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2013년도 전기설비기술기준 워크샾
2013. 4. 18
1
목
차
1.
2.
3.
4.
5.
개요
전기철도 국제표준 현황
국내외 표준 분석
KEC(안) 목차
KEC(안) 내용
2
1. 개요
전기철도분야 KEC 제정 필요성
• 일관성 없는 기준의 적용
- 동일 시스템간 서로 다른 규격의 적용
- 기술의 이론적 배경이나 근거 모호
• 변화하는 대/내외적 환경변화에 능동적인 대처 필요
- 기술의 발전추세 반영
- 전기철도 기술의 발전과 철도산업의 세계화를 위한 체계 구축
• 전기철도 규격의 국제규격 부합화 추진
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전기철도분야 KEC 제정 방향
– 국제규격에 대한 부합화 유지
• IEC 및 관련규격의 제/개정 추이 반영
– 국내 철도 환경에 대한 시장 적시성 확보
• 기술적 현황, 운영환경에 적합한 규정 제정
• 고유규격의 현대화 및 현장화 노력
– 전기철도분야 국가경쟁력 향상 도모
• 표준화를 통한 철도산업발전에 기여
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전기철도분야 KEC 제정범위
- 현행 전기설비기술기준의 판단기준중 제6장 전기철도에 대한
문제점 및 개선방안 도출
- 최근 전력산업의 발전과 사회/환경변화, WTO/TBT 및 FTA 협정
이행을 위한 국 제 표준도입 등 대․내외적 환경변화에 능동적으로
대처하기 위해 전기철도분야 판단기준을 국제표준 수준으로 개정
검토
- IEC를 근간으로 하고, 상세사항은 해외규정을 참조하여 전기철도
분야 한국전기규 정(KEC) 개정안 도출
5
- 전기철도분야 KEC 개정(안)에 대해 국내 철도전문가의 다양한
의견을 수렴하여 합리적인 방향으로 수행
- 시간적 범위 : 기준년도를 2012년(최신 통계자료 취득 가능 년도)
로 하며, 최종목표는 2015년(KEC 제정/공포)
- 공간적 범위 : 고속철도와 주요간선철도, 도시철도 및 경량전철의
전기철도 설비
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KEC 제정 수행방법(흐름도)
사전조사
국내외 관련규정 조사/ 전기철도 기술동향 조사
KEC 제정방향 선정
국제규격에 대한 부합화 유지/국내 철도환경에 대한 시장 적시성 확보
전기철도분야 국제경쟁력 향상 도모
참조표준 선정
국제 및 국내 표준/해외 전기철도 관련 표준 및 규정/국내 전기철도 관련 규정
전기철도 분야 KEC 초안작성
전문가 자문의견 수렴
자문단 의견 수렴/철도운영기관 의견 수렴(상시)
기존법령 및 규정체계와 연계방안 검토기준 선정
전기철도분야 KEC제정(안) 작성
보고서 작성
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2. 철도분야 국제표준 현황
 국제 표준화 기구
전기기술 및 관련 적합성 평가 국제표준 제/개정
철도분야 : IEC/TC9
유/무선 통신관련 국제표준 제정
철도관련 : ITU-T
전 기술분야 및 관리시스템, 관련 적합성 평가 국제표준
철도관련 : ISO/TC17/SC15
 특정 표준화 기구
철도운송체계의 경쟁력 강화를 위한 상호운영성 확보
Pan-European Rail-network를 관장하기 위한 UIC-Leaflet
도시철도 및 지역철도의 서비스/안전관리
8
9
표준화 동향
ㅇ 표준이 시장의 장악을 위한 수단으로 대두
- 90년대 이후의 표준은 선진기업들이 세계 시장을 장악하기 위하여
활용하는 새로운 수단으로 자리매김 하였음
- MS WINDOW, ORACLE 등은 제품자체가 단일 국제표준으로 세계
시장을 석권
ㅇ 단일 국제표준에 대한 요구 급속 증대
- 95년 1월 발효한 WTO/TBT 협정에서는 회원국이 국가표준을
새로이
제정하거나 개정할 경우 국제표준을 기초로 사용할 것을 규정
- 95년 APEC 정상회담에서는 자국의 국가표준을 선진국은 2010년,
개도국은 2020년까지 국제표준에 완전 일치하는 오사카 행동지침
채택
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ㅇ 국가간 상호인정협정 체결 노력 확산
- 선진 각 국은 국가간 교역에서 실질적 기술장벽은 제품이 표준에
적합하게 만들어졌는지 여부를 시험 · 검사 · 인증하는 적합성
평가 행위임을 고려하여
- 수출 상대국의 적합성평가 결과를 상호인정하기 위한 협정체결을
적극 추진
ㅇ 표준의 적용 분야 급속히 확대
- 종래의 표준이 주로 제품의 구조, 성능, 시험방법 및 용어만을 규정
한 데 반하여, 90년 이후에는 품질경영시스템, 환경경영시스템 등
모든 업종에 적용될 수 있는 시스템 표준이 등장하기 시작하였으며,
- 시스템표준은 작업장안전보건시스템, 요원관리 등 각종 인증과
관련된 표준으로 발전하여 인증산업은 새로운 산업으로 성장
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철도관련 국내 표준의 부합화 현황
분야구분
차량전기
철도차량
철도궤도
철도신호
철도전력
계
부합화 표준
(KS=IEC)
