절연 구간
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1. 개요
절연 구간은 전기 철도에서 전력 공급 방식, 전압, 주파수 등의 차이로 인해 전기적으로 분리된 구간을 의미하며, 열차의 안전 운행을 위해 필요하다. 이러한 절연 구간은 교류-직류, 교류-교류 등 다양한 형태로 존재하며, 무가압 가선이나 절연체를 사용하여 전력 계통을 분리한다. 절연 구간 통과 시에는 집전장치 관련 사고를 방지하기 위해 관성 주행이 필요하며, 객실 전원 공급이 일시적으로 중단될 수 있다. 절연 구간은 직류와 교류 전철화 구간의 경계, 전압이나 주파수가 다른 구간 등 다양한 유형으로 설치되며, 열차의 안전 운행과 전력 계통 분리를 위해 중요한 역할을 한다. 절연 구간과 관련된 사고 사례가 있으며, 자동 절연구간 통과 시스템 도입, 비상 전력 공급 장치 설치, 기관사 교육 강화 등의 개선 방안이 제시된다.
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| 절연 구간 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 전철화된 철도 또는 전차 노선에서 서로 다른 전력 시스템으로의 전환 또는 전력 공급 섹션의 분리를 위해 전력이 공급되지 않는 구간 |
| 목적 | 전기 계통의 안전한 분리 및 운영 유지 |
| 다른 용어 | 데드 섹션, 중립 구간 |
| 구조 및 작동 원리 | |
| 전력 공급 중단 | 가선 또는 제3궤도에서 일정 구간 동안 전력을 차단 |
| 열차 관성 이용 | 열차가 해당 구간을 관성으로 통과 |
| 전기 장치 보호 | 서로 다른 전압, 주파수 또는 위상을 갖는 전력 시스템 사이의 단락 및 손상 방지 |
| 다양한 시스템 | |
| AC 시스템 | 서로 다른 위상이나 주파수를 갖는 교류 전력 시스템 사이의 분리 |
| DC 시스템 | 서로 다른 전압이나 극성을 갖는 직류 전력 시스템 사이의 분리 |
| 복합 시스템 | 직류와 교류 모두를 사용하는 시스템에서의 전압 및 주파수 변화 관리 |
| 기술적 고려 사항 | |
| 위치 선정 | 승객에게 영향을 주지 않도록 가능한 한 조용하고 눈에 잘 띄지 않는 곳에 설치 |
| 열차 속도 | 열차가 관성으로 안전하게 통과할 수 있는 속도 유지 필요 |
| 신호 시스템 | 데드 섹션 내에서 열차의 위치와 속도 감시 |
| 복잡한 시스템 | 전압 전환 및 전력 시스템 간의 복잡한 인터페이스 관리 |
| 안전 및 신뢰성 | |
| 안전 조치 | 전력 시스템 간의 부적절한 인터페이스 방지 |
| 신뢰성 확보 | 전력 공급을 중단하거나 전기 시스템 손상을 일으키지 않도록 설계 |
| 정기 점검 | 지속적인 작동을 위해 정기적인 유지보수 및 점검 필요 |
| 예시 | |
| 유로스타 | 런던과 파리/브뤼셀 간 노선에서 사용 |
| 일본 신칸센 | 주파수 전환을 위해 사용 |
| 기타 시스템 | 독일, 스위스, 이탈리아, 스페인 등 여러 유럽 국가에서 사용 |
| 추가 정보 | |
| 국제 표준 | 국제철도연맹(UIC)에서 관련 표준을 발행하고 있으며, 일본의 신칸센 기술을 반영 |
| 기술 발전 | 더욱 효율적이고 신뢰성 높은 절연 구간 기술 지속적인 개발 중 |
2. 절연구간의 정의 및 필요성
절연 구간은 전기 철도에서 서로 다른 급전 방식이나 전압, 위상, 주파수, 운영 기관, 시설상의 이유 등으로 인해 전기적으로 분리된 구간을 의미한다. 이러한 분리는 전기 철도 시스템의 안정적인 운영과 안전을 위해 필수적이다.
한국에서는 교류-직류 절연구간, 교류-교류 절연구간, 시설 조건에 의한 절연구간이 존재한다. 절연 구간은 대개 무가압 가선이나 FRP 인슐레이터를 설치하여 두 전력 계통을 분리하고, 집전장치의 파손 및 이탈을 방지한다.
절연 구간을 통과할 때는 집전장치와 관련된 아크 발생 및 화재, 파손 위험을 막기 위해 반드시 타행(惰行, 관성 주행)해야 한다. 이를 위해 '절연구간예고표지', '타행표지', '역행표지' 등이 설치되어 기관사에게 주의를 요한다. 현대의 열차종합제어관리장치는 절연구간 정보를 자동으로 처리하거나 기관사에게 통보하는 기능을 갖추고 있다.
절연구간 통과 시에는 객실 조명이나 냉난방 장치 등 서비스 전원이 일시적으로 중단될 수 있다. 이를 보완하기 위해 차량에 축전지를 탑재하거나, 회생 제동을 활용하여 전력을 공급하는 등의 방법이 사용된다. 일부 교류-교류 절연구간에서는 차량 주행 중 절환이 이루어져 서비스 전원 차단 없이 절연구간을 통과하기도 한다.
절연구간 내에 열차가 정차하면 자력으로 나올 수 없어 구원 기관차가 필요하며, 이는 후속 열차 운행에 지장을 초래할 수 있다.
데드섹션(절연구간)이 설치되는 유형은 다음과 같다.
- 직류 전철화 구간과 교류 전철화 구간의 경계 (교직 섹션)
- 동일 전철화 방식에서 전압이 다른 구간의 경계 (전압 구분 섹션)
- 동일 전철화 방식, 전압의 교류 구간에서 위상이 다른 구간의 경계 (이상 구분 섹션)
- 교류 전철화 구간에서 주파수가 다른 구간의 경계 (주파수 구분 섹션)
- 전철화 방식, 전압이 동일한 경우, 회사 간 전원 분리를 위한 설치 (전원 구분 섹션)
- 다른 전철화 방식, 전압을 사용하는 노선이 평면 교차하는 지점 (평면 구분 섹션)
데드섹션은 애자나 FRP 절연체를 급전선에 삽입하거나, 2개의 에어섹션 사이에 무가압 구간을 두는 방식으로 절연한다. 열차는 관성 주행으로 통과해야 하며, 팬터그래프 파손 방지를 위해 무가압 구간에도 가선 또는 대체물이 필요하다. 궤도 레일은 절연 이음매로 절연 구간을 설치하지만, 궤도회로 전류를 위해 임피던스 본드를 설치하기도 한다.
KTX 등 고속철도는 중간 섹션 방식으로 인해 변전소 수 증가의 어려움이 있다. 일본국유철도는 1964년 동해도 신칸센 개통 시 급전 구분 전환 섹션 방식을 개발하여 관성 주행 없이 이상 구분 섹션을 통과할 수 있게 했다. N700계는 디지털 ATC와 연동하여 전환 섹션 전후 자동으로 노치 오프/온, 브레이크 해제/작동하는 기능을 탑재한다.
2. 1. 전기적 절연
2. 2. 전력 계통 분리
절연 구간은 서로 다른 전력 계통을 분리하기 위해 설치된다. 절연 구간이 설치되는 유형은 다음과 같다.- 직류 전철화 구간과 교류 전철화 구간의 경계 (전류 구분 섹션)
- 같은 전철화 방식이지만, 사용 전압이 다른 구간의 경계 (전압 구분 섹션)
- 같은 전철화 방식, 전압의 교류 전철화 구간에서 교류 전류의 위상이 다른 구간의 경계 (이상 구분 섹션)
- 교류 전철화 구간에서 사용하는 주파수가 다른 구간의 경계 (주파수 구분 섹션)
- 전철화 방식, 전압이 동일한 경우, 상호 직통 운전을 하는 회사 간(해외에서는 국가 간) 전원 분리 (전원 구분 섹션)
- 다른 전철화 방식, 전압을 사용하는 노선끼리 평면 교차하는 지점 (평면 구분 섹션)
직류 전철화 구간과 교류 전철화 구간 사이의 절연 구간은 '교직 섹션', 교류 전철화 구간 사이는 '교교 섹션'이라고도 한다.
