KR100611191B1 - 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중계 계전기 제어모듈을 구성하고 트랜스포머를 통해 계전기를 제어하여 단일결함을 허용하여 계전기의 가용도를 높게한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것으로, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)과; 상기 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머(40)와; 상기 트랜스포머(40)의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이(50)로 구성되어 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어할 수 있고, 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
다중계, 트랜스포머, 계전기 제어모듈, 유도자기장, 철도신호, 계전기

Description

철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법{Circuit for controlling a relay of the railroad signal and method thereof}
도 1은 종래의 철도신호계전기 제어용 다중계 시스템,
도 2는 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 나타내는 구성도,
도 3에 본 발명에 따른 계전기 제어모듈의 구성을 나타내는 블록도,
도 4에 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 제어하는 방법을 나타내는 플로우차트이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,20,30 : 제1, 2, 3 계전기 제어모듈 40 : 트랜스포머
50 : 계전기
본 발명은 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 다중계 계전기 제어모듈을 구성하고 트랜스포머를 통해 계전기를 제어하여 단일결함을 허용하여 계전기의 가용도를 높게 한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것이다.
철도신호분야에서는 낙뢰 또는 외부의 노이즈로부터 시스템을 보호하고, 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시키기 위해 물리적으로 안전측 동작이 확보된 계전기를 사용하여 현장의 많은 설비를 제어하고 있다. 또한 높은 신뢰도 및 가용도를 위해 다중계 구조의 전자화된 마이크로프로세서 시스템을 사용하여 계전기를 제어하고 있다.
비교적 노이즈에 민감한 낮은 전압(DC 5V 또는 DC 3.3V)으로 동작하는 마이크로프로세서를 사용하여 계전기를 제어하기 위해 일반적으로 소형계전기, 전자 접점계전기(SSR), 광 변환소자(Opto-Isolator)를 사용하여 구성한다.
도1에 종래의 철도신호계전기 제어용 다중계 시스템이 도시된다.
입력신호와 궤환신호를 입력받아 처리하여 스위칭 제어신호를 출력하는 제1,2,3 처리모듈(1,2,3)과; 상기 제1,2,3 처리모듈(1,2,3)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭되고 서로 직렬로 연결된 제1,2,3 스위칭 소자(4,5,6)와; 상기 제1,2,3 스위칭 소자(4,5,6)가 동시에 온 상태일 때 동작하는 계전기(7)로 구성된다.
이러한 종래의 철도신호 계전기 제어용 다중계 시스템은 스위칭 소자의 출력을 직렬로 연결하여 모든 프로세서 모듈이 동일한 출력을 발생하고, 모든 스위칭 소자가 정상적으로 동작해야만 계전기가 안전측이 아닌 상태의 출력을 발생하는 원리로 구성한다.
그러나, 스위칭 소자의 특성상 직렬구조의 구동회로는 다중시스템에서 단일결함이 발생하는 경우에 계전기가 안전측으로 동작하게 구현됨으로써, 시스템의 안전성은 높게 하지만 가용도가 저하된다는 문제가 있다.
철도신호제어분야에서 계전기의 사용은 외부로부터 유입되는 노이즈 또는 낙뢰에 대하여 시스템을 보호하고, 계전기 자체의 물리적인 안전측 동작에 대한 안전성을 기대하기 위해 바이탈한 분야에 많이 사용되고 있다.
따라서, 다중계 구조의 계전기 제어회로는 스위칭 소자의 고장에 대하여 계전기가 안전측으로 동작할 수 있도록 도1과 같이 스위칭 소자의 출력을 직렬로 연결하여 모든 프로세서모듈이 동일한 출력을 발생하고, 모든 스위칭 소자가 정상적으로 동작해야만 계전기가 안전측이 아닌 상태의 출력을 발생하는 원리로 구성되어 있다.
이와 같은 설계는 시스템의 안전성을 높이기 위한 설계이지만, 직렬로 연결된 스위칭 소자 중 하나에서 결함이 발생해도 계전기는 안전측 상태로 고정되어, 유지보수가 수행되기 이전에는 동작하지 않는다.