KS=IEC KS≒IEC
16
7
1
4
1
4
9
25
17
분야구분 발행표준
해당 종수
61
미부합화 표준
(KS ≠ IEC)
KS
IEC
7
4
6
1
13
3
4
12
31
19
KS IDT KS 미반영 신규대상
25
17
19
KS 규격
29
7
1
18
18
73
폐지
2
12
3. 판단기준과 대응하는 국제 및 국내표준
13
14
15
16
17
EN 50124-1 Railway applications / Insulation coordination / Part1:Basic requirements /
Clearances and creepage distances for all electrical and electronic equipment
EN 50124-2 Railway applications / Insulation coordination / Part2 : Over voltages and
related protection
EN 50122-1 Railway applications / Fixed installations / Part1:Protective provisions
relating to electrical safety and earthing
EN 50122-2 Railway applications / Fixed installations / Part2:Protective provisions
against the effects of stray currents caused by d.c. traction systems
BS/EN
EN 50122-3 Railway applications / Fixed installations / Electrical safety, earthing and
Bonding / Part3:Mutual interaction of a.c. and d.c. traction systems
EN 50163 Railway applications / Supply voltages of traction systems
EN 50119Railway applications / Fixed installations / Electric traction overhead contact
lines
EN 50125-2 Railway applications / Environmental conditions for equipment /
Part2 : Fixed electrical installations
EN 50388 Railway applications / Power supply and rolling stock / Technical criteria
for the coordination between power supply(substation) and rolling stock to achieve
Interoperability
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UIC 600 : 가공전차선 전기시스템,
UIC 605 : 전식 보호, 인접 전선로 장치의 위험을 감소시키기 위해
직류조가선에 취해지는 조치방법
UIC 606-2 : 25kV 50/60Hz 가공전차선 설비,
UIC 791 : 가공 전차선로 유지보수 지침
UIC
UIC 796 : 팬터그래프의 전압
UIC 799 : 200km/h 이상 속도에서 운행되는 고속선 A.C. 가공
전차선 시스템 특성
UIC 799-1 : 160km/h~250km/h 속도에서 운행되는 DC 가공
전차선로 시스템 특성
UIC 794 유럽 고속철도구간 팬터그래프/전차선로 상호작용
-
철도안전법 시행령, 시행규칙
철도건설법, 시행령, 시행규칙
도시철도법, 시행령, 시행규칙
삭도궤도법, 시행령, 시행규칙
철도설계기준
도시철도건설규칙
도시철도시설 표준규격
도시철도시설 안전에 관한 규칙
철도전철전력설비설계지침
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4. KEC 전기철도분야 목차
제51장 직류/교류 전기철도
제5100절 통칙
5100-1 목적
5100-2 적용범위
5100-3 정의
제5110절 직류/교류 전기철도
5110-1 전기방식
5110-2 전기철도 변전설비
5110-3 전차선로
5110-4 보호
5110-5 전기안전
5110-6 전자기적합성
제5120절 점검 및
5120-1 적용범위
5120-2 전기철도
5120-3 전기철도
5120-4 전기철도
유지 관리
RAMS
RAMS에 영향을 미치는 요인
RAMS 요구조건을 확보하기 위한 방법
제52장 경량전철
제5200절 경량전철
5200-1 적용범위
5200-2 변전설비 및 급전계통
5200-3 원격제어설비 및 무인운전설비
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5. KEC 전기철도분야 내용
제5100절 통칙
5100-1 목적
이 규정은 전기사업자로부터 공급받은 특별고압 전기를 전기철도차량 운전에 필요한
전압으로 변환하여 전차선을 통해 철도차량에 전력을 공급하는 전기설비의 설계 및
건설, 운영 및 유지보수, 안전을 위한 기준과 경량전철의 전력공급설비와 무인운전을
위한 안전사항을 규정하는 것을 목적으로 한다.
