KR101067840B1 - 전차선 이선현상 검출장치 - Google Patents

전차선 이선현상 검출장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101067840B1
KR101067840B1 KR1020090054469A KR20090054469A KR101067840B1 KR 101067840 B1 KR101067840 B1 KR 101067840B1 KR 1020090054469 A KR1020090054469 A KR 1020090054469A KR 20090054469 A KR20090054469 A KR 20090054469A KR 101067840 B1 KR101067840 B1 KR 101067840B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line
phenomenon
speed generator
ultraviolet
measurement
Prior art date
Application number
KR1020090054469A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100136225A (ko
Inventor
윤용열
민경철
정용근
Original Assignee
(주)이머젼윤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)이머젼윤 filed Critical (주)이머젼윤
Priority to KR1020090054469A priority Critical patent/KR101067840B1/ko
Publication of KR20100136225A publication Critical patent/KR20100136225A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101067840B1 publication Critical patent/KR101067840B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12Trolley lines; Accessories therefor
    • B60M1/28Manufacturing or repairing trolley lines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/008Testing of electric installations on transport means on air- or spacecraft, railway rolling stock or sea-going vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22Supporting means for the contact bow
    • B60L5/24Pantographs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/30Railway vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전차선 이선현상 검출장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전차선 이선현상 검출장치는, 팬터그래프의 집전판과 전차선의 이선현상시에 발생되는 아크 방전에 의해 방출되는 광 중에서 가시광선영역의 광을 제거하고 일정파장범위를 가지는 자외선 영역의 광만을 통과시키는 자외선 필터와, 상기 자외선 필터를 통과한 자외선 영역의 광을 수광하여 대응되는 이선 검출신호를 발생하는 자외선 수광센서를 구비하는 이선현상 감지부와; 측정시작점에서 측정종료점까지의 측정구간의 거리정보 및 전동차에 구비된 속도발전기의 펄스 카운트 값에 대한 정보를 토대로 전동차바퀴의 실효직경을 산출하여 저장하고, 상기 이선 검출신호에 응답하여 상기 실효직경을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 이선현상 발생위치를 산출하는 제어부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 정확한 이선현상 발생지점의 산출이 가능해진다.
전차선, 전동차, 팬터그래프, 이선, 아크, 철도영업킬로미터정

Description

전차선 이선현상 검출장치{Measurement apparatus of contact loss between contact wire and pantograph}
본 발명은 전차선 이선현상 검출장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전차선과 팬터그래프의 이선현상을 정확히 감지할 수 있고, 이선현상이 발생된 지점의 위치를 명확히 산출할 수 있는 전차선 이선현상 검출장치에 관한 것이다.
전기를 동력원으로하는 전동차는 전력을 공급하는 전선인 전차선으로부터 전동차의 지붕에 설치된 팬터그래프(pantograph)를 통하여 전기를 공급받는다.
전차선에 공급되는 전압은 일부 지하철 구간에서는 직류1,500[V]를, 그 외 대부분은 교류25,000[V]의 특고압을 사용하고 있다.
전동차에 전류를 안정적으로 공급하기위해서는 팬터그래프의 집전판과 전차선이 접촉된 상태를 안정적으로 유지해야하나 전동차의 이동, 즉 팬터그래프의 이동에 따라 순간적으로 전차선과 집전판이 떨어지게 되는 수가 있다. 이러한 현상을 이선이라 한다.
이선이 발생하면 전동차에 공급되는 전기가 순간적으로 끊어져 에너지 품질 이 저하될 뿐만 아니라 아크 방전이 발생하여 전차선 또는 집전판에 기계적 손상을 가져오게 된다. 따라서 이러한 이선현상이 발생하지 않도록 전차선과 팬터그래프 집전판의 접촉상태를 항상 유지하는 것은 매우 중요하다.
