KR100972010B1 - 전류 제한회로가 구비된 무절연 에이에프 궤도회로의 송수신모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전류 제한회로가 구비된 무절연 궤도회로의 송수신모듈에 관한 것으로, 트랜스의 2차측과 연결된 측정 포트의 라인에 저항이 개입된 전류 제한회로를 접속시켜, 측정자가 측정 포트에 접속하더라도 감전 사고가 발생되지 않도록 한 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 함체에 접지를 생략함으로써, 서지 등에 의하여 입력트랜스의 절연이 파괴되어 이 트랜스의 2차측에 정격이상의 높은 전압이 인가되어도 그것에 의한 함체의 전류는 전류제한 회로에 의하여 감전전류이하로 제한되고 측정포트도 감전전류 이하가 되게 되므로, 함체나 측정포트에 신체가 닿아도 안전하다는 장점이 있다.

감전방지, 무절연 궤도회로, 송수신모듈.

Description

전류 제한회로가 구비된 무절연 에이에프 궤도회로의 송수신모듈{TRANSMITTER AND RECEIVER MODULE OF AUDIO FREQUENCY ELECTRICAL JOINT APPARATUS WITH CURRENT LIMITING CIRCUIT}

본 발명은 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게 트랜스의 2차측과 연결된 측정 포트의 라인에 저항이 개입된 전류 제한회로를 접속시켜, 측정자가 측정 포트에 접속하더라도 감전 사고가 발생되지 않도록 한 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 스위스의 SIC 보험 회사가 한 해 동안 세계에서 발생한 대형 사고를 분석한 결과를 보면(92년 기준) 하루 평균 0.8건에 1백 90명이 희생되는 것으로 나타났다. 사고 건수는 자연 재해가 1백 7건(35.9 %)으로 가장 많았고, 도로 및 철도 사고가 55건으로 18.5 %, 수상 사고가 43 건으로 14.4%, 대형 화재가 35건으로 11.7%, 항공 사고가 28 건으로 9.4 % 순 이었다. 그러나 사고 건수 보다 더욱 중요한 것은 인명 피해나 재산 피해가 어느 정도냐 하는 것이다.

이 자료에 따르면 이 같은 대형 사고로 인한 인명 피해(사망자)는 태풍과 홍 수, 지진에 의한 자연 재해 다음으로 철도 사고가 1900여명의 인명 피해가 발생해 항공 사고 900 여명과, 대형 화재로 인한 450명에 두 배에서 네 배로 많은 인명 사고를 낸 것으로 조사되었다.

특히 열차 사고의 대부분은 후진국에서 발생하고 있으며, 사고의 원인은 신호 보안의 고장으로 인한 열차의 충돌이나 탈선 사고가 사고의 대부분을 차지한다고 한다. 이와 같이 다수의 승객과 화물을 수송하는 철도 교통의 특징 상 보안 장치의 고장으로 인한 안전 사고는 대형 인명 참사가 될 수 있고, 개인뿐만 아니라 국가적으로도 막대한 손해가 된다.

여기서, 철도 신호 보안 장치란 차량의 안전 운행을 위하여 관련된 각 장치, 즉 신호 장치, 연동 장치(기계연동, 전기 계전 연동), 폐색 장치, 열차 자동 제어 장치, 기타 장치등을 말하며, 하나의 시스템에 의해 자동적이고 체계적으로 작동되도록 되어 있다.

이 중 전기 계전 연동 장치에 소속된 궤도 회로 장치는 궤도 회로 송신기 장치, 본드(bond), 궤조 절연, 궤도 회로 수신기 장치로 구성되며, 궤도상에 운행하는 차량을 검지하고 다른 궤도로 전환 할 수 없도록 레일 일정 구간에 전기회로를 만들어 주는 역할을 하고 있다.

이러한 종래의 궤도회로장치에는 크게 전원모듈 장치, 송신기 장치, 수신기 장치, 계전기 장치를 포함하여 구성되며, 이때, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 송신기 장치로부터 전송된 신호 주파수를 이용하여 차량의 궤도상 위치정보 및 각종 고장신호, 궤도의 상태 이상유무를 파악할 수 있게 된다. 보다 상세하게, 종래의 궤도회로 수신기 장치는 궤도 회로 검지 및 궤도 계전기 제어, 퓨즈 검지 및 각종 출력전압 검지를 행하게 된다.

