KR101166279B1 - 전기 운송 수단을 위한 지상 전력 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 운송 수단을 위한 지상 전력 공급 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전력 공급 시스템(1)은 지상에 위치된 전력 공급 장치(2)를 포함한다. 상기 전력 공급 장치는 전압 공급 장치에 연결된 한 개 이상의 선형 공급 와이어(7), 한 개 이상의 제로 리셋 도체 스트립 (zero reset conductor strip) (8)을 포함하는 레일(6) 및 선형 공급 와이어를 가리게 되는 한 개 이상의 평평한 L자형 보호 프로파일(profile)을 포함한다. 상기 시스템은 또한 전류 센서가 탑재된 장치(3)를 포함한다. 상기 전류 센서가 탑재된 장치는 전력 슬라이딩 접촉기(41) 및 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(zero volts sliding contact)(42)를 포함하는 한 개 이상의 이동식 감지 하위 어셈블리(movable sensing subassembly)(38)를 포함한다. 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 제로 볼트 슬라이딩 접촉기는 운송 수단의 부하 회로에 접속되어 있으며, 전력 공급 장치 및 제로 리셋 도체 스트립과 슬라이딩 접촉하게 된다. 본 발명은 공공 교통 수단 및 공공 교통 수단을 위한 라인 생산자에게 유용하다.

전력 공급 장치, 선형 공급 와이어, 운송수단,

Description

전기 운송 수단을 위한 지상 전력 공급 시스템 {GROUND POWER SUPPLY SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 운송 수단을 위한 지상 전력 공급 시스템에 관한 것으로, 상기 장치는 가급적 가드 레일 위를 지나는 유도 어셈블리에 의해 유도된다.

특히 본 발명은 낮은 직류 전압의 형태로 지상에서 전력을 공급하는 시스템에 적용된다.

적용되는 전기 운송 수단은 도로 운송 수단뿐 아니라 철도 운송 수단과 같은 육상 운송 수단이다. 본 발명은 특히 전기 추진으로 자동 유도되는 도시 공공 운송 수단의 전력공급에 적합하다. 상기 운송 수단은 철도 형태 또는 공기 타이어가 부착된 것일 수 있다. 본 발명은 이와 같은 적용 예에 바람직하지만, 이에 국한되지는 않는다.

전기 추진 또는 동륜(traction)으로 움직이는 형태의 운송 수단에는 전통적으로 가공 케이블(aerial cable) 또는 운행 선로 위에 배열되어 있는 현가식 케이블(catenary cable)을 통해 전기 에너지가 공급된다.

하지만, 심미적인 이유 및 기타 이유로 인해 현재는 전화된(electrified) 가공 선로(overhead line)를 제거하거나 이 선로를 지상 레벨 또는 매몰된 형태의 전력 공급 시스템으로 교체하는 추세이다.

이러한 운송 수단을 위한 다양한 지상 전력 공급 시스템이 종래 기술을 통해 이미 제안되었다. 하지만, 이와 같은 모든 시스템은 주로 안전 측면에 있어 여러 단점을 갖는다.

사실, 이러한 기존의 시스템들을 통해 특히 높은 직류 전압의 전력 공급이 이루어지는 데, 이 시스템이 도체 부품과 접촉할 경우 사람에게 매우 위험할 수 있다. 또한, 높은 전압을 사용함으로 인해 발생하는 추가적인 위험 요소는 표유 전류의 존재와 관계가 있는 것으로 보인다.

본 발명의 목적은 전기 운송수단을 위한 완벽하게 안전한 지상 전력 공급 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 설치와 조립이 간편하고 신속한 지상 전력 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유지 관리가 용이한 지상 전력 공급 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 육상 운송 수단을 위한 지상 전원 공급 장치를 제공한다. 이때, 육상 운송 수단은 정해진 코스를 따라 운행되고, 한 개 이상의 도체 부품과 슬라이딩 방식으로 접촉함으로써 지상에 전력이 공급되는 방식이다. 상기 시스템은 지상에 위치된 전력 공급 장치 및 운송 수단에 탑재되어 있는 전류 감지 장치를 포함하고, 상기 전류 감지 장치와 함께 이동한다.

본 발명에 따르면, 전력 공급 장치는 장치 아래 열린 홈 안에 위치된다. 상기 전력 공급 장치는 전압 공급 장치에 연결된 한 개 이상의 선형 공급 와이어를 포함한다. 한 개 이상의 선형 공급 와이어는 레일 측면 홈 내부에 위치해 있고, 레일은 한 개 이상의 제로 리셋 도체 스트립을 포함한다. 상기 전력 공급 장치는 또한 한 개 이상의 보호 프로파일을 포함한다. 보호 프로파일은 일반적으로 평평한 L자 형태이며, 하부에 위치한 선형 공급 와이어를 감싸고 가린다.

전류 감지 장치가 탑재된 장치는 레일 측면 홈을 순환하는 퓨즈-홀더(fuse-holder)에 의해 지지되는 이동식 감지 하위 어셈블리를 한 개 이상 포함하고 있다. 상기 감지 하위 어셈블리는 선형 공급 와이어와 전기적 슬라이딩 접촉을 하도록 되어 있는 전력 슬라이딩 접촉기 및 제로 리셋 도체 스트립과 전기적 슬라이딩 접촉을 하도록 되어 있는 제로 볼트 접촉기를 포함한다. 상기 두 개의 접촉기는 운송 수단의 부하 회로에 접속되어 있다.