그런데 이선현상이 발생하는 원인은 팬터그래프의 전차선 추종성능에도 영향을 받지만 전차선의 상태 또는 선로의 상태에 따라서도 영향을 받는다. 따라서 이선현상을 정확히 감지하고 이선현상이 발생된 정확한 위치를 파악하여 전차선 또는 궤도 선로의 상태를 점검, 보수하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 전차선 이선현상 검출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이선현상을 정확히 검출할 수 있는 전차선 이선현상 검출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이선현상이 발생된 위치를 정확히 산출할 수 있는 전차선 이선현상 검출장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이선현상이 발생된 위치를 철도 영업킬로미터정과 연계하여 정보를 제공하는 전차선 이선현상 검출장치를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 전차선 이선현상 검출장치는, 팬터그래프의 집전판과 전차선의 이선현상시에 발생되는 아크 방전에 의해 방출되는 광 중에서 가시광선영역의 광을 제거하고 일정파장범위를 가지는 자외선 영역의 광만을 통과시키는 자외선 필터와, 상기 자외선 필터를 통과한 자외선 영역의 광을 수광하여 대응되는 이선 검출신호를 발생하는 자외선 수광센서를 구비하는 이선현상 감지부와;
측정시작점에서 측정종료점까지의 측정구간의 거리정보 및 전동차에 구비된 속도발전기의 펄스 카운트 값에 대한 정보를 토대로 전동차바퀴의 실효직경을 산출하여 저장하고, 상기 이선 검출신호에 응답하여 상기 실효직경을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 이선현상 발생위치를 산출하는 제어부를 구비한다.
상기 전동차바퀴의 실효직경(D)은, 수학식"D=(n*|P2-P1|/(C2-C1))*1,000,000/π (㎜)"에 의해 산출될 수 있다.
상기 수학식1에서,'D'는 전동차 바퀴의 실효직경,'n'은 1회전당 속도발전기의 펄스출력수, 'P2'는 측정종료점의 철도영업킬로미터정(KP;Kilometric Point)(km), 'P1'은 측정시작점의 철도영업킬로미터정(km), 'C2'는 측정종료점에서의 속도발전기 카운트 값, 'C1'은 측정시작점에서의 속도발전기 카운트 값, 'π'는 원주율을 나타낸다.
상기 자외선 수광센서는 포토다이오드일 수 있다.
상기 이선현상 발생위치는 수학식 "P1+((D*π*(C3-C1)/n)/1,000,000)"에 의 해 계산되며, 철도영업킬로미터정으로 표시될 수 있다.
상기 자외선 필터를 통해 통과되는 자외선은 220~329㎚의 파장을 가질 수 있다.
상기 전차선 이선현상 검출장치는, 선로의 이상에 의해 발생되는 진동이나 충격을 감지하여 진동 및 충격 감지신호를 발생하는 진동 및 충격감지부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 진동 및 충격감지신호에 응답하여, 상기 실효직경을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 진동 및 충격 발생위치를 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이선현상을 정확히 검출할 수 있으며, 전동차 바퀴의 실효직경의 계산을 통해 이선현상이 발생된 위치를 정확히 산출할 수 있게 된다. 또한, 이선 현상이 발생된 위치를 철도 영업킬로미터정과 연계하여 정보를 제공하는 것이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전차선 이선현상 검출장치(100)의 블록 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전차선 이선현상 검출장치(100)는, 이선현상 감지부(110), 제어부(120), 속도발전기(140), 속도발전기 펄스 카운터(130)를 구비한다. 추가적으로 진동 및 충격감지부(150)를 구비할 수 있다.
상기 이선현상 감지부(110)는 전동차의 팬터그래프의 집전판과 전차선의 이선현상시에 발생되는 아크 방전을 통해 이선현상을 감지하게 된다. 이를 위해 상기 이선현상 감지부(110)는 자외선필터(112)와 자외선 수광센서(114)를 구비한다. 이를 도 2를 통해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이선현상 감지부(110)는, 전동차(200)의 팬터그래프(250)와 전차선(230)의 이선현상시에 발생되는 아크방전에서 방출되는 광을 감지함에 의해 이선현상을 감지한다. 아크방전을 통해 발생되는 광의 파장은 전차선의 재질에 따른 고유의 파장을 포함하고 있다. 일반적으로 전차선(230)은 구리가 주성분인 구리합금이 사용되는데, 구리에서 방출되는 광의 고유의 파장은 220~225㎚ 와 323~329㎚의 파장을 포함한다.
