 고성능의 전장품을 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 극히 예외로 영국 남부 간선전철은 직류 750v의 제3궤조로 이루어져있고 거의 유일한 간선 제3궤조로 알려져있다.

  도중에 건널목이나 전철기가 있으면 절연구간을 두어야만 한다. 전철기의 경우 물리적으로 열차가 지나가야 하기 때문에 급전궤도가 끊어져있어야 한다. 특히 대형 역의 수많은 분기기 배선을 만들 시 엄청난 길이의 절연구간이 생기게 되므로 상당한 애로사항이 꽃핀다.