KR101221802B1

KR101221802B1 - 전기철도 절연구간 통과시스템 및 운영방법

Info

Publication number: KR101221802B1
Application number: KR1020110144348A
Authority: KR
Inventors: 홍현표; 신명철; 김범곤; 이병곤; 이승철
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-01-14

Abstract

본 발명은 열차가 절연구간을 통과할 때 해당 절연구간에 전류를 연속적으로 공급할 수 있는 절연구간 통과시스템 및 절연구간 통과시스템의 운영방법을 개시(introduce)한다. 상기 절연구간 통과시스템은, 제1구간선로(201), 제2구간선로(202), 절연구간(210) 및 조정부(240)를 구비한다. 상기 절연구간 통과시스템 운영방법은 열차확인단계, 접근구간 확인단계(320) 및 절체단계를 구비한다.

Description

전기철도 절연구간 통과시스템 및 운영방법 {System for passing transfer switching section and the method for managing the system}

본 발명은 절연구간 통과시스템에 관한 것으로, 특히, 열차가 절연구간을 통과할 때 해당 절연구간에 전류를 연속적으로 공급할 수 있는 절연구간 통과시스템 및 상기 시스템의 운영방법에 관한 것이다.

절연구간은 두 역 사이의 지하철 또는 전철의 전류 공급 방식이 달라 일시적으로 전류가 차단되는 구간을 의미한다.

도 1은 절연구간을 포함하는 전철선로를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 종래의 전철선로(100)는 왼쪽에 도시된 선로(Rail A)와 오른쪽에 도시된 선로(Rail B) 사이에 절연구간(Rail C, 110)을 배치한다. 전기가 통하지 않는 절연구간(110)의 설치 이유는 다양한데, 예를 들면 직류 급전 구간과 교류 급전 구간의 충돌 방지, 동일한 종류의 전류인 경우 전압차이가 있는 경우, 교류 구간에서 교류의 위상차이가 발생하는 경우 등이 있다. 이 중 교류구간에서 교류의 위상차이가 발생하는 경우는 전류를 공급하는 변전소가 서로 다르기 때문에 발생한다.

절연구간(110)은 전력을 공급받지 못하므로 열차는 진행하던 관성으로 절연구간(110)을 통과하게 된다. 이 구간에서는 객실의 등화나 공조장치가 차단되므로, 이를 보완하기 위해 차체에 배터리를 탑재하여 전원 공급이 차단되지 않도록 한다. 그러나 전류공급 구간(Rail A)에서 절연구간(Rail C)으로 진입하거나 절연구간(Rail C)에서 전류공급 구간(Rail B)으로 다시 진입하는 경우, 구간의 접점에서 강한 스파크가 일어나는 사고 확대가 우려되므로 이를 개선할 필요가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0578562호(2006년 5월 16일 공고) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0335816호(2003년 12월 11일 공고)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 열차가 절연구간을 통과할 때 해당 절연구간에 전류를 연속적으로 공급할 수 있는 절연구간 통과시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 열차가 절연구간을 통과할 때 해당 절연구간에 전류를 연속적으로 공급할 수 있는 절연구간 통과시스템의 운영방법을 제공하는 것에 있다.

도 1의 종래기술에서 절연구간이란 용어는 두 전류공급 구간 사이에 전류가 통하지 않는 영역으로 정의 하였는데, 본발명에서 절연구간(210)이란 용어는 두 전류 공급구간 사이에 존재하여 스위치의 온,오프로 구분되는 통전 구간이다. 즉, 두 전류 공급구간 중 하나로부터만 선택적으로 전원을 공급받을 수 있는 실질적인 무정전구간을 의미한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연구간 통과시스템은, 제1전원으로부터 전력을 공급받는 제1구간선로(201); 및 제2전원으로부터 전력을 공급받는 제2구간선로(202); 및 상기 제1구간선로(201) 및 상기 제2구간선로(202) 사이에 설치되며, 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202) 중 하나로부터 선택적으로 전원을 공급받는 절연구간(210); 및 열차의 정방향 진행을 감지하는 절연구간(210) 또는 제1구간선로(201)에 설치되는 제1감지부, 및 열차의 역방향 진행을 감지하는 제2구간선로(202)에 설치된 제2감지부와, 상기 제1감지부 또는 제2감지부의 출력신호를 이용하여 진행하는 물체가 열차인지 여부와, 열차의 접근 방향을 판단한 후, 절연구간(210)에 전원을 공급하는 선로로서, 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202) 중 하나를 선택하도록 복수의 절체명령(CON1, CON2)을 동시에 순간적으로 생성하는 조정부(240), 및 상기 복수의 절체명령(CON1, CON2)중 하나인 제1절체명령(CON1)에 응하여 절연구간(210)과 제1구간선로(201) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제1스위치(210-A)와 다른 하나인 제2절체명령(CON2)에 응하여 절연구간(210)과 제2구간선로(202) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제2스위치(210-B)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템을 제공한다.