아크방전은 가시광선 영역의 푸른색계열의 광과, 상술한 구리의 고유특성에 따른 220~225㎚ 와 323~329㎚의 범위를 포함한 자외선 영역의 광을 포함한 광을 방출한다.
이때 아크방전을 감지하기 위해 가시광선영역이나 자외선 영역의 광을 수광하는 경우 태양광이 포함될 수 있다. 따라서, 오류방지차원에서 태양광의 영향을 제거하기 위하여 자외선 영역의 광을 수광하되, 특정범위의 자외선 영역의 광을 수광하여 아크 방전을 감지하는 것이 유리하다. 즉 아크방전을 정확히 감지하기 위해서는 구리의 고유특성에 따른 220~225㎚ 와 323~329㎚의 범위의 자외선 영역의 광을 자외선 수광센서(114)에서 수광하는 것이 필요하다. 그리고, 330㎚ 이상의 파장을 갖는 광은 태양광의 영향을 제거하기 위해 수광이 최소화되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 특정범위의 파장들만을 통과시키는 자외선 필터(112)를 구비하여, 아크방전시에 발생되는 광중에서 특정범위(예를 들면, 220~329㎚)의 파장을 가지는 자외선 영역의 광만을 상기 자외선 필터(112)를 통하여 통과시키게 된다.
상기 자외선 필터(112)에서 통과되는 자외선 범위는, 220~225㎚ 와 323~329㎚의 범위의 자외선 영역의 광을 포함할 수 있으며, 태양광의 영향을 최소화할 수 있는 범위 내에서 적절하게 선택될 수 있다.
상기 자외선 필터(112)를 통과한 자외선 영역의 광은 자외선 수광센서(114)에서 수광되며, 상기 자외선 수광센서(114)에서는 대응되는 이선 검출신호를 발생하게 된다. 상기 자외선 수광센서(114)는 포토다이오드가 이용될 수 있다. 상기 포토다이오드는 광에너지를 받으면 전류를 발생하는 소자로써, 상기 포토다이오드에서 발생되는 전류 즉 이선검출신호를 통해 이선현상을 감지하는 것이 가능하다.
여기서 상기 자외선 필터(112)의 자외선 통과범위는 아크방전에서 발생되는 자외선영역의 파장범위에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 명백하다. 예를 들어, 상기 전차선(230)이 구리를 주성분으로 하지 않고, 다른 금속재질을 가지는 경우에 는 그 재질의 고유의 파장범위에 대응하여 변경될 수 있다.
상기 속도발전기(140) 및 상기 속도발전기 펄스 카운터(130)는 일반적으로 전동차에 구비되는 것으로, 전동차의 속도나 이동거리를 계산하기 위해 사용된다.
상기 속도발전기(140), 및 상기 속도발전기 펄스 카운터(130)의 구성이나 동작은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명을 생략한다.
상기 제어부(120)는 상기 이선검출신호가 발생되면, 이에 응답하여 이선현상이 발생된 위치를 산출하게 된다.
상기 제어부(120)에서 이선현상이 발생한 위치를 측정하는 방법은 다음과 같다.
이선현상이 발생한 위치를 측정하는 방법은, 상기 속도발전기(140) 및 상기 속도발전기 펄스 카운터(130)를 통해 전동차 바퀴(차륜)의 회전속도를 구하고, 이 회전속도에 전동차 바퀴의 둘레의 길이를 곱하여 전동차의 진행거리를 산출하는 방식이 이용될 수 있다.
그러나, 전동차 바퀴는 곡선주행이나 경사로를 주행하는 경우의 바퀴의 직경에 차이가 발생되고, 전동차 바퀴의 흠 등을 제거하는 삭정 등에 바퀴의 직경에 변화가 발생되기 때문에, 바퀴의 둘레의 길이 등을 이용하여 이동거리를 산출하는 방법은 상당한 오차를 발생하게 된다.
