KR100533504B1

KR100533504B1 - 사구간 통과 제어장치

Info

Publication number: KR100533504B1
Application number: KR10-2004-0007065A
Authority: KR
Inventors: 김인천; 전상훈; 김동일; 이기철
Original assignee: 주식회사 로템
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2005-12-06
Also published as: KR20050078965A

Abstract

본 발명은 일점 접지 차량에서 선두차량 배터리 모니터링 회로를 이용한 사구간 통과 제어장치에 관한 것이다.

본 발명의 일점접지방식의 철도차량에서의 사구간 통과 제어장치는, 선두차에서 형성되며, 지상자로부터 사구간 신호를 수신하여 열차가 사구간 통과전임을 알려주는 사구간 검지부; 선두차에 형성되며, 선두차량 배터리 회로의 고장 여부를 배터리 퓨즈 마이크로 스위치 (BF1, BF2) 접점으로 감시하는 배터리 회로 고장 감시부; 선두차에 형성되며, 상기 사구간 감지부와 차량 배터리 회로 고장 감시부를 직렬로 연결하여, 사구간 통과시 배터리 회로 이상을 차량신호로 변환시키는 사구간 검지 보조회로부; 선두차 및 후부차에 형성되며, 상기 사구간 검지 보조회로부로부터의 차량 신호에 따라서, 선두차 배터리 회로의 고장을 후부차에서 감지하도록 하는 선두차 배터리 고장 감지부; 및 후부차에 형성되며, 상기 후부차량으로부터 감지한 선두차 배터리의 고장 신호를 자기 유지하면서, 인통선을 통해 후부차로부터 선두차로 배터리 전원을 공급하는 자기 유지 및 선두차 전원 공급부를 구비한다. 이에 의해, 사구간을 통과할 경우에, 자동 전원투입이 이루어지므로, 차량제어가 간단해지며, 또한, 선두차량의 배터리가 고장날 경우에도, 후부차로부터 전원을 투입하므로, 열차의 출발 또는 정지하는 등 원할한 열차 운행을 도모할 수 있다.

Description

사구간 통과 제어장치{DEVICE FOR CONTROLLING A PASSAGE OF DEAD SECTION}

본 발명은 일점 접지 차량의 선두차량 배터리 모니터링 회로를 이용한 사구간 통과 제어장치에 관한 것으로, 특히, 철도차량의 가선급전 방식이 다르거나 (AC-DC 또는 AC-AC 전압구간) AC가선 급전구간을, 운행중인 철도차량에서 선두차량의 배터리 상태를 모니터링하고 있다가 배터리의 퓨즈 소손이나 단락 회로 발생시 사구간 구역내에서 비상제동이 인가되지 않고 차량을 무사히 운행 가능케하는 차량의 제어장치에 관한 것이다.

철도 차량은 발주처의 공고 사양에 따라 여러가지 형태를 가진 전자장비와 이들을 제어하는 회로로 이루어져 있으며, 통상, 1개 편성에서는 2개 내지 3개의 차량용 배터리를 설치하여 비상부하 및 초기 차량의 기동회로에 사용하고 있다.

국내 전동차의 경우에는, 선택된 운전실의 방향에 관계없이 편성을 이룬 차량의 배터리 회로 루프상의 음전위나 접지가 각 차량에서 대지와 접지되는 다중 접지방식을 채택하고 있다.

그러나, 영국이나 홍콩 등에서 운용중인 선진국형 전동차에서는, 안전성, EMI/EMC 에 의한 영향 등의 문제로 인해 운전실의 선택 방향에 따라 차량 배터리 회로를 해당 운전실 차량에서 접지시킬 수 있는 일점접지방식을 이용하고 있다.

