KR100561830B1

KR100561830B1 - 철도차량의 중요 비상설비에 대한 이중화전원 공급장치

Info

Publication number: KR100561830B1
Application number: KR1020040040692A
Authority: KR
Inventors: 손민규; 김동일; 구준서; 이기철
Original assignee: 주식회사 로템
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2006-03-17
Also published as: KR20050115587A

Abstract

본 발명은 화재와 같은 비상시에 철도차량의 상용전원을 보조하여 차량을 기동하지 않은 상태에서 중요 장치들에 비상전원을 직접 공급할 수 있는 철도차량의 중요 비상설비에 대한 이중화전원 공급장치에 관한 것이다.

정상동작시의 전원공급라인 이외에, 비상동작시의 전원공급라인을 제공하고, 그 전원공급라인에 차량 외부의 3번 도어 키 스위치, 비상 인터폰 등을 접속함으로써, 운전실의 운전자에 의한 EOS 조작뿐만 아니라, 운전자 이외의 제 3 자에 의해 차량 외부의 키 스위치와 비상 인터폰 조작이 가능하게 되므로, 비상시, 방송장치, 비상등, 화재검지장치, 열차 무선장치 등에도 비상전원을 공급하여 비상상황에서 사용해야할 각 부의 기능을 정상적으로 유지시킴으로써, 긴급상황시에 그 대처능력을 향상시켜서 승객의 안전을 적기에 확보할 수 있다.

전원 공급장치, 철도차량

Description

철도차량의 중요 비상설비에 대한 이중화전원 공급장치{DUAL-LINED ELECTRIC POWER SUPPLY FOR EMERGENCY SYSTEM IN THE RAIL CAR}

도 1 은 종래의 철도차량 전원 공급장치의 정상동작상태를 나타낸 회로도.

도 2 는 종래의 철도차량 전원 공급장치의 비상동작상태를 나타낸 회로도.

도 3 은 본 발명에 따른 철도차량 이중화전원 공급장치의 정상동작상태를 나타낸 회로도.

도 4 는 본 발명에 따른 철도차량 이중화전원 공급장치의 비상동작상태를 나타낸 회로도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

202, 202a : 배터리 분리 접촉기

203 : 비상조작 스위치 (EOS)

209a, 209b, 209c : 키 스위치

210a, 210b, 210c : 키 스위치

P/A : 방송장치

T/R : 트레인 라디오

E/L : 비상등

FDS : 화재검지장치

도 1 은 종래의 철도차량 전원 공급장치의 정상동작상태를 나타낸 회로도이며, 도 2 는 종래의 철도차량 전원 공급회로의 비상동작상태를 나타낸 회로도이다.

종래의 철도차량 전원 공급회로는, 정상동작할 경우, 도 1 에 도시된 바와 같이, 운전자가 마스콘 키를 삽입한 후 "온" 위치로 조작하고, 마스콘의 방향 제어기 (direction controller) 를 "전진(forward)" 또는 "후진(reverse)" 위치로 이동시키면, 선두차 (Tc1, Tc2) 에 각각 위치한 BIC (102) 에 동시에 차량의 상용 전원이 투입되며, 블록킹 다이오드 (blocking diode; 101) 과 BIC (102) 를 거쳐, 트레인 라디오 (train radio) 를 비롯한 차량 전체의 각 장치로 상용전원이 공급되도록 구성되어 있다. 이때, 블록킹 다이오드 (101) 는 선두차 (Tc1, Tc2) 에 각각 위치하여 배터리 전위차에 따른 전류의 역류를 방지하는 기능을 행한다.

또, 종래의 철도차량 전원 공급장치는, 비상동작을 행할 경우, 도 2 에 도시된 바와 같이, 운전자가 선두차 (Tc1 또는 Tc2) 중의 운전실에 설치된 EOS (103a) 를 조작하면, EOS (103b) 와의 인터로킹 동작에 의해, 전원으로부터 직접 BIC (102) 를 거치지 않고, EOS (103b) 를 거쳐 직접 트레인 라디오로 비상전원이 공급 되도록 구성되어 있다.