즉 도 3에 도시된 바와 같이, 철도레일(20)을 회전하면서 진행하는 전동차 바퀴(10)는 레일(20)로부터 탈선을 방지하게 위해 돌출된 후렌지부분과, 실제 레 일(20)과 접촉하는 부분으로 나뉘는데, 실제 레일(20)과 접촉하는 부분은 부분별로 직경이 다르다. 즉 후렌지에 인접한 부분의 직경이 크고 후렌지에 인접되지 않은 부분의 직경은 작다. 전동차가 주행을 하게 되면, 경사로나 곡선주행을 하는 경우와 평지를 주행하는 경우에 레일(20)과 접촉되는 바퀴(10)부분은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 다르다. 이에 따라, 일반적인 전동차 바퀴(10)의 직경을 통해 이동거리나 이선현상 발생위치를 산출하는 것은 상당한 오차를 발생하게 된다. 또한 전동차의 가감속시에 발생하는 바퀴의 공전, 활주 등 운전상황 등에 의해서도 오차가 발생된다.
따라서 정확한 이선현상 발생위치를 산출하기 위해서는 좀 더 정확한 방법이 필요하게 된다.
본 발명의 일 실시예에서는 전동차 바퀴의 실효직경을 구하고, 이를 통해 이선현상 발생위치를 산출하게 된다.
이를 위해 상기 제어부(120)는 철도시설물 데이터베이스(DB), 검측프로그램, 분석프로그램 등을 구비한다.
상기 철도시설물 데이터베이스는, 각 역, 신호소, 전력설비, 교량, 터널 등의 철도 시설물의 위치를 포함하여 미리 정해진 특정지점에 대한 위치정보를 철도 영업킬로미터정(Kilometric Point [KP]) 으로 가지고 있으며, 시종점역, 정차역, 통과역 등의 기타 정보도 포함하고 있다. 여기서 철도영업킬로미터정(KP)는 서울역에 특정 기준점(철도기점)을 두고 여기에서부터의 거리를 킬로미터로 나타낸 것이다. 호남선은 대전의 분기점을 기준으로하여 호남선 xxx.xxx [KP] 라고 나타내고, 각 선로별로 분기점을 기준으로하여 나타낸다.
상기 검측프로그램은 상기 이선현상 감지부(110)을 통해 검출된 아크의 세기, 이선검출신호 등의 측정 시간, 속도발전기 카운트 값, 이선 현상 측정시작점, 측정종료점 등의 구간 정보 등을 저장하고 있으며, 검측시에는 이를 실시간으로 수치와 그래프로 보여주게 된다. 또한 철도 시설물 데이터베이스와 연동하여 측정시의 주행 위치를 그래프로 보여주는 등의 역할을 수행한다.
상기 분석프로그램은 전동차 바퀴의 실효직경계산, 이선현상 발생 위치 등을 산출하는 기능 등을 수행한다.
상기 제어부(120)에서 전동차 바퀴의 실효직경을 계산하는 방법과 이선현상 발생위치를 산출하는 방법을 살펴보자.
우선 측정시작점과 측정종료점이 선택되면, 철도 시설물 데이터베이스를 통해 이선현상을 측정하고자 하는 측정시작점과 측정종료점의 철도영업킬로미터정(KP)과, 속도발전기 펄스카운터(130)를 통해 제공되는 펄스 카운트값을 데이터베이스화 하여 저장한다. 측정시작점과 측정종료점은 철도영업킬로미터정(KP)으로 나타낼 수 있는 지점이 선택될 수 있다.
다음으로, 상기 분석프로그램에서는 상기 측정시작점과 측정종료점의 철도영업킬로미터정(KP)과, 속도발전기 펄스카운터(130)를 통해 제공되는 펄스 카운트값을 토대로 하여 전동차 바퀴의 실효직경을 산출하게 된다. 상기 전동차 바퀴의 실효직경은 전동차 바퀴의 삭정, 운행상황, 경사로, 회전주행 등과 관계없이 특정구간에서의 평균적인 전동차 바퀴의 직경을 의미할 수 있다.
상기 전동차 바퀴의 실효직경을 산출하는 식은 다음과 같다.