이러한 일점접지방식에서는, 사구간 통과시에 차량 전원관리를 위한 별도의 제어가 필요하다. 만약, 이에 대한 대책없이, 차량이 사구간을 통과하고, 선두 차량의 배터리 회로에 이상이 발생한다면, 사구간 통과 후 주회로 차단기 (MCB) 투입과 보조전원공급장치 (STATIC INVERTER: SIV) 를 재기동하기 위한 배터리 전원이 차단되어, 주회로 차단기와 보조전원 공급장치의 재기동이 불가능하며, 그 결과, 차량의 전원공급이 차단되어 비상제동이 즉시 체결되어, 사구간내에서 차량이 정지하게 되며 전체 차량운영에 큰 지장을 초래하게 된다.

그러므로, 상기와 같은 사고를 예방하기 위해서는, 사구간 통과전 선두차량의 배터리 회로를 감지하여 원활하게 사구간을 통과하거나, 선두차량의 배터리 회로가 고장시 후부 차량의 전원을 역방향 (후부에서 선두로) 으로 공급시켜 비상 제동의 체결을 방지하는 것이 필요하다.

또한, 종래의 일점 접지방식의 철도차량에서는, 사구간을 통과할 경우에, 사구간 통과전 모든 운전자에 의해 수동으로 차량의 주회로 차단기(MCB) 를 차단하고, 주간제어기를 중립 (coasting) 으로 두어, 사구간을 통과한 후, 주회로 차단기 (MCB) 를 투입하는 절차를 행함으로써, 차량운행이 이루어 지고 있으므로, 차량제어가 불편이 따른다.

또한, 각 차량의 배터리가 병렬로 연결되어 있기 때문에, 한쪽 차량의 배터리 회로 고장이, 다른 차량의 배터리 회로 고장을 야기할 수 있어, 이에 대한 예방책이 필요하다.

또한, 차량의 정지로 인해, 승객들의 불안감, 불쾌감 증가, 열차 지연 등이 예상된다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 일점 접지방식의 차량에서, 사구간 통과시 주회로를 차단함이 없이 간편하게 사구간을 통과할 수 있고, 배터리 고장시에, 타 차량의 배터리 회로의 고장을 방지할 수 있는, 사구간 통과제어장치을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 철도차량 선두차량 배터리 감시회로를 이용한 사구간 통과 제어장치는,

선두차에서 형성되며, 지상자로부터 사구간 신호를 수신하여 열차가 사구간 통과전임을 알려주는 사구간 검지부;

선두차에 형성되며, 선두차량 배터리 회로의 고장 여부를 배터리 퓨즈 마이크로 스위치 (BF1, BF2) 접점으로 감시하는 배터리 회로 고장 감시부;

선두차에 형성되며, 상기 사구간 감지부와 차량 배터리 회로 고장 감시부를 직렬로 연결하여, 사구간 통과시 배터리 회로 이상을 차량신호로 변환시키는 사구간 검지 보조회로부;

선두차 및 후부차에 형성되며, 상기 사구간 검지 보조회로부로부터의 차량 신호에 따라서, 선두차 배터리 회로의 고장을 후부차에서 감지하도록 하는 선두차 배터리 고장 감지부; 및

후부차에 형성되며, 상기 후부차량으로부터 감지한 선두차 배터리의 고장 신호를 자기 유지하면서, 인통선을 통해 후부차로부터 선두차로 배터리 전원을 공급하는 자기 유지 및 선두차 전원 공급부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선두차 배터리 감지부는 선두차의 배터리 퓨즈 양단에 센서를 구비하고, 배터리 상태를 직접 모니터링하는 것을 특징으로 한다.

[실시형태]

이하, 본 발명의 사구간 통과 제어장치와 그 동작을 첨부도면을 참조하여 일 실시형태를 통하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 사구간 통과 제어장치의 일부 구성을, 도 2는 나머지 구성을 나타낸 회로도이다.