따라서 다중계 구성으로 인한 시스템의 위험측 고장에 대한 안전성은 향상되지만, 시스템의 가용도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.
따라서 본 발명에서는 높은 신뢰성을 요구하는 철도신호분야 계전기 제어회로를 트랜스포머를 통한 유도자기장을 사용하여, 회로의 결함을 허용하고 높은 가 용도를 제공할 수 있는 구조의 제어회로를 제안한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 계전기구동을 위한 전류를 감시하여 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어하도록 한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계전기를 제어하기 위해 유도자기장을 사용하여 다중계를 구성함으로써 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 철도신호 계전기 제어회로는, 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부와, 제어신호에 따라 상기 전류제어부에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부와, 계전기에서 피드백되는 전류를 감지하는 전류센서부와, 입력신호와 상기 전류센서부의 감지신호에 따라 상기 전류제어부를 제어하여 전류량을 변화시켜 출력하는 마이크로프로세서로 구성된 3중화된 계전기 제어모듈과; 상기 3중화된 계전기 제어모듈에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 3중화된 계전기 제어모듈 각각은 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부와; 제어신호에 따라 상기 전류제어부에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부와; 계전기에서 궤환되는 전류를 감지하는 전류센서부와; 및 상기 전류센서부의 감지 전류량이 1A인 경우 상기 전류제어부가 1/3A를 출력하도록 제어하고, 1A 미만이거나 초과하는 경우 상기 전류제어부에서 출력되는 전류가 1/3A 인지를 판단하여 1/3A 아닌 경우 상기 차단부를 동작시켜 전류 출력을 차단하고, 1/3A인 경우 상기 전류제어부를 제어하여 (1-궤환전류)/2를 증가시키거나 또는 (0-궤환전류)/2의 전류량을 감소시켜 출력하는 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은,
(a) 초기화 및 자기검사를 실시하고, 3중화된 계전기 제어모듈의 각각은 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머의 1차측에 공급하는 단계와;
(b) 계전기가 출력하는 궤환 전류신호를 전류센서부로 감지하고, 상기 전류센서부가 감지한 궤환전류가 1A값으로 정상인지를 판단하는 단계와;
(c) 정상인 경우 상기 단계 (a)와 (b)의 과정을 계속 반복하고, 정상이 아닌 경우 전류센서부가 감지한 궤환전류가 1A미만인지를 판단하는 단계와;
(d) 궤환전류가 1A미만인 경우 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키는 단계와;
(e) 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기제어모듈의 차단부를 동작시켜 계전기제어모듈로부터 출력되는 전류를 차단하고, 나머지 계전기제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;
(f) 상기 단계 (c)의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 계전기 제어모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하는 단계와;
(g) 상기 상쇄전류 공급 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈의 차단부를 동작시켜 계전기 제어모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 계전기 제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키게 하는 단계로 구성된다.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은 계전기 제어입력이 "온" 및 "오프" 상태인지를 판단하여 그 상태에 따라 계전기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은,
상기 계전기 제어입력이 "온" 상태인 경우, (a) 초기화 및 자기검사를 실시하고, 3개의 계전기 제어모듈의 각각은 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머의 1차측에 공급하는 단계와;
(b) 계전기가 출력하는 궤환 전류신호를 전류센서부로 감지하고, 상기 전류센서부가 감지한 궤환전류가 소정값으로 정상인지를 판단하는 단계와;
(c) 정상인 경우 상기 단계 (a)와 (b)의 과정을 계속 반복하고, 정상이 아닌 경우 전류센서부가 감지한 궤환전류가 1A미만인지를 판단하는 단계와;
(d) 궤환전류가 1A미만인 경우 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키는 단계와;
(e) 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 겨전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈의 차단부를 동작시켜 계전기 제어모듈로부터 출력되는 전류를 차단하고, 나머지 계전기 제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;
(f) 상기 단계 (c)의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 계전기 제어모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하는 단계와;
(g) 상기 상쇄전류 공급 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈의 차단부를 동작시켜 계전기 제어모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 계전기 제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키게 하는 단계로 구성되어 제어하고,
"오프" 상태인 경우, (a) 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지했는지를 판단하는 단계와;
(b) 상기 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지한 경우, (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시켜 계전기에 공급되는 전류를 정상적인 방향으로 공급하는 단계와;
(c) 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈의 차단부를 동작시켜 해당 계전기 제어모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 계전기 제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;
(d) 상기 단계(a)의 판단에서 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시키는 단계와;
(e) 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈의 차단부를 동작시켜 해당 계전기 제어모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 계전기 제어모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키는 단계로 구성되어 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.