또한 상기 조정부(240)는, 상기 제1카운터(C1), 상기 제2카운터(C2), 상기 제3카운터(C3), 상기 제4카운터(C4)의 출력신호를 수신하는 신호처리부(241); 상기 신호처리부(241)에 수신된 신호들을 이용하여 열차의 접근 방향을 판단하고, 접근 속도의 계산 결과를 고려하여 제어신호를 생성하는 메인프로세서(243); 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 제1절체명령(CON1) 및 상기 제2절체명령(CON2)을 생성한다.

다른 기술적 특징은 절연구간(210)으로 접근하는 물체가 열차인가를 확인하는 열차확인단계; 접근하는 물체가 열차라고 판단한 경우, 접근하는 열차가 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 어느 구간으로부터 접근하는가를 판단하는 접근구간 확인단계(320); 상기 열차의 접근구간확인에 대응하여 생성된 조정부(240)의 절체명령에 따라 절연구간(210)에 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202)의 전원을 선택적으로 절체하는 절체단계(330)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202) 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법을 제공한다.

위의 경우는 제1감지부(220)가 절연구간(210)에 위치함을 전제로 하였으나 그것이 제1구간선로(210)에 존재하는 경우에는 다음과 같이 작동한다.

절연구간 통과시스템에서, 제1감지부의 제1카운터(C1)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계, 카운트된 열차바퀴 개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 진입하는 물체가 제1구간선로(201)로 진입하고 있는 열차임을 판단하는 단계, 제1구간선로(201)와 절연구간(210)을 ON/OFF하는 제1스위치부가 ON 연결상태임을 확인하는 단계, 만일 ON 연결되지 않았다면 ON연결을 시도하는 단계, 제1감지부(220)의 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계, 제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)가 카운트한 바퀴 개수를 서로 비교하여 열차 길이 전체가 제1구간선로(201)를 통과하여 절연구간(210)에 진입하였음을 판단하는 단계, 조정부(240)가 제1스위치부 및 제2스위치부를 동시에 제어하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 무정전 절체하는 단계, 제2감지부(230)의 제3카운터(C3)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하여 제1카운터 또는 제2카운터가 카운트한 열차의 바퀴수와 비교하여 열차의 전차량이 절연구간(210)을 통과하였음을 확인하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법을 제공한다.

본 발명에 따른 절연구간 통과시스템 및 그 운영방법은, 절연구간(210)에 전원을 항상 공급하므로, 절연구간(210)을 통과하는 열차에 별도의 배터리가 필요하지 않으며, 통과시 접점에서의 스파크 현상이 방지될 수 있을 뿐 아니라 고속 전기철도의 속도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 절연구간을 포함하는 전철선로를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템 운영방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템 운영방법을 구성하는 열차확인단계의 확인과정을 나타낸다.
도 5는 정방향 열차의 진행속도 검출단계를 나타낸다.
도 6은 역방향 열차의 진행속도 검출단계를 나타낸다.
도 7은 정방향 열차의 통과 절체 단계를 나타낸다.
도 8은 역방향 열차통과 절체단계를 나타낸다.
도 9는 센서의 위치가 도 2와 다른 실시예인 절연구간 통과시스템을 나타낸다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템(200)은, 제1구간선로(201), 제2구간선로(202), 절연구간(210), 제1감지부(220), 제2감지부(230) 및 조정부(240)를 구비한다.

제1구간선로(201)는 제1전원(Power1)으로부터 전력을 공급받는다.

절연구간(210)은 제1구간선로(201) 및 제2구간선로(202) 사이에 설치되며, 절연구간(210)의 양 끝단은 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202)부터 선택적으로 다른 전원을 공급받을 수 있도록 전원 스위치(210-A, 210-B)가 설치된다. 전원 스위치는 기계적인 가동부가 없어 서지가 발생하지 않는 싸이리스터 등 반도체스위칭 소자를 활용하는 것이 바람직하다.