5100-2 적용범위
이 규정은 수전선로로부터 수전된 전기를 전기철도차량에 전력을 공급하기 위한 전기철도 시
스템으로서 직류/교류 전기철도 설비의 설계, 시공, 감리 및 유지보수와 경량전철 전력공급설
비의 설계, 시공, 감리 및 유지보수, 무인운전을 위한 안전사항에 대하여 적용한다.
1. 이 규정에 별도로 규정되어 있지 않은 사항은 다음의 표준을 적용하여야 한다.
① KS C IEC 60850 : 철도용 견인시스템의 공급전압 표준
② KS C IEC 60913 : 전기견인용 가공급전선로 표준
③ KS C IEC 61374 : 견인전원시스템의 과전압 표준
④ KS C IEC 61991 : 전기위험방지를 위한 보호대책 표준
⑤ KS C IEC 62128-1
: 전기안전 및 접지관련 보호장치 표준
⑥ KS C IEC 62128-2
: 직류견인시스템의 표류전류 영향에 대한 보호규정 표준
⑦ KS C IEC 62236 : 철도용 전자기적합성 표준
⑧ KS C IEC PAS 62267
: 자동도시교통(AUGT) 안전요구사항 표준
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[5100-1 목적]
한국전기규정(KEC) 제1편 공통분야에서 전기철도분야는 IEC 60050–811의 전기철도에 대
한 용어의 정의와 기타 철도건설규칙, 도시철도건설규칙, 전철전력설비설계지침 등을 참조하
여 전기사업법 시행령 제43조(기술기준 제정원칙)의 조문 취지에 부합하도록 작성됨
[5100-2 적용범위]
전기사업법 제2조(정의)에서 규정하고 있는 전기설비의 범위에 해당하는 내용과 5100-1(목적)을
근거로 작성하였음.
철도고압배전설비, 철도신호 전기설비, 철도통신 전기설비는 전기설비기술기준을 적용하고 있고,
철도차량 내 전기설비는 차량 제작사양 등을 적용하고 있어 본 한국전기규정(KEC)에서는 제외함
[5100-3 용어의 정의]
IEC 60050–811, 철도학회에서 발행한 철도용어집에서 전기철도분야에 대한 용어를 전기철
도 KEC(안)의 조항에 적용되는 항목을 선정하여 정의함.
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제5110절 직류/교류 전기철도
[5110-1 전기방식]
□ KS C IEC 60850(철도용 견인시스템의 공급전압 표준), KS C IEC 61374(견인전원시스템의 과전
압 표준)을 근거로 작성하였으며, 전력공급조건은 전력공급자로부터 공급받는 공칭전압 중에서 선정
함.
- 제5110-1(전기방식)의 전력공급조건은 KS C 0501(선간전압) :에서 정의하고 있는 표준공칭전압
중에서 22.9kV, 154㎸, 345㎸를 선정함. 일부 전기철도 구간에 66kV가 적용되고 있으나 66㎸설비는
한전측 계통 변경계획에 따라 154㎸로 승압 추진 중에 있어 66㎸설비는 철거예정으로 본
규정(안)에서는 제외함.
- 제5110-1(전기방식)의 전차선로의 전압은 KS C IEC 60850(철도용 견인시스템의 공급전압 표준),
KS C IEC 61374(견인전원시스템의 과전압 표준)을 근거로 작성함.
- 국제적으로 통용되는 규정의 경우 최고전압과 최저전압의 비지속성(지속시간 한계를 정한)항목이
별도로 정의되어 있다. KS C IEC 60850은 IEC 60850(2002)를 기준으로 한 것으로 비지속성
최저전압이 10분으로 되어 있으나, IEC 60850(2007)의 경우 2분으로 EN 50163(2005)와 동일하게
변경됨.
이에 따라 KS C IEC 60850도 비지속성 최저전압이 2분으로 변경될 것으로 예상되나, 현재 적용되고
있는 KS C IEC 60850의 기준을 적용함.