절연 구간은 애자나 섬유강화플라스틱(FRP)으로 만들어진 절연체를 급전선에 삽입하거나, 2개의 에어섹션 사이에 무가압 구간을 설치하는 "중간 섹션 방식"으로 절연한다. 열차가 주행 상태로 통과하면 큰 아크 방전이 발생하므로, 기관사는 "가선 사구간 표지"를 확인하고 관성 주행해야 한다.
일본국유철도는 1964년 동해도 신칸센 개업에 즈음하여, 급전 구분 전환 섹션 방식을 개발하여 관성 주행 없이 이상 구분 섹션을 통과할 수 있도록 했다. N700계는 디지털 ATC와 연동하여 전환 섹션 통과 전후 자동으로 노치 조작 및 브레이크 작동을 한다.
2. 3. 안전 및 유지보수
3. 절연구간의 종류
토리데(앞쪽: 직류) - 후지시로(뒤쪽: 교류) 간]]
데드섹션은 애자나 FRP 등으로 만들어진 절연체(일본 재래선에서 길이 약 8m)를 급전선에 삽입하는 방식, 주로 유럽의 본선에서 볼 수 있는 2개의 에어섹션 사이에 무가압 구간을 설치하는 “중간 섹션 방식” 중 어느 한 방식으로 절연을 하지만, 다음과 같은 주의가 필요하다.
- 열차가 주행 상태로 통과하면 팬터그래프가 그 전까지의 송전 구간을 빠져나온 순간에 큰 아크가 발생하여 위험하므로, 그 앞에 “가선 사구간 표지”를 설치해 두고 기관사는 이를 확인하여, 관성 주행 상태로 통과시킬 필요가 있다.
- 팬터그래프는 용수철 힘으로 상승시키는 구조이기 때문에, 무가선 상태에서 상승, 튀어 오름에 의한 파손 가능성 때문에, 무가압 구간은 통전은 하지 않더라도 가선 또는 그 대체물을 칠 필요가 있다.
- 또한, 열차가 주행하는 궤도의 레일은, 주전동기에서 사용된 전력을 변전소로 되돌리는 역할이 있기 때문에, 데드섹션 내에서는, 레일에 절연 이음매라고 불리는 틈을 설치함으로써 레일에 절연 구간을 설치하고 있지만, 이것으로는 신호기의 제어에 사용되는 궤도회로의 전류를 레일에 흘릴 수 없으므로, 임피던스 본드를 절연 구간의 선로 옆에 설치하여, 궤도회로의 전류만을 흘리는 역할을 하도록 하는 경우가 있다.
상술한 예 3.의 이상 구분 섹션은 교류 전철화 구간에 곳곳에 존재하지만, 전술한 중간 섹션 방식에서는 고속 하에서 기관사가 가선 사구간 표지를 놓치기 쉽고, 관성 주행이 속도 유지를 방해하기 때문에 데드섹션의 수를 늘릴 수 없다. 즉, 변전소의 수를 늘리는 것이 어렵기 때문에 열차 편수와 편성 길이에 제약을 받는 결점이 있지만, TGV나 KTX 등의 고속철도는 이 방식 하에서 운행되고 있다.
이에 대해 일본국유철도는 1964년의 동해도 신칸센 개업에 즈음하여, 2개의 에어섹션 사이에 약 1km의 중간 섹션을 설치하고, 그것이 진공 개폐기를 거쳐 변전소나 급전 구분소에 연결되어 있으며, 열차가 중간 섹션 통과 중에 진공 개폐기에 의해 전원을 0.05~0.3초 정도의 무전 시간을 거쳐, 진행 후방 측에서 진행 전방 측 변전소로 자동으로 전환하는 '''급전''' 구분 전환 섹션 방식을 개발하여, 관성 주행하지 않고 이상 구분 섹션을 통과할 수 있도록 했다.
- 그러나, 가속 또는 회생 제동이 작동 중에 섹션을 통과하면 무전 시간의 시작・종료 시 차량 제어 장치가 일정 시간 정지 후, 풀 파워로 재시도하기 때문에 전후 방향의 충격이 발생한다. 이것을 피하기 위해 전환 섹션의 위치를 기억해 두고, 자주적으로 관성 주행 상태로 통과하는 기관사도 있다. 또한 N700계에서는 디지털 ATC와 연동시켜, 전환 섹션에 이르기 전에 자동으로 노치 오프・브레이크 해제, 통과 후에 노치 온・브레이크 작동하는 기구를 탑재한다.
3. 1. 교류-직류 절연구간 (교-직 절연구간)
한국에서는 절연구간을 '데드섹션'이라고 부른다.수도권 전철 1호선 (서울교통공사 1호선·경부선)의 서울역(지하) - 남영역 구간, 수도권 전철 1호선 (서울교통공사 1호선·경원선)의 청량리역(지하) - 회기역 구간, 수도권 전철 4호선 (서울교통공사 4호선·과천선)의 남태령역 - 숭실대입구역 구간, 그리고 인천국제공항철도·서울 지하철 9호선의 김포공항역 구내(연락선상, 현재 영업 열차 통과 없음)가 교류-직류 절연구간에 해당하며, 모두 직류 1500V와 교류 25kV·60Hz를 사용한다.


과거 수도권 전철 경의·중앙선 (용산 - 이촌역) 구간의 한강대교 직하 통과 구간에 차량한계가 작은 관계로 데드섹션이 설치되었으나, 2017년 6월 섹션 이전으로 해소되었다.
교류 전철화 구간에는 다수의 상이한 위상 구분 섹션이 존재한다. 데드섹션을 사이에 둔 구간에서는 같은 노선이라도 사용 가능한 차량이 다르며, 대부분의 경우 운전 계통이나 배차 간격 등 수송 자체가 분단되어 있다. 나스시오바라역(黒磯駅)처럼 별개 노선처럼 되어 있는 경우도 있다.
직류·교류 전철은 고가인 데다 단행 운전이 불가능하기 때문에, 데드섹션을 넘는 구간의 로컬 수송은 전선 전철화에도 불구하고, 우고선(羽越本線) 등과 같이 인근의 비전철화 노선과 공통 운용하는 기동차를 운행하는 노선도 있다.
또한, 센세키 도호쿠 라인(仙石東北ライン)처럼 선로는 연결되어 직통 열차도 운행하고 있지만, 일정 거리를 비전철화로 하여 가선 자체는 연결되어 있지 않은 경우도 존재하며, 이 경우에도 기동차를 사용한다.
조반선 토리데(직류) - 후지시로(교류) 간, 미토선 오야마(직류) - 오다바야시(교류) 간, 도호쿠 본선 쿠로이소(직류) - 타카쿠(교류) 간, 우에쓰 본선 무라카미(직류) - 마지마(교류) 간, 수도권 신도시 철도쓰쿠바 익스프레스선 모리야(직류) - 미라이히라(교류) 간, 에치고토키메키 철도니혼카이 히스이 라인 카지야시키(직류) - 에치고오시가에 히스이 해안(교류) 구간, 나나오 선 나카쓰하타(직류) - 쓰바타(교류) 구간, 하피라인 후쿠이 하피라인 후쿠이 선 쓰루가(직류) - 미나미이마죠(교류) 구간(하행선은 호쿠리쿠 터널 입구의 쓰루가 쪽으로 약 200m, 상행선은 하행선보다 약 500m 더 쓰루가 쪽으로 설치) 등이 있다.[6][7][4][5]
산요 본선 모지 역 구내(하행용 2곳, 상행용 1곳)에도 절연구간이 있다. 하행 여객 열차는 3·4번선 시모노세키 측 시서스 크로싱 포인트 직전 섹션(26m)을, 화물 열차는 기타큐슈 화물 터미널 역 방향 중선 고쿠라 쪽 섹션을 통과한다. 상행 열차는 5·6번선 시모노세키 측 시서스 크로싱 포인트 이후에서 섹션을 통과한다.