그리고 절연구간(210)에는 좌측 또는 우측으로 진행하는 물체의 통과 여부를 감지하는 제1센서(S1)와 제2센서(S2)로 구성된 제1감지부(220)가 설치된다. 여기서 제1센서(S1)와 제2센서(S2)는 각각 통과 열차의 바퀴 수를 카운트하는 제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)일 수 있다. 그리고 열차의 바퀴수를 카운터하는 센서는 휠 센서 등이며, 더 많은 다수개를 이용할 수도 있다. 물론 열차의 통과여부를 감지한다면 다른 센싱방법이나 GPS 위치추적 방법도 사용될 수 있다.

절연구간(210)에서 제1감지부(220)의 설치 위치는 양방향 선로인 경우는 열차의 정방향 및 역방향 진행을 하나의 감지기로 감지하기 위해 절연구간(210)의 중앙 부근에 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우 절연구간(210)의 길이는 열차의 속도를 고려하여 열차 전체길이의 2배를 다소 초과하는 것이 바람직하다. 즉, 제1감지부(220)는 열차전체가 정방향 또는 역방향으로 절연구간(210) 내에 진입하였다고 판단할 수 있는 절연구간(210)의 특정 지점에 설치된다. 실시 예로 고속전철의 길이가 400m이면 정방향인 때 필요한 절연구간 400m, 역방향 진행한 때 절연구간 400m, 그리고 열차의 속도, 안전도를 고려하여 850~900m 내외로 절연구간(210)을 형성하고 제1감지기(220)는 절연구간(210)의 중앙인 450~500m에 설치된다.

따라서 열차의 전체길이가 절연구간(210)에 진입 했을 때 열차의 선단은 절연구간(210)의 중앙에 위치하며, 이 때 정방향 또는 역방향 진행열차가 제1감지기(220)에 감지되어 감지신호를 메인프로세서(243)를 구비한 조정부(240)에 전송하면, 결국 조정부(240)는 제1절체명령(CON1) 및 제2절체명령(CON2)을 생성시키며, 제1절체명령(CON1)에 응답하여 제1구간선로(201)와 가까운 평상시에 ON 연결상태인 제1스위치(210-A)를 제1구간선로(201)에서 OFF 차단하고, 제2절체명령(CON2)에 응답하여 제2스위치(210-B)를 ON연결하여 제2구간선로(202)에 전기적으로 접속한다. 즉 열차가 전진하는 경우 지금까지 절연구간(210)에 전원을 공급하던 제1구간선로(201)의 전원은 차단되고, 그 절연구간(210)에 제2구간선로(202)의 전원을 공급한다. 전원을 OFF 차단하는 제1절체명령(CON1)과 전원을 ON연결하는 제2절체명령은 시간적으로 제1절체명령(CON1), 제2절체명령순으로 전달되도록 한다. 절체순간 절연구간(210)에 전원공급이 절체시간차이로 일시 정지될 수 있으나 이는 무시할만큼 적은 순간정전에 속한다.

한편 제1감지기(220)는 열차가 역방향으로 진행하는 경우 제2구간선로(202)로부터 전원을 공급 받던 절연구간(210)에 열차 전체길이가 완전히 진입했을 때 감지신호를 발생시켜 조정부(240)에 전송하면, 조정부(240)가 생성한 제2절체명령(CON2)은 제2스위치(210-B)를 OFF차단하여 절연구간(210)에 공급하던 제2구간선로(202)의 전원을 폐쇄하고, 그 직후 제1절체명령(CON1)으로 제1스위치(210-A)를 ON연결하여 제1구간선로(201)로부터 절연구간(210)의 전원을 공급받는다. 즉 제1감지기(220)는 절연구간(210)의 중앙 부근에 설치되어 정방향 또는 역방향 진행하는 열차가 절연구간(210)에 완전히 진입했다는 감지신호를 생성시키면, 조정부(240)는 그 신호에 응답하여 제1스위치(210-A), 제2스위치(210-B)를 ON/OFF하여 절연구간(210)의 전원을 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202)에서 선택적으로 공급하도록 순간적으로 절체명령(CON1,CON2)을 하달한다.

제2감지부(230)는 제2전원으로부터 전원을 공급받는 제2구간선로(202)에 설치되며, 제3센서(S3)와 제4센서(S4)로 구성된다. 제3센서(S3)와 제4센서(S4)는 통과하는 열차의 바퀴 수를 각각 카운트는 제3카운터(C3) 및 제4카운터(C4)이며, 이는 휠 센서 일 수 있다. 물론 열차의 통과여부를 감지한다면 다른 센싱 방법이나 GPS 위치추적 방법도 사용될 수 있다.