도 2는 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로는 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)과; 상기 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머(40)와; 상기 트랜스포머(40)의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이(50)로 구성된다.
본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로는 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에 의해 3중화 시스템을 구성하여 트랜스포머(40)에 공급되는 여자전류를 제어하여 계전기(50)의 스위칭 동작을 제어한다.
트랜스포머(40)는 1차측 권선의 감은수 n1과 2차측 권선의 감은수 n2라 하고 1차에 가하는 전압을 V1, 2차에서 얻어지는 전압을 V2라 하면, 다음식(1)과 같이
Figure 112003038259789-pat00001
........(1), 여기서 a는 권선수비(捲線數比)
인 관계가 성립한다.
또 1차 및 2차권선의 전류를 I1 및 I2라고 하면, 다음식(2)와 같이
Figure 112003038259789-pat00002
...........(2)
의 관계가 성립한다. 그러므로 대략 V1×I1= V2×I2로 된다.
도2에서 트랜스포머(40)의 1차측 권선은 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)의 권선이 직렬로 연결되어 있으므로, 1차측 권선의 감은수 n1은 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)의 권선수의 합계가 된다.
따라서, 제1계전기 제어모듈(10)의 권선수 n11과 제2계전기 제어모듈(20)의 권선수 n12 및 제3계전기 제어모듈(30)의 권선수 n13의 합계가 1차측 권선의 감은수 n1이 되며, 다음식 (3)과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003038259789-pat00003
.................(3)
3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)의 권선수 n11, n12, n13와 트랜스포머(40)의 2차 권선수 n2가 모두 동일한 권선수 n이라고 할 때, 트랜스포머(40)의 1차 권선수 n1=3n이 되고, 2차 권선수 n2=n이므로, 2차측 전류 I2는 식(2)로부터 다음식(4)와 같이 1차측 전류 I1의 3배가 됨을 알 수 있다.
Figure 112003038259789-pat00004
.................(4)
3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에 결함이 발생하지 않은 상태에서는 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 각각이 2차측 전류의 ⅓씩을 공급한다.
3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 어느 하나라도 고장이 나면 궤환되는 전류량에 의해 결함 발생이 검출되고, 고장난 모듈은 전류공급을 중단한다. 이 경우에 계전기(50)는 계전기 구동에 필요한 전류의 ⅓을 잃게 된다. 따라서, 계전기(50)를 구동에 필요한 전류를 공급하기 위해 남아있는 두 모듈의 전류 출력을 증가시켜 계전기의 상태를 유지시킨다.
도 3에 본 발명에 따른 계전기 제어모듈의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.
본 발명에 따른 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 각각은 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부(31)와; 제어신호에 따라 상기 전류제어부(31)에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부(32)와; 계전기(50)에서 궤환되는 전류를 감지하는 전류센서부 (33)와; 및 상기 전류센서부(33)의 감지전류량이 1A인 경우 상기 전류제어부 (31)가 1/3A를 출력하도록 제어하고, 1A 미만이거나 초과하는 경우 상기 전류제어부(33)에서 출력되는 전류가 1/3A 인지를 판단하여 1/3A 아닌 경우 상기 차단부(32)를 동작시켜 전류 출력을 차단하고, 1/3A인 경우 상기 전류제어부(33)를 제어하여 (1-궤환전류)/2를 증가시키거나 또는 (0-궤환전류)/2의 전류량을 감소시켜 출력하는 마이크로프로세서(34)로 구성된다.