도 1 과 도 2에 도시된 것은, 실제로 열차 차량의 선두차와 후부차에 형성되는 회로구성을 나타낸 것으로서, 운행시에는 도 1의 좌측부 선두차에 있는, 사구간 검지부 (50), 배터리 회로 고장 감시부 (60), 사구간 검지 보조회로부 (70) 과, 도 2의 우측부 후부차에 있는 선두차 배터리 고장 감지부 (80), 자기 유지 및 선두차 전원공급부와 접속되며, 역방향으로 운행할 경우에는 도 1의 우측부 후부차가 선두차로 변경되고, 또 도 2의 좌측부 선두차는 후부차로 변경되어, 동일한 기능을 수행토록 되어 있다. 이하의 설명에서는, 설명을 간단히 하기 위하여, 도 1 의 선두차와 도 2의 후부차가 접속되어 동작하는 경우에 대해서만 설명하고, 후부차가 선두차로 변할 경우에 대해서는 그 동작원리가 동일하므로, 설명을 생략한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사구간 통과 제어장치는, 사구간 검지부 (50), 차량의 배터리 회로 고장 감시부 (60), 사구간 검지 보조회로부 (70), 선두차 배터리 고장 감지부 (80), 및 자기 유지 및 선두차 전원 공급부 (90) 을 구비한다.

또, 선두차에는, 사구간 검지부 (50), 차량 배터리 회로 고장 감시부 (60), 사구간 검지 보조회로부 (70) 가 형성된다.

사구간 검지부 (50) 는 사구간 검지 차상센서 (51) 를 포함하며, 이 사구간 검지 차상센서 (51) 는 접점 1-6 을 갖고 있다.

사구간 검지 차상센서 (51) 의 접점 1-6 은 지상자의 자력에 의해 개폐되는 것으로, 열림에서 닫힘으로 접점이 이동하면, 차량 사구간 감지 계전기 (52) 가 여자된다. 여자된 사구간 감지 계전기 (52) 에 의해 사구간 감지 계전기 (52) 의 접점 21-24 (53) 가 열림위치에서 닫힘으로 접점 이동하여 차량측에 사구간 통과전임을 알려준다.

또, 차량 배터리 회로고장 감시부 (60) 는 2쌍의 퓨즈상태 검지용 마이크로 스위치 (62, 63) 를 포함하며, 이 2쌍의 퓨즈상태 검지용 마이크로 스위치 (62, 63) 는 그 접점이 배터리 퓨즈의 (+) 와 (-) 단에 접속되어 있다.

이 2쌍의 퓨즈 상태 검지용 마이크로 스위치 (62, 63) 중 어느 한쪽 또는 두쪽의 접점 21-24 은, 차량의 배터리 회로에 고장이 발생하여 배터리 퓨즈가 소손이 되면 열림에서 닫힘으로 접점 이동한다.

또, 사구간 검지 보조회로부 (70) 는 사구간 통과 감지 보조 계전기 (NSDAR; 71) 를 포함하며, 이 사구간 통과 감지 보조 계전기 (71) 는 여자된 사구간 감지 계전기 (52) 의 접점 21-24 (53) 가 열림에서 닫힘으로 접점 이동하고 (사구간 통과시), 2쌍의 퓨즈상태 검지용 마이크로 스위치 (62, 63) 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 접점 21-24 가 열림에서 닫힘으로 접점이 이동 (배터리회로 이상시) 여자된다. 여자된 사구간 통과 감지 계전기 (71) 에 차량이 사구간 통과전 선두차량 배터리 회로 이상이 발생했음을 인통선을 통해 추후 설명할 후부차의 선두차 배터리 고장 감지부 (80) 에 알려준다.

이때, 사구간 통과 감지 보조 계전기 (NSDAR) 를 여자시키는 전원은 인통선을 통해 투입되는 DC전압으로 사구간 통과시에도 소멸되지 않는다.

또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 후부차에는, 선두차 배터리 고장 감지부 (80), 및 자기 유지 및 선두차 전원 공급부 (90) 가 형성된다.