전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어와의 접촉은 보호 프로파일 하에서 이루어지고, 보호 프로파일이 되돌아옴으로써 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어와의 접촉부를 둘러싸는 장점이 있다.

한 개 이상의 선형 공급 와이어는 가급적 직류 전압 공급 장치에 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면 지상 전력 공급 시스템은 보행자나 다른 도로 사용자에게 완벽한 안전성을 제공한다.

또한, 본 공급 시스템은 조립과 유지에 있어 매우 용이하다.

본 발명에 따른 시스템은 사람들의 안전을 위협하는 문제가 발생할 경우를 대비한 추가 안전 장치를 포함할 수 있다. 상기 안전 장치는 한 개 이상의 감지 하위 어셈블리를 분리시킨다. 이때, 상기 감지 하위 어셈블리는 홈 안으로 이동하고, 이로 인해 더 이상 전압이 흐르지 않는 퓨즈-홀더를 라인 중간에서 벗어나게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전력 공급 장치는 두 개의 선형 공급 와이어를 포함할 수 있고, 각각의 공급 와이어가 전압 공급 장치에 연결되어 있다. 상기 두 개의 선형 공급 와이어는 중앙 레일 양쪽의 홈 안에 위치해 있고, 레일은 두 개의 제로 리셋 도체 스트립을 포함한다. 전력 공급 장치는 또한 일반적으로 평평한 L자 모양의 두 개의 보호 프로파일을 포함하고, 각각의 프로파일은 하부에 위치한 선형 공급 와이어들 중 하나를 감싸고 가린다.

한 변형예에서, 전류 감지 장치가 탑재된 장치는 중앙 레일 양쪽의 홈을 순환하는 퓨즈-홀더에 의해 지지되는 두 개의 이동식 감지 하위 어셈블리를 포함할 수 있다. 각각의 감지 하위 어셈블리는 대응되는 선형 공급 와이어와 전기적 슬라이딩 접촉하도록 되어 있는 전력 슬라이딩 접촉기 및 대응되는 제로 리셋 도체 스트립과 전기적 슬라이딩 접촉하도록 되어 있는 제로 볼트 접촉기를 포함한다. 상기 전력 접촉기 및 제로 볼트 접촉기는 운송 수단의 부하 회로에 접속되어 있다.

각각의 전력 접촉기와 선형 공급 와이어와의 접촉은 대응되는 보호 프로파일 하에서 이루질 수 있고, 보호 프로파일이 되돌아옴으로써 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어와의 접촉부를 둘러싸는 장점이 있다.

두 개의 선형 공급 와이어는 각각 양극과 음극의 낮은 직류 전압 공급 장치에, 즉 동일한 값으로 연결될 수 있고, 이러한 결합이 바람직하다.

본 발명의 기타 특징과 장점은 참조 번호가 기입된 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 첨부된 도면은 다음과 같다:

도 1은 본 발명에 따른 지상 전력 공급 장치 및 감지 장치가 탑재된 장치를 포함하는 전력 공급 시스템의 전체 횡단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 대응되는 지상에 설치된 전력 공급 장치의 횡단면도이다.

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따라 지상에 설치된 전력 공급 장치의 주요 구성 요소들의 실시 예를 횡단면으로 도시한 개략도로, 상기 구성 요소들은 단독으로 또는 작은 숫자 표기와 결합되어 표시되어 있으며:

- 도 3은 중앙 레일을 도시한 개략도이며;

- 도 4는 중앙 레일이 홈 안에 들어가 있는 상태에서 운송 수단 또는 감지 장치의 가지(branch) 부분의 유도 어셈블리와 맞물린 상태를 도시한 개략도이며;

- 도 5는 보호 프로파일에 의해 완성된 측면 프로파일들 중 한 개의 측면 프로파일과 함께 중앙 레일이 들어가 있는 상태의 횡단면이며;

- 도 6은 U자 모양의 와이어 홀더의 개략도이며;

- 도 7은 선형 공급 와이어 및 보호 프로파일을 포함하는 U자 모양의 와이어 홀더가 측면 프로파일 일부 위에 올라가 있는 상태를 도시한 개략도이며;

- 도 8은 도 7과 유사하나 도선의 또 다른 변형 예이다.

도 9는 유도 장치에 의해 완성된 본 발명에 따른 전류 감지장치가 탑재된 장치의 예를 원근법으로 바라보고 도시한 개략도이다.

도 10은 도 9의 변형예에 따른 퓨즈 홀더를 원근법으로 바라보고 도시한 개략도로, 연결 부품 중 한 개가 인터페이스 부품에서 분리된 상태이다.

도 11 및 도 12는 도 10의 퓨즈 홀더 위에 올라가게 되어 있고, 중앙 레일 양쪽에 위치된 감지장치의 두 개의 패드를 원근법으로 바라보고 도시한 개략도이다.

본 발명에 따르면 전력 공급 시스템은 도 1 내지 도 12에 참조 번호와 함께 자세하게 묘사되어 있다. 다른 도면에 나타난 동일 부품들에는 같은 참조 번호가 부여될 것이다.