즉, 종래의 철도차량에서는, 차량의 기동전원, 운전실 비상등 등의 전원이 비상전원을 직접 이용하도록 회로구성되어 있으며, 트레인 라디오만이 상용전원과 비상전원을 모두 이용할 수 있도록, 이중화된 회로구성으로 되어 있다.

따라서, 트레인 라디오만의 단독사용을 필요로 하는 상황이 발생하게 되면, 차량을 기동시키는 절차없이 전환스위치의 간단한 조작만으로 비상전원을 사용할 수 있다.

그러나, 이러한 회로구성에서는, 스위치의 전환을 운전실에 설치된 수동조작 스위치에 의해서만 행할 수 있기 때문에, 즉, 운전실에서 차량의 모든 통제권을 가지고 있기 때문에, 운상상에 몇가지 문제점을 가지고 있다.

첫째, 비상전원을 공급받을 수 있는 회로가 트레인 라디오에 한정되어 있어, 기타 장치에도 전원이 공급되지 않아, 그 비상상황에 충분히 대처할 수 없으며, 둘째, 조작 스위치가 운전실에만 존재하여 사실상 승무원, 운전자만이 전환스위치를 조작할 수 있기 때문에, 운전자나 승무원이 사고를 당한 경우나 운전실에서 전환스위치를 조작할 상황이 아닌 경우에는 열차에 비상전원을 투입할 수 없는 경우가 발생함으로써, 전체 승객의 생명을 위협하게 되는 상황이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 철도차량의 상용전원이 유효하지 않은 경우에, 승무원이나 운전자 이외의 승객에 의해서도 비상전원을 공급할 수 있으면서도, 트레인 라디오 이외의, 방송장치, 비상등, 화재검지장치, 열차무선장 치 등에도 비상전원을 공급하여 비상상황에서 사용해야할 각 부의 기능을 정상적으로 유지시킴으로써, 긴급상황시에 그 대처능력을 향상시켜서 승객의 안전을 확보할 수 있는, 철도차량의 이중화전원 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 철도차량 이중화전원 공급장치는, Tc1, M/M'/T1/T2, Tc2 등으로 이루어지는 철도차량에서, 정상동작시에는 전원으로부터 BIC 를 거쳐 직류부하에 급전하지만, 비상시에는 전원으로부터 BIC 를 거치지 않고 각 차량의 방송장치, 트레인 라디오, 비상등, 화재검지장치 등에 급전하는 철도차량 이중화전원 공급장치로서,

정상동작시 차량내의 각 부하에 급전하도록 형성된 전원라인;

상기 전원라인과는 별도의 경로로, BIC를 거치지 않고, 전원과 상기 각 차량의 방송장치, 트레인 라디오, 비상등, 화재검지장치 간에 각각 접속되되며, 그 경로상에 접촉기가 각각 형성되며, 그 접촉기의 접촉 또는 분리에 의해 각각 단속되는 복수의 비상전원공급라인;

선두차 (Tc1 또는 Tc2) 에 각각 설치되며, 외부 3번 도어의 키스위치의 스위치온과 비상 인터폰의 누름에 의해, 또는 EOS 자체의 조작에 의해 스위칭됨으로써, 비상전원으로부터 상기 복수의 비상전원라인으로 급전하도록 제어하는 EOS;

각 차량의 외부의 3번 도어에 설치되어, 온오프에 따라서 EOS 를 스위칭하는 키 스위치; 및

각 차량의 객실 양끝단에 하나씩 설치되며, 그 버튼을 누름에 의해 EOS 를 온시키는 한쌍의 비상인터폰을 구비하는 것을 특징으로 한다.

