KR101009996B1 - 전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정방법 및 그 장치 - Google Patents

전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT12) 각각에 연결되며, 급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기(52F)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기(CT16; CT26) 그리고 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 변류기와 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 각각 연결되어, 상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며, 고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고, 상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치를 제공한다.
[색인어]
전기철도, 분리 급전계통, 병렬 급전계통, 변전소(SS), 급전구분소(SP), 보조 급전구분소(SSP), 병렬급전소(PP), 거리계전기, 차단기, 변환기, 마스터컴퓨터

Description

전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정방법 및 그 장치{Fault Position Measuring Method and System at Electric Railway of AT type Power Supply System}
발명의 분야
본 발명은 전기 철도시스템에 관한 것이며, 특히 전기 철도시스템의 고장점 표정 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 전기 철도에서는 전력의 전송로인 전차선과 레일을 사용하여 차량의 전동기로 구동을 위한 필요한 전력을 공급하도록 되어 있으며, 공급하는 전력의 형태에 따라 크게 직류 급전 방식과 교류 급전방식으로 구분된다.
본 발명은 교류 급전 방식의 철도 시스템에 관련한 것이며, 직접 급전 방식, 흡상 변압기 방식(BT), 단권변압기 방식(AT)의 교류 급전 방식의 철도 시스템 중, 단권변압기(AT) 방식 철도 시스템에서의 고장점 표정 방법 및 그 장치에 관련한 것이다.
종래 기술과 그 문제점
중성점 흡상전류비 방식과 그 문제점.
중성점 흡상전류비방식은 일본의 쯔다(津田)전기에서 개발한 고장점 표정장치를 기초로 도1a와 같이 전차선로 고장점 양측에 설치되어 있는 AT의 중성점에 흡상되는 전류의 비는 각각 AT에서 고장점까지의 거리(레일을 포함한 귀전선로의 임피던스)에 반비례한다는 이론을 전제로 하였으나 이와 같은 전제는 일본식의 2중 절연방식의 전차선로에서는 그 비례가 근사적으로 성립한다고도 할 수 있으나 우리나라의 철도는 KTX 도입과 더불어 접지시스템을 프랑스 SNCF의 전차선 설계 기준에 따라 보호선(PW) 몇 가닥을 레일과 병열로 직접 매설 또는 가공으로 가설하고 이 보호선을 변전소의 접지망에 직접 접속하였으며, 또 보호선접속선(Connector of Protecting Wire-CPW)이 대략 1.2km마다 한 가닥씩 SSP와 SSP 또는 PP와 PP 사이의 구간에 여러 가닥이 병렬로 보호선과 레일을 연결하고 있으므로 지락전류가 CPW 및 레일의 크로스 본드(Cross bond)선 등을 통하여 고장 구간의 양단에 설치되어 있는 AT의 중성점에 흡상되지 않고 변전소 접지 메쉬에 상당한 지락전류가 직접 흘러 들어가 고장점 양단의 AT중성점에 흡상되는 전류가 감소되어 흡상전류비방식의 오차를 크게 하는 것으로 판단된다.
리액턱스(Reactance) 방식에 의한 고장점 표정 방법과 그 문제점
프랑스의 ICE사의 리액턴스(Reactance) 방식은 선로 지락 시 AT를 선로에서 분리하여, 고장점까지의 전차선만의 임피던스로 고장점을 표정한다. 도 1b에서 보는 바와 같이 T-F단락 임피던스는 2개의 전선의 왕복 임피던스이므로 직선이 되나, 지점 AT-1에서의 T-R단락 임피던스는 T-F단락 임피던스에 AT의 누설 임피던스 약 0.45[Ω]를 더한 값이 되고, AT-1 근방에서는 단권변압기 AT-1이 대부분의 전류를 흡상하고 AT-2의 흡상효과가 매우 적기 때문에 거리에 대한 임피던스 상승률 m는 커져서 T-F단락 임피던스의 상승률 m의 4배 정도가 된다(도 1b의 a, b점). 단락점이 AT-1에서 점점 멀어져 AT-2에 가까워지면 단권변압기 AT-1의 흡상효과는 감소하고 AT-2의 흡상효과가 커져서 임피던스의 상승률은 적어지며 그 중앙 점을 지난 c점에서 상승률은 0이 되고 그 후에는 상승률이 마이너스로 되어 AT-2 지점에서는 T-F단락 임피던스에 AT-2의 누설 임피던스를 더한 값이 되므로 AT급전 계통의 임피던스는 도 1b와 같이 산(山) 모양이 된다. 따라서 전차선로의 임피던스가 선형이 아님으로 선로임피던스가 직선이라고 간주한 이 방법으로는 정확한 표정이 어려운 것을 알 수 있다.