다른 도면들과 하기 자세히 묘사된 설명은 두 개의 선형 공급 와이어와 두 개의 제로 리셋 도체 스트립 및 두 개의 감지 하위 어셈블리를 포함하는 본 발명의 실시예와 관계가 있다. 그러나, 상기 도면들은 본 발명의 바람직한 예일 뿐이며, 이에 국한되지 않는다는 점을 이해해야 한다.

앞에서 언급한 바와 같이, 비록 도면에 나타나 있지는 않지만, 본 발명에 따른 전력 공급 시스템은 단 하나의 선형 공급 와이어와, 단 하나의 제로 리셋 도체 스트립 그리고 단 하나의 감지 하위 어셈블리를 포함할 수 있다.

동일한 방식으로, 선형 공급 와이어의 전압 공급 장치는 소정의 형태 및 값을 가질 수 있다.

의무사항은 아니지만, 이와 같은 사항은 직류 전압, 높은 정지 마찰 전압 (tension de traction)과 낮은 안전 전압 및 기타 부분에 적용될 수 있다.

일반적으로 사용되는 높은 정지 마찰 전압은 약 750 볼트이다.

낮은 안전 전압이란, 각각의 양쪽 극성(+,-)에서 60 볼트와 같거나 낮은 전압을 의미한다. 상기 전압들은 안전 전압, 즉 사람에게 치명적이지 않거나 또는 생리학적으로 위험하지 않은 전압을 의미한다.

본 발명에 따른 전력 공급 시스템(1)은 두 개의 보충 장치로 구성되어 있다. 상기 두 보충 장치는 정해진 코스를 따라 운행하는 이동식 전기 운송 수단 가장자리에 탑재되어 있는 전기 부하 회로에 지상으로부터 전력을 공급하게 하기 위해 협력한다.

상기 전력 공급 시스템은 지상 전력 공급 장치(2) 및 운송 수단에 탑재되어 있는 전류 감지 장치(3)로 구성되고, 전류 감지 장치와 함께 이동한다. 상기 지상 전력 공급 장치 및 전류 감지 센서는 도시된 바람직한 변형 예에서 차례로 설명될 것이다.

전력 공급 장치(2)는 도 2에 단독으로 도시되어 있다.

상기 전력 공급 장치는 콘크리트로 된 홈(4)에 묻혀 있다. 홈은 실제로 직사각형의 모양이고, 상부면이 열려 있는 형태를 갖는다.

상기 홈(4)은 트렌치에 위치하게 되어 있고, 알맞은 충진부 때문에 트렌치 내부에서 움직이지 않는다. 홈의 꼭대기가 지면 표면에 현저하게 노출되도록 트렌치의 높이를 선택하는 것이 좋다. 그럼에도 불구하고, 콘크리트 홈(4)은 지면의 표면 하부를 통과할 수 있다. 어떤 경우에는, 홈이 매몰되지 않을 수도 있다. 하지만, 이와 같은 경우 홈은 도로와 같이 기존에 완성된 지면 위에 초과 두께로 놓여 있고 고정된다.

물을 홈(4) 내부로 침투시켜 배출하기 위해, 내부 물의 양은 가급적 중앙 선형 수집 장치(5) 및 도면에 나타나 있지 않은 홈의 가장자리를 따라 뻗어 있는 두 개의 수로를 통해 빠져나간다. 수집된 물은 파이프나 도관을 통해 맨홀까지 배출되고, 그 다음 하수도까지 배출된다.

한 변형예에서, 지상 전력 공급 장치(2)의 주요 구성 요소는 하나의 중앙 레일(6) 및 두 개의 선형 공급 와이어(7)이다. 상기 두 개의 선형 공급 와이어는 각각 양극과 음극의 직류 전압 공급 장치에 연결되어 있고, 전력 공급 장치와 대칭을 이루는 두 개의 하위 어셈블리 형태로 되어 있다.

전기 에너지는 바람직한 예에서 +60 볼트와 -60 볼트의 고정된 전압을 공급하기 위해, 스테이션과 하위 스테이션에서 변형 및 정류된 후에 네트워크를 통해 공급된다.

제로 볼트에 의한 리셋은 중앙 레일(6)을 따라 이루어지고, 중앙 레일은 리셋 효과를 위해 대칭 형태인 두 개의 제로 리셋 도체 스트립(8)을 포함한다.

레일(6)은 한 개 또는 여러 개의 제로 리셋 도체 스트립(8)을 지지하기 위해서만 이용될 수 있다. 하지만, 가드 레일의 경우에도 적용될 수 있다. 본 발명은 유도 장치가 작동하지 않는 경우에도 유효하다.

레일(6)은 절연성과 기계 저항력이 있는 재료로 가급적 사출을 통해 구현될 수 있다. 현재 다양한 절차를 통해 사출면에 있어서 저항력이 최대인 부품들을 얻을 수 있다. 예를 들면, 강화 섬유일 수 있다.

금속 레일(6)의 경우에도 적용될 수 있다. 금속 레일은 제로 전위이기 때문에, 사람에게 위험하지 않다.