[실시형태]

이하, 본 발명의 철도차량 이중화전원 공급회로의 실시형태를, 첨부도면을 참조하여, 자세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 철도차량 이중화전원 공급장치의 회로구성에 대해, 도 3 및 도 4 를 참조하여, 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 철도차량 이중화전원 공급장치의 정상동작상태를 나타낸 회로도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 철도차량 이중화전원 공급장치의 비상동작상태를 나타낸 회로도이다.

본 발명에 따른 철도차량 이중화전원 공급장치는 상용전원 공급라인, 복수의 비상전원 공급라인, EOS, 키 스위치, 비상 인터폰 등으로 이루어진다.

상용전원 공급라인은 충전선으로부터 배터리 분리접촉기 (202a) 거쳐 차량내의 직류부하 및 각종 부하에 접속되어 있으며, 정상 동작시, 충전선으로부터의 전원에 의해 배터리 분리접촉기 (202) 가 여자되어, 접속됨으로써, 차량의 각종 부하에 상용전원을 공급하도록 구성된다.

또, 각 비상전원 공급라인은 비상전원으로부터, 배터리 분리 접촉기, 다이오드를 거쳐 후술할 각종 비상부하에 접속하는 경로로 이루어지며, 비상전원 공급라인은 상기 전원라인과는 별도의 경로로, 상용전원을 분리시키는 BIC (202a; 배터리 분리 접촉기) 를 거치지 않고, 전원과 차량의 방송장치 (P/A), 트레인 라디오 (T/R), 비상등 (E/L), 화재검지장치 (FDS) 에 접속되어, 비상부하에 비상전원을 공급한다.

이때, 방송장치 (P/A), 트레인 라디오 (T/R), 비상등 (E/L), 화재검지장치 (FDS) 는 각 차량 마다 탑재되어도 좋고, 어느 한 차량에만 탑재될 수도 있다. 비상부하의 탑재위치는 차량의 용도에 따라, 또 발주자의 요구에 따라 탑재되는 위치가 달라질 수 있다. 또, 비상부하의 종류는 언급한 방송장치 (P/A), 트레인 라디오 (T/R), 비상등 (E/L), 화재검지장치 (FDS) 에 한하지 않고, 정상 동작시 사용하는 정상전원이외의 비상전원을 이용하는 어떠한 장치일 수도 있다.

또, EOS (203; 비상조작 스위치) 는 선두차인 Tc1 및/또는 Tc2 에 각각 설치되며, 일반적으로 외부 3번 도어에 설치되는 키 스위치 (209a, 209b, 209c), 비상인터폰 (210a, 210b, 210c) 과 접속되어 그 입력에 따라 스위칭 기능을 행하고, 자체 조작에 의해 스위칭 기능을 행하며, 그 출력을 각 비상전원 공급라인의 비상전원 접촉기로 각각 출력한다. 그러면, 비상전원 접촉기가 닫혀, 각종 부하로 비상전원이 공급되게 된다.

여기서, EOS (203) 는 통상의 EOS 스위치를 사용한다.

또한, 이외에 사용할 수 있는 것으로는, 온,오프 포지션을 가지는 일반적인 DC용 스위치 또는 메인 트레인 타입을 설치 또는 푸쉬 버튼도 사용이 가능하며, 락킹 장치를 설치하여 평상시의 오조작을 방지할 수 있어야 한다.

또, 도면부호 204, 204-2, 205 는 콘택트 (204), 기계적 래칭 블록 (205), 보조접점 (204-2; 콘택트의 보조접점) 으로서, 콘택트 (204)와 보조접점 (204-2) 는 한 몸체이고, 기계적 래칭 블록 (205) 은 콘택티 (204) 의 전면에 부착된다.

콘택트 (204) 는 전자석의 원리로 동작하는데, 자석의 힘으로 접점이 붙고 (a 접점), 떨어진다 (b 접점). 전자석으로 동작하기 때문에, 전원 (A1, A2) 이 끊어지게 되면, 각각의 접점들은 원래의 위치로 복귀한다.