3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 제1계전기 제어모듈(10)이 고장이라면, 제1계전기 제어모듈 (10)은 자체적으로 차단부(32)를 동작시켜 전류제어부(31)에서 출력되는 전류를 차단하기 때문에 제1계전기 제어모듈(10)에서 트랜스포머(40)로 전류가 공급되지 못하므로, 나머지 제2계전기 제어모듈(20)과 제3계전기 제어모듈(30)이 전류를 공급하게 된다.
트랜스포머(40)의 1차측 권선수는 제2계전기 제어모듈(20)의 권선수 n12와 제3계전기 제어모듈(30)의 권선수 n13의 합이 되어 트랜스포머(40)의 1차측 권선수와 2차측 권선수의 비는 2:1이므로, 상기 (2)식에 의해 2차측 전류 I2는 1차측 전류의 2배인 2I1이 된다.
트랜스포머(40)로부터 2I1의 전류를 공급받은 계전기(50)는 그에 해당하는 궤환신호를 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에 출력한다. 계전기(50)에로의 전류 공급이 부족함을 감지한 제2계전기 제어모듈(20)과 제3계전기 제어모듈(30)은 고장 이전 전류의 1.5배에 해당하는 전류를 공급함으로써 고장 이전과 같이 계전기(50)에 3I1에 해당하는 전류를 공급한다.
도 4에 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 제어하는 방법을 나타내는 플로우차트가 도시된다.
계전기는 "온(ON)" 또는 "오프(OFF)" 상태로 동작하는 개폐장치로서, "온 (ON)"상태에서의 동작과 "오프(OFF)" 상태에서의 동작을 구분하여 제어한다.
본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로에 전원이 인가되면 초기화 및 자기검사를 실시하고(단계 S1), 계전기 제어입력이 "온(ON)" 또는 "오프(OFF)" 상태인지를 판단한다(단계 S2).
계전기 제어입력이 "온" 상태인 경우, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)의 각 마이크로프로세서(34)는 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머 (40)의 1차측에 공급한다(단계 S3).
3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)로부터 ⅓A의 전류가 공급되어 합계 1A의 전류가 트랜스포머(40)를 통해 계전기(50)에 1A의 전류가 공급되고, 계전기(50)는 1A의 궤환 전류신호를 전류센서부(33)로 출력한다. 이때 마이크로프로세서(34)는 전류센서부(33)가 1A의 궤환전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S4).
전류센서부(33)가 1A의 궤환전류를 감지한 경우, 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 단계 S4까지의 과정을 반복하여 고장이 발생했는지를 검사한다. 전류센서부 (33)가 1A의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, 전류센서부(33)가 1A미만의 궤환전류를 감지했는지 아니면 1A이상의 전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S5). 여기서는 전류센서부(33)가 감지한 궤환전류가 1A미만인가 아닌가에 따라 1A미만 또는 1A이상인지를 판단한다.
전류센서부(33)가 1A미만의 궤환전류를 감지한 경우, (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키고, 카운터 A의 값을 1증가시킨다(단계 S6). 여기서, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)은 전류 공급전, 자체의 계전기 제어 신호의 전류값이 1/3A 인지를 판단하여 자체적으로 고장인지를 판단하고, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 제1계전기 제어모듈(10)이 고장나서 전류를 공급하지 못하고 있는 경우, 상기 단계 S6이 정상적으로 실행되지 못하므로, 고장난 제1계전기 제어모듈(10)에 의한 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되지 않고, 나머지 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되어 결국 1A의 전류가 계전기(50)에 공급된다.
이후 카운터 A의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S7), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.
카운터 A의 값이 2이상인 경우, 단계 S2 내지 단계 S6의 과정을 2회 반복하여 1A미만의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 해당 계전기 제어모듈, 예를 들면 제1계전기 제어모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1계전기 제어모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 제2,3 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 계전기(50)로 전류를 공급한다(단계 S8).