[수학식1]
D=(n*|P2-P1|/(C2-C1))*1,000,000/π (㎜)
상기 수학식1에서,'D'는 전동차 바퀴의 실효직경,'n'은 1회전당 속도발전기의 펄스출력수, 'P2'는 측정종료점의 철도영업킬로미터정(KP;Kilometric Point)(km), 'P1'은 측정시작점의 철도영업킬로미터정(km), 'C2'는 측정종료점에서의 속도발전기 카운트 값, 'C1'은 측정시작점에서의 속도발전기 카운트 값, 'π'는 원주율을 나타낸다. 또한 여기서 '1,000,000'은 'km' 를 'mm'로 변환하기 위한 값이다.
상기 실효직경(D)의 계산은 상기 이선현상을 측정하기 전에 미리 측정시작점 및 측정종료점의 주행을 통해 미리 수행되는 것도 가능하다. 또한 상기 실효직경(D)의 계산은 이선현상을 측정하기 위한 주행이 완료된 이후에 이선현상이 발생된 지점을 산출하는 경우와 동시에 수행될 수 있다. 즉 측정시작점과 측정종료점을 주행하고 나서, 실효직경을 계산하고, 이를 통해 이선현상이 발생된 지점을 산출하는 동작이 함께 수행될 수 있다.
실효직경(D)이 이선현상 측정을 시작하기 전에 미리 계산되어 진다면, 상기 이선현상의 발생 즉 이선 검출신호의 발생과 동시에 이선현상 발생지점의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 그러나, 실효직경(D)의 계산과 이선 현상의 측정이 함께 수행된다면, 이선현상의 발생과 동시에 이선현상 발생지점의 위치를 산출하는 것은 불가하고, 전동차가 측정종료점을 통과한 이후에 이선현상 발생지점의 위치를 산출 하는 것이 가능할 것이다.
상기 수학식에 의하여 정확한 전동차 바퀴의 실효직경(D)이 계산되면, 전동차 주행시 발생하는 속도발전기(140)의 펄스간 거리를 계산하는 것이 가능하다. 즉 속도발전기(140)의 펄스간 거리는 상기 전동차 바퀴의 실효직경(D)을 기반으로 전동차 바퀴의 원주(둘레의 길이)를 구하고, 이를 1회전당 속도발전기의 펄스출력수(n)로 나누는 식(펄스간 거리= πD/n)에 의해 계산될 수 있다.
이후 이선현상이 발생된 지점 즉 이선 검출신호가 발생된 지점에서의 속도발전기 카운트 값(속도발전기의 펄스 수)과 상기 속도발전기의 펄스간 거리를 곱하면, 측정시작점으로부터의 거리를 산출하는 것이 가능하다.
이를 철도 영업킬로미터정(KP)으로 나타내는 식은 다음과 같다.
[수학식2]
P1+((D*π*(C3-C1)/n)/1,000,000)
상기 수학식2에서,'D'는 전동차 바퀴의 실효직경,'n'은 1회전당 속도발전기의 펄스출력수, 'P1'은 측정시작점의 철도영업킬로미터정(km), 'C3'는 이선현상 발생지점에서의 속도발전기 카운트 값, 'C1'은 측정시작점에서의 속도발전기 카운트 값, 'π'는 원주율을 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동차 바퀴의 삭정, 운행상황, 경사로, 회전주행 등과 관계없이 이선현상 발생지점의 위치를 정확하게 산출할 수 있으며, 이를 철도영업킬로미터정(KP)으로 나타내는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 전차선 이선현상 검출장치(100)는 진 동 및 충격감지부(150)를 더 구비할 수 있다.
상기 진동 및 충격감지부(150)는 이선현상시의 아크방전을 감지하는 이선현상 감지부(110)와 별도로 구성되어 전동차의 주행 중 차량에의 진동이나 충격을 감지한다. 이선현상은 철도 선로 또는 전동차 차량의 이상으로 발생할 수 있는데, 선로의 이상에 의한 진동/충격일 경우에 그 지점의 위치를 정확하게 측정하는 것이 중요하다.