산요 본선 신시모노세키 역(산요 신칸센 신시모노세키 정비기지) 구내에도 궤간가변전차의 산요 신칸센 진입 및 직류·교류 전환 시험용으로 설치된 절연구간이 있었으나, 2016년 7월 현재 궤간가변장치가 철거되어 사용 중지 상태이다.
3. 2. 교류-교류 절연구간 (교-교 절연구간)
교류-교류 절연구간은 교류 급전 구간에서 위상차, 전압 차이, 주파수 차이, 급전 방식 차이 등에 의해 발생한다. 데드섹션을 사이에 두고 같은 노선이라도 사용 가능한 차량이 다르며, 운전 계통이나 배차 간격 등 수송 자체가 분단되는 경우가 많다. 나스시오바라역(黒磯駅)처럼 별개 노선처럼 되어 있는 경우도 있다.우고선(羽越本線) 등 일부 구간에서는 인근 비전철화 노선과 공통 운용하는 기동차를 운행하기도 한다. 센세키 도호쿠 라인(仙石東北ライン)처럼 선로는 연결되어 직통 열차도 운행하지만, 일정 거리를 비전철화하여 가선 자체는 연결되어 있지 않은 경우도 있다.
일본에서는 서로 다른 주파수의 교류 전력을 데드섹션으로 연결한 사례는 없지만, 호쿠리쿠 신칸센 가루이자와(50 Hz) - 사쿠다이라(60 Hz) 구간 (신가루이자와 전철화 구분소), 조에쓰묘코(60 Hz) - 이토이가와(50 Hz) 구간 (신타카다 전철화 구분소), 이토이가와(50 Hz) - 쿠로베우나즈키온센(60 Hz) 구간 (신이토이가와 전철화 구분소)처럼 전환 구간을 통해 서로 다른 주파수의 교류 전력을 연결하는 경우가 있다. 이들 연결 지점에는 무전 구간이 존재하지 않는다.
교류 전철화 구간에서 상이한 위상 구분 섹션은 설치 사례가 많다.
- 에치고토키메키 철도니혼카이 히스이 라인 카지야시키(직류) - 에치고오시가에 히스이 해안(교류) 구간[6][7]
- 나나오 선 나카쓰하타(직류) - 쓰바타(교류) 구간
- 하피라인 후쿠이 하피라인 후쿠이 선 쓰루가(직류) - 미나미이마죠(교류) 구간
- 산요 본선 모지 역 구내(하행용 2곳, 상행용 1곳)
- 산요 본선 신시모노세키 역(산요 신칸센 신시모노세키 정비기지) 구내
- 도호쿠 신칸센·오우 본선 후쿠시마 역 구내(야마가타 신칸센 직통 열차용)
- 도호쿠 신칸센·다자와코 선 모리오카 역 구내(아키타 신칸센 직통 열차용)
- 홋카이도 신칸센·해협선 신츄코쿠 신호장 구내(재래선용)
- 홋카이도 신칸센·해협선 키코우치 역 구내(재래선용)
3. 3. 기타 절연구간
JR 동일본 우쓰노미야 선(도호쿠 본선)・도부 니코 선 쿠리하시 역 구내에는 2006년 3월 18일부터 신주쿠와 도부니코・키누가와온센을 잇는 직통 특급 열차 운행을 위해 연락선이 건설되었다. 양 선 모두 직류 1500V 전철화이지만, 변전소가 양사에서 다르기 때문에 연락선 가선에서의 전원 혼촉 방지를 위해 수십 미터 정도의 섹션이 설치되었다. 단, 섹션 내의 가선은 단로기를 거쳐 도부 측 급전선에 연결되어 있어 도부 측 전원으로 가압하는 것도 가능하다.JR 도카이 고텐바 선・오다큐 오다와라 선 마쓰다 역 구내에는 특급 「후지산」이 사용하는 연락선에 길이 10m 정도의 섹션이 설치되어 있다. 쿠리하시 역 구내와 마찬가지로 무전 구간 내의 가선은 단로기를 거쳐 오다큐 측 급전선에 연결되어 있어 오다큐 측 전원으로 가압하는 것도 가능하다.
JR 동일본 다카사키 선・치치부 철도 치치부 본선 쿠마가야 역 구내에는 다카사키 선 하행 본선과 치치부 철도의 건널목 위에 길이 수 미터 정도의 섹션이 설치되어 있지만, 현재 건널목에는 차단기로 침목이 묶여 있어 사용되지 않는다.
JR 도카이 도카이도 본선・이즈하코네 철도 슌토 선 미시마 역 구내에는 JR 선과 이즈하코네 선의 연락선에 무전 구간은 슬라이더 없는 직류용 섹션 절연체 1개분으로 불과 수십 센티미터의 매우 짧은 섹션이 설치되어있다. 슌토 선 승압 전에는 1500V/600V의 이전압 접속 데드섹션이었다.
한신 난바 선 사쿠라가와 역 구내에는 킨테쓰 난바 선용 전류선과 본선의 분기기 부근에 길이 수m 정도의 섹션이 설치되어 있다.
세이부 치치부 선 세이부 치치부 역 구내, 후지산록 전기철도 후지큐행 선・JR 동일본 중앙 본선 오쓰키 역 구내에도 연락선 위에 수 미터 정도의 섹션이 설치되어 있다.
4. 절연구간의 기술적 특징
4. 1. 절연구간의 구성
4. 2. 절연구간 통과 방법
8200호대 전기 기관차는 타행표지 통과시 '절연구간버튼'을 누른 후 타행하면 자동으로 MCB가 차단되며 미세하게 회생제동이 동작한다. 이때 발생한 전류로 객차에 전원을 공급하여 절연구간 통과시에도 객실등이나 기타 전기장치들이 끊이지 않고 동작할 수 있도록 한다. 전원을 공급하지 않는 경우에는 타행표지에서 MCB를 차단하고, 역행표지에서 MCB 투입 후 전도운전한다.전동차·전기 기관차가 섹션 통과 직전에 마스콘을 노치오프(노치 되돌림)하여 주회로를 개방하고 관성으로 주행한 후, 직후에 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환한 다음 데드섹션을 통과한다. 그때는 교류 차단기로 주회로를 일단 차단한 후, 교직변환기로 전환을 실시하고, 전환 목표 전력을 감지하면 교류 차단기로 다시 주회로가 닫히는 동작을 자동으로 실시하여, 다시 힘행·제동이 가능해지는 전원 전환 방식이다.
예를 들어 직류에서 교류로 전환하는 경우, 교류 차단기의 주회로 개방→교직변환기의 회로 전환(직류 회로 개방, 교류 회로 폐쇄)→섹션 통과→교류 감지→순차적으로 자동적으로 교류 차단기의 주회로 폐쇄가 된다.
이는 일본의 시스템을 한국에 도입한 것이다. 한국철도 1000호대 전동차가 그 예이다. 유럽에서는 주행 중에 팬터그래프를 내려 회로를 전환하고, 그 후 팬터를 올리는 방법으로 전환한다.
섹션 통과 시 설계 연도가 오래된 전동차의 경우에는, 일시적으로 헤드라이트는 한쪽만 점등되고, 실내 조명이 꺼지고 냉난방이 정지하는 동시에, 축전지로부터의 전원에 의해 비상등만 점등한다. 이것은 회로를 전환할 때 차단기(브레이커)가 작동하여 일시적으로 편성 전체가 정전 상태가 되기 때문이다.
한편 설계 연도가 새로운 차량에서는, 종별·행선 표시가 사라지지만, 보조 전원(수 초간 허용)으로 차내등이 점등하거나, 조명을 직류 전원(수분간의 정전을 허용)으로 하고 있기 때문에 소등하지 않지만, 냉난방 장치 등은 일단 정지하기 때문에 재가동할 때의 소리로 섹션 통과를 판단할 수 있다. 기관차로부터 난방 전원을 공급하고 있는 일부의 객차는, 냉난방이 멈추는 예가 있다(국철 50계 객차).