도면에 도시된 바람직한 실시예에서 레일(6)은 본체를 포함하고, 상기 본체(9)는 실제로 삼각형이다.

사이드 풀(side pull)과 관련하여 만족스러운 수준의 저항력을 확보하면서 재료를 절약하기 위해, 레일(6)의 본체(9)는 빈 상자 프레임의 구조를 갖고, 또한, 실제로 사다리꼴인 단면에 겹쳐진 두 개의 빈 상자 프레임(10)을 포함한다. 두 개의 빈 상자 프레임은 내벽(11)에 의해 분리되고, 상기 프레임들 위에 원통형 구멍(12)이 있다.

본 발명의 중심적인 특징에 따르면, 측면 내벽들(13) 중 한 개 이상이 레일(6)을 지지한다. 하지만, 각각의 내벽이 강철로 된 제로 볼트 리셋을 가능케 하는 도체 스트립(8)을 지지하는 것이 바람직하다. 제로 리셋 도체 스트립(8)은 다른 도면에 도시된 것처럼 대칭이고 실제로 수직이다.

레일 본체(9)의 레일의 맨 앞 부분(14)은 위로 향한다. 이로 인해 버섯으로 불릴 수 있다. 실시예에서처럼, 레일의 맨 앞 부분은 사다리꼴의 절단면을 갖는다. 상기 절단면은 위를 향해 경사지고 대향하는 두 개의 하위 측면(15)이 사다리꼴이고, 약간 구부러진 테이블(17)에 의해 경사진 상부를 갖는 두 개의 배선관(16)이 사다리꼴인 절단면이다.

레일의 맨 앞 부분은 또한 운송 수단의 유도 어셈블리나 감지 장치 암(arm) 부분의 어셈블리를 위한 가드 레일로 사용될 수 있다. 가드 레일은 도 4 및 9에 도시된 것처럼 V자 모양으로 경사진 두 개의 크로스헤드 롤러 가이드(crosshead roller guide)(18)를 포함할 수 있다. 상기 크로스헤드 롤러 가이드는 레일(6)의 앞 부분(14)에 대응되는 경사진 두 개의 배선관(16) 위를 굴러간다.

레일(6)의 본체(9)는 세로 지지 테두리(20)의 양쪽을 지나도록 놓아두는 확대된 베이스(19)에 의해 아래쪽으로 제한된다. 상기 세로 지지 테두리는 레일 본체를 홈 바닥에 고정시킨다.

레일(6)은 일정한 간격으로 배열된 가로대(traverse)(21) 위의 홈(4) 바닥에 고정된다. 예를 들면, 상기 레일은 모두 0.8 m 간격으로 배열된 가로대(21) 위에 잠금쇠로 불리는 바인딩 부품(22)을 통해 고정된다.

측면 프로파일(25)의 하단부(24)는 상기 가로대(21)의 측면 양 단부(23) 레벨에 클립으로 고정되어 있다.

두 개의 측면 프로파일(25)은 전력 공급 장치를 측면에서 제한된다. 상기 프로파일의 외부면은 콘크리트에 파묻힌다. 상기 측면 프로파일(25)은 플라스틱 재료, 예컨대 섬유 강화된 플라스틱(Pultrude; fiber reinforced plastics)으로 매우 적게 충진된 상태로 구현된다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 공급 장치(2)는 레일(6) 양쪽 홈(4)에 배열되어 있고, 레일과 떨어져 있는 한 개 이상의 선형 공급 와이어(7)를 포함한다. 하지만, 두 개의 선형 공급 와이어를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 선형 공급 와이어(7)는 실제로 사다리꼴의 대칭 절단면을 갖는 것이 바람직하고, 스테인레스 강철, 알루미늄 또는 구리와 같은 적절한 도체 재료로 만들 수 있다.

상기 선형 공급 와이어에 매우 낮은 전압(+60 볼트 또는 -60 볼트)이 인가된 경우, 선형 공급 와이어(7)는 센 전류량에 따르게 된다. 따라서, 선형 공급 와이어는 상대적으로 면적이 큰 절단면을 가져야 한다. 무게와 가격의 이유를 고려할 때, 상기 선형 공급 와이어를 만드는 데에 있어 알루미늄을 사용하는 것이 좋다.

전류 감지 장치 접촉기들(3)과 선형 공급 와이어(7)의 접촉에 알맞은 환경을 확보하기 위해, 선형 공급 와이어에 대응되는 면은 얇은 스테인레스 강철, 예를 들면 약 1 mm 두께의 스테인레스 강철로 된 접촉 플레이트(26)로 쌓여 있는 것이 좋다. 바람직한 실시 예에 도시된 것처럼, 접촉 플레이트(26)는 선형 공급 와이어(7) 각각의 평평한 하부면(27)에 연결된다.

도 8에 도시된 것처럼, 선형 공급 와이어(7)는 반드시 단일 부품일 필요는 없다. 면적이 더 작은 표면 절단면으로 충분한 경우, 선형 공급 와이어(7)는 도선 코어(55)로 구성될 수 있다. 상기 도선 코어는 예를 들면 실제로 사다리꼴의 절단면과 같은 절연 지지판(insulation support)(56) 안에 삽입된다.

