전기철도(Electrically-powered rail transport)는 전기를 동력으로 하는 철도를 말한다. 전기 철도 차량이 다닐 수 있다. 줄여서 전철이라고 말한다. 도시철도, 광역철도는 대부분 이 방식이기 때문에 전철이라는 단어는 이것들을 가리키는 대명사가 되었다.
전기철도가 아닌 철도를 전기철도로 바꾸는 것을 전철화라고 말한다. 복선화 사업까지 동시에 하면 복선전철화라고 말한다.
특징[편집 | 원본 편집]
- 친환경적
- 증기, 내연기관과 달리 차량의 오염물 배출과 소음 발생이 적다. 전기 취급 방법이 발달하면서 효율이 대폭 상승했고, 회생제동의 등장으로 차량의 운동에너지를 전기에너지로 다시 되돌리는 기술도 나왔다.
- 차량의 단순화
- 내연기관과 달리 자체 동력기관이 없으므로 동력계통이 간결하고, 유지보수가 쉽다.
- 시설의 고도화
- 궤도만 있어야 하는 게 아니라 급전시설도 필요하므로 시설의 유지보수가 증가하고 보선원의 감전사고 우려가 생긴다. 급전시설이 터지면 전철을 운행할 수 없게 되므로 철저한 관리가 필요하다.
종류[편집 | 원본 편집]
급전 방식에 따라[편집 | 원본 편집]
급전 설비에 있는 전기를 집전 장치로 받아서 열차를 움직인다. 여기에서 다음과 같은 방식으로 나뉜다.
- 가공전차선
- 지붕 위에서 전기를 받는 방식. 카테너리로 설비할 경우 고속주행·고압송전이 쉽게 가능해서 대부분의 철도에서는 가공전차선을 설치한다.
- 제3궤조
- 바닥의 레일에서 전기를 받는 방식. 제3의 레일에 전기를 흘려서 송전하는 방식이다. 고속 주행이 어려우나 노선 건설시 가공전차선만큼의 높이를 낮출 수 있어서 주로 지하철에서 비용을 낮추기 위해 사용한다.
- 배터리 주행
- 급전 설비가 없는 구간에서도 미리 충전된 전력으로 주행하는 방식. 통상적인 전철과는 다소 거리가 있으며, 배터리 충전이라는 과제가 있어서 널리 쓰이는 편은 아니다.
- 무선 급전
- 차량의 집전장치와 급전 설비와의 접촉 없이 전기를 받는 방식. 개발중이다.
전류에 따라[편집 | 원본 편집]
- 직류
- 전철 초기에는 직류 전동기만 있어서 직류를 주로 깔았다. 직류는 공급 전압이 낮아 송전 거리와 출력에 한계가 있으나, 차량의 구조를 단순하게 할 수 있고 간단한 절연으로도 안전을 확보할 수 있다는 것이 장점이다. 전자기 유도 증상이 발생하면 안 되는 도심 구간 등에 주로 사용된다. 대한민국의 도시철도 대다수는 직류 1,500V를 사용한다.
- 교류
직류 구간과 교류 구간의 사이, 교류 구간 안에서는 전기를 공급하지 않는 절연구간이 있다.
유지보수[편집 | 원본 편집]
전력 시설의 유지보수는 보선과 별도로 보며, 통상 현업사무소에 시설처와 별도로 전기처가 따로 있다.
기본적으로 전철의 전력공급은 차량-전도체간 접촉을 통해 이뤄지기 때문에 접촉하는 동안 지속적으로 마찰되며, 일정 이상 마찰되면 전도체가 파손될 수 있기 때문에 통행량에 따라 주기적으로 교체작업을 한다. 또한 고른 접촉을 유지하기 위해 가선이나 강체를 보정하며 지지대를 보수·교체한다.
차량 쪽도 주기적으로 보수하며 집전판의 마모도를 점검하고 과다 마모시 교체한다.