제2감지기(230)는 정방향 진행하던 열차가 절연구간(210)을 완전히 통과한 위치를 감지하여 그 감지신호를 조정부(240)에 전송한다. 정방향 열차가 완전히 절연구간(210)을 통과하는 감지신호를 조정부(240)에 전송하면, 조정부(240)는 제2절체명령(CON2)을 생성하여 제2스위치를 절연구간(210)에서 off차단한 후, 제1절체명령(CON1)으로 제1스위치(210-A)를 ON연결하여 다음 정방향 진행열차가 오는 것에 대비한다, 반대로, 역방향 열차가 진입하는 경우 제1절체명령(CON1)으로 제1스위치를 ON연결에서 OFF차단으로 변경하며, 곧바로 제2스위치를 OFF에서 ON상태로 전환하여 제2구간선로(201)의 전원을 절연구간(210)에 공급한다.

조정부(240)는, 신호처리부(241), 조치부(242) 및 메인프로세서(243)를 구비한다.

신호처리부(241)는 제1센서(S1), 제2센서(S2), 제3센서(S3) 및 제4센서(S4)의 출력신호를 수신한다. 메인프로세서(243)는 신호처리부(241)에 수신된 신호들을 이용하여 접근하는 물체가 열차인가를 판단하고, 열차의 접근 방향의 판단 또는/및 접근 속도를 계산하고, 상기 판단 또는/및 계산 결과에 따른 제어신호를 생성한다. 조치부(242)는 메인프로세서(243)로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 제1절체명령(CON1) 및 제2절체명령(CON2)을 생성한다.

도 2에는 자세하게 도시되어 있지 않지만, 제1센서(S1) 및 제2센서(S2), 제3센서(S2), 제4센서(S2)는 센서들 사이를 통과하는 물체의 시간 차이를 이용하여 열차의 이동속도를 측정할 수 있을 정도로 떨어진 상태로 연결되어 있으며, 제1센서(S1), 즉 제1카운터(C1)는 제1구간선로(201)쪽으로 그리고 제2센서(S2), 즉 제1카운터(C2)는 제2구간선로(202)(201) 쪽으로 설치되는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제3센서(S3)인 제3카운터(C3)는 절연구간(210) 쪽으로 그리고 제4센서(S4)인 제4카운터(C4)는 절연구간(210)으로 부터 먼 쪽으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템의 운영방법에 대해서는 이하에서 자세하게 설명한다.

먼저 열차가 제1구간선로(201), 절연구간(210), 제2구간선로(202)순으로 진행하는 정방향 열차인 경우에 순차적인 전원의 절체 메카니즘을 설명한다.

본 발명에 따른 통과시스템(200)은 절연구간(210)의 제1스위치(210-A)는 제1구간선로(201)에 연결되어 있는 상태를 기본으로 한다. 예를 들어, 열차가 왼쪽(정방향)에서 진입하는 경우, 절연구간(210)의 제1스위치(210-A)는 제1구간선로(201)에 고정적으로 연결되어 있으므로, 열차가 절연구간(210)에 진입하기 위한 조치는 별도로 필요하지 않다. 열차의 전차량이 절연구간(210)에 모두 진입한 후 제2구간선로(202)로 진입하기 위해서는 절연구간(210)과 제1구간선로(201)의 연결은 제1스위치(210-A)로 단절시키고, 제2스위치(210-B)의 접속에 의해 절연구간(210)에 제2구간선로(202)의 전원을 공급한다.

정방향 진행 열차가 제2구간선로(202)에 모두 진입한 경우, 다시말해 열차가 절연구간(210)을 완전히 통과한 후, 제2스위치(210-B)는 절연구간(210)과 제2구간선로(202)의 연결을 단절(OFF)하며, 절연구간(210)과 제1구간선로(201)의 연결을 제1스위치(210-A)로 재개(ON)한다. 즉 원래상태로 리셋된다.

열차가 정방향 진행하는 과정에 절연구간(210)은 두 개의 전원(Power1, Power2) 중 어느 하나의 전원에 연결되어 전원이 차단되지 않으므로, 열차가 절연구간(210)을 통과할 때에도 전원은 실용적으로 항상 공급된다.