전동차·전기 기관차는 절연구간을 통과하기 직전에 마스콘을 노치오프(노치 되돌림)하여 주회로를 개방하고 관성으로 주행한다. 직후에 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환한 다음 데드섹션을 통과한다. 그때는 교류 차단기로 주회로를 일단 차단한 후, 교직변환기로 전환을 실시하고, 전환 목표 전력을 감지하면 교류 차단기로 다시 주회로가 닫히는 동작을 자동으로 실시하여, 다시 힘행·제동이 가능해지는 전원 전환 방식이다. 예를 들어 직류에서 교류로 전환하는 경우, 교류 차단기의 주회로 개방→교직변환기의 회로 전환(직류 회로 개방, 교류 회로 폐쇄)→섹션 통과→교류 감지→순차적으로 자동적으로 교류 차단기의 주회로 폐쇄가 된다. 한국에서도 일본의 시스템을 도입하여 이 방법으로 전환한다.
절연구간 통과 시 설계 연도가 오래된 전동차의 경우에는, 일시적으로 헤드라이트는 한쪽만 점등되고, 실내 조명이 꺼지고 냉난방이 정지하는 동시에, 축전지로부터의 전원에 의해 비상등만 점등한다. 이것은 회로를 전환할 때 차단기(브레이커)가 작동하여 일시적으로 편성 전체가 정전 상태가 되기 때문이다.
한편 설계 연도가 새로운 차량에서는, 종별·행선 표시가 사라지지만, 보조 전원(수 초간 허용)으로 차내등이 점등하거나, 조명을 직류 전원(수분간의 정전을 허용)으로 하고 있기 때문에 소등하지 않지만, 냉난방 장치 등은 일단 정지하기 때문에 재가동할 때의 소리로 섹션 통과를 판단할 수 있다.
지상측에서도 차량측의 전환 잊음 방지의 관점에서, 표식 설치·브링커 라이트의 점멸·차량에 탑재된 ATS나 ATC를 사용하여, 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환하지 않고, 모든 조작을 자동으로 실시하는 자동 전환 장치의 도입 등의 대책을 실시하고 있다.
4. 2. 1. 전기기관차
8200호대 전기 기관차는 타행표지 통과시 '절연구간버튼'을 누른 후 타행하면 자동으로 MCB가 차단되며 미세하게 회생제동이 동작한다. 이때 발생한 전류로 객차에 전원을 공급하여 절연구간 통과시에도 객실등이나 기타 전기장치들이 끊이지 않고 동작할 수 있도록 한다. 전원을 공급하지 않는 경우에는 타행표지에서 MCB를 차단하고, 역행표지에서 MCB 투입 후 전도운전한다.전동차·전기 기관차가 섹션 통과 직전에 마스콘을 노치오프(노치 되돌림)하여 주회로를 개방하고 관성으로 주행한 후, 직후에 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환한 다음 데드섹션을 통과한다. 그때는 교류 차단기로 주회로를 일단 차단한 후, 교직변환기로 전환을 실시하고, 전환 목표 전력을 감지하면 교류 차단기로 다시 주회로가 닫히는 동작을 자동으로 실시하여, 다시 힘행·제동이 가능해지는 전원 전환 방식이다.
예를 들어 직류에서 교류로 전환하는 경우, 교류 차단기의 주회로 개방→교직변환기의 회로 전환(직류 회로 개방, 교류 회로 폐쇄)→섹션 통과→교류 감지→순차적으로 자동적으로 교류 차단기의 주회로 폐쇄가 된다.
이는 일본의 시스템을 한국에 도입한 것이다. 한국철도 1000호대 전동차가 그 예이다. 유럽에서는 주행 중에 팬터그래프를 내려 회로를 전환하고, 그 후 팬터를 올리는 방법으로 전환한다.
섹션 통과 시 설계 연도가 오래된 전동차의 경우에는, 일시적으로 헤드라이트는 한쪽만 점등되고, 실내 조명이 꺼지고 냉난방이 정지하는 동시에, 축전지로부터의 전원에 의해 비상등만 점등한다. 이것은 회로를 전환할 때 차단기(브레이커)가 작동하여 일시적으로 편성 전체가 정전 상태가 되기 때문이다.
한편 설계 연도가 새로운 차량에서는, 종별·행선 표시가 사라지지만, 보조 전원(수 초간 허용)으로 차내등이 점등하거나, 조명을 직류 전원(수분간의 정전을 허용)으로 하고 있기 때문에 소등하지 않지만, 냉난방 장치 등은 일단 정지하기 때문에 재가동할 때의 소리로 섹션 통과를 판단할 수 있다. 기관차로부터 난방 전원을 공급하고 있는 일부의 객차는, 냉난방이 멈추는 예가 있다(국철 50계 객차).
4. 2. 2. 전기동차
전동차·전기 기관차는 절연구간을 통과하기 직전에 마스콘을 노치오프(노치 되돌림)하여 주회로를 개방하고 관성으로 주행한다. 직후에 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환한 다음 데드섹션을 통과한다. 그때는 교류 차단기로 주회로를 일단 차단한 후, 교직변환기로 전환을 실시하고, 전환 목표 전력을 감지하면 교류 차단기로 다시 주회로가 닫히는 동작을 자동으로 실시하여, 다시 힘행·제동이 가능해지는 전원 전환 방식이다. 예를 들어 직류에서 교류로 전환하는 경우, 교류 차단기의 주회로 개방→교직변환기의 회로 전환(직류 회로 개방, 교류 회로 폐쇄)→섹션 통과→교류 감지→순차적으로 자동적으로 교류 차단기의 주회로 폐쇄가 된다. 한국에서도 일본의 시스템을 도입하여 이 방법으로 전환한다.절연구간 통과 시 설계 연도가 오래된 전동차의 경우에는, 일시적으로 헤드라이트는 한쪽만 점등되고, 실내 조명이 꺼지고 냉난방이 정지하는 동시에, 축전지로부터의 전원에 의해 비상등만 점등한다. 이것은 회로를 전환할 때 차단기(브레이커)가 작동하여 일시적으로 편성 전체가 정전 상태가 되기 때문이다.
한편 설계 연도가 새로운 차량에서는, 종별·행선 표시가 사라지지만, 보조 전원(수 초간 허용)으로 차내등이 점등하거나, 조명을 직류 전원(수분간의 정전을 허용)으로 하고 있기 때문에 소등하지 않지만, 냉난방 장치 등은 일단 정지하기 때문에 재가동할 때의 소리로 섹션 통과를 판단할 수 있다.
지상측에서도 차량측의 전환 잊음 방지의 관점에서, 표식 설치·브링커 라이트의 점멸·차량에 탑재된 ATS나 ATC를 사용하여, 운전사가 스위치 또는 레버로 수동으로 전기 방식을 전환하지 않고, 모든 조작을 자동으로 실시하는 자동 전환 장치의 도입 등의 대책을 실시하고 있다.
4. 3. 관련 설비
5. 절연구간의 설치 기준 및 현황
절연구간은 열차가 동력 공급 없이 관성(타력)으로 주행 가능하도록 평탄지 또는 내리막, 직선 구간에 설치하는 것이 이상적이다. 부득이한 경우 곡선 반경은 800m 이상이어야 하고 오르막 5‰ 보다는 기울기가 완만해야 한다.[10]
일반적으로 SS(전철변전소), SP(급전구분소)가 설치된 구간에 절연구간이 설정된다. 또, SSP(보조급전구분소)의 급전구분 기능을 활성화시키면 해당 구간 역시 절연구간이 된다.
- 수도권 전철 (직류 1,500V ↔ 교류 25,000V 60Hz)
- * 지하서울역 ↔ 남영역
- * 지하청량리역 ↔ 회기역
- * 남태령역 ↔ 선바위역: 이 구간은 꽈배기굴이라고도 불리며 진행방향도 바뀐다.
