KR100892663B1

KR100892663B1 - 케이블 연결 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR100892663B1
Application number: KR1020070118241A
Authority: KR
Inventors: 박상헌; 임형순; 문환기
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-04-15

Abstract

본 발명은 케이블연결을 모니터링하는 시스템으로서, 점퍼연결기의 상태를 실시간으로 감시하여 상기 점퍼연결기의 분리여부를 미리 파악하고 충격에 대비할 수 있도록 하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동차 간 케이블을 연결하기 위한 콘넥터와 리셉터클을 포함하는 점퍼연결기를 구비하고 있는 철도차량에서 상기 콘넥터와 리셉터클의 체결상태를 감시하는 케이블연결 모니터링 시스템으로서, 상기 점퍼연결기는 콘넥터와 리셉터클이 분리되기 전에 단선되는 단선감지수단을 포함하고 있으며, 상기 단선감지수단들은 서로 직렬로 연결되어 있고, 인접한 동차에 설치된 SIV 컨트롤러와 직렬로 연결되어 있으며, 상기 SIV 컨트롤러들은 서로 전기적 신호를 주고 받아서 상기 점퍼연결기의 불완전한 체결 및 단선 여부를 지속적으로 모니터링하는 모니터링 루프를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

모니터링루프, 핀, 점퍼연결기

Description

케이블 연결 모니터링 시스템 { CABLE CONNECTION MONITORING SYSTEM }

본 발명은 케이블연결을 모니터링하는 시스템으로서, 보다 구체적으로는 철도차량의 각 동차간 케이블을 연결시켜주는 점퍼연결기의 상태를 실시간으로 감시하여 점퍼연결기가 분리되는 것을 미연에 방지하고 대비할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

철도차량의 각종 케이블들이 편성내 각 동차들끼리 연계되도록 할 때 일반적으로 점퍼연결기가 사용된다.

도 3은 종래의 철도차량간 점퍼연결기의 체결방식을 도시한 개념도이며, 도 4는 종래에 서로 다른 철도차량의 보조전원장치들에 연결된 전원케이블들이 점퍼연결기를 통해서 서로 연결되는 모습을 도시한 단면도이다.

종래의 철도차량은 차량간 점퍼연결기(401,402)의 체결상태가 전기회로적으로 감시가 이루어지는 상시 모니터링 루프 방식이 아닌 일상 점검시에 육안으로만 이상 유무가 확인되는 방식이었다. 따라서 철도차량의 영업운전 중 상기 점퍼연결기(401,402)의 콘넥터(310)와 리셉터클(320)의 풀림에 의한 상기 점퍼연결기(401,402)의 비정상적인 분리가 점진적으로 진행되면 상기 점퍼연결기(401,402) 의 불안정한 체결상태에 대한 모니터링이 불가능하기 때문에 상기 점퍼연결기(401,402)의 갑작스런 분리로 인한 전원공급중단으로 써지충격이 발생할 수 있다. 이경우 상기 점퍼연결기(401,402)를 통해 다른 차량의 SIV(Static Inverter Var)(411,431)로부터 전원을 제공받는 제2 동차의 전기부하(420,425)에 갑작스런 동작중단과 손상이 발생할 수도 있었다.

본 발명은 전술한 종래의 점퍼연결기에 의한 케이블체결과 모니터링 방식의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 점퍼연결기의 상태를 실시간으로 감시하여 상기 점퍼연결기의 분리여부를 미리 파악하고 충격에 대비할 수 있도록 하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 동차 간 케이블을 연결하기 위한 콘넥터와 리셉터클을 포함하는 점퍼연결기를 구비하고 있는 철도차량에서 상기 콘넥터와 리셉터클의 체결상태를 감시하는 케이블연결 모니터링 시스템으로서, 상기 점퍼연결기는 콘넥터와 리셉터클이 분리되기 전에 단선되는 단선감지수단을 포함하고 있으며, 상기 단선감지수단들은 서로 직렬로 연결되어 있고, 인접한 동차에 설치된 SIV 컨트롤러와 직렬로 연결되어 있으며, 상기 SIV 컨트롤러들은 서로 전기적 신호를 주고 받아서 상기 점퍼연결기의 불완전한 체결 및 단선 여부를 지속적으로 모니터링하는 모니터링 루프를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

이를 통하여 차량간 점퍼연결기의 체결상태를 전기적인 신호로써 실시간 감시할 수 있다.

또한, 상기 단선감지수단은, 상기 콘넥터와 리셉터클에서 케이블연결용 핀 및 핀홀보다 길이가 짧은 모니터링용 핀 및 핀홀로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 케이블연결용 핀이 케이블연결용 핀홀로부터 분리되기 이전에 상기 모니터링용 핀이 모니터링용 핀홀로부터 먼저 분리되고 상기 SIV 컨트롤러들 사이에 이루어지고 있는 모니터링 루프가 차단됨으로써 상기 점퍼연결기의 분리가 상기 SIV 컨트롤러들을 통해 미리 감지된다.

또한, 상기 단선감지수단의 단선여부는 TCMS에 의해 운전실의 현시장치들을 통해 현시되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 운전실의 승무원은 상기 제1 점퍼연결기(243)가 완전히 분리되기 전에 열차를 세우고 점검과 수리 등의 조치를 취할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 점퍼연결기가 분리되기 전에 단선감지수단이 먼저 분리되도록 설계되어 있고 상기 점퍼연결기의 체결상태가 전기적인 신호에 의한 모니터링 루프방식으로 실시간 감시되기 때문에 상기 점퍼연결기의 갑작스런 단선을 방지할 수 있고, 상기 점퍼연결기의 단선시에도 상기 점퍼연결기를 통해 다른 동차의 SIV로부터 전기 등을 제공받는 철도차량내의 장치들이 단선에 의한 충격으로 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명으로 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 객차간 SIV 연장급전선들을 서로 체결하며 단선감지수단을 포함하는 점퍼연결기를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 점퍼연결기는 각각 서로 다른 철도차량의 SIV와 연장급전선으로 연결된 콘넥터(110)와 리셉터클(120)로 형성되어 있다.

상기 콘넥터(110)는 통상적으로 3상 전기를 출력하는 SIV에 대한 연장급전선 연결을 위한 3개의 케이블연결용 핀(111)들과 단선감지를 위하여 상기 케이블연결용 핀(111)보다 길이가 짧은 모니터링용 핀(112)을 함께 구비하고 있다.

또한, 상기 리셉터클(120)은 상기 연장급전선 연결을 위하여 상기 콘넥터(110)의 케이블연결용 핀(111)들에 대응되는 3개의 케이블연결용 핀홀(121)과 단선감지를 위하여 상기 콘넥터(110)의 모니터링용 핀(112)에 대응되는 모니터링용 핀홀(122)을 함께 구비하고 있다.

따라서, 상기 콘넥터(110)의 케이블연결용 핀(111)이 상기 리셉터클(120)의 케이블연결용 핀홀(121)로부터 분리되기 전에 상기 모니터링용 핀(112)과 상기 모니터링용 핀홀(122)이 먼저 분리된다.

도 2는 본 발명의 철도차량용 케이블 연결 모니터링 시스템에서 점퍼연결기의 상태 파악을 위해 단선감지수단과 SIV 컨트롤러들 사이에 모니터링 루프가 형성되어 있는 모습을 도시한 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 3대의 동차가 연결되어 있는 철도차량에서, 제1 동차는 제1 전기부하(210)와 상기 제1 전기부하(210)에 3상 전기를 공급하는 제1 SIV(211)와 상기 제1 SIV(211)의 동작을 제어하는 제1 SIV 컨트롤러(212)를 포함하고 있으며, 제3 동차는 제3 전기부하(230)와 상기 제3 전기부하(230)에 3상 전기를 공급하는 제2 SIV(231)와 상기 제2 SIV(231)의 동작을 제어하는 제2 SIV 컨트롤러(232)를 포함하고 있다.

또한, 제2 동차는 두개의 전기부하(220,225)만 구비하고 있으며 제2-a 전기부하(220)는 제1 SIV 연장급전선(241)을 통해 제1 동차의 제1 SIV(211)와 직렬로 연결되어 전원을 공급받도록 되어있고, 제2-b 전기부하(225)는 제2 SIV 연장급전선(242)을 통해 제3 동차의 제2 SIV(231)와 직렬로 연결되어 전원을 공급받도록 되어있다.

또한, 상기 제1 SIV 연장급전선(241)은 제1 동차와 제2 동차 사이에 설치된 제1 점퍼연결기(243)를 거쳐 제1 동차의 제1 SIV(211)와 제2 동차의 제2-a 전기부하(220)를 연결하며, 상기 제2 SIV 연장급전선(242)은 제2 동차와 제3 동차 사이에 설치된 제2 점퍼연결기(244)를 거쳐 제2 동차의 제2-b 전기부하(225)와 제2 SIV(231)를 연결한다.

