유효장(Clearance)

1. 개요

 

정거장 내의 선로에서 인접 선로의 차량이나 열차에 지장이 되지 않고, 차량이나 열차를 수용할 수 있는 당해 선로의 최대 길이를 이야기한다.

다시 말해서, 열차를 정지하기 위한 선로, 또는 차량을 유치하는 선로에 있어서 인접 선로에 지장을 주지 아니하고 열차 또는 차량을 정지 유치시킬 수 있는 길이를 말한다.

 

 

2. 유효장의 결정

 

일반적으로, 유효장은 차량접촉한계표 간의 거리를 이야기한다.

본선의 최소유효장은 선로 구간을 운행하는 최대 열차길이에 따라 정해지며, 최대열차길이는 선로의 조건, 기관차의 견인 정수 등을 고려하여 결정한다.

유효장의 길이는 일반적으로 화물열차가 여객열차보다 길기 때문에, 화물열차의 길이를 기준으로 유효장을 결정한다.

 

출처 : 김경수 선로이야기

 

출처 : 김경수 선로이야기

출처 : 김경수 선로이야기

출처 : 김경수 선로이야기

 

3. 유효장의 산출 공식

 

1) 화물열차 유효장

 

$$E=\frac{l \times N}{\alpha \times n + (1-\alpha)n'}+L+C$$

여기서,

$$E=\text{유효길이(유효장,m)}$$

$$l=\text{화차 1량의 평균길이(현차 13.7m)}$$

$$N=\text{기관차의 견인정수}$$

$$\alpha=\text{영차율(85%)}$$

$$1-\alpha=\text{공차율(15%)}$$

$$n=\text{영차의 평균환산량수(1.48)}$$

$$n'=\text{공차의 평균환산량수(0.48)}$$

$$L=\text{기관차의 길이(20m)}$$

$$C=\text{열차 전후의 여유}$$

 

2) 화물열차 유효장

 

$$E=l'N'+L+C$$

여기서,

$$l'=\text{객차 1량의 평균길이(20m)}$$

$$N'=\text{최장 열차의 객차 연결량수}$$

$$L=\text{기관차의 길이(20m)}$$

$$C=\text{열차 전후의 여유}$$

 

 

4. 유효장의 측정

 

1) 차량접촉한계표 간의 거리

2) 출발 신호기가 설치되어 있는 경우 출발 신호기까지의 거리

3) 궤도 절연장치가 차량접촉한계표 내방 또는 출발 신호기 내방에 설치되어 있는 경우 절연장치까지의 거리

 

 

5. 결론

 

과거에는 투자비, 선로조건 등을 고려하여 적당한 유효장을 정하고, 조차장에서 열차의 길이를 재 조정하여 운행하였지만, 우리나라와 같이 국토가 좁고 100~500km의 짧은 선로에서는 화물 생산지부터 소비지까지 일관된 운송체계로 운행하는 것이 효율적이라, 우리나라의 주요 간선 유효장을 표준화하였다.

도시철도의 경우 유효장이 길어지게 되면 구조물의 길이가 길어지므로 상세 검토가 요구된다.

 

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유효장 같은 경우도 시공기면과 마찬가지로, 정말 기본적인 용어이다.

철도계획분야를 전문으로 하는 사람이라면 꼭 알아야 하는 기본적인 내용이며, 본선, 간선 등 어떠한 선로에서 어느 정도의 유효장이 확보되어야 하고, 어디부터 어디까지가 유효장인지를 파악할 줄 알아야 할 것 같다.

또한 선로 배선계획을 할 때에도 유효장에 대한 개념을 정확하게 가지고 있어야만 할 것이다.

 

PS. 티스토리에 수식 적기 정말 어렵다. LaTeX 문법이란 걸 태어나서 처음 써봤는데, 조금 더 공부가 필요할 듯하다.