- 도시철도 연결선(전차선이 없는 구간)
- * 도봉산역 구내
- * 동암역 ↔ 간석오거리역
- * 부산진역 구내
- * 김포공항역 구내(서울 지하철 9호선 ↔️ 공항철도)
- 수도권 전철(교류-교류 절연구간)
- * 의정부역 ↔ 회룡역: 의정부SS
- * 구로역 ← 구일역 → 개봉역: 구로SS
- * 송내역 ↔ 부개역: 부개SP
- * 도화역 ↔ 제물포역: 주안SS
- * 구로역 ↔ 가산디지털단지역: 구로SS, 경인선 교차
- * 관악역 ↔ 안양역: 안양SP
- * 군포역 ↔ 금정역: 금정SS(의왕역 ↔ 군포역 구간의 의왕SS에서 이설)
- * 수원역 ↔ 세류역: 수원SP
- * 서정리역 ↔ 평택지제역: 평택SS, 상하1선을 운행하는 도시통근형 전기동차에 한해 팬터그래프 하강
- * 회기역 ↔ 중랑역: 회기SP, 경원선 교차
- * 구리역 ↔ 도농역: 구리SS
- * 신원역 ↔ 국수역: 국수SP
- * 수리산역 ↔ 대야미역: 금정SP
- * 모란역 ↔ 야탑역: 모란SS, 종단기울기 19‰로 설계기준(설치기준 10‰ 미만) 초과
- * 이촌역 ↔ 서빙고역: 이촌SS(용산역~이촌역 구간에서 이설)
- * 한국항공대역 ↔ 강매역: 고양SS
- * 양재역 ↔ 양재시민의숲역: 매헌SS
- * 금천구청역 ↔ 광명역: 소하SP, 전차선 높이 변화로 고속기관차는 팬터그래프 위치 전환
- * 서울역 ↔ 신촌역: 서울SP
- * 왕십리역 ↔ 서울숲역: 왕십리SP
- * 용유차량기지역 ↔ 인천국제공항역: 용유SS
- * 신내역 ↔ 갈매역: 갈매SP
- * 마석역 ↔ 대성리역: 마석SS
- * 가평역 ↔ 굴봉산역: 가평SP
- * 김유정역 ↔ 남춘천역: 남춘천SS
- * 곤지암역 ↔ 신둔도예촌역: 곤지암SP
- * 수원역 ↔ 고색역: 고색SP
- * 사리역 ↔ 한대앞역: 한대앞SP
- * 소래포구역 ↔ 월곶역: 시흥SP
- * 신분당선 정자역 ↔ 수인·분당선 미금역 연결선
- * 공항철도 직결선 김포공항역 ↔ 경의선 수색역
- 수도권 전철 서해선
- * 신천역 ↔ 신현역: 신현SS
일본에서는 여러 철도 노선에서 절연구간이 설치되어 운영되고 있다.
동일본 여객철도(JR 동일본)의 경우, 조반선은 도리데역과 후지시로역 사이, 미토선은 오야마 역과 오다바야시 역 사이, 우에쓰 본선은 무라카미 역과 마지마역 사이, 도호쿠 본선은 구로이소역 구내에 절연구간이 설치되어 있다. 호쿠리쿠 신칸센은 가루이자와역과 사쿠다이라역 사이에, 오우 본선은 후쿠시마 역과 사사키노역 사이, 다자와코선은 모리오카역과 오카마역 사이에 절연구간이 있다.
서일본 여객철도(JR 서일본)의 경우, 호쿠리쿠 본선은 가지야시키역과 이토이가와역 사이, 쓰루가역과 미나미이마조역 사이, 도야마역 구내에 절연구간이 설치되어 있다. 나나오 선은 나카쓰바타역과 쓰바타역 사이에 절연구간이 있다.
규슈 여객철도(JR 규슈)의 산요 본선은 모지역 구내에 절연구간이 설치되어 있다.
수도권 신도시 철도의 쓰쿠바 익스프레스 선은 모리야 역과 미라이다이라 역 사이에 절연구간이 설치되어 있다.
독일에서는 절연구간 예고표지로 El 1v, 타행표지로 El 1, 역행표지로 El 2를 사용한다. 타행표지의 형태는 중간이 끊어진 U자형, 역행표지의 형태는 U자형이다. 독일과 오스트리아에서는 파란 배경에 흰색 표지를 사용하며, 스위스에서는 같은 U자형을 사용하나 노란색 배경에 검은색 표지를 사용한다.
메트로노스 철도 뉴헤이븐선의 마운트 버논 이스트 역과 펠럼 역 사이에는 절연구간이 있다. 마운트 버논 이스트 역 측은 교류 팬터그래프 집전, 펠럼 역 측은 직류 제삼궤조이기 때문에, 이 구간을 통과하는 열차는 주행 중에 팬터그래프를 올리고 내린다.
레티셰 철도의 생모리츠역 6번선과 폰트레지나역 3번선에는 교류/직류를 지상에서 전환 가능한 선로가 있다. 다만 두 종류의 전철화 방식을 넘나들어 운행하는 열차는 매우 제한적이다.
홍콩철도 동철선은 홍함역 이북(하문전 부근 애민촌), 타이위이역 이남, 대학역 이북(마료수이 홍콩 과학원 부근), 펀링역 이남(구룡갱 부근), 뤄후역 이북(중국 본토와의 국경)에 절연구간이 있다.
중화인민공화국의 고속철도는 홍콩 서구룡역 역내(승하차 구역)까지 중국 영토 내(홍콩 내에서는 지상으로 나오지 않음)에 역이 있으며, (중국 ↔ 홍콩) 국경이 있다. 전력 공급은 홍콩에서 관세를 통과하는지, 본토에서 연장 급전하는지는 불명확하다.
홍콩철도 서철선은 틴슈이웨이역 이서(랑톈루 부근), 짐상루역 이남(하베이, 서철선 대람터널의 짐톈 입구 부근), 춘완서역 이남(서철선 콰이퐁터널)에 절연구간이 있다. 홍콩철도 마온산선은 더이스트시티역 이남, 타이위이역 이남에 절연구간이 있다.
5. 1. 설치 기준
절연구간은 열차가 동력 공급 없이 관성(타력)으로 주행 가능하도록 평탄지 또는 내리막, 직선 구간에 설치하는 것이 이상적이다. 부득이한 경우 곡선 반경은 800m 이상이어야 하고 오르막 5‰ 보다는 기울기가 완만해야 한다.[10]5. 2. 대한민국
일반적으로 SS(전철변전소), SP(급전구분소)가 설치된 구간에 절연구간이 설정된다. 또, SSP(보조급전구분소)의 급전구분 기능을 활성화시키면 해당 구간 역시 절연구간이 된다.- 수도권 전철 (직류 1,500V ↔ 교류 25,000V 60Hz)
- * 지하서울역 ↔ 남영역
- * 지하청량리역 ↔ 회기역
- * 남태령역 ↔ 선바위역: 이 구간은 꽈배기굴이라고도 불리며 진행방향도 바뀐다.
- 도시철도 연결선(전차선이 없는 구간)
- * 도봉산역 구내
- * 동암역 ↔ 간석오거리역
- * 부산진역 구내
- * 김포공항역 구내(서울 지하철 9호선 ↔️ 공항철도)
- 수도권 전철(교류-교류 절연구간)
- * 의정부역 ↔ 회룡역: 의정부SS
- * 구로역 ← 구일역 → 개봉역: 구로SS
- * 송내역 ↔ 부개역: 부개SP
- * 도화역 ↔ 제물포역: 주안SS
- * 구로역 ↔ 가산디지털단지역: 구로SS, 경인선 교차
- * 관악역 ↔ 안양역: 안양SP
- * 군포역 ↔ 금정역: 금정SS(의왕역 ↔ 군포역 구간의 의왕SS에서 이설)
- * 수원역 ↔ 세류역: 수원SP
- * 서정리역 ↔ 평택지제역: 평택SS, 상하1선을 운행하는 도시통근형 전기동차에 한해 팬터그래프 하강
- * 회기역 ↔ 중랑역: 회기SP, 경원선 교차
- * 구리역 ↔ 도농역: 구리SS
- * 신원역 ↔ 국수역: 국수SP
- * 수리산역 ↔ 대야미역: 금정SP
- * 모란역 ↔ 야탑역: 모란SS, 종단기울기 19‰로 설계기준(설치기준 10‰ 미만) 초과
- * 이촌역 ↔ 서빙고역: 이촌SS(용산역~이촌역 구간에서 이설)
- * 한국항공대역 ↔ 강매역: 고양SS
- * 양재역 ↔ 양재시민의숲역: 매헌SS
- * 금천구청역 ↔ 광명역: 소하SP, 전차선 높이 변화로 고속기관차는 팬터그래프 위치 전환
- * 서울역 ↔ 신촌역: 서울SP
- * 왕십리역 ↔ 서울숲역: 왕십리SP
- * 용유차량기지역 ↔ 인천국제공항역: 용유SS
- * 신내역 ↔ 갈매역: 갈매SP
- * 마석역 ↔ 대성리역: 마석SS
- * 가평역 ↔ 굴봉산역: 가평SP
- * 김유정역 ↔ 남춘천역: 남춘천SS
- * 곤지암역 ↔ 신둔도예촌역: 곤지암SP
- * 수원역 ↔ 고색역: 고색SP
- * 사리역 ↔ 한대앞역: 한대앞SP
- * 소래포구역 ↔ 월곶역: 시흥SP
- * 신분당선 정자역 ↔ 수인·분당선 미금역 연결선
- * 공항철도 직결선 김포공항역 ↔ 경의선 수색역
- 수도권 전철 서해선
- * 신천역 ↔ 신현역: 신현SS
5. 2. 1. 수도권 전철
한국에서는 데드섹션을 '''절연구간'''이라고 부른다.모두 직류 1500V와 교류 25kV·60Hz를 사용한다.