종래 기술인 일본의 중성점흡상전류비방식(中性點吸上電流比方式)과 불란서의 reactance방식에서는 고장점에 대한 표정거리의 오차가 문제가 된다.
따라서 본 발명의 목적은 현재 일반 국철의 급전 방식인 분리 급전계통과 고속 전철의 급전 방식인 병열 급전 계통에 위의 2가지 고장점 표정 장치를 각각 적용했을 때의 문제점을 극복하고, 고장 점을 정확하게 측정하기 위한 방법을 제공하고자 한다. 특히 고장점을 정확히 측정해야 할 필요성은 철도가 고속화되어 철도선로가 직선화됨으로 철도로선 에서 터널(Tunnel)이 점유하는 길이의 비율이 높아지는 반면 터널 내에서의 전차선 고장은 외부에서 감지하기가 어려움으로 고장 점 위치를 고장점 표정장치로 비교적 정확히 알아내는 것은 철도 운영의 효율을 향상시키는 데에 매우 긴요하다.
발명의 요약
본 발명에 따른 전기철도의 AT급전계통중의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법에서는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1) 및 급전구분소(SP)가 선로상에 배치된다. (도 2 참조)
본 발명의 한 특징에 따라, 변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT12) 계기용변압기(PT)에 각각 연결되며,
급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기(52F)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기(CT16; CT26)와 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 변류기(CT16; CT26)와 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 각각 연결되어,
상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,
고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 보조급전구분소(SSP1)에는 차단기(52C)가 제공되며, 변류기(CT12; CT13) 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(e, f) 그리고 거리계전기(e, f)에 연결된 변환기(transmitter)(TB11, TA12)가 상기 변류기(CT12; CT13) 각각에 연결되며,
다른 한 보조급전 구분소(SSP2)에는 차단기(52G)가 제공되며, 변류기(CT14; CT15) 그리고 계기용 변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(i, k) 그리고 거리계전기(i, k)에 연결된 변환기(transmitter)(TB12, TA13)가 상기 변류기(CT14; CT15)와 계기용변압기(PT)에 각각 연결되어,
상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,
고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1)(SSP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 또 다른 특징에 따라, 변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT21) 각각에 연결되며,
급전구분소(SP)에는 차단기(52G, 52H)가 설치되고, 상기 차단기에 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 연결되어,
상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,
고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치가 제공된다.
본 발명의 더욱 다른 한 특징에 따라, 병렬 급전소(PP1)에는, 차단기(52C)가 제공되며, 변류기(CT12; CT13) 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(e, f) 그리고 거리계전기(e, f)에 연결된 변환기(transmitter)(TB11, TA12)가 상기 변류기(CT12; CT13)및 계기용변압기(PT)에 각각에 연결되며,
다른 한 병렬 구분소(PP2)에는 차단기(52E)가 제공되며, 변류기(CT14; CT15) 그리고 계기용 변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(i, k) 그리고 거리계전기(i, k)에 연결된 변환기(transmitter)(TB12, TA13)가 상기 변류기(CT14; CT15) 각각에 연결되어,
상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,
고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)제1항에 있어서, 상기 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법 및 장치가 제공된다.
이하 본 발명의 구체적 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 전차선사고의 경우 사고 선로 중 사고가 발생한 구간만 정전되고 사고가 나지 않은 건전 구간과 반대쪽 전차선은 정전 없이 전철의 운행이 가능하고, 보조급전구분소 또는 급전구분소의 단권변압기 고장의 경우 고장난 단권변압기가 전원을 공급하는 구간만 전차선로와 같이 정전되고 여타 건전구간과 반대 측 전차선은 정전 없이 전철의 운행이 가능하며, 고장 점 각각의 위치에 따라 고장 점 양단에 설치되어 있는 거리계전기가 동작함으로 거리계전기 자체에 내장되어 있는 거리 표정거리를 산술적 평균을 구함으로서 고장 위치를 비교적 정밀하게 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 이상과 같이 고장점을 정확히 표정할 수 있음으로 해서, 고장 지점을 찾기 위해 요구되었던 차단기의 고장 전류 투입 차단을 하지 않아도 되기 때문에 차단기의 수명이 크게 연장될 수 있음으로 차단기 유지보수에 필요한 경비와 시간을 절약할 수 있다.