다음은 역방향 열차, 즉 열차가 제2구간선로(202), 절연구간(210), 제1구간선로(201)순으로 진행하는 역방향 열차인 경우에 순차적인 전원의 절체 메카니즘을 설명한다. 열차가 제2구간선로(202)에 장착된 제2감지부(230)에 감지됨에 따라 절연구간(210)의 제1스위치(210-A)는 OFF차단하고, 제2스위치(210-B)는 제2구간선로(202)에 0N 연결함으로써, 열차의 전차량을 절연구간(210)으로 진입시킨 후, 절연구간(210)에 진입한 열차가 제1구간선로(201)로 들어가도록 절연구간(210)의 제2스위치(210-B)와 제2구간선로(202)의 연결을 OFF단절시키고, 제1스위치(210-A)로 절연구간(210)과 제1구간선로(201)를 ON 연결한다.

도 3은 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템 운영방법을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템의 운영방법(300)은 크게, 열차확인단계(310), 접근구간 확인단계(320) 및 절체단계(330)순으로 이행된다.

먼저, 열차확인단계(310)는 절연구간(210)으로 접근하는 물체가 열차인가를 확인한다. 도 4는 본 발명에 따른 절연구간 통과시스템 운영방법을 구성하는 열차확인단계의 확인과정을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 열차확인단계(310)는 절연구간(210)에서의 판단단계(410) 및 제2구간선로(202)에서 판단단계(420)의 판단결과를 이용하여 절연구간(210)으로 접근하는 물체가 열차인 것을 인식하는 열차인식단계(430)를 구비한다.

절연구간(210)에서의 판단단계(410)는, 절연구간(210)의 제1감지부(220)를 구성하는 제1카운터(C1)를 리셋하는 제1카운터 초기화단계(411), 제1카운터(C1)를 활성화하여 절연구간(210)으로 진입하는 열차의 바퀴 총 개수(Count1)를 카운트하는 제1카운터(C1) 활성화단계(412) 및 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count1)를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하는 바퀴 수 비교단계(413)를 구비한다.

제2구간선로(202)에서의 판단단계(420)는, 제2구간선로(202)의 제2감지부(230)를 구성하는 제4카운트(C2)를 리셋하는 제4카운터 초기화단계(421), 제4카운터(C4)를 활성화하여 제2구간선로(202)로 진입하는 물체의 바퀴의 총 개수(Count4)를 카운트하는 제4카운터 활성화단계(422) 및 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count4)를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하는 바퀴 수 비교단계(423)를 구비한다. 열차판단기준이 되는 바퀴의 수(N)은 예를 들면 4가 될 수 있으며, 통상의 열차와 여러 용도로 사용되는 열차를 구분하기 위하여 다르게 결정될 수도 있다.

절연구간(210)에서 판단단계(410)와 제2구간선로(202)에서의 판단단계(420)는 동시에 연속적으로 이루어져야 하며, 두 개의 판단단계(410, 420) 중 하나의 판단단계에서 판단결과 절연구간(210)으로 진입하는 물체가 열차인 것이 확인되면 이하에 설명하는 접근방향을 알 수 있는 접근구간 확인단계(320)를 수행한다.

다음으로, 접근구간 확인단계(320)는 접근하는 물체가 열차라고 판단한 경우, 접근하는 열차가 정방향 열차인지 역방향 열차인지 판단한다.

접근구간 확인단계(320)는 절연구간(210)의 제1감지부(220)를 구성하는 센서들이 제1센서(S1), 제2센서(S2) 순으로 열차를 감지하면 정방향 진행열차이고, 제2감지부(230)를 구성하는 센서들이 제4센서(S4), 제3센서(S3) 순서로 열차를 감지하면 역방향 진행열차로 판단하다.

다음, 절연구간 절체단계(330)는 접근하는 열차의 감지에 대응하여 제1스위치(210-A) 또는 제2스위치(210-B)를 ON/OFF한다. 절연구간 절체단계(330)는 정방향 절체단계(340) 및 역방향 절체단계(350)로 구분된다.

정방향 절체단계(340)는, 접근구간 확인단계(320)에서 제1구간선로(201) 방향으로부터 열차가 진입하는 정방향 열차인 것으로 확인된 경우 절연구간(210), 제2구간선로(202)의 순서로 통과할 수 있도록 절연구간(210)에 공급되는 전원을 절체 한다. 즉, 앞서 설명한 공급전원의 절체 메카니즘대로 조정부(240)가 제1스위치와 제2스위치를 조작하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 절체하는 정방향 열차절체단계(342)를 구비한다.