- 수도권 전철 1호선(서울교통공사 1호선·경부선) : 서울역(지하) - 남영역
- 수도권 전철 1호선(서울교통공사 1호선·경원선) : 청량리역(지하) - 회기역
- 수도권 전철 4호선(서울교통공사 4호선·과천선) : 남태령역 - 숭실대입구역
- 인천국제공항철도·서울 지하철 9호선: 김포공항역 구내(연락선상. 현재는 영업 열차의 통과는 없다)
이 외에도 교류 전철화 구간에 다수의 상이한 위상 구분 섹션이 존재한다.
과거 특수한 경우로 수도권 전철 경의·중앙선(교류 전철화)의 용산 - 이촌역 구간에서 중간의 한강대교 직하를 통과하는 구간의 차량한계가 작은 관계로 데드섹션이 설치되어 있었으나, 2017년 6월 섹션의 이전으로 인해 해소되었다.
5. 2. 2. 기타 노선
모두 직류 1500V와 교류 25kV·60Hz를 사용한다.- 인천국제공항철도·서울 지하철 9호선: 김포공항역 구내(연락선상. 현재는 영업 열차의 통과는 없다)
이 외에도 교류 전철화 구간에 다수의 상이한 위상 구분 섹션이 존재한다.
과거 특수한 경우로 수도권 전철 경의·중앙선(교류 전철화)의 용산 - 이촌역 구간에서 중간의 한강대교 직하를 통과하는 구간의 차량한계가 작은 관계로 데드섹션이 설치되어 있었으나, 2017년 6월 섹션의 이전으로 인해 해소되었다.
5. 2. 3. 보조급전구분소 (SSP)
보조급전구분소(SSP)는 급전구분 기능을 활성화하면 해당 구간을 절연 구간으로 만든다.- 수도권 전철
- * 상록수역 ↔ 한대앞역: 한대SSP
- * 초지역 ↔ 안산역: 안산SSP
- * 도심역 ↔ 팔당역: 도심SSP
- * 녹양역 ↔ 덕정역: 덕정SSP
- * 광운대역 ↔ 월계역: 성북SSP
- * 인천역 ↔ 동인천역: 인천SSP
- * 소사역 ↔ 역곡역: 역곡SSP
- * 병점역 ↔ 세마역: 병점SSP
- * 오산역 ↔ 진위역: 진위SSP
- * 평택역 ↔ 성환역: 성환SSP
- * 직산역 ↔ 두정역: 직산SSP
5. 3. 일본
일본에서는 여러 철도 노선에서 절연구간이 설치되어 운영되고 있다.동일본 여객철도(JR 동일본)의 경우, 조반선은 도리데역과 후지시로역 사이, 미토선은 오야마 역과 오다바야시 역 사이, 우에쓰 본선은 무라카미 역과 마지마역 사이, 도호쿠 본선은 구로이소역 구내에 절연구간이 설치되어 있다. 호쿠리쿠 신칸센은 가루이자와역과 사쿠다이라역 사이에, 오우 본선은 후쿠시마 역과 사사키노역 사이, 다자와코선은 모리오카역과 오카마역 사이에 절연구간이 있다.
서일본 여객철도(JR 서일본)의 경우, 호쿠리쿠 본선은 가지야시키역과 이토이가와역 사이, 쓰루가역과 미나미이마조역 사이, 도야마역 구내에 절연구간이 설치되어 있다. 나나오 선은 나카쓰바타역과 쓰바타역 사이에 절연구간이 있다.
규슈 여객철도(JR 규슈)의 산요 본선은 모지역 구내에 절연구간이 설치되어 있다.
수도권 신도시 철도의 쓰쿠바 익스프레스 선은 모리야 역과 미라이다이라 역 사이에 절연구간이 설치되어 있다.
5. 4. 기타 국가
독일에서는 절연구간 예고표지로 El 1v, 타행표지로 El 1, 역행표지로 El 2를 사용한다. 타행표지의 형태는 중간이 끊어진 U자형, 역행표지의 형태는 U자형이다. 독일과 오스트리아에서는 파란 배경에 흰색 표지를 사용하며, 스위스에서는 같은 U자형을 사용하나 노란색 배경에 검은색 표지를 사용한다.메트로노스 철도 뉴헤이븐선의 마운트 버논 이스트 역과 펠럼 역 사이에는 절연구간이 있다. 마운트 버논 이스트 역 측은 교류 팬터그래프 집전, 펠럼 역 측은 직류 제삼궤조이기 때문에, 이 구간을 통과하는 열차는 주행 중에 팬터그래프를 올리고 내린다.
레티셰 철도의 생모리츠역 6번선과 폰트레지나역 3번선에는 교류/직류를 지상에서 전환 가능한 선로가 있다. 다만 두 종류의 전철화 방식을 넘나들어 운행하는 열차는 매우 제한적이다.
홍콩철도 동철선은 홍함역 이북(하문전 부근 애민촌), 타이위이역 이남, 대학역 이북(마료수이 홍콩 과학원 부근), 펀링역 이남(구룡갱 부근), 뤄후역 이북(중국 본토와의 국경)에 절연구간이 있다.
중화인민공화국의 고속철도는 홍콩 서구룡역 역내(승하차 구역)까지 중국 영토 내(홍콩 내에서는 지상으로 나오지 않음)에 역이 있으며, (중국 ↔ 홍콩) 국경이 있다. 전력 공급은 홍콩에서 관세를 통과하는지, 본토에서 연장 급전하는지는 불명확하다.
홍콩철도 서철선은 틴슈이웨이역 이서(랑톈루 부근), 짐상루역 이남(하베이, 서철선 대람터널의 짐톈 입구 부근), 춘완서역 이남(서철선 콰이퐁터널)에 절연구간이 있다. 홍콩철도 마온산선은 더이스트시티역 이남, 타이위이역 이남에 절연구간이 있다.
6. 절연구간과 관련된 문제점 및 개선 방안
절연 구간을 통과할 때 다양한 문제가 발생할 수 있다. 1986년 11월 일본국유철도 산요 본선(관문 구간)에서는 니치린이 고쿠라역(후쿠오카현)에서 직류 전원으로 전환하지 못해 운행이 중단되는 사고가 발생했다. 원인은 해당 열차의 선두차인 쿠하481형 500번대 차량에 교직 전환 스위치가 설치되지 않았기 때문이었다.
1995년 6월 8일 JR 동일본 조반선에서는 상행 화물열차 기관사가 토리데 - 후지시로 간 선로 위를 걷는 사람을 발견하고 비상 정차했지만, 정차 위치가 데드섹션 내여서 출발하지 못하고 발이 묶였다. 2004년 2월 6일 JR 서일본 호쿠리쿠 본선에서는 트와이라이트 익스프레스 운전사가 건널목 진입 차량 때문에 급정차했지만, EF81형 전기기관차가 데드섹션 내에 정차하여 구원용 디젤 기관차가 올 때까지 약 1시간 동안 발이 묶였다.
2007년 1월 11일 JR 동일본 미토선에서는 토모베발 오야마행 전차 운전사가 이상한 소리를 감지하고 급정차했으나, 약 45m의 데드섹션 내에 정차하여 후속 열차에 의해 구조되었다. 2010년 1월 14일 JR 동일본 조반선에서는 시운전 중이던 JR 화물 EF510형 전기 기관차(EF510-501)가 토리데 - 후지시로 간 데드섹션 통과 중 고장으로 멈춰 후속 화물열차에 의해 구조되었다.
2014년 2월 4일 JR 서일본 나나오선에서는 가나자와발 나나오행 보통 전차가 차량 고장으로 정차했으나, 데드섹션 내에 정차하여 자력 주행이 불가능해 난방도 되지 않는 영하의 온도에서 2시간 30분 동안 발이 묶였다. 2017년 6월 2일 JR 동일본 도호쿠 본선 쿠로이소역 5번선에서는 역 직원의 실수로 교류 보통열차 가선에 직류가 흘러 장치가 단락되는 사고가 발생했다.
2024년 9월 17일 JR 동일본 미토선에서는 오야마 - 오다바야시 간을 주행 중이던 전차 운전사가 건널목 긴급 정지 신호를 확인하고 정차했으나, 정차 장소가 데드섹션 내여서 정전으로 자력 주행이 불가능해져 승객 약 110명이 약 1시간 10분 동안 차내에 갇혔다. 승객들은 대체 버스로 이동했고, 미토선 운행은 정차 후 약 3시간 40분 후에 재개되었다.
대한민국과 일본에서 절연 구간과 관련된 여러 사고 사례가 있었다.
- 1986년 11월, 일본국유철도 산요 본선(관문 구간)에서는 시모노세키행 니치린 열차가 고쿠라역(후쿠오카현)에서 직류 전원으로 전환이 불가능하여 운행이 중단되는 사고가 발생했다. 원인은 쿠하481형 500번대 차량에 교직 전환 스위치가 설치되지 않았기 때문이었다.
- 1995년 6월 8일, JR 동일본 조반선에서는 상행 화물열차 기관사가 토리데-후지시로 간 선로 위를 걷는 사람을 발견하고 비상 정차했으나, 정차 위치가 데드섹션 내여서 출발할 수 없었다.
- 2004년 2월 6일, JR 서일본 호쿠리쿠 본선에서는 삿포로발 오사카행 상행 침대특급 트와이라이트 익스프레스 운전사가 건널목 진입 차량에 주의하여 급정차했으나, EF81형 전기 기관차의 정차 위치가 데드섹션 내여서 구원용 디젤 기관차가 올 때까지 약 1시간 동안 발이 묶였다.
- 2007년 1월 11일, JR 동일본 미토선에서는 토모베발 오야마행 전차 운전사가 이상한 소리를 느껴 급정차했으나, 약 45m의 데드섹션 내에 정차하여 발이 묶였다. 후속 보통열차에 의해 구조되었다.
- 2010년 1월 14일, JR 동일본 조반선에서는 시운전 중이던 JR 화물 EF510형 전기 기관차(EF510-501)가 토리데-후지시로 간 데드섹션 통과 중 고장으로 발이 묶였다. 후속 화물열차에 의해 구조되었다.
- 2014년 2월 4일, JR 서일본 나나오선에서는 가나자와발 나나오행 보통 전차가 차량 고장으로 정차했으나, 데드섹션 내에 정차하여 자력 주행이 불가능했고, 난방도 되지 않는 영상 0℃에서 2시간 30분 동안 발이 묶였다.
- 2017년 6월 2일, JR 동일본 도호쿠 본선 구로이소역 5번선에서는 당역발 후쿠시마행 E721계 전동차 차체 하부 장치에서 발연 사고가 발생했다. 원인은 역 직원이 6번선의 화물열차와 착각하여 5번선의 교류 보통열차 가선에 직류를 흘려 장치가 단락되었기 때문이다.
- 2024년 9월 17일, JR 동일본 미토선에서는 오야마 - 오다바야시 간을 주행 중이던 오야마발 시모다테행 전차의 운전사가 앞의 건널목의 긴급 정지 신호를 확인하여 전차를 정지시켰지만, 정차 장소가 데드섹션 내였기 때문에 정전으로 자력 주행이 불가능해 승객 약 110명이 약 1시간 10분 동안 차내에 갇혔다. 승객들은 대체 버스로 갈아타고, 미토선의 운행 재개는 정차 후 약 3시간 40분 후였다.
6. 1. 문제점
절연 구간을 통과할 때 다양한 문제가 발생할 수 있다. 1986년 11월 일본국유철도 산요 본선(관문 구간)에서는 니치린이 고쿠라역(후쿠오카현)에서 직류 전원으로 전환하지 못해 운행이 중단되는 사고가 발생했다. 원인은 해당 열차의 선두차인 쿠하481형 500번대 차량에 교직 전환 스위치가 설치되지 않았기 때문이었다.1995년 6월 8일 JR 동일본 조반선에서는 상행 화물열차 기관사가 토리데 - 후지시로 간 선로 위를 걷는 사람을 발견하고 비상 정차했지만, 정차 위치가 데드섹션 내여서 출발하지 못하고 발이 묶였다. 2004년 2월 6일 JR 서일본 호쿠리쿠 본선에서는 트와이라이트 익스프레스 운전사가 건널목 진입 차량 때문에 급정차했지만, EF81형 전기기관차가 데드섹션 내에 정차하여 구원용 디젤 기관차가 올 때까지 약 1시간 동안 발이 묶였다.
2007년 1월 11일 JR 동일본 미토선에서는 토모베발 오야마행 전차 운전사가 이상한 소리를 감지하고 급정차했으나, 약 45m의 데드섹션 내에 정차하여 후속 열차에 의해 구조되었다. 2010년 1월 14일 JR 동일본 조반선에서는 시운전 중이던 JR 화물 EF510형 전기 기관차(EF510-501)가 토리데 - 후지시로 간 데드섹션 통과 중 고장으로 멈춰 후속 화물열차에 의해 구조되었다.
2014년 2월 4일 JR 서일본 나나오선에서는 가나자와발 나나오행 보통 전차가 차량 고장으로 정차했으나, 데드섹션 내에 정차하여 자력 주행이 불가능해 난방도 되지 않는 영하의 온도에서 2시간 30분 동안 발이 묶였다. 2017년 6월 2일 JR 동일본 도호쿠 본선 쿠로이소역 5번선에서는 역 직원의 실수로 교류 보통열차 가선에 직류가 흘러 장치가 단락되는 사고가 발생했다.
2024년 9월 17일 JR 동일본 미토선에서는 오야마 - 오다바야시 간을 주행 중이던 전차 운전사가 건널목 긴급 정지 신호를 확인하고 정차했으나, 정차 장소가 데드섹션 내여서 정전으로 자력 주행이 불가능해져 승객 약 110명이 약 1시간 10분 동안 차내에 갇혔다. 승객들은 대체 버스로 이동했고, 미토선 운행은 정차 후 약 3시간 40분 후에 재개되었다.
6. 2. 사고 사례
대한민국과 일본에서 절연 구간과 관련된 여러 사고 사례가 있었다.- 1986년 11월, 일본국유철도 산요 본선(관문 구간)에서는 시모노세키행 니치린 열차가 고쿠라역(후쿠오카현)에서 직류 전원으로 전환이 불가능하여 운행이 중단되는 사고가 발생했다. 원인은 쿠하481형 500번대 차량에 교직 전환 스위치가 설치되지 않았기 때문이었다.
- 1995년 6월 8일, JR 동일본 조반선에서는 상행 화물열차 기관사가 토리데-후지시로 간 선로 위를 걷는 사람을 발견하고 비상 정차했으나, 정차 위치가 데드섹션 내여서 출발할 수 없었다.
- 2004년 2월 6일, JR 서일본 호쿠리쿠 본선에서는 삿포로발 오사카행 상행 침대특급 트와이라이트 익스프레스 운전사가 건널목 진입 차량에 주의하여 급정차했으나, EF81형 전기 기관차의 정차 위치가 데드섹션 내여서 구원용 디젤 기관차가 올 때까지 약 1시간 동안 발이 묶였다.