또한 본 발명은 병렬급전소 또는 급전구분소의 단권변압기 고장의 경우 상하행 전차선의 정전 없이 전철의 양방향 운행이 가능하며, 고장 위치의 정확한 파악이 가능한 병렬 급전계통 보호 시스템을 제공한다.
제1a도는 종래 기술의 중성점 흡상 전류비 방식에 따른 고장 점 표정 방법을 도시한 도면이다.
제1b도는 종래 기술의 리액턱스(Reactance) 방식에 의한 고장점 표정 방법을 도시한 도면이다.
제2도는 본 발명에 따른 분리급전계통의 선로 결선도이다.
제3도는 본 발명에 따른 분리급전계통의 선로 결선도로서, 보조 급전구분소에 거리계전기를 설치한 때의 결선도이다.
제4도는 도 3의 SSP1 단선 결선도이다.
제5도는 도 4의 3선 결선도이다.
제6도는 도 3의 SP 단선 결선도이다.
제7도는 SSP1(PP1)과 SSP2(PP2)의 중간 지점에서의 지락 고장 전류 분포를 도시한 도면이다.
제8도는 분리급전 계통의 고장점 표정을 도시한 도면이다.
제9도는 본 발명에 따른 병렬급전계통의 선로 결선도이다.
제10도는 본 발명에 따른 병렬급전계통의 선로 결선도로서, 병렬급전소에 거리계전기를 설치한 때의 결선도이다.
제11도는 도 10의 PP1의 상세 결선도이다.
제12도는 도 10의 SP 결선도이다.
제13도는 병렬급전 계통의 고장점 표정을 도시한 도면이다.
발명의 구체 예에 대한 상세한 설명
도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기철도의 AT급전계통중의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법에서는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1) 및 급전구분소(SP)가 선로상에 배치된다.
이러한 전기철도의 선로 배치에 있어서, 변전소(SS1)에는 상하행 전차선으로 각각 전기 공급을 차단하는 변전소 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21)가 상기 주 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT12) 각각에 직렬로 연결되며,
급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기(52F)가 설치되고, (5) 상기 차단기에 변류기(CT16: 26)와 계기용변압기(PT)가 병렬로 결선되고, 상기 변류기(CT16: 26)와 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)이 각각 연결되며,
상기 거리계전기(a, b, c, d)는 각각 전차선을 보호하는 방향을 보호 방향으로 하며(즉, 각 거리계전기는 도면에서 화살표 방향에 고장점이 있는 가를 감지하도록 되므로, 가령 상행선의 F2에서 고장이 감지되는 때는 고장 점 양쪽에 설치되어 있는 거리계전기(a, c)가 작동하도록 되고, 하행선 F3에서 고장이 발생하는 경우에는 거리계전기(b, d)가 감지하여 작동하도록 세팅된다)
거리계전기를 통해 고장점이 감지되는 때 고장점 양단에 위치한 거리계전기(즉, 고장점이 상행선상의 F2인 때는 계전기a, c)가 작동하고 해당 계전기에 연결된 차단기가 차단되기 전에 해당 계전기에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TB13)가 해당 계전기로부터 고장 점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 고장 점 양단으로부터 송신된 데이터를 마스터 컴퓨터가 계산하여 계산된 두 거리(즉, 고장 점을 중심으로 한쪽에 위치한 거리계전기a까지의 거리와 고장 점 반대측에 위치한 다른 한 거리계전기c까지의 거리)로부터 고장 점의 정확한 거리가 결정될 수 있도록 한다.
도 2에서 고장점이 상행선상의 F2로 감지되는 때, 가령 고장 선로에 설치되어 있는 고장 점 양단의 거리계전기(a 및 c)는 0.03초에 작동하도록 세팅하며, 고장 선로와 다른 하행선로에 설치되어 있는 거리계전기(b, d)는 고장 감지 후 0.23초에 작동하도록 세팅할 수 있다. 따라서 각 계전기가 해당 차단기를 차단시키는 데 0.08초가 소요된다고 한다면, 거리계전기a와 c에 연결된 차단기는 0.11초만에 전기를 차단시켜 상행선을 차단함으로서 고장을 제거할 것이며, 거리계전기(a, c)가 고장 점을 감지한 후, 차단기(52A, 52F)가 차단되기 전인 0.08초의 기간동안 해당 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter) TA11 및 TB13가 상기 해당 계전기로부터 고장점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 한다. 한편, 하행 선로에 설치되어 고장 점에 인접하지 않은 거리계전기(b, d)는 고장 발생 후 0.11초가 지난 뒤에는 차단기(52A, 52F)가 작동되어 (분리급전 계통에서는 고장이 제거되었음으로) 더 이상의 고장 전류가 흐르지 않게 됨으로, 계전기(b, d)는 작동하지 않게 되며, 따라서 계전기(b, d)에 연결된 차단기(52F)는 이미 개방되어 있고 차단기(52B)는 작동하지 않으며, 따라서 고장 발생 후 0.11초가 경과한 이후에는 (계통에는 고장이 제거되었음으로 다른 건전한) 하행 전차선로에는 상행선 F2의 고장으로 인한 영향을 미치지 않도록 되며, 별도로 다음에 설명하는 바와 같이 거리계전기(a)와 계전기(c) 사이의 고장점이 있는 경우 거리계전기(a)와 고장 점사이의 거리와 거리계전기(c)와 고장 점사이의 거리를 정확히 계산될 수 있도록 한다.