기계적 래칭블록 (205) 은 전원이 끊어져도 일단 동작이 된 접점들을 기계적으로 유지하게끔 밀어준다. 즉, 콘택트 (204) 가 동작된 상태를 유지하게끔 하는 역할을 한다. 전원이 끊어져도, 이 콘택트 (204) 는 기계적 래칭블록 (205) 에 의해 동작상태를 유지한다. 기계적 래칭블록 (205) 에도 콘택트 (204) 와 유사한 전자석이 설치되어 있으며, 기계적 래칭블록 (205) 에 정격의 전압 (E1, E2) 를 걸어주면, 전자석의 동작에 의해 콘택트 (204) 를 잡고 있던 기계 장치를 풀어주게 되어서 콘택트 (204) 는 원상태로 복귀한다.

또한, 키 스위치 (209a, 209b, 209c) 는 본예에서 각 차량의 외부 3번 도어에 설치되며, 그 출력이 EOS (203) 의 일단자와 콘택트 (204) 의 접점 (A1) 사이, 및 EOS (203) 의 타단자와 접속되어 있으며, 조작자의 온오프 스위치 조작에 의해 EOS 를 스위칭한다. 이때, 키 스위치는 필요에 따라 다른 장소에 설치되어도 좋으며, 키 스위치의 설치장소는 특히 한정되지 않는다.

다음으로, 계속해서 도 3 및 도 4 를 참조하여, 상기와 같이 구성에 의해 이루어지는 정상동작시의 정상급전동작과 비상동작시의 비상급전동작에 관하여 설명한다.

(상용전원 급전동작)

차량의 상용전원은 마스콘 키를 삽입한 후 "온"위치로 조작하고, 마스콘의 방향 제어기를 "전진" 또는 "후진" 위치로 이동시키면, 선두차 (Tc1, Tc2) 에 위치한 각각의 BIC (202) 를 거쳐서 차량 전체의 각 장치에 상용전원이 공급된다.

이때, 배터리 전위차에 의한 전류역류는, 블록킹 다이오드 (201) 에 의해 방지된다.

(비상전원 급전동작)

방송장치 (P/A), 트레인 라디오 (T/R), DC 비상등 (E/L), 화재검지장치 (FDS) 로의 전원을 별도의 트레인 라인, 비상전원공급라인을 통하여 공급한다.

먼저, 운전실에서 승무원 또는 역무원이 운전실에 설치된 비상조작 스위치 (EOS; 203) 을 조작하면, 래치형 비상전원 자기 접촉기 (EPMC; 204) 의 동작으로 주접점 (204-1) 이 닫혀져, MCB (206) 및 다이오드 (207) 를 거쳐 방송장치, 트레인 라디오, 비상등, 화재검지장치 등에 비상전원을 공급한다.

이러한 동작은 선두차 (Tc1, Tc2) 에서 동시에 이루어지며, 블록킹 다이오드 (207a, 207b, 207c) 에 의해 각각의 전원회로가 보호된다.

동시에, 블록킹 다이오드 (208) 는 상용전원부하 (DC 부하) 로의 전류를 차단하여 비상부하로만 전원이 공급된다.

또한, 선두차 (Tc1, Tc2) 의 비상전원 접촉기 (204) 의 보조접점 (204-2) 이 동시에 닫혀져 배터리 분리 접촉기 (BIC; 204-1) 의 동작에 의해서 비상전원 자기 접촉기 (204) 를 곧바로 트립시킬 수 있는 상태가 된다.

객실에서는, 양쪽 끝단에 설치된 비상 인터폰 (210a, 210b, 210c) 을 누름으 로써, 비상조작 스위치 (203) 을 누른 것과 동일한 시퀀스에 의해 비상부하에 비상전원을 공급할 수 있다.

비상전원이 공급되면 방송장치에 전원이 공급되고, 객실과 운전실의 통화가 가능하며, 운전실과의 통화가 일정시간 되지 않으면, 자동으로 사령과 통화가 가능하다.