상기 진동 및 충격감지부(150)는 충격센서나 진동센서 등을 포함할 수 있으며, 상기 진동 및 충격감지부(150)는 선로에 이상이 있어 진동이나 충격이 발생될 경우에, 진동 및 충격 감지신호를 발생하게 된다.
상기 진동 및 충격감지신호는 상기 제어부(120)에 제공되며, 상기 제어부(120)에서는 상기 이선검출신호에 응답하여 이선현상 발생지점의 위치를 산출하는 경우와 마찬가지로, 진동 및 충격감지신호 발생지점의 위치를 정확하게 산출하게 된다. 즉 상기 제어부(120)는 상기 진동 및 충격감지신호에 응답하여, 상기 실효직경(D)을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기(140)의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 진동 및 충격 발생지점의 위치를 산출하게 된다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명 백하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이선현상 검출장치의 블록도이고,
도 2는 도 1의 이선현상 감지부의 동작 및 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 전동차 운행시의 전동차 바퀴와 철도레일(선로)의 접촉부분을 도시한 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 이선현상 감지부 120 : 제어부
130 : 속도발전기 펄스 카운터 140 : 속도발전기
150 : 진동 및 충격 감지부

Claims (6)

  1. 팬터그래프의 집전판과 전차선의 이선현상시에 발생되는 아크 방전에 의해 방출되는 광 중에서 가시광선영역의 광을 제거하고 일정파장범위를 가지는 자외선 영역의 광만을 통과시키는 자외선 필터와, 상기 자외선 필터를 통과한 자외선 영역의 광을 수광하여 대응되는 이선검출신호를 발생하는 자외선 수광센서를 구비하는 이선현상 감지부와;
    측정시작점에서 측정종료점까지의 측정구간의 거리정보 및 전동차에 구비된 속도발전기의 펄스 카운트 값에 대한 정보를 토대로 전동차바퀴의 실효직경을 산출하여 저장하고, 상기 이선검출신호에 응답하여 상기 실효직경을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 이선현상 발생위치를 산출하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동차바퀴의 실효직경(D)은, 수학식"D=(n*|P2-P1|/(C2-C1))*1,000,000/π (㎜)"에 의해 산출됨을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치. (상기 수학식에서,'n'은 1회전당 속도발전기의 펄스출력수, 'P2'는 측정종료점의 철도영업킬로미터정(KP;Kilometric Point)(km), 'P1'은 측정시작점의 철도영업 킬로미터정(km), 'C2'는 측정종료점에서의 속도발전기 카운트 값, 'C1'은 측정시작점에서의 속도발전기 카운트 값, 'π'는 원주율을 나타낸다)
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 자외선 수광센서는 포토다이오드임을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 이선현상 발생위치는 수학식 "P1+((D*π*(C3-C1)/n)/1,000,000)"에 의해 계산되며, 철도영업킬로미터정으로 표시됨을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치.(상기 수학식에서, 'C3'는 상기 이선검출신호가 발생된 지점에서의 속도발전기 카운트 값을 나타낸다)
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자외선 필터를 통해 통과되는 자외선은 220~329㎚의 파장을 가짐을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 전차선 이선현상 검출장치는,
    선로의 이상에 의해 발생되는 진동이나 충격을 감지하여 진동 및 충격 감지신호를 발생하는 진동 및 충격감지부를 더 구비하며,
    상기 제어부는 상기 진동 및 충격감지신호에 응답하여, 상기 실효직경을 통해 계산된 속도발전기의 펄스간 거리와 상기 속도발전기의 펄스 카운트 값을 토대로 하여, 상기 진동 및 충격 발생위치를 산출함을 특징으로 하는 전차선 이선현상 검출장치.