절연 지지판(56)은 하부에 수용 홈줄(57)을 갖는다. 도선 코어(55)는 수신 홈줄에 강제로 들어가 고정된다. 도선 코어(55)의 평평한 하부면(58)은 자유롭게 놓여 있고, 절연 지지판(56) 내부에 약간 들어가 있다.

선형 공급 와이어(7)는 일련의 U자형 와이어 홀더(28)에 의해 지지된다. U 자형 와이어 홀더에 의해 선형 공급 와이어는 매달린다. 각각의 U자형 와이어 홀더(28)는 측면 가장 자리 레벨에서 두 개의 측면 내벽(30)에 걸쳐, 아래로 연장된 상부 내벽(29)을 포함한다. 상기 두 개의 측면 내벽(30)은 선형 공급 와이어(7) 또는 대응되는 절연 지지판(56)의 상부를 형성한다.

U자형 와이어 홀더들(28) 중 한 개 이상의 홀더는 모서리 형태로 된 두 개의 부품(31)으로 구성될 수 있다. 상기 두 개의 부품은 선형 공급 와이어(7) 양쪽에 위치한다. 그 다음에, 상기 두 개의 부품은 상부 내벽(29) 레벨에서 결합하고, 선형 공급 와이어(7)를 고정하기 위해 조임기를 사용하여 결합되거나 또는 선형 공급 와이어의 절연 지지판(56)을 고정하기 위해 바인딩을 통해 결합된다.

U자형 와이어 홀더(28)는 또한 위로 돌출된 상부 돌출부(32)를 포함한다. 상기 돌출부의 작용은 앞으로 설명될 것이다.

U자형 와이어 홀더(28)는 간격을 두고 배열되어 있다. 상기 U자형 와이어 홀더들은 예를 들면 약 800 m 정도의 간격을 두고 있다. 하지만, 좀 더 가깝고 일정하게, 특히 곡선으로 배열될 수 있다.

도 7 및 도 8에서 볼 수 있듯이, U자형 와이어 홀더(28)는 측면 프로파일(25)의 지지 프레임(33) 위에 놓여 있고, 예를 들면 나사 볼트(34)로 지지 프레임 위에 고정되어 있다. 나사 볼트의 너트는 콘크리트에 파묻혀 있다.

보호 프로파일(35)은 한 개 이상, 가급적 각각의 측면 프로파일(25)에 고정되어 있다. 이 결합은 각각의 측면 프로파일(25) 상단부의 레벨에서 이루어진다. 보호 프로파일(35)의 단부는 측면 프로파일(25) 상단부에 들어가게 되고, 나사 볼 트(34)로 또한 고정된다. 나사 볼트의 너트는 콘크리트에 파묻혀 있다.

상기 보호 프로파일(35)은 일반적으로 평평한 L자 모양이고, 하부에 위치된 선형 공급 와이어(7)를 감싼다.

보호 프로파일로 인해 사용자는 선형 공급 와이어에 접근하지 못하게 되고, 이때 선형 공급 와이어는 완벽한 안전성을 확보한 전압 하에 놓인다. 또한, 보호 프로파일은 물체, 도구, 파편 및 기타의 것들이 본 발명에 따른 전력 공급 시스템에 바람직하지 않게, 우발적으로 또는 악의적으로 침투하는 것을 방지한다. 더하여, 보호 프로파일은 악천후로부터 어셈블리를 보호해준다.

상기 언급된 어셈블리의 구조는 각각의 선형 공급 와이어(7)가 L자 모양의 보호 프로파일(35)에 의해 완전히 가려지는 형태가 되도록 만들어진다. 보호 프로파일로 인하여 선형 공급 와이어에 접근할 수 없게 된다. 낮은 전압 사용과 관련된 이 특징은 본 발명에 따른 전력 공급 시스템을 완벽히 안전한 시스템으로 만들어준다.

보호 프로파일(35)은 수로를 구성하는 대응 연안 쪽으로 빗물을 배출하기 위해 외부로 약간 경사져있는 상부층(36)을 포함하고 있다. 도면에 나타나 있지 않은 중간 조인트는 양쪽에서 측면 프로파일(25) 단부의 종단 요면(37) 안으로 들어가 있다.

레일(6)과 보호 프로파일(35) 사이에 공간이 있는 것이 좋다. 이 경우에는, 물이나 파편이나 작은 물건과 같은 이상한 물체들이 홈(4) 바닥 쪽으로 배출될 수 있다.

고장을 방지하기 위해, 가로대(21)가 없는 경우, 레일(6) 베이스(19)와 측면 프로파일(25)의 하단부(24) 사이에 존재하는 공간은 레일(6)과 보호 프로파일(35) 사이에 존재하는 공간보다 넓다.

보호 프로파일(35)은 교차시 다른 전기 운송 수단의 무게를 지탱할 수 있을 정도로 충분한 저항력이 있어야 한다. 또는 교차 레벨 및 전통적인 통행로와 함께 설치된 통행로에서 일반 운송수단, 보행자, 자전거 운전자나 오토바이 운전자들이 통과할 수 있을 정도로 충분한 저항력이 있어야 한다.

상기 프로파일은 약간 유연하다. 일부 또는 각각의 U자형 와이어 홀더(28)의 돌출된 상부 돌출부(32)는 도 7에서 볼 수 있듯이 U자형 와이어 홀더에 지지 축받이를 형성한다. 이로 인해, U자형 와이어 홀더가 심각하게 손상된 경우, 복구를 재개할 수 있다.