선두차 배터리 고장감지부 (80) 는, 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (83), 후부차의 사구간 통과 감지 보조 계전기 (82), 후부차 운전시작 계전기 (84), 주간 제어기 (81) 등으로 이루어진다.

선두 차량의 사구간 통과 감지 보조 계전기 (NSDAR; 71) 가 여자되면, 후부차의 사구간 통과 감지 보조계전기 (NSDAR; 82 및 84) 의 접점 13-14 및 43-44 가 열림에서 닫힘으로 접점이 이동하며, 접점 21-22 가 닫힘 위치, 주간 제어기 (MS; 81) 가 "오프"시에 닫힘 위치가 되어, 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (83) 이 여자된다. 이때, 선두차의 주간제어기가 "오프위치가 아닌 다른 위치"에 있으면, 후부차의 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR; 83) 가 여자되지 않는다.

또, 자기 유지 및 선두차 전원 공급부 (90) 는 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR) 를 포함한다.

후부차의 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR; 83) 의 여자에 의해, 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR; 85 및 86) 의 접점 33-34 및 43-44 가 열림에서 닫힘으로 접점 이동하여, 후부차의 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR; 83)를 계속 자기 유지시킨다.

또한, 후부차의 선두차 배터리 고장 감지 계전기 (LBFDR; 91 및 82) 의 접점 23-24 와 43-44 가 열림에서 닫힘위치로 접점 이동하여, 인통선 전원 공급 접촉기 (TLSC2; 92) 가 여자되어, 후부차의 DC전원이 인통선 (D3) 를 통해 선두차로 피드백 된다.

이로 인해, 선두차량의 배터리 회로 고장이 발생하여도 사구간 통과전 이를 감지하여 후부차에서 전원이 인통선을 통해 공급되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일점접지방식의 철도차량에서의 사구간 통과 제어장치에 의하면, 사구간을 통과할 경우에, 자동 전원투입이 이루어지므로, 차량제어가 간단해지는 효과가 있으며, 또한, 선두차량의 배터리가 고장날 경우에도, 후부차로부터 전원을 투입하므로, 열차를 정지하는 등 원할한 열차 운행을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 사구간 통과 제어장치의 일부 구성을 나타낸 회로도.

도 2 는 본 발명의 사구간 통과 제어장치의 나머지 구성을 나타낸 회로도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50: 사구간 검지부

60: 배터리 회로 고장 감시부

70: 사구간 검지 보조 회로부

80: 선두차 배터리 고장 감지부

90: 자기 유지 및 선두차 전원공급부

Claims

선두차에서 형성되며, 지상자로부터 사구간 신호를 수신하여 열차가 사구간 통과전임을 알려주는 사구간 검지부;

선두차에 형성되며, 선두차량 배터리 회로의 고장 여부를 배터리 퓨즈 마이크로 스위치 (BF1, BF2) 접점으로 감시하는 배터리 회로 고장 감시부;

선두차에 형성되며, 상기 사구간 감지부와 차량 배터리 회로 고장 감시부를 직렬로 연결하여, 사구간 통과시 배터리 회로 이상을 차량신호로 변환시키는 사구간 검지 보조회로부;

선두차 및 후부차에 형성되며, 상기 사구간 검지 보조회로부로부터의 차량 신호에 따라서, 선두차 배터리 회로의 고장을 후부차에서 감지하도록 하는 선두차 배터리 고장 감지부; 및

후부차에 형성되며, 상기 후부차량으로부터 감지한 선두차 배터리의 고장 신호를 자기 유지하면서, 인통선을 통해 후부차로부터 선두차로 배터리 전원을 공급하는 자기 유지 및 선두차 전원 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일점접지방식 철도차량에서의 사구간 통과 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 선두차 배터리 감지부는 선두차의 배터리 퓨즈 양단에 센서를 설치하여 배터리 상태를 직접 모니터링하는 것을 특징으로 하는 일점접지방식 철도차량에서의 사구간 통과 제어장치.