- 2007년 1월 11일, JR 동일본 미토선에서는 토모베발 오야마행 전차 운전사가 이상한 소리를 느껴 급정차했으나, 약 45m의 데드섹션 내에 정차하여 발이 묶였다. 후속 보통열차에 의해 구조되었다.
- 2010년 1월 14일, JR 동일본 조반선에서는 시운전 중이던 JR 화물 EF510형 전기 기관차(EF510-501)가 토리데-후지시로 간 데드섹션 통과 중 고장으로 발이 묶였다. 후속 화물열차에 의해 구조되었다.
- 2014년 2월 4일, JR 서일본 나나오선에서는 가나자와발 나나오행 보통 전차가 차량 고장으로 정차했으나, 데드섹션 내에 정차하여 자력 주행이 불가능했고, 난방도 되지 않는 영상 0℃에서 2시간 30분 동안 발이 묶였다.
- 2017년 6월 2일, JR 동일본 도호쿠 본선 구로이소역 5번선에서는 당역발 후쿠시마행 E721계 전동차 차체 하부 장치에서 발연 사고가 발생했다. 원인은 역 직원이 6번선의 화물열차와 착각하여 5번선의 교류 보통열차 가선에 직류를 흘려 장치가 단락되었기 때문이다.
- 2024년 9월 17일, JR 동일본 미토선에서는 오야마 - 오다바야시 간을 주행 중이던 오야마발 시모다테행 전차의 운전사가 앞의 건널목의 긴급 정지 신호를 확인하여 전차를 정지시켰지만, 정차 장소가 데드섹션 내였기 때문에 정전으로 자력 주행이 불가능해 승객 약 110명이 약 1시간 10분 동안 차내에 갇혔다. 승객들은 대체 버스로 갈아타고, 미토선의 운행 재개는 정차 후 약 3시간 40분 후였다.
6. 3. 개선 방안
절연 구간과 관련된 여러 문제점을 해결하고 안전성을 높이기 위해 다음과 같은 기술적, 제도적 개선 방안이 제시된다.기술적 개선 방안
- 자동 절연구간 통과 시스템 도입: 열차가 절연구간에 진입하기 전 자동으로 전력 공급 방식을 전환하고, 절연구간 통과 후 자동으로 원래 전력 공급 방식으로 복귀하는 시스템을 도입하여 기관사의 실수를 방지한다.
- 비상 전력 공급 장치 설치: 절연구간 내에서 열차가 정차했을 경우, 비상 전력을 공급하여 열차가 절연구간을 벗어날 수 있도록 돕는 장치를 설치한다. 예를 들어, 배터리나 예비 발전기를 활용할 수 있다.
- 전력 공급 방식 통합: 가능하다면, 교류와 직류 전력 공급 방식을 통합하여 절연구간 자체를 없애는 방안을 장기적으로 검토한다.
제도적 개선 방안
- 기관사 교육 강화: 기관사들에게 절연구간의 위치와 특성, 그리고 비상 상황 발생 시 대처 요령에 대한 교육을 강화한다.
- 절연구간 식별 강화: 절연구간 전후에 경고 표지판이나 신호등을 설치하여 기관사가 절연구간을 쉽게 인지할 수 있도록 한다.
- 비상 대응 절차 마련: 절연구간 내에서 열차가 정차하는 비상 상황에 대비하여, 승객 안전 확보 및 신속한 구조를 위한 구체적인 대응 절차를 마련하고 정기적인 훈련을 실시한다.
1986년 11월 일본국유철도 산요 본선(관문 구간)에서는 기관사의 실수로 열차가 운행 중단되는 사고가 발생했다. 1995년 6월 8일 JR 동일본 조반선에서는 화물열차가 데드섹션 내에 정차하여 출발이 불가능한 상황이 발생했다. 2004년 2월 6일 JR 서일본 호쿠리쿠 본선에서는 침대특급 트와이라이트 익스프레스가, 2007년 1월 11일 JR 동일본 미토선에서는 전차가 데드섹션 내에 정차하여 발이 묶였다. 2010년 1월 14일 JR 동일본 조반선에서는 시운전 중이던 전기기관차가, 2014년 2월 4일 JR 서일본 나나오선에서는 보통 전차가 데드섹션 내에 정차하여 문제가 발생했다. 2017년 6월 2일 JR 동일본 도호쿠 본선에서는 역 직원의 실수로 장치가 단락되는 사고가 발생했고, 2024년 9월 17일 JR 동일본 미토선에서는 전차가 데드섹션 내에 정차하여 승객들이 갇히는 사고가 발생했다. 이러한 사례들은 절연구간과 관련된 문제점과 개선 필요성을 보여준다.
7. 절연구간 관련 작품
- 니시무라 쿄타로(西村京太郎)의 소설 『특급 시라사기 살인 사건』(特急しらさぎ殺人事件)에서는 데드섹션을 주행 중 차내가 암흑 속에 잠긴 사이 살인이 발생한다. 소설판에서는 『L특급 오도리코호 살인 사건』(L特急踊り子号殺人事件)에 수록되어 있으며, 아키타 서점(秋田書店)에서 발매된 편의점 만화(コンビニコミック) 『토츠가와 경부의 사건 수첩』(十津川警部の事件簿)에도 수록되어 있다.
- 미나가와 료지(皆川亮二)의 만화 『D-LIVE!!』에서는 테러리스트에게 점거당한 슈퍼 히타치를 데드섹션 내에서 팬터그래프를 내림으로써 정지시킨다.
- 야노 아키코(矢野顕子)의 곡 "Night Train Home" (『진짜 마음』(ホントのきもち) 수록)에는 쿠로이소 역(黒磯駅)의 데드섹션이 가사에 등장한다.
- 일본 일렉트리텔 연합(日本エレキテル連合)의 단독 공연 "사전 구간"(死電区間) (DVD, 판매원: 애니플렉스(アニプレックス))은 본 공연을 계기로 2015년 여름 철도 박물관(鉄道博物館 (さいたま市))의 기획전 "모두의 전차전~이번 전차는 테파쿠행입니다~"(みんなのでんしゃ展~今度の電車はてっぱく行きです~)의 "1일 응원 담당"으로 임명되었다.[9]
- 전철로 GO!(電車でGO!)(전철 운전 시뮬레이션 게임)에서는 데드섹션 내를 관성 주행으로 통과하면 보너스가 추가된다. 정차하면 감점된다(일부 작품에서는 '''재출발이 불가능해져 플레이 계속이 불가능해진다'''). 기관차는 상기 조작을 해도 가점이나 감점이 없다.
8. 같이 보기
참조
[1]
간행물
IEC 9/3138/CC Compilation of Comments on 9/3083/CD - IEC 63488 ED1: Railway applications - Technical criteria for the coordinations in neutral-section passing system for train
IEC
[2]
보도자료
日本の新幹線技術を反映した国際的な業界規格が UIC の出版賞を受賞!
https://www.jreast.c[...]
JR東日本
2022-10-26
[3]
잡지
鉄道界
2012-12
[4]
웹사이트
東北本線黒磯駅電気設備改良切換工事に伴う列車運休及びバス代行輸送計画についてのお知らせ
http://www.jreast.co[...]
東日本旅客鉄道株式会社
2017-11-24
[5]
뉴스
交流・直流の切換えは仙台方に…東北本線黒磯駅構内の全面直流化が2018年1月3日に完了へ
https://response.jp/[...]
株式会社イード
2017-11-28
[6]
웹사이트
日本海ひすいライン 糸魚川―梶屋敷に新駅 2021年3月開業、ホームは上下オフセット2面2線
https://tetsudo-ch.c[...]
[7]
웹사이트
「えちご押上ひすい海岸駅」3月13日開業 えちごトキめき鉄道に新駅
https://trafficnews.[...]
[8]
웹사이트
フリーゲージトレイン新試験車両、初の走行試験を実施(2014年4月20日)
http://response.jp/a[...]
Response 鉄道
2014-04-20
[9]
뉴스
日本エレキテル連合、鉄道博物館「みんなのでんしゃ展」1日盛り上げ係に
https://natalie.mu/o[...]
お笑いナタリー
2015-07-13
[10]
서적
철도공학 입문
북갤러리
2010
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