역방향 절체단계(350)는, 접근구간 확인단계(320)에서 제2구간선로(202)로 열차가 진입하는 것으로 확인된 경우 상기 열차가 제2구간선로(202), 절연구간(210) 및 제1구간선로(201)의 순서로 통과할 수 있도록 조정부(240)를 제어하는 역방향 절체단계(352)를 구비한다. 이때 절연구간의 전원은 제2구간선로(202)에서 먼저 공급하고, 나중에 제1구간선로(201)에서 공급하도록 절체 한다.

도 5는 정방향 절체단계를 구성하는 정방향 열차진행속도 검출단계를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 정방향 열차진행속도 검출단계(341)는, 열차가 제1센서(S1)를 통과하는가를 모니터하는 제1센서모니터단계(510), 열차가 제1센서(S1)를 통과하는 시간인 제1센서통과시간(t1)을 저장하는 제1센서통과시간 저장단계(520), 열차가 제2센서(S2)를 통과하는가를 모니터하는 제2센서모니터단계(530), 열차가 제2센서(S2)를 통과하는 시간인 제2센서통과시간(t2)을 저장하는 제2센서통과시간 저장단계(540) 및 제1센서통과시간(t1), 제2센서통과시간(t2) 및 제1센서(S1) 및 제2센서(S2) 사이의 거리를 이용하여 열차의 진행속도를 계산하는 정방향 열차진행속도 계산단계(550)를 구비한다.

도 6은 역방향 절체단계를 구성하는 역방향 열차진행속도 검출단계를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 역방향 열차진행속도 검출단계(351)는, 열차가 제4센서(S4)를 통과하는가를 모니터하는 제4센서모니터단계(610), 열차가 제4센서(S4)를 통과하는 시간인 제4센서통과시간(t4)을 저장하는 제4센서통과시간 저장단계(620), 열차가 제3센서(S3)를 통과하는가를 모니터하는 제3센서모니터단계(630), 열차가 제3센서(S3)를 통과하는 시간인 제3센서통과시간(t3)을 저장하는 제3센서통과시간 저장단계(640) 및 제3센서통과시간(t3), 제4센서통과시간(t4) 및 제3센서(S3) 및 제4센서(S4) 사이의 거리를 이용하여 열차의 진행속도를 계산하는 정방향 열차진행속도 계산단계(650)를 구비한다.

도 5 및 도 6에 도시된 정방향 및 역방향으로 진입하는 열차의 진행속도를 검출하는 방법을 요약하면 아래와 같다. 절연구간(210)에는 제1센서(S1)와 제2센서(S2)가 일정한 거리를 두고 설치되어 있으며, 제2구간선로(202)에도 제3센서(S3)와 제4센서(S4)가 일정한 거리를 두고 설치되어 있다. 설치 거리는 이미 알고 있으므로, 만일 센서들 사이를 지나는 열차의 통과시간을 안다면, 열차의 속도를 계산할 수 있다.

도 7은 정방향 절체단계를 또 다른 실시예로서 나타낸 것이다. 물론 위 열차의 다른 절체방법과 병행하여 실시될 수도 있다.

도 7에 도시된 정방향 통과열차 바퀴 수 카운트 단계(710)는, 제2카운터(C2)를 리셋하는 제2카운터(C2)의 초기화단계(711), 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴 총개수(Count2)를 카운트하는 정방향 열차 바퀴수 카운트단계(712) 및 제2카운터(C2)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count2)와 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count1)를 비교하여 열차가 제2카운터(C2)를 진입하여 통과하고 있는지를 판단하여 제1스위치(210-A) 및 제2스위치(210-B)를 ON/OFF하여 제2구간선로(2010)의 전원만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 절체하는 제1절체단계(720)를 구비하며, 열차가 계속 정방향 진행하여 제3카운터(C3)를 리셋하는 제3카운터(C3)의 초기화단계(731), 제3카운터(C3)를 통과하는 열차 바퀴의 총개수(Count3)를 카운트하는 정방향 열차 바퀴수 카운트단계(732) 및 제3카운터(C3)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count3)와 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count1)를 비교하여 열차가 제3카운터(C3)를 모두 통과하였는가를 판단하여 제2스위치(210-B) 및 제1스위치(210-A)를 ON/OFF하여 제1구간선로(2010)의 전원만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 절체하는 제2절체단계(740)를 구비한다.

도 8은 역방향 열차 절체단계를 또 다른 실시예로서 나타낸다.