상기 AT급전계통중의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법은 다음과 같은 원리에 의해 구체적으로 결정된다.
고장점 표정 계산
(1) 결선.
도 2 또는 도 3과 같은 분리급전 계통의 고장점 표정장치의 구성에서 정상운전 중의 전차선 임피던스는 계속 측정되고 있음으로 Data의 전송은 고장 중인 때에 한하여 전송되도록 거리계전기의 a접점을 transmitter와 직렬로 결선한다. 이때 전송 가능 시간은 대략 83ms에서 50ms정도가 됨으로 이 시간의 전류와 전압 및 역률 각을 각각 측정한다.
(2) 실계와의 환산.
변환기(Transmitter)의 출력
Figure 112010030165404-pat00001
CF : 환산계수(Conversion factor)
ZAD : 변환기 출력(transmitter output) 임피던스[Ω].
V : 실계의 전압
IS : 실계의 고장 전류
v : 변환기의 출력 전압
i : 변환기의 출력 전류
Z : 실계의 임피던스 단위[Ω].
kPT : 계기용변압기의 변압비(kPT=27500/110V=250)
kCT : 변류기의 변류비
단위 환산
Figure 112010030165404-pat00002
실계의 임피던스 Z는
Figure 112010030165404-pat00003
여기서 RC : 전차선 및 레일의 저항
Rg : 지락 저항
변환기(Transmitter) TA11에 의하여 계측되어 계산된 임피던스를 ZAD -1이라고 하면
Figure 112010030165404-pat00004
단 R=RC+Rg 이고
여기서 저항분에는 가변적인 지락 저항이 포함되어 있음으로 저항 분을 제외한 허수분인 리액턴스만을 취하여 고장 점의 위치를 추적한다.
Figure 112010030165404-pat00005
이제 기준 리액턴스를 X0[Ω]를 전차선 1[km]에 해당하는 리액턴스값으로 정하면 TA11에서 고장 점F까지의 거리 L1은
고장 점 거리
Figure 112010030165404-pat00006
가 되고
TB11에서의 고장 점 F까지의 리액턴스 X2C라고 하면 거리 L2는
고장 점 거리
Figure 112010030165404-pat00007
가 된다.
(3) 고장점 표정.
이와 같은 원리를 분리 급전의 경우 도 8에 적용하고 기준 값 X0를 임의의 값으로 정하여도 되나 전차선 1km의 임피던스보다 작은 값으로 하는 것이 편리하여 여기서는 X0=0.5[Ω]라고 가정하면 2 보조급전구분소 SSP1에서 SSP2 사이의 거리 즉 변환기(Transmitter) TA12에서 TB12 사이의 거리를 D, 또 SSP1(TA12)에서 고장 점 F까지로 계산된 거리를 L1, 또 SSP2(TB12)에서 고장 점 F까지로 계산된 거리를 L2라 하고, SSP1(TA12)에서 고장 점까지의 실거리를 x라 할 때, 도 2와 같은 계통에서 F2점에 고장이 발생하면
ㄱ. L1+L2=D가 되면
SSP1(TA12)에서 고장 점까지의 실 거리 x는
x=L1
이고 기점에서의 거리는 도 8과 같이
X=Ln+x
가 되며
SSP2(TB12)에서 고장 점까지의 거리 L2는
L2=D-L1=D-x
가 된다.
ㄴ. L1+L2≥D가 되면
도 8과 같이
Figure 112010030165404-pat00008
이고 기점에서의 거리X는 도 8과 같이
Figure 112010030165404-pat00009
가 되며
SSP2(TB12)에서 고장 점까지의 거리 X'는
Figure 112010030165404-pat00010
가 된다.
ㄷ. L1+L2≤D 가 되면
SSP1(TA12)에서 고장 점까지의 거리 x는
Figure 112010030165404-pat00011
이고 기점에서의 거리는 도 8과 같이
Figure 112010030165404-pat00012
가 되며 SSP2(TB12)에서 고장 점까지의 거리 X'는
Figure 112010030165404-pat00013
로 구할 수 있다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 본 발명에 따른 전기철도의 AT급전계통중의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 또 다른 표정방법에서는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1)(SSP2) 및 급전구분소(SP)가 선로 상에 배치된다. 이하의 설명은 도 3, 4, 및 5에 도시된다.
이러한 전기철도의 선로 배치에 있어서, 보조급전구분소(SSP1)에는, 상행 전차선으로 전기 공급을 차단하는 차단기(52C)가 제공되며, 변류기(CT12; CT13)가 상기 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(e, f) 그리고 거리계전기(e, f)에 연결된 변환기(transmitter)(TB11, TA12)가 상기 변류기(CT12; CT13) 각각에 직렬 연결되며,
다른 한 보조급전 구분소(SSP2)에는 상행 전차선으로 전기 공급을 차단하는 차단기(52G)가 제공되며, 변류기(CT14; CT15)가 상기 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(i, k) 그리고 거리계전기(i, k)에 연결된 변환기(transmitter)(TB12, TA13)가 상기 변류기(CT14; CT15)와 각각에 직렬 연결되며,
상기 거리계전기(e, g, i, k)는 각각 전차선을 화살표 방향으로 보호하는 방향을 보호 방향으로 하며(즉, 각 거리계전기는 도면에서 화살표 방향에 위치한 선로에서 고장점이 있는 가를 감지하도록 되므로, 가령 F2에서 고장점이 감지되는 때는 거리계전기(f, i)가 작동하도록 되고, 가령 F1에서 고장점이 감지되는 때는 거리계전기(a, e,)가 작동하도록 세팅된다.)
거리계전기를 통해 고장점이 감지되는 때 고장점 양단에 위치한 거리계전기(즉, 고장점이 F2인 때는 거리계전기 f,i)가 작동하고 해당 계전기에 연결된 차단기가 차단되기 전에 해당 계전기에 연결된 변환기(transmitter)(TA12, TB12)가 해당 계전기로부터 고장점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 고장점 양단으로부터 송신된 데이터를 마스터 컴퓨터가 계산하여, 상기 측정 및 계산된 두 거리(즉, 고장점을 중심으로 일측에 위치한 거리계전기f까지의 거리와 타측에 위치한 다른 한 거리계전기i 까지의 거리)로부터 고장점의 정확한 거리가 결정될 수 있도록 함을 특징으로 하는 AT급전계통의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정 방법을 제공한다.
도 3에서 고장점이 상행선상의 F2로 감지되는 때, 가령 고장 선로에 설치되어 있는 고장 점 양단의 거리계전기(f 및 i)는 0.03초에 작동하도록 세팅하며, 상기 인접 거리계전기를 제외한 다른 계전기는 상기 거리계전기(f, i)가 고장 감지 후 0.23초 후에 작동하도록 세팅할 수 있다. 따라서 각 계전기가 해당 차단기를 차단시키는 데 0.08초가 소요된다고 한다면, 거리계전기f와 i에 연결된 차단기는 0.11초만에 전기를 차단시켜 상행선 SSP1과 SSP2 사이를 차단하게 되는 데, 계전기(f, i)가 고장 점을 감지한 후, 차단기(52C, 52G)가 차단되기 전인 0.08초의 기간동안 해당 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter) TA12 및 TB12가 상기 해당 계전기로부터 고장 점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 한다.
한편, 상기 선로에 설치되어 고장 점에 인접하지 않은 거리계전기는 상기 차단기(52C, 52G)가 차단된 후(고장 발생후 0.11초 경과 후)에는 고장 전류가 흐르지 않으므로 상기 계전기(f, i)를 제외한 모든 여타 계전기는 작동하지 않으며, 동 거리계전기에 연결된 차단기가 차단되지 않음으로써 상기 고장점 양측에 위치한 보조급전구분소(SSP1)(SSP2) 이외의 전차선로는 정상 작동하게 된다.
또한 도 3에서 AT3 고장 시에는 (변전소의 거리계전기a와) SSP1에 설치되어 있는 거리계전기e의 후방리치(back reach)(즉, 거리계전기e는 화살표의 정상 방향이 아닌, 역방향 전류에 대하여) 동작하여 차단기52A와 차단기 52C를 차단함으로 고장 점은 자동적으로 표정된다. 고장점 표정 계산은 앞서 설명한 바와 같다.
도 9에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기철도의 AT급전계통중의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법에서는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)가 선로상에 배치된다.
이러한 전기철도의 선로 배치에 있어서, 변전소(SS1)에는 상하행 전차선으로 각각 전기 공급을 차단하는 변전소 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21)가 상기 주 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT21) 각각에 직렬로 연결되며,
급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기(52G, 52H)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기(CT16; CT26)가 직렬로, 계기용변압기(PT)가 병렬로 결선되고, 상기 변류기(CT16; CT26)와 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)이 각각 연결되며,
상기 거리계전기(a, b, c, d)는 각각 전차선을 보호하는 방향을 보호 방향으로 하며(즉, 각 거리계전기는 도면에서 화살표 방향에 고장점이 있는 가를 감지하도록 되므로, 가령 상행선의 F2에서 고장이 감지되는 때는 고장 점 양쪽에 설치되어 있는 거리계전기(a, c)가 작동하도록 되고, 하행선 F5에서 고장이 발생하는 경우에는 거리계전기(b, d)가 감지하여 작동하도록 세팅된다)
계전기를 통해 고장점이 감지되는 때 고장점 양단에 위치한 거리계전기(즉, 고장점이 상행선상의 F2인 때는 계전기a, c)가 작동하고 해당 계전기에 연결된 차단기가 차단되기 전에 해당 계전기에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TB13)가 해당 계전기로부터 고장 점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 고장 점 양단으로부터 송신된 데이터를 마스터 컴퓨터가 계산하여 계산된 두 거리(즉, 고장 점을 중심으로 한쪽에 위치한 거리계전기a까지의 거리와 고장 점 반대측에 위치한 다른 한 거리계전기c까지의 거리)로부터 고장 점의 정확한 거리가 결정될 수 있도록 한다.
도 9에서 고장점이 상행선상의 F2로 감지되는 때, 가령 고장 선로에 설치되어 있는 고장 점 양단의 거리계전기(a 및 c)는 0.03초에 작동하도록 세팅하며, 고장 선로와 다른 하행선로에 설치되어 있는 거리계전기(b, d)는 고장 감지 후 0.23초에 작동하도록 세팅할 수 있다. 따라서 각 계전기가 해당 차단기를 차단시키는 데 0.08초가 소요된다고 한다면, 거리계전기a와 c에 연결된 차단기는 0.11초만에 전기를 차단시켜 상행선을 차단하도록 하며, 계전기(a, c)가 고장 점을 감지한 후, 차단기(52A, 52G)가 차단되기 전인 0.08초의 기간동안 해당 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter) TA11 및 TB13가 상기 해당 계전기로부터 고장점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 한다. 한편, 하행 선로에 설치되어 고장 점에 인접하지 않은 거리계전기(b, d)는 고장 발생 후 0.11초가 지난 뒤에는 차단기(52A, 52G)가 작동되어 더 이상의 고장 전류가 흐르지 않게 됨으로, 계전기(b, d)는 작동하지 않게 되며, 따라서 계전기(b, d)에 연결된 차단기(52B, 52H)는 작동하지 않으며, 따라서 고장 발생 후 0.11초가 경과한 이후에는 하행 전차선로에는 상행선 F2의 고장으로 인한 영향을 미치지 않도록 되며, 별도로 다음에 설명하는 바와 같이 거리계전기(a)와 계전기(c) 사이의 고장점이 있는 경우 거리계전기(a)와 고장 점사이의 거리와 거리계전기(c)와 고장 점사이의 거리를 정확히 계산될 수 있도록 한다. 고장점 표정 계산은 앞서 설명한 바와 같다.
도 10, 11, 및 12에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 한 특징에 따라, 본 발명에 따른 전기철도의 AT급전계통중의 병렬급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 또 다른 표정방법에서는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)가 선로 상에 배치된다.
이러한 전기철도의 선로 배치에 있어서, 병렬 급전소(PP1)에는, 상행 전차선으로 전기 공급을 차단하는 차단기(52C)가 제공되며, 변류기(CT12; CT13)가 상기 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(e, f) 그리고 거리계전기(e, f)에 연결된 변환기(transmitter)(TB11, TA12)가 상기 변류기(CT12; CT13) 및 계기용변압기(PT)에 각각 연결되며,
다른 한 병렬 급전소(PP2)에는 상행 전차선으로 전기 공급을 차단하는 차단기(52E)가 제공되며, 변류기(CT14; CT15)가 상기 차단기에 직렬로 그리고 계기용변압기(PT)가 차단기에 병렬로 결선되고, 거리계전기(i, k) 그리고 거리계전기(i, k)에 연결된 변환기(transmitter)(TB12, TA13)가 상기 변류기(CT14; CT15) 및 계기용변압기(PT)에 각각에 연결되며,
상기 거리계전기(e, g, i, k)는 각각 전차선을 화살표 방향으로 보호하는 방향을 보호 방향으로 하며(즉, 각 거리계전기는 도면에서 화살표 방향에 위치한 선로에서 고장점이 있는 가를 감지하도록 되므로, 가령 F2에서 고장점이 감지되는 때는 거리계전기(f, i)가 작동하도록 되고, 가령 F1에서 고장점이 감지되는 때는 거리계전기(a, e,)가 작동하도록 세팅된다.)
거리계전기를 통해 고장점이 감지되는 때 고장점 양단에 위치한 거리계전기(즉, 고장점이 F2인 때는 거리계전기 f, i)가 작동하고 해당 계전기에 연결된 차단기가 차단되기 전에 해당 계전기에 연결된 변환기(transmitter)(TA12, TB12)가 해당 계전기로부터 고장점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,
상기 고장점 양단으로부터 송신된 데이터를 마스터컴퓨터가 계산하여, 상기 측정 및 계산된 두 거리(즉, 고장점을 중심으로 일측에 위치한 거리계전기f까지의 거리와 타측에 위치한 다른 한 거리계전기i 까지의 거리)로부터 고장점의 정확한 거리가 결정될 수 있도록 함을 특징으로 하는 AT급전계통의 병렬급전계통의 전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정 방법을 제공한다.
도 10에서 고장점이 상행선상의 F2로 감지되는 때, 가령 고장 선로에 설치되어 있는 고장 점 양단의 거리계전기(f 및 i)는 0.03초에 작동하도록 세팅하며, 상기 인접 거리계전기를 제외한 다른 계전기는 상기 거리계전기(f, i)가 고장 감지 후 0.23초 후에 작동하도록 세팅할 수 있다. 따라서 각 계전기가 해당 차단기를 차단시키는 데 0.08초가 소요된다고 한다면, 거리계전기f와 i에 연결된 차단기는 0.11초만에 전기를 차단시켜 PP1과 PP2에서 상하행선을 차단하게 되는 데, 계전기(f, i)가 고장 점을 감지한 후, 차단기(52C, 52E)가 차단되기 전인 0.08초의 기간동안 해당 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter) TA12 및 TB12가 상기 해당 계전기로부터 고장 점까지의 거리와 함수 관계를 갖는 전류, 전압, 위상각등을 측정하여 마스터로 송신하도록 한다.
한편, 상기 선로에 설치되어 고장 점에 인접하지 않은 거리계전기는 상기 차단기(52C, 52E)가 차단된 후(고장 발생후 0.11초 경과 후)에는 고장 전류가 흐르지 않으므로 상기 계전기(f, i)를 제외한 모든 여타 계전기는 작동하지 않으며, 동 거리계전기에 연결된 차단기가 차단되지 않음으로써 상기 고장점 양측에 위치한 병렬 급전소(PP1)(PP2) 사이 이외의 전차선로는 정상 작동하게 된다. 고장점 표정 계산은 앞서 설명한 바와 같다.
또한 도 3에서 AT3 고장 시에는 SSP1에 설치되어 있는 거리계전기e의 후방리치(back reach)(즉, 거리계전기e의 화살표 방향으로 정상동작하지 않고, 반대 방향인 거리계전기 후방을 향하여) 동작하여 차단기 52C를 차단함으로 고장 점은 자동적으로 표정된다.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *
SS : 변전소 SSP : 보조 급전구분소
SP : 급전구분소 PP : 병렬급전소
AS : 에어 섹션 AT : 단권변압기
a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k , l, : 거리계전기
PT : 계기용 변압기, 27 : 저전압 계전기
52A, 52B, 52C, 52D, 52E, 52F, 52G, 52H, 52I, 52J, 52Z : 차단기

Claims (9)

  1. 변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT12) 각각에 연결되며,
    급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기(52F)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기 및 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 각각 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법.