이러한 종래의 궤도회로 수신기 장치나 상기 송신기 장치는 통상 수신모듈 및 송신모듈로 명명하는 바, 그 송수신모듈은 각각 입력 트랜스를 매개하여 발생되는 출력전압 및 계전기 출력전압을 검지하기 위한 측정 포트가 구비되어져 있다.

그러나, 그 모듈의 입력트랜스의 절연에 문제가 발생된 경우에는 2차측 정격전압 이상의 고압이 측정 포트에 인가되므로, 그 측정포트에 측정자가 접속을 시도할 경우, 측정자가 감전될 염려가 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 트랜스의 2차측과 연결된 측정 포트의 라인에 저항이 개입된 전류 제한회로를 접속시켜, 측정자가 측정 포트에 접속하더라도 감전 사고가 발생되지 않도록 한 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 궤도레일을 통해 전송된 송신모듈의 신호를 수신하기 위해, 상기 궤도레일과 수신기 장치간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 입력트랜스와; 상기 입력트랜스의 저역주파수 및 고역주파수를 선택적으로 차단시키기 위한 필터와; 필터를 통과한 신호를 증폭시키기 위한 증폭기와; 궤도통신을 위한 아날로그 신호인 주파수 신호를 인가받아 변조시킴으로써 디지털신호로 수치화하기 위한 펄스부호 변조를 행하는 복조부와; 상기 각각의 복조부의 출력측에 접속되어 그 복조부로부터 출력된 펄스신호를 인가받아 논리연산을 수행하기 위한 앤드게이트와; 수신기 회로의 펄스신호에 의해 후단의 감지회로에 대한 전원단속을 자동 제어하기 위한 계전기구동부와; 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포트로 구성된 부품이나 회로가 함체의 내부에 구성된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈에 있어서, 전기적으로 절연된 상기 함체와 상기 입력트랜스의 2차측과 접속포트의 연결라인상에 각각 복수의 저항(3a)(3a)을 개입한 전류제한회로(3)의 양단을 접속시켜 입력트랜스의 절연파괴시에도 전전류가 감전전류 이하가 되도록 한 것을 특징으로 하는 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈이 제공된다.

바람직하게, 상기 전류제한회로(3)는 복수의 저항(3a)(3a)이 병렬로 접속된 회로인 것을 특징으로 하는 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈이 제공된다.

본 발명에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈은 함체에 접지를 생략함으로써, 서지 등에 의하여 입력트랜스의 절연이 파괴되어 이 트랜스의 2차측에 정격이상의 높은 전압이 인가되어도 그것에 의한 함체의 전류는 전류제한 회로에 의하여 감전전류이하로 제한되고 측정포트도 감전전류 이하가 되게 되므로, 함체나 측정포트에 신체가 닿아도 안전하다는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈의 외형을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈의 회로 구성을 도시한 블록구성도이다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈이나 송신모듈은 동일하게 측정포트가 구비되어져 있으므로, 본 발명 설명의 편의를 위해 이하에서는 수신모듈에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈(2)은 회로 및 각종 보드와 칩을 내장하여 수신모듈(2)을 구성하는 함체(4)가 제공되며, 그 함체(4)의 전면에 수신모듈(2)의 구동상태를 표시하기 위한 표시패널(6)이 제공된다.

상기 표시패널(6)에는 수신 감도를 용이하게 스위칭함으로써 수신 감도에 따른 접속을 변경시킬 수 있는 수신감도 설정스위치(24a, 24b, 24c)가 형성되어져 있으며, 퓨즈의 융단상태를 LED의 점멸을 통해 표시하기 위한 퓨즈표시부(8)와; 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 수신기 입력전원(전압/전류)표시부(10,14)와; 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 계전기 전압/동작상태 표시부(16,18), 감시장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부(12) 및 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 수신기 입/출 측정포트(26,28)가 전면에 구성되어져 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈(2)는 수신감도 설정스위치(24a, 24b, 24c), 입력트랜스(30), 하이패스필터(High pass filter)(32), 로우패스필터(Low pass filter)(34), 증폭기(36,42), 필터(38,44), 복조부(40,46), 앤드게이트(48), 지연부(50), 계전기구동부(52), 표시패널(6)이 구성된다.

상기 수신감도 설정스위치(24a, 24b, 24c)는 입력트랜스(30)의 1차 권선에 각각 구성되어 각기 상이한 수신감도 대역내에서 스위칭됨으로써 수신 감도를 조절하기 위한 구성이다.