도 8에 도시된 역방향 통과열차 바퀴 수 카운트 단계(820)는

, 제3카운터(C3)를 리셋하는 제3카운터(C3) 초기화단계(821), 제3카운터(C3)를 통과하는 열차의 바퀴의 총개수(Count3)를 카운트하는 역방향 열차 바퀴수 카운트단계(822) 및 제3카운터(C3)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count3)와 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count4)를 비교하여 열차가 제3카운터(C3)에 진입하였음을 판단하여(823), 제2스위치(210-B) 및 제1스위치(210-B)를 ON/OFF하여 제2구간선로(202)만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 절체하는 제1절체단계(720)를 구비한다. 열차가 계속 역방향 진행하여 제2카운터(C2)를 리셋하는 제2카운터(C2) 초기화단계(841), 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴의 총개수(Count2)를 카운트하는 역방향 열차 바퀴수 카운트단계(842) 및 제2카운터(C2)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count2)와 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count4)를 비교하여 열차가 제1카운터(C2)를 모두 통과하였는가를 판단한 후 제1스위치(210-A) 및 제2스위치(210-A)를 ON/OFF하여 제1구간선로(202)만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 절체하는 제2절체단계(720)를 구비한다.

아울러 정방향 열차가 완전히 통과했는지 여부를 위 제1카운터와 제3카운터를 비교하는 과정, 역방향 열차가 완전히 통과했는지 여부를 위 제2카운터와 제4카운터의 비교과정을 통해 확인하는 단계를 구비한다.

도 7 및 도 8에 도시된 정방향 및 역방향의 열차를 통과시키고 이를 확인하는 과정을 요약하면 아래와 같다. 상술한 바와 같이, 이전의 단계에서 진입 열차의 속도 및 진입 열차의 바퀴의 수는 이미 알고 있으므로, 절연구간(210)을 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202) 중 어느 선로로 언제 연결할 것인가를 결정하면 된다. 제1구간선로(201), 제2구간선로(202) 및 절연구간(210)의 길이는 이미 알고 있는 것으로 가정하고 설명한다.

일단 정방향으로 진입하는 물체 또는 역방향으로 진입하는 물체가 열차라고 판단(310)하였고, 이들이 2개의 선로(201, 202) 중 어느 선로로 진입하는가를 알았으며(320), 열차의 속도도 계산되었고(341, 351), 제2구간선로(202) 및 절연구간(210)의 길이는 알고 있으므로, 이에 따라 적절하게 절연구간(210)을 제1구간선로(201) 및 제2구간선로(202) 중 하나에 연결하면 된다.

도 9에 다른 실시 예를 제시한다.

상기 제1감지부(220)가 제1구간선로(201)에 배치된 경우 제2카운터(C2)는 제1스위치부(210-A)에 인접하는 제1구간선로(201)의 끝단에 설치되며, 제1카운터(C1)는 열차가 진입하는 것을 조기에 감지할 수 있도록 제2카운터(C2)로 부터 일정 거리 이격되어 있는 위치에 설치되며, 제3카운터(C3)는 제2스위치부(210-B)에 인접하는 제2구간선로(202)의 끝단에 설치되며, 제4카운터(C4)는 역방향에서 진입하는 열차를 조기에 감지할 수 있도록 제3카운터(C3)로 부터 일정 거리 이격되어 있는 위치에 설치되는 것을 도시하고 있다.

이와 같이 제1감지부가 절체선로구간이 아닌 제1구간선로에 설치되는 경우 전기철도 통과시스템은 그 절체 동작을 줄일 수 있다.절연구간도 제1감지부가 절체구간에 존재하는 경우에 비해 절반으로 줄일 수 있어 설비와 관리가 편리한 잇 점이 있다.

절연구간 통과시스템에서,제1구간선로(201)에 설치된 제1감지부(220)의 제1카운터(C1)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,카운트된 열차바퀴 개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 진입하는 물체가 제1구간선로(201)로 진입하고 있는 열차임을 판단하는 단계, 제1구간선로(201)와 절연구간(210)를 ON/OFF하는 제1스위치부가 ON 연결상태로 있음을 확인하는 단계, 만일 ON 연결되지 않았다면 ON연결을 시도하는 단계, 제1감지부(220)의 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)가 카운트한 바퀴 개수를 서로 비교하여 열차 길이 전체가 제1구간선로(201)를 통과하여 절연구간(210)에 진입하였음을 판단하는 단계, 조정부(240)가 제1스위치부 및 제2스위치부를 동시에 제어하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 무정전 절체하는 단계, 제2감지부(230)의 제3카운터를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하여 제1카운터 또는 제2카운터가 카운트한 열차의 바퀴수와 비교하여 열차의 전차량이 절연구간(201)을 통과하였음을 확인하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법을 제공한다.