상기 설명된 구조는 연속적이다. U자형 와이어 홀더(28)는 규칙적이다. 다시 말해, 일정한 간격으로 반복되는 부품의 형태를 갖는다. 측면 프로파일(25)은 U자형 와이어 홀더에 연속적이다. 하지만, 측면 프로파일은 콘크리트 내부에 일정한 간격으로 파묻힌 삽입물에 고정된다.

이하 도 9 내지 도 11에 도시된 운송 수단에 탑재된 전류 감지 장치가 보다 상세하게 설명된다.

운송 수단의 부하 회로 작동에 필요한 전기 에너지의 수집은 한 개 이상, 가급적 두 개의 이동식 센서 하위 어셈블리(38)에 의해 이루어진다. 상기 이동식 센서 하위 어셈블리는 대칭일 수 있고, 레일(6) 양쪽 홈(4) 내부를 순환한다.

각각의 센서 하위 어셈블리(38)의 주요부는 도 11 및 도 12에 원근법으로 도시된 센서 슈(39)이다. 두 개의 센서 슈(39)는 동일하게 형성된다. 하나의 센서 슈는 다른 하나의 센서 슈에 대해 단순히 반대로 배열된다.

도시된 변형 예에서, 각각의 센서 슈(39)는 긴 본체(40)를 포함하고, 중심부에 전력 슬라이딩 접촉기(41)를 포함한다. 상기 전력 슬라이딩 접촉기(41)는 하부면(27 또는 58)과 슬라이딩 방식으로 접촉하도록 매우 평평하다. 상기 하부면은 대응 선형 공급 와이어(7)의 접촉 플레이트(26)로 덮여 있다.

물론, 상기 전력 슬라이딩 접촉기(41)는 어떠한 상황에서도 만족스러운 접속을 할 수 있도록 선형 공급 와이어(7)와 접촉하며 탄성 복원 복원방식으로 접촉된다.

작동면에 있어, 전력 슬라이딩 접촉기(41)와 선형 공급 와이어(7)와의 접촉은 평평한 L자 모양의 보호 프로파일(35) 하에서 이루어지고, 보호 프로파일이 되돌아옴으로써 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어와의 접촉부를 둘러쌓는 장점이 있다.

각각의 센서 슈(39)는 또한 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(42)를 포함한다. 제로 볼트 슬라이딩 접촉기는 레일(6) 쪽으로 인도되는 센서 슈 측면에 있다. 각각의 센서 슈가 제로 볼트 슬라이딩 접촉기를 포함하는 것은, 레일(6)에 의해 지지된 대응 제로 리셋 도체 스트립(8) 위에서 슬라이딩 방식으로 접속하여 그 상태를 유지하기 위한 것이다. 상기 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(42)는 또한 대응되는 도체 스트립(8)과 탄성 복원 방식으로 접촉될 수 있다.

전력 슬라이딩 접촉기(41)와 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(42)는 전도체 재료로 만들어진다. 절연체로 만들어진 센서 슈(39)의 본체(40)는 두 접촉기 사이에 절연성을 보장해준다.

센서 슈(39)의 본체(40)는 또한 제동 장치들을 통합할 수 있다는 장점이 있다. 상기 제동 장치는, 예를 들면 각각의 접촉기와 그 스프링을 감싸는 상자 모양으로 되어 있다.

각각의 전력 슬라이딩 접촉기(41)와 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(42)는 운송 수단과의 접속을 위하여 공급 와이드 밴드에 접속되어 있다.

보호 덮개(44)는 접속부를 신속하게 연결하는 장치를 통합한다. 상기 보호 덮개는 준비된 각각의 전력 슬라이딩 접촉기를 고정시킬 수 있다. 고정을 용이하게 하기 위해, 전력 슬라이딩 접촉기와 접촉기와의 접속부는 특히 교체를 위해 보호 덮개(44)에 연결된 단 한 개의 나사 볼트(45)를 뺌으로써 풀어질 수 있다.

두 개의 센서 슈(39)는 퓨즈-홀더(46)에 의해 기계적으로 지지되고 결합된다. 동적 안정성을 위해 퓨즈 홀더는 운송 수단의 유도 장치 암 위에 올라가는 것이 좋다.

도 9에 도시된 퓨즈-홀더(46)는 일반적으로 거꾸로 된 U자 모형의 두 개의 지지 암(47)을 포함한다. 그리고, 아래를 향하고 있는, 가급적 외부로 휘어져 있는 것이 바람직한, 두 개 지지 암의 자유 단부(48)는 센서 슈(39)의 고정을 가능케 하는 받침 플레이트(49)를 구성한다.

거꾸로 된 U자형 지지 암(47)은 퓨즈-홀더(46)의 앞 부분과 뒷부분을 구성한 다. 지지 암은 실제로 수평적인 두 개의 측면 받침대(50)에 의해서 결합된다. 측면 받침대는 두 개의 U자형 지지 암(47)의 대응 측면 브랜치를 각각의 측면 위에 연결한다.