입력트랜스(30)는 궤도레일(미도시)과 수신기 장치(2)간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 수단이다.

또한, 상기 하이패스필터(High pass filter)(32)는 상기 입력트랜스(30)의 2차측에 구성되어 고역주파수(High)만을 통과시키고 저역주파수(Low)는 차단시키기 위한 수단(HPF)으로, 저항과 커패시터로 구성되며, 상기 로우패스필터(Low pass filter)(34)는 상기 입력트랜스(30)의 2차측에 구성되어 저역주파수(Low)를 통과시키고 고역주파수(High)를 차단하기 위한 수단(LPF)이다.

상기 증폭기(36,42)는 상기 하이패스필터(High pass filter)(32) 및, 로우패스필터(Low pass filter)(34)의 후단에 각각 구성되어, 하이패스필터(High pass filter)(32) 및 로우패스필터(Low pass filter)(34)를 통과한 신호를 증폭시키기 위한 수단이다.

상기 필터(38,44)는 상기 증폭기(36,42)의 출력단에 접속되어 상기 증폭기(36,42)를 통과한 신호에 포함된 잡음신호를 필터링하고, 신호 정합을 위한 수단이며, 상기 복조부(40,46)(Demodulator)는 궤도통신을 위한 아날로그 신호인 주파수 신호를 인가받아 변조시킴으로써 디지털신호로 수치화하기 위한 펄스부호 변조를 행하는 수단이다.

상기 앤드게이트(48)는 상기 각각의 복조부(40, 46)의 출력측에 접속되어 그 복조부(40,46)로부터 출력된 펄스신호를 인가받아 논리연산을 수행하기 위한 수단이며, 상기 지연부(50)는 그 앤드게이트(48)의 출력측에 접속되어 2초 이상 신호 지연을 행하는 수단이며, 상기 계전기구동부(52)는 상기 지연부(50)의 출력단에 접속되어 그 지연부(50)로부터 하이(High) 및 로우(Low)신호를 인가받아 수신기 회로의 펄스신호에 의해 후단의 감시회로(미도시)에 대한 전원단속을 자동 제어하기 위한 수단이다.

상기 표시패널(6)은 상기 수신기 장치의 회로에 접속되어 수신기 장치의 구동상태를 표시하기 위한 패널로서, 수신 감도를 용이하게 스위칭함으로써 수신 감도에 따른 접속을 변경시킬 수 있는 수신감도설정부(24a, 24b, 24c)는 상기 입력트랜스(30)의 1차측에 각각 접속되어져 있으며 스위칭됨에 따라 서로 상이한 수신감도를 설정할 수 있다.

또한, 퓨즈의 융단상태를 LED의 점멸을 통해 표시하기 위한 퓨즈표시부(8)가 표시패널(6)에 형성되는 바, 그 퓨즈표시부(8)는 회로의 전원투입단에 접속되는 퓨 즈(미도시)의 그라운드측에 LED가 접속됨으로써 퓨즈 융단시 소등되게 구성되어져 있으며, 수신기 입력전압 및 전류의 정상 인가 여부를 표시하기 위한 수신기 입력전원(전압/전류)표시부(10,14)가 구성되는 바, 회로의 전원투입단에 저항을 매개로 접속되는 LED로 구성되며, 해당 LED의 출력측은 접지됨으로써 일정 전압 및 전류의 인가시 점등되게 구성된다.

또한, 계전기 전압상태 및 동작상태를 표시하기 위한 계전기 전압/동작상태 표시부(16,18)는 상기 계전기 구동부(52)의 출력측에 저항을 매개로 LED가 접속되고, 그 LED의 출력측은 접지됨으로써 계전기의 정상 구동시 점등되며, 해당 계전기로 유입되는 정상 전압상태시 점등되게 구성된다.

또, 감시장치의 부하 여부와, 감시장치의 재 기동조작을 행하기 위한 표시부(12)가 구성되는 바, 상기 계전기 구동부(52)와 접속되는 감시장치(미도시)의 부하측에 LED가 접속되고 접지됨으로써 해당 감시장치와 병렬로 구성되어, 상기 감시장치의 정상적인 구동시에 점등되게 구성되며, 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 수신기 입/출 측정포트(26,28)가 구성되어져 있다.