  2. 변전소(SS1)에는 주 차단기가 제공되고, 변류기 그리고 계기용변압기가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기 그리고 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter)가 상기 변류기 각각에 연결되며,
    보조급전구분소(SSP1)(SSP2)에는 차단기가 제공되며, 변류기 그리고 계기용 변압기가 차단기에 결선되고, 거리계전기 그리고 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter)가 상기 변류기 각각에 연결되며,
    급전구분소(SP)에는 상하행선사이의 전기적 연결을 차단할 수 있는 차단기가 설치되고, 상기 차단기에 변류기 및 계기용변압기가 결선되고, 상기 변류기 및 계기용변압기에 거리계전기와 변환기(transmitter)가 각각 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1)(SSP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법.
  3. 변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT21) 각각에 연결되며,

    급전구분소(SP)에는 차단기(52G, 52H)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기(CT16, CT26) 및 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법.
  4. 변전소(SS1)에는 주 차단기가 제공되고, 변류기 그리고 계기용변압기가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기 그리고 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter)가 상기 변류기 각각에 연결되며,
    병렬 급전소(PP1)(PP2)에는, 차단기가 제공되며, 변류기 그리고 계기용 변압기가 차단기에 결선되고, 거리계전기 그리고 거리계전기에 연결된 변환기(transmitter)가 상기 변류기 각각에 연결되며,

    급전구분소(SP)에는 차단기가 설치되고, 상기 차단기에 변류기 및 계기용변압기가 결선되고, 상기 변류기 및 계기용변압기에 거리계전기와 변환기(transmitter)가 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 병렬 급전소(PP1)(PP2) 및 급전구분소(SP)제1항에 있어서, 상기 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 변전소(SS1)에는 주 차단기(52A; 52B)가 제공되고, 변류기(CT11; CT21) 그리고 계기용변압기(PT)가 주 차단기에 결선되고, 거리계전기(a, b) 그리고 거리계전기(a, b)에 연결된 변환기(transmitter)(TA11 및 TA21)가 상기 변류기(CT11. CT21) 각각에 연결되며,

    급전구분소(SP)에는 차단기(52G, 52H)가 설치되고, 상기 차단기에 변류기(CT16, CT26) 및 계기용변압기(PT)가 결선되고, 상기 계기용변압기에 거리계전기(c, d)와 변환기(transmitter)(TB13 및 TB23)가 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정장치.
  8. 병렬 급전소(PP1)에는, 차단기(52C)가 제공되며, 변류기(CT12; CT13) 그리고 계기용 변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(e, f) 그리고 거리계전기(e, f)에 연결된 변환기(transmitter)(TB11, TA12)가 상기 변류기(CT12; CT13) 각각에 연결되며,

    다른 한 병렬 급전소(PP2)에는 차단기(52E)가 제공되며, 변류기(CT14; CT15) 그리고 계기용 변압기(PT)가 차단기에 결선되고, 거리계전기(i, k) 그리고 거리계전기(i, k)에 연결된 변환기(transmitter)(TB12, TA13)가 상기 변류기(CT14; CT15) 각각에 연결되어,

    상기 거리계전기가 일정한 방향으로만 전차선 고장을 감지하도록 하며, 고장점을 중심으로 전차선 양측에 위치한 두 거리계전기에서 고장점이 감지 될 수 있도록 하고, 고장점에 인접한 두 거리계전기와 전차선 상의 타 거리계전기 간에는 거리계전기 작동시간을 차별하여 세팅하여, 고장점에 인접한 두 거리계전기 이외의 거리계전기에 연결된 차단기는 차단되지 않도록 하며,

    고장을 감지한 거리계전기는 거리계전기에 연결된 차단기를 차단시키기 전에 동 계전기에 연결된 변환기(transmitter)를 통하여 고장점 까지의 거리와 관련한 전류, 전압, 위상각을 측정하여 마스터로 송신하도록 하고,

    상기 측정된 값으로부터 마스터가 두 거리를 계산하여 고장점의 위치를 전기적으로 측정함을 특징으로 하는 병렬 급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정장치.
  9. 제 2항에 있어서, AT3 고장 시에는 SSP1에 설치되어 있는 거리계전기e의 후방리치(back reach)(즉, 거리계전기e는 화살표의 정상 방향이 아닌, 역방향 전류에 대하여) 동작하여 차단기 52C를 차단함으로 고장 점이 자동적으로 표정될 수 있도록 함을 특징으로 하는 적어도 하나의 변전소(SS1), 하나 이상의 보조 급전구분소(SSP1)(SSP2) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 분리급전계통의 전차선 고장 점 위치를 전기적으로 측정하는 표정방법.
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