KR1020090054469A 2009-06-18 2009-06-18 전차선 이선현상 검출장치 KR101067840B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090054469A KR101067840B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 전차선 이선현상 검출장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090054469A KR101067840B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 전차선 이선현상 검출장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100136225A KR20100136225A (ko) 2010-12-28
KR101067840B1 true KR101067840B1 (ko) 2011-09-27

Family

ID=43510328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090054469A KR101067840B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 전차선 이선현상 검출장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101067840B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101197334B1 (ko) 2011-10-10 2012-11-05 한국철도기술연구원 광전증배관을 이용한 전차선과 팬터그래프간의 아크광 검측장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101346297B1 (ko) * 2012-04-24 2014-02-04 주식회사 금륜팬아크 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자
KR101439266B1 (ko) * 2013-03-07 2014-09-11 한국철도기술연구원 전차선 편위에 따른 팬터그래프 아크 위치 검출 시스템
KR20170005297A (ko) 2015-07-02 2017-01-12 한국철도공사 전차선 자동장력조정장치 장력추 상하부 위치감지시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH095035A (ja) * 1995-06-15 1997-01-10 Fujikura Ltd トロリ線摩耗検知装置
JP2007288893A (ja) 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Plant Technologies Ltd 電車線離線検知装置及び電車線離線検知方法
KR20080002250U (ko) * 2006-12-26 2008-07-01 한국철도기술연구원 전차선 이선 아크 계측 시스템
JP2009055778A (ja) 2007-07-31 2009-03-12 Railway Technical Res Inst パンタグラフの離線測定方法及び装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH095035A (ja) * 1995-06-15 1997-01-10 Fujikura Ltd トロリ線摩耗検知装置
JP2007288893A (ja) 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Plant Technologies Ltd 電車線離線検知装置及び電車線離線検知方法
KR20080002250U (ko) * 2006-12-26 2008-07-01 한국철도기술연구원 전차선 이선 아크 계측 시스템
JP2009055778A (ja) 2007-07-31 2009-03-12 Railway Technical Res Inst パンタグラフの離線測定方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101197334B1 (ko) 2011-10-10 2012-11-05 한국철도기술연구원 광전증배관을 이용한 전차선과 팬터그래프간의 아크광 검측장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100136225A (ko) 2010-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9908543B2 (en) System and method for inspecting a route during movement of a vehicle system over the route
US9834237B2 (en) Route examining system and method
US10501100B2 (en) Route examining system
US9802631B2 (en) Route examining system
KR101067840B1 (ko) 전차선 이선현상 검출장치
CN104254472B (zh) 检测铁路系统故障的方法和装置
CN103223956B (zh) 一种在线钢轨断裂车载监测的故障位置定标装置及定标方法
US20160244078A1 (en) Route examining system
JP2008297845A (ja) 鉄道車両用脱線防止ガードの敷設位置診断方法
WO2024067481A1 (zh) 一种轨道车辆弓网磨损异常的检测方法、装置及存储介质
KR100651193B1 (ko) 전기철도차량의 전력공급 감시 시스템
ES2743456T3 (es) Procedimiento y disposición para medir separaciones de un vehículo ferroviario con respecto a objetos dispuestos lateralmente al vehículo ferroviario
CN202676149U (zh) 一种轨道轨距测量装置
AU2018201022A1 (en) Route examining system
EP3135555A1 (en) Route examining system and method
KR100862721B1 (ko) 도시철도차량용 차륜경 측정 시스템 및 그 방법
CN102004169A (zh) 列车车载光电速度传感器掉脉冲故障诊断及速度读数校正方法
JP7311854B2 (ja) 踏切制御子の制御区間長測定装置および制御区間長測定システム
EP3718853A1 (en) Method, system and vehicle for localizing defective parts of power supply systems in railways applications
CN102680853A (zh) 弓网状态检测中故障定位的方法
JP3967942B2 (ja) レール変動量測定方法と、レール変動量及びレールの遊間測定方法と、それら測定に使用される測定装置
CN112762815A (zh) 车辆轮对踏面擦伤及不圆度并联接触式检测系统
KR100682519B1 (ko) 고속철도차량의 속도와 위치에 따른 변압기의 전압 및전류 측정시스템
KR101803398B1 (ko) 거리 측정 센서를 이용한 레일 간격 이상 지점 위치제공 시스템
KR100651191B1 (ko) 전기철도차량의 배터리 충전기 진단 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee