[제2종 전기차량 운전면허] 전기동차 구조 및 기능_고압보조장치 (1) SIV 역할 및 전원 공급

제2종 전기철도차량 운전면허를 준비하는 사람이라면, 첫번째 난관으로 꼽는 과목이 전기동차 구조 및 기능이다. 가장 먼저 당황스러움을 마주할 수 있는 과목이다. 처음 배우는 용어들이 쏟아지며, 각 용어에 대한 기능들을 매칭하기도 어렵기 때문이다. 간신히 이해하고 넘어간다고 생각할 무렵, 쏟아지는 회로도를 접하게 된다. 아마도 당신은 하루 혹은 이틀만에 고민하게 될 것이다. '그만 둘...까?'

필자가 경험했던 막막함이 다른 이들도 똑같을 것이라 생각한다. 스스로 학습하는 것 외에 답이 보이지 않는 철도 아카데미 과정. 조금이나마 더 쉬운 설명으로 필요했다. 필자가 이해한 내용을 바탕으로 설명을 해보고자 한다. 익숙해지는 것이 답이다. 할 수 있다는 응원보다 할 수 있음을 보여주는 글이 되길 바란다.

SIV 장치 역할  

가장 많이 듣게 되는 장치 이름 중 하나일 것이다. SIV장치의 역할은 "교류 → 직류로 변환"해주는 장치이다. 전기차량은 전차선을 통해 처음에 엄청난 고압의 전기가 유입된다. 하지만, 전기차량의 세부 장치들은 이러한 고압의 전기를 감당하기가 어렵다. 따라서 세부 장치들이 사용할 전기를 먹기 좋게 쪼개어 주는 것이다. 구체적으로는 교류 440V(혹은 380V), 직류 100V를 생산한다. 세부장치는 크게 'CM구동' '냉난방장치' '송풍기' 'C/I 평활리액터' 등이 있다.

즉, SIV는  'CM구동' '냉난방장치' '송풍기' 'C/I 평활리액터' 등의 작동을 위해 전압을 변환해서 공급해주는 장치이다. 구체적으로 분류를 해보자면, AC 440V(380V)는 CM, 냉난방장치, 송풍기, 냉각기 등을 작동시키며 DC 100V는 밧데리 충전 및 각종 회로차단기에 전원을 공급하는 장치이다. SIV가 작동하지 않으면 전기차량이 움직일 수 없다. 중요한 장치이다.

 

SIV 전원 공급

앞서 SIV는 전압을 변환해 공급해주는 장치라고 언급한 바 있다. 그렇다면 SIV에 유입되는 전원 공급 루트에 대해 살펴보자. (다음은 간단한 설명을 위해 생략한 과정도 있음을 알린다.)

[과천선 VVVF]

AC구간   - 전차선 → PAN → MCB → ADCg → MFS → MT → Converter → SIV → Inverter 

DC구간   - 전차선 → PAN → MCB → ADCg → SIV

 

[4호선 VVVF]

AC구간   - 전차선 → PAN → MCB → ADCg → MFS → MT → 3차측 → SIV 

DC구간   - 전차선 → PAN → MCB → ADCg → ADCm → SIV

 

과천선과 4호선 전기차량의 차이점을 발견할 수 있다. 바로 '과천선 VVVF'의 경우 AC구간에서 Converter를 거쳐 SIV가 전원 공급을 받지만, '4호선 VVVF'의 경우 AC구간에서 바로 SIV가 전원 공급을 받는다는 점이다. 이로 인해 과천선 VVVF차량의 경우 Converter가 고장이 날 경우, SIV 전원 공급이 차단되지만, 4호선의 경우 Converter 고장과 무관하다.

참고로 Converter 의 역할은 교류→직류 로 전환해주는 역할이다. 따라서 AC구간에서는 교류를 직류로 전환시켜야 하기 때문에 Converter를 거쳐서 SIV로 유입되지만, DC구간의 경우 직류로 공급되기 때문에 SIV는 Converter를 거치지 않아도 된다.

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다음 포스팅으로는 SIV 고장에 대한 이야기를 해보겠다.