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[5110-2 전기철도 변전설비]
-참조규정((EN 50163 : 전기철도의 전력공급)은 전기철도의 전력공급에 대한 규정으로 유럽의 철
도상호운영을 위한 기본적인 요건에 관련된 규정으로, 국내 규정은 특정부하에서 참조규정에 비해
보다 엄격한 기준값을 규정하고 있음. 특정부하 또는 특정설비인 전기철도에 대해서는 국내 규정을
따르도록 KEC(안)을 작성함.
- 철도건설규칙 제29조(전철변전소의 위치), 제30조(전철변전소의 용량), 제31조(전철변전소 등의
형 식 ), 제 32 조 ( 급 전 계 통 구 성 ) 및 도 시 철 도 건 설 규 칙 제 36 조 ( 전 기 방 식 ), 제 37 조 ( 전 선 로 ),
제41조(예비전원설비) 등을 참조하여 작성함.
[5110-3 전차선로]
□ KS C IEC 60913(전기견인용 가공급전선로 표준), EN 50119 (전기철도 가공전차선), EN
50125-2(전기철도 환경), EN 50388(전기철도 전원공급 시스템과 차량과의 협조를 위한 기술기준),
UIC 600(가공전차선 전기시스템), UIC 606-2(25㎸ 50/60㎐ 가공전차선 설비), UIC 791(가공 전차
선로 유지보수 지침), UIC 799(200㎞/h 이상 속도에서 운행되는 고속선 a.c. 가공전차선 시스템 특
성), UIC 799-1(160㎞/h~250㎞/h 속도에서 운행되는 d.c. 가공 전차선로 시스템 특성), UIC 794(유
럽 고속철도구간 팬터그래프/전차선로 상호작용) 등을 참조하여 작성함.
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[5110-4 보호]
○ 5110-4(보호) 보호협조
IEC 62497-2 : 절연협조(과전압 및 보호협조), EN 50124-2 : 절연협조(과전압 및 보호협조)
를 참조하여 작성
- 인축(人畜), 전기차량, 지상설비 등의 안전을 확보하기 위해서 급전회로에서 발생하는 단락,
지락사고를 신속하게 검출하여 고장점에 대한 전력공급을 차단할 필요가 있어 직류/교류 전철
변전소에는 보호계전장치를 설치하여 대책을 수립함.
- 또한 차량과의 보호협조를 통하여 급전이상시 차량에서 검지하여 차량의 고장을 방지함.
○ 5110-4(보호) 절연협조
IEC 62497-1(철도용 전기전자장치의 절연협조), IEC 62497-2 : 절연협조(과전압 및 보호협
조), EN 50124-1 : 철도용 전기전자장치의 절연협조, EN 50124-2 : 절연협조(과전압 및 보
호협조)를 참조하여 작성
- 향후 위 표준이 KS 표준으로 채택될 경우 KEC(안)으로 추가검토
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[5110-5 전기안전]
□ 5110-5(전기안전) 감전에 대한 보호조치 :
KS C IEC 62128(전기 안전 및 접지에 관련된 보호조치), EN 50122-1 : 전기안전 및 접지관
련 보호장치을 참조하여 작성함.
- 감전에 대한 보호조치는 직류, 교류전기철도의 견인장치와 관련된 고정설비의 안전 관련
보호조치 및 전기철도 전력공급장치로 인해 위험에 처할 수 있는 설비의 보호 조치에 대한
요구사항을 규정함.
- 또한 전기철도 전기시설물 내에서 유지보수 작업을 하는 동안 안전을 보장하는데 필요한
고정설비에 적용됨.
- 본 KEC(안)에는 접지에 대한 공칭전압이 1㎸ a.c./1.5㎸ d.c. 이하인 경우, 접지에 대한
공칭전압이 1㎸ a.c./1.5㎸ d.c. 초과 25㎸ a.c./d.c. 이하인 경우 설비에서 감전에 대한
보호 조치중 직접접촉에 대한 보호에 대하여 규정함.
- 간접접촉에 대한 보호는 전도성에 대한 문제로 전자기적합성에서 상세하게 다룸.
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[5110-6 전자기적합성]
□ 5110-6(전자기적합성)
KS C IEC 62236(철도용 전자기적합성)을 참조하여 작성함.
- KS C IEC 62236 철도용 전기자기 적합성 제1~제5부로 구성됨.