이때, 상기 수신기 입/출 측정포트(26,28)는 입력트랜스(30)의 2차측과 접속되어져 있으므로, 입력트랜스(30)의 절연 불량시, 수신기 입/출 측정포트(26,28)를 통해 전압을 검지하는 측정자가 쉽게 감전될 수 있는 위험이 있었다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈(2)은 상기 수신기 입/출 측정포트(26,28)의 접속라인상에 전류 제한회로(3)를 구성한다.

보다 상세하게, 전기적으로 절연된 상기 함체(4)상과 상기 입력트랜스(30)의 2차측에 각각 복수의 저항(3a)(3b)을 병렬 접속한 전류제한회로(3)를 접속시킨다.

전류제한회로(3)는 그 일단에 입력트랜스(30)의 2차측의 정격전압보다 높은 전압이 인가되어도 전전류가 감전전류 이하로 되도록 또 일부의 저항이 단선되어도 다른 저항의 병렬접속회로의 전전류가 감전전류이하로 되도록 각 저항(3a)(3b)이 선택된다.

이리하여, 상기 수신모듈(2)의 함체(4)에 접지를 생략함으로써, 서지 등에 의하여 입력트랜스(30)의 절연이 파괴되어 이 트랜스(30)의 2차측에 정격이상의 높은 전압이 인가되어도 그것에 의한 함체(4)의 전류는 전류제한 회로(3)에 의하여 감전전류이하로 제한되고 상기 수신기 입/출 측정포트(26,28)도 감전전류 이하가 되게 되므로, 함체(4)나 수신기 입/출 측정포트(26,28)에 신체가 닿아도 안전하다.

이와 같이 본 발명에 의하면 함체(4)나 수신기 입/출 측정포트(26,28)에 흐르는 전류는 전류제한회로(3)에 의하여 항상 감전전류이하로 유지되므로 함체(4)의 접지를 생략한 경우에도 안전하다.

또한, 본 발명에 의하면 전류제한회로(3)는 복수의 저항(3a)(3b)의 병렬 접속회로로 구성되고 일부의 저항이 단선된 경우에도 함체(4)나 수신기 입/출 측정포트(26,28)에 흐르는 전류는 다른 저항에 의하여 감전전류이하로 제한되므로 안전성이 일층 높아진다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이 탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈의 외형을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈의 회로 구성을 도시한 블록구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

3: 전류제한회로, 3a,3b:저항,

4:함체, 8:퓨즈표시부,

10:수신기입력전원표시부(전압), 12:감시장치체크부,

14:수신기입력전원표시부(전류), 16:계전기전압표시부,

18:계전기동작상태표시부, 26,28:수신기입/출 측정포트,

24a,24b,24c:수신감도설정스위치.

Claims (2)

1. 궤도레일을 통해 전송된 송신모듈의 신호를 수신하기 위해, 상기 궤도레일과 수신기 장치간의 임피던스를 정합시켜 신호의 손실을 최소화시키기 위해 주파수 인터페이스를 수행하기 위한 입력트랜스와; 상기 입력트랜스의 저역주파수 및 고역주파수를 선택적으로 차단시키기 위한 필터와; 필터를 통과한 신호를 증폭시키기 위한 증폭기와; 궤도통신을 위한 아날로그 신호인 주파수 신호를 인가받아 변조시킴으로써 디지털신호로 수치화하기 위한 펄스부호 변조를 행하는 복조부와; 상기 각각의 복조부의 출력측에 접속되어 그 복조부로부터 출력된 펄스신호를 인가받아 논리연산을 수행하기 위한 앤드게이트와; 수신기 회로의 펄스신호에 의해 후단의 감시회로에 대한 전원단속을 자동 제어하기 위한 계전기구동부와; 수신기 출력전압과 계전기 출력전압을 측정하기 위한 측정포트로 구성된 부품이나 회로가 함체의 내부에 구성된 무절연 AF 궤도회로의 수신모듈에 있어서,

   전기적으로 절연된 상기 함체와 상기 입력트랜스의 2차측과 수신기 입/출 측정포트(26,28)의 연결라인상에 각각 복수의 저항(3a)(3b)을 개입한 전류제한회로(3)의 양단을 접속시켜 입력트랜스의 절연파괴시에도 전전류가 감전전류 이하가 되도록 한 것을 특징으로 하는 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전류제한회로(3)는 복수의 저항(3a)(3b)이 병렬로 접속된 회로인 것을 특징으로 하는 전류 제한회로가 구비된 무절연 AF 궤도회로의 송수신모듈.

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