또한, 상기 제1 점퍼연결기(243)와 제2 점퍼연결기(244)에는 각각 제1 단선감지수단(245)과 제2 단선감지수단(246)이 형성되어 있으며, 상기 제1 단선감지수단(245)은 상기 제1 SIV 컨트롤러(212)에 직렬로 연결되어있고, 상기 제2 단선감지수단(246)은 제2 SIV 컨트롤러(232)에 직렬로 연결되어 있으며, 상기 제1 단선감지수단(245)과 제2 단선감지수단(246)은 서로 직렬로 연결되어 있다.

또한, 상기 제1 단선감지수단(245)과 제2 단선감지수단(246)으로부터 단선을 감지하기 위하여 상기 제1 SIV 컨트롤러(212)와 제2 SIV 컨트롤러(232)는 전기적인 신호를 서로 주고받는 모니터링 루프 방식의 단선감지를 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 철도차량 전원공급시스템의 동작과정에 대해 구체적으로 설명한다.

철도차량의 영업운전중 점퍼연결기(243,244) 잠금장치 풀림에 의해 콘넥터(110)와 리셉터클(120) 사이에 이격이 점진적으로 발생하는 경우 케이블연결용 핀(111)이 케이블연결용 핀홀(121)로부터 분리되기 이전에 모니터링용 핀(112)이 모니터링용 핀홀(122)로부터 먼저 분리되어 상기 제1 SIV 컨트롤러(212)와 상기 제2 SIV 컨트롤러(232) 사이에 이루어지고 있는 모니터링 루프가 차단됨으로서 상기 점퍼연결기(243,244)의 분리가 상기 SIV 컨트롤러(212,232)를 통해 미리 감지되게 된다.

만일 상기 SIV 컨트롤러(212,232)에 의해 상기 모니터링 루프가 제1 점퍼연결기(243)에서 차단된 것이 감지되고 이 사실이 TCMS(Train Control & Monitoring System)(미도시)로 전달되면 상기 TCMS에서는 제1 점퍼연결기(243)를 통해서 제1 동차의 제1 SIV(211)로부터 전원을 제공받는 제2 동차의 제2-a 전기부하(220)가 제3 동차의 제2 SIV(231)로부터 연장급전을 받도록 차량제어로직(250)을 제어하거나, 상기 제2-a 전기장치(220)의 전원을 미리 안정적으로 차단하게 하여 갑작스런 전원공급중단으로 인한 충격을 방지한다.

또한, 상기 모니터링 루프가 제1 점퍼연결기(243)에서 차단된 사실은 상기 TCMS에 의해 운전실의 현시장치를 통해서 승무원에게 전달되므로, 승무원은 상기 제1 점퍼연결기(243)가 완전히 분리되기 전에 열차를 세우고 점검과 수리 등의 조치를 취할 수도 있다.

도 3은 종래의 철도차량간 점퍼연결기의 체결방식을 도시한 개념도이다.

도 4는 종래에 서로 다른 철도차량의 보조전원장치들에 연결된 전원케이블들이 점퍼연결기를 통해서 서로 연결되는 모습을 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110:콘넥터 111:케이블연결용 핀

112:모니터링용 핀 120:리셉터클

121:케이블연결용 핀홀 122:모니터링용 핀홀

210:제1 전기부하 211:제1 SIV

212:제1 SIV 컨트롤러 220:제2-a 전기부하

225:제2-b 전기부하 230:제3 전기부하

231:제2 SIV 232:제2 SIV 컨트롤러

241:제1 SIV 연장급전선 242:제2 SIV 연장급전선

243:제1 점퍼연결기 244:제2 점퍼연결기

245:제1 단선감지수단 246:제2 단선감지수단

250:차량제어로직

Claims

동차 간 케이블을 연결하기 위한 콘넥터와 리셉터클을 포함하는 점퍼연결기를 구비하고 있는 철도차량에서 상기 콘넥터와 리셉터클의 체결상태를 감시하는 케이블연결 모니터링 시스템으로서,

상기 점퍼연결기는 콘넥터와 리셉터클이 분리되기 전에 단선되는 단선감지수단을 포함하고 있으며,

상기 단선감지수단들은 서로 직렬로 연결되어 있고, 인접한 동차에 설치된 SIV 컨트롤러와 직렬로 연결되어 있으며,

상기 SIV 컨트롤러들은 서로 전기적 신호를 주고 받아서 상기 점퍼연결기의 불완전한 체결 및 단선 여부를 지속적으로 모니터링하는 모니터링 루프를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 철도차량의 케이블연결 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 단선감지수단은,

상기 콘넥터와 리셉터클에서 케이블연결용 핀 및 핀홀보다 길이가 짧은 모니터링용 핀 및 핀홀로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량의 케이블 연결 모니터링 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 단선감지수단의 단선여부는 TCMS에 의해 운전실의 현시장치들을 통해 현시되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 케이블 연결 모니터링 시스템.