제1부：일반 사항
제2부：전체 철도시스템에서 외부로 나가는 방출
제3－1부：철도 차량－열차 및 공차
제3－2부：철도 차량－장치
제4부：신호 및 통신 장치의 방출 및 내성
제5부：고정 전력공급설비와 장치의 방출 및 내성
- KEC(안)은 전기철도 전체 시스템으로부터 발생하는 방사량을 확인하기 위한 측정방법에
대해 설명하고 그 허용기준을 규정함.
- 측정방법은 첨두치로 측정하며, 첨두치로 측정하는 이유는 일부 준첨두치 검출 시스템의
경우 검류계형 측정기의 요건에 따라 1초 정도의 시간이 필요하기 때문임.
- 주행하는 열차 경우 1초의 시간은 너무 길기때문에 50 ms 주기로 측정하는 것을 제안함.
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제5120절 점검 및 유지 관리
[5120-1 적용범위], [5120-2 전기철도 RAMS]
□ KS C IEC 62278(철도용 전기설비의 신뢰성, 가용성, 유지보수 성, 안전성 표준)을 참조
하 여 작성함.
-IEC 62278은 RAMS 기본규격으로 철도시스템의 개념설계부터 제작, 시운전, 유지보수, 폐기
에 이르기까지 수명주기를 14단계로 분류하고, 각 단계별로 RAMS 관리를 위한 절차와 검증방
법을 규정하고 있음. 여기서 제시한 요구사항의 개념을 정리하면 다음과 같음.
① 안전성, 신뢰성을 저해하는 요인의 추출과 리스크의 허용수준 등 안전성, 신뢰성의 목표 설정
② 목표를 달성하기 위한 논리, 사전평가, 검증, 문서기록 실행
③ 제3기관에 의한 인증체계 시행 등
그러나 요구사항의 목표를 실현하기 위한 기법이나 목표 수준 등은 제시되어 있지 않아 현재
로서는 각 기관별로 독자적인 계획을 수립하여 수행하여야 함.
- KS C IEC 62278에서는 시스템 엔지니어링 단계별로 RAMS 주요과업을 정의하고, 프로젝트
단계별 RAMS 프로그램을 수립하여 추진할 것을 규정하고 있으며, 참여기관별로 각 단계별
책임성을 정의하여 사전에 동의를 얻은 후 RAMS 업무를 추진하는 것을 권장하고 있음.
- 본 KEC(안)에서는 기본적인 요건에 대해서만 다룸
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제5200절 경량전철
[5200-1 적용범위]
■ 국토부의 경량전철시스템(노면전차, 모노레일, LIM, 철제차륜, 고무차륜)에 대한 차량표준
규격, 차량성능시험기준, 차량 안전 기준, 건설지침, 운전규칙을 참조하여 작성함.
- 경량전철은 수송용량이 pphpd(persons per hour per direction) 5,000～pphpd
30,000으로 지하철 차량보다 작은 규모로서 일정한 궤도를 따라 주행하는 교통수단을 말함.
- 경량전철은 노면전차, 모노레일, 고무차륜형 AGT(측방안내식 및 중앙 안내식), 철제차륜형
AGT, 리니어모터(LIM), HSST(저속용 자기부상열차), 트로리 버스, 가이드웨이 버스, PRT,
노-웨이트(LSM), 산악용(케이블 견인식) 등 다양한 시스템이 있으며, 해당지역의 기후, 도
시환경 등에 따라 많은 형태로 운영되고 있음.
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[5200-2 변전설비 및 급전계통]
□ 참조규정((EN 50163 : 전기철도의 전력공급)은 전기철도의 전력공급에 대한 규정으로
유럽의 철도상호운영을 위한 기본적인 요건에 관련된 규정임.
- 국내 규정은 특정부하에서 참조규정에 비해 보다 엄격한 기준값을 규정하고 있음.
- 특정부하 또는 특정설비인 경량전철의 전력공급에 대해서는 국내 규정을 따르도록
KEC(안)을 작성함.
[5200-3 원격제어설비 및 무인운전설비]
□ KS C IEC PAS 62267(자동도시교통(AUGT) 안전요구사항 표준)을 참조하여 작성함.
- 무인운전 시의 표준사항은 기본적인 조건이나 업그레이드를 할 경우에는 기존 장치들에
대한 특수 위험과 위험분석에 의해 고려되므로 원격제어설비 및 무인운전설비에 대한 기본
요건을 규정함.
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