또, 차량 외부에서 실내로 비상 진입시, 좌우측 3번째 도어에 1EA 씩 설치되는 도어 개방 키 스위치 (209a, 209b, 209c) 를 조작함으로써, 비상조작 스위치 (EOS; 203) 을 누른 것과 동일한 시퀀스에 의해 비상부하에 비상전원을 공급한다.

배터리 분리 접촉기가 개방된 경우, 비상조작 스위치 (203), 비상 인터폰 스위치 (210a, 210b, 210c), 도어 개방 키 스위치 (209a, 209b, 209c) 는 계속 누를 필요가 없으며, 래치형 비상전원 자기 접촉기 (204) 가 여자되면, 동작전원이 차단되어도 그 자기 접촉기 래치블록에 의해 홀딩된다.

리셋은 차량 기동을 위해 마스콘키를 "온", 방향 제어기를 "전진" 또는 "후진" 위치로 조작하면 배터리 분리 접촉기 (202a) 가 여자, 투입되고, 배터리 분리 접촉기 (202b) 이 동작하고, 래치형 비상전원 자기접촉기의 보조접점 (204-2) 를 통해서 래치형 비상전원 자기 접촉기 래치 블록 (204-1) 이 여자된다.

래치형 비상전원 자기 접촉기 (204) 는 곧바로 트립되며, 래치형 비상전원 자기 접촉기 (204) 의 주접점 (204-1) 과 보조접점 (204-2) 이 개방되어, 비상전원이 비상부하로부터 분리되고, 상용전원이 공급된다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 정상동작시의 전원공급라인 이외에, 비상동작시의 전원공급라인을 제공하고, 그 전원공급라인에 차량 외부의 3번 도어 키스위치, 비상 인터폰 등을 접속함으로써, 운전실의 운전자에 의한 EOS 조작뿐만 아니라, 운전자 이외의 제 3 자에 의해 차량 외부의 키 스위치와 비상 인터폰 조작이 가능하게 되므로, 비상시, 방송장치, 비상등, 화재검지장치 등에도 비상전원을 공급하여 비상상황에서 사용해야할 각 부의 기능을 정상적으로 유지시킴으로써, 긴급 상황시에 그 대처능력을 향상시켜서 승객의 안전을 적기에 확보할 수 있다.

Claims

Tc1, M/M'/T1/T2, Tc2 등으로 이루어지는 철도차량에서, 정상동작시에는 전원으로부터 BIC 를 거쳐 직류부하를 급전하지만, 비상시에는 전원으로부터 BIC 를 거치지 않고 각 차량의 방송장치, 트레인 라디오, 비상등, 화재검지장치 등의 비상설비에 급전하는 철도차량 이중화전원 공급장치로서,

정상동작시 차량내의 각 부하로 급전하도록 형성된 전원라인;

상기 전원라인과는 별도의 경로로, BIC 를 거치지 않고, 전원과 상기 각 차량의 방송장치, 트레인 라디오, 비상등, 화재검지장치 등의 비상설비간에 각각 접속되며, 그 경로상에 접촉기가 각각 형성되며, 그 접촉기의 접촉 또는 분리에 의해 각각 단속되는 복수의 비상전원공급라인;

선두차 (Tc1 또는 Tc2) 에 각각 설치되며, 외부 3 번 도어의 키 스위치의 스위치온과 비상인터폰의 누름에 의해, 또는 EOS 자체의 조작에 의해 스위칭됨으로써, 비상전원공급라인의 각 접촉기를 접촉시켜 비상전원으로부터 상기 복수의 비상전원라인으로 급전하도록 제어하는 EOS;

각 차량 외부의 3번 도어에 설치되어, 온오프에 따라 EOS 를 스위칭하는 키 스위치; 및

각 차량의 객실 양끝단에 하나씩 설치되며, 그 버튼을 누름에 의해 EOS를 온시키는 한쌍의 비상 인터폰

을 구비하는 것을 특징으로 하는 철도차량 이중화전원 공급회로.