퓨즈-홀더(46)는 두 가지의 기능을 한다. 한 편으로, 퓨즈 홀더는 홈 내부에서 감지 하위 어셈블리(38)를 지지한다. 다른 한 편으로는, 상기 감지 하위 어셈블리(38)와 운송 수단의 부하 회로 사이의 접속을 담당한다.

상기 접속 기능은 금속판 안에 파묻혀 있는 구리 바(bar)(21)에 의해서 이루어진다. 상기 금속판은 혼합 재료로 되어 있고, 지지 암(47)을 구성하며 바의 절연을 담당한다.

각각의 센서 슈(39)는 각각 다른 지지 암(47)에 속하는 두 개의 받침 플레이트(49)에 의해 퓨즈-홀더(46) 위의 앞 부분과 뒷부분에 고정된다.

상기 받침 플레이트(49) 중 한 개는 전력 슬라이딩 접촉기(41)에 접속되고, 대응되는 지지 암(47)의 측면 브랜치를 이용하여 운송 수단 부하 회로까지 전력을 전달하도록 한다. 또 다른 받침 플레이트(49)는 제로 볼트 슬라이딩 접촉기(42)에 접속되고, 대응되는 지지 암(47)의 측면 브랜치를 이용하여 제로 볼트로 리셋 되도록 한다.

운송 수단의 일반적인 작동 범위에서, 본 발명에 따른 지상 전력 공급 시스템은 감지 하위 어셈블리(38)가 선로 앞쪽에서 감지 장치의 위치로 홈(4)에 삽입되고, 선로 끝쪽에서만 인출될 수 있도록 형성되어 있다.

하지만, 안전의 이유 및 개입과 방출의 신속성의 이유로, 본 발명에 따른 시 스템은 감지 하위 어셈블리(38)를 분리하도록 해주고, 라인 중간에서 예를 들면 고장, 사고 또는 문제가 생긴 경우 퓨즈-홀더(46)를 분리시켜준다.

상기 분리는 사람들의 안전을 위협하는 심각한 고장이 생긴 경우 홈 내부의 다른 부품들을 손상시키지 않은 상태로 선로 중간에서 이루어질 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 분리로 인하여 홈 외부의 부품들에는 전압이 흐르지 않는다.

그러기 위해서는, 도 9에 도시된 것처럼, 퓨즈-홀더(46)는 측면 받침대(50) 레벨에서 종단 분리가 불가능하다. 상기 퓨즈-홀더는 인터페이스 상부 부품(52)과 두 개 중 한 개 이상, 가급적 두 개의 연결 하부 부품(53)으로 분리된다. 상기 인터페이스 상부 부품(52)은 두 개의 받침 플레이트(49)에 의해 각각 정해지는 연결 하부 부품(53)에 의해 측면 각각으로 이어진다.

두 개의 연결 하부 부품(53)은 동일하고 일반적으로 U자형이다. 상기 두 개의 연결 하부 부품은 연결핀이나 절단 나사(54)에 의해 인터페이스 상부 부품(52)에 고정되어 있다. 상기 인터페이스 상부 부품은 미리 결정된 범위보다 높은 압력 하에서는 인출된다.

본 발명은 다른 도면에 이미 설명되고 도시된 실시 예에 국한되지 않는다. 사용자는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않은 상태에서 변형하거나 변형을 시도할 수 있다.

본 발명에 따르면, 안전하고, 설치와 조립이 간편하며 유지 관리가 용이한 지상 전력 공급 장치를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (36)

1. 정해진 코스를 따라 운행되고, 적어도 하나의 도체 부품과 슬라이딩 방식으로 접촉함으로써 지상에 전력이 공급되는 방식의 육상 운송 수단을 위한 것으로, 지상에 위치된 전력 공급 장치(2) 및 운송 수단에 탑재되어 있는 전류 감지 장치(3)를 포함하고, 상기 전류 감지 장치와 함께 이동하는 지상 전력 공급 시스템에 있어서,

   상기 전력 공급 장치(2)는 아래의 열린 홈(4) 안에 위치하고, 전압 공급 장치에 연결된 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)는 레일(6) 측면의 홈(4) 내부에 위치해 있고, 상기 레일은 적어도 하나의 제로 리셋 도체 스트립(8)을 포함하고, 또한 적어도 하나의 보호 프로파일(35)을 포함하며, 상기 보호 프로파일은 일반적으로 평평한 L자 형태이고, 하부에 위치한 선형 공급 와이어(7)을 감싸고 가리며,

   전류 감지 장치가 탑재된 장치(3)는 레일(6) 측면의 홈(4)을 순환하는 퓨즈-홀더(46)에 의해 지지되는 이동식 감지 하위 어셈블리(38)를 한 개 이상 포함하며, 상기 적어도 하나의 감지 하위 어셈블리(38)는 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)와 전기적 슬라이딩 방식으로 접촉하는 전력 슬라이딩 접촉기(41) 및 적어도 하나의 제로 리셋 도체 스트립(8)과 전기적 슬라이딩 방식으로 접촉하는 제로 볼트 접촉기(42)를 포함하고,

   상기 전력 슬라이딩 접촉기(41) 및 제로 볼트 접촉기(42)는 운송 수단의 부하 회로에 접속되어 있으며, 전력 슬라이딩 접촉기(41)와 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7) 사이의 접촉은 적어도 하나의 보호 프로파일(35) 하에서 이루어지고, 상기 적어도 하나의 보호 프로파일이 되돌아옴으로써 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어의 접촉부가 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템(1).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)는 직류 전압 공급 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전력 공급 장치(2)는 전압 공급 장치에 각각 연결되어 있는 두 개의 선형 공급 와이어(7)를 포함하고, 상기 두 개의 선형 공급 와이어(7)는 중앙 레일(6) 양쪽의 홈(4) 안에 위치해 있으며, 상기 레일은 두 개의 제로 리셋 도체 스트립(8)을 포함하고, 일반적으로 평평한 L자 모양을 한 두 개의 보호 프로파일(35)을 포함하며, 상기 프로파일(35)은 각각 하부에 위치한 선형 공급 와이어들(7) 중 하나를 감싸고 가리며,

   전류 감지 장치가 탑재된 장치(3)는 중앙 레일(6) 양쪽의 홈(4)을 순환하는 퓨즈-홀더(46)에 의해 지지되는 두 개의 이동식 감지 하위 어셈블리(38)를 포함하고, 상기 감지 하위 어셈블리(38)는 각각 대응되는 선형 공급 와이어(7)와 전기적 슬라이딩 방식으로 접촉하도록 되어 있는 전력 슬라이딩 접촉기(41)를 포함하며, 대응되는 제로 리셋 도체 스트립(8)과 전기적 슬라이딩 방식으로 접촉하도록 되어 있는 제로 볼트 접촉기(42)를 포함하고,

   상기 전력 슬라이딩 접촉기(41)와 제로 볼트 접촉기(42)는 운송 수단의 부하 회로에 접속되어 있으며, 각각의 전력 슬라이딩 접촉기(41)와 대응하는 선형 공급 와이어들(7) 간의 접촉은 대응되는 보호 프로파일(35) 하에서 이루어지고, 보호 프로파일이 되돌아옴으로써 상기 전력 슬라이딩 접촉기와 선형 공급 와이어의 접촉부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 두 개의 선형 공급 와이어(7)는 각각 양극과 음극의 낮은 직류 전압 공급 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)가 공급하는 전압은 높은 인장 응력(tensile stress)인 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 홈(4)은 사실상 직사각형의 단면을 갖는 콘크리트 홈이며, 상기 홈의 꼭대기가 지면 표면에 현저하게 노출되도록 트렌치 안에 매몰되어 있는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 레일(6)은 가이드 레일로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 지상 전력 공급 장치(2)의 측면은 두 개의 측면 프로파일(25)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 레일(6)은 일정한 간격으로 배열된 가로대 (21) 위의 홈(4) 바닥에 고정되어 있고 측면 프로파일(25)은 플라스틱 재료로 형성되어 있으며 하단부(24)는 상기 가로대(21)의 측면 양 단부(23) 레벨에 클립으로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
10. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)는 알루미늄으로 형성되어 있으며 그것의 슬라이딩 면은 얇은 스테인레스 강철로 된 접촉 플레이트(26)로 싸여있는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)는 절연 지지판(56) 안에 삽입된 도선 코어(55)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
12. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7)는 일련의 U자형 와이어 홀더(28)에 의해 지지되고, 상기 U자형 와이어 홀더에 의해 선형 공급 와이어가 매달리는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보호 프로파일(35)은 상기 측면 프로파일(25)들 중 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 U자형 와이어 홀더(28)는 적어도 하나의 보호 프로파일(35)에 지지 축받이를 형성하는 위로 돌출된 상부 돌출부(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
15. 제1항에 있어서, 전력 슬라이딩 접촉기(41) 및 제로 볼트 접촉기(42)는 적어도 하나의 감지 하위 어셈블리(38) 안에서 센서 슈(39) 위에 결합되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
16. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 전력 슬라이딩 접촉기(41) 또는 제로 볼트 접촉기(42)는 적어도 하나의 선형 공급 와이어(7) 또는 적어도 하나의 대응되는 제로 리셋 도체 스트립(8)과 복원 방식으로 접촉되거나 혹은 하나의 제동 장치(43)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
17. 제1항에 있어서, 상기 퓨즈-홀더(46)는 운송 수단 유도 장치의 암 위로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
18. 제1항에 있어서, 라인 중간에서 퓨즈-홀더(46)를 분리하는 적어도 하나의 감지 하위 어셈블리(38)를 분리해 주는 장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 퓨즈-홀더(46)는 한 개의 인터페이스 상부 부품(52)과 적어도 하나의 연결 하부 부품(53)으로 분리되고, 상기 적어도 하나의 연결 하부 부품(53)은 연결핀이나 절단 나사(54)에 의해 인터페이스 상부 부품(52)에 고정되며, 상기 인터페이스 상부 부품은 미리 결정된 범위보다 높은 압력 하에서는 구부러지는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
20. 제12항에 있어서, 상기 지상 전력 공급 장치(2)는 두 개의 측면 프로파일(25)에 의해 측면에서 제한되고, 상기 U자형 와이어 홀더(28)는 상기 측면 프로파일(25)들에 고정되는 것을 특징으로 하는, 지상 전력 공급 시스템.
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