한편, 상기 단계 S5의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 하나의 계전기 제어모듈의 고장으로 그 계전기 제어모듈로부터 최대전류가 공급되고 있는 것이므로, 나머지 2개의 계전기 제어모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하고, 카운터 B의 값을 1증가시킨 후(단계 S9), 카운터 B의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S10), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.
카운터 B의 값이 2이상인 경우, 단계 S2 내지 단계 S5와 단계 S9의 과정을 2회 반복하여 1A이상의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 상기 상쇄전류 공급 전, 자체의 겨전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈, 예를 들면 제1계전기 제어모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 계전기 제어모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 제2,3 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 계전기 (50)로 전류를 공급하여 동작시키게 한다(단계 S11).
또한, 상기 단계 S2의 판단에서 계전기 제어입력이 "온(ON)" 상태가 아닌 경우, 전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S12).
전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지한 경우, 계전기(50)로 역방향 전류가 공급되고 있는 것이므로, (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시켜 계전기 (50)에 공급되는 전류를 정상적인 방향으로 공급하고, 카운터 A의 값을 1증가시킨다(단계 S13).
여기서, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 제1계전기 제어모듈(10)이 고장나서 전류를 공급하지 못하고 있는 경우, 제1계전기 제어모듈(10)은 상기 단계 S13을 정상적으로 실행하지 못하므로, 고장난 제1계전기 제어모듈(10)에 의한 (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되지 않고, 나머지 제2,3 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되어 1A의 전류 공급이 이루어진다.
이후 카운터 A의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S14), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.
카운터 A의 값이 2이상인 경우, 단계 S2, S12 ,S13 및 S14의 과정을 2회 반복하여 0 A미만의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 겨전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈, 예를 들면 제1계전기 제어모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1계전기 제어모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 제2,3 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 계전기(50)로 전류를 공급한다(단계 S15).
또한, 상기 단계 S12의 판단에서 전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30) 중 하나의 계전기 제어모듈의 고장으로 그 계전기 제어모듈로부터 최대전류가 공급되고 있는 것이므로, 나머지 2개의 계전기 제어모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하고, 카운터 B의 값을 1증가시킨 후(단계 S16), 카운터 B의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S17), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.
카운터 B의 값이 2이상인 경우, 단계 S2, S12, S16 및 단계 S17의 과정을 2회 반복하여 1A이상의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 상기 전류공급을 증가시키기 전, 자체의 계전기 제어신호의 전류값이 1/3A인지를 판단하고, 1/3A가 아닌 해당 계전기 제어모듈, 예를 들면 계전기 제어모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1계전기 제어모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 제2,3 계전기 제어모듈(20,30)에 의해 계전기(50)로 전류를 공급하여 동작시키게 한다(단계 S18).
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 유도자기장을 사용하여 다중계를 구성함으로써 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어할 수 있고, 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 또한 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부(31)와; 제어신호에 따라 상기 전류제어부(31)에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부(32)와; 계전기(50)에서 궤환되는 전류를 감지하는 전류센서부(33)와; 및 상기 전류센서부(33)의 감지 전류량이 1A인 경우 상기 전류제어부(31)가 1/3A를 출력하도록 제어하고, 1A 미만이거나 초과하는 경우 상기 전류제어부(31)에서 출력되는 전류가 1/3A 인지를 판단하여 1/3A 아닌 경우 상기 차단부(32)를 동작시켜 전류 출력을 차단하고, 1/3A인 경우 상기 전류제어부(31)를 제어하여 (1-궤환전류)/2를 증가시키거나 또는 (0-궤환전류)/2의 전류량을 감소시켜 출력하는 마이크로프로세서(34)로 각각 이루어진 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)과;
    상기 3중화된 계전기 제어모듈(10,20,30)에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머(40)와;
    상기 트랜스포머(40)의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도신호 계전기 제어회로.
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