열차가 역방향으로 진입하는 경우도 그 작동원리는 같다. 즉, 절연구간 통과시스템에서, 열차가 역방향으로 진행하는 경우, 제2구간선로(202)에 설치된 제2감지부(230)의 제4카운터(C4)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계, 카운트된 열차바퀴 개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 진입하는 물체가 제2구간선로(202)로 진입하고 있는 열차임을 판단하는 단계, 제2구간선로(201)와 절연구간(210)을 ON/OFF하는 제2스위치부가 ON 연결상태로 있음을 확인하는 단계, 만일 ON 연결되지 않았다면 ON연결을 시도하는 단계, 제2감지부(230)의 제3카운터(C3)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계, 제4카운터(C4)와 제3카운터(C3)가 카운트한 바퀴 개수를 서로 비교하여 열차 길이 전체가 제2구간선로(202)를 통과하여 절연구간(210)에 진입하였음을 판단하는 단계, 조정부(240)가 제1스위치부 및 제2스위치부를 실용적으로 동시에 제어하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제2구간선로(202)의 전원에서 제1구간선로(201)의 전원으로 무정전 절체하는 단계, 제1구간선로(201)에 설치된 제1감지부(220)의 제2카운터를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하여 제2구간선로(202)에 설치된 제4카운터 또는 제3카운터가 카운트한 열차의 바퀴수와 비교하여 열차의 전차량이 절연구간(210)을 통과하였음을 확인하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법을 제공한다.

양 전원이 서로 충돌할 수 있으므로, 절연구간(210)은 제1구간선로(201) 및 제2구간선로(202)와 동시에 연결되지 않도록 조정해야 하는 것은 당연하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

110, 210: 절연구간(210) 201: 제1구간선로(201)
202: 제2구간선로(202) 220: 제1감지부
230: 제2감지부 260: 조정부

Claims

제1전원으로부터 전력을 공급받는 제1구간선로(201)와, 제2전원으로부터 전력을 공급받는 제2구간선로(202)와, 상기 제1구간선로(201) 및 상기 제2구간선로(202) 사이에 설치되며, 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나로부터 선택적으로 전원을 공급받는 절연구간(210)과, 열차의 진행을 감지하는 상기 절연구간(210) 또는 상기 제1구간선로(201)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)를 구비한 제1감지부(220)와, 열차의 진행을 감지하는 상기 제2구간선로(202)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제3카운터(C3)와 제4카운터(C4)를 구비한 제2감지부(230)와, 상기 제1감지부 또는 상기 제2감지부의 출력신호를 이용하여 진행하는 물체가 열차인지 여부와, 열차의 접근 방향을 판단한 후, 상기 절연구간(210)에 전원을 공급하는 선로인 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나를 선택하도록 복수의 절체명령(CON1, CON2)을 동시에 순간적으로 생성하는 조정부(240) 및 상기 복수의 절체명령(CON1, CON2)중 하나인 제1절체명령(CON1)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제1구간선로(201) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제1스위치부(210-A)와, 다른 하나인 제2절체명령(CON2)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제2구간선로(202) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제2스위치부(210-B)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템으로서,
상기 절연구간(210)으로 접근하는 물체가 열차인가를 확인하는 열차확인단계(310);
접근하는 물체가 열차라고 판단한 경우, 접근하는 열차가 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 어느 구간으로부터 접근하는가를 판단하는 접근구간 확인단계(320); 및
상기 열차의 접근구간확인에 대응하여 생성된 상기 조정부(240)의 절체명령에 따라 절연구간(210)에 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202)의 전원을 선택적으로 절체하는 절체단계(330)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 상기 제1구간선로(201)와 상기 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하며,
정방향 통과열차인 경우의 절체단계는, 정방향 통과열차 바퀴 수 카운트 단계(710)와, 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴 총개수(Count2)를 카운트하는 정방향 열차 바퀴수 카운트단계(712)와, 제2카운터(C2)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count2)와 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count1)를 비교하여 열차가 제2카운터(C2) 설치위치를 진입하여 통과하고 있는지 판단하여, 제1스위치(210-A) 및 제2스위치(210-B)를 ON/OFF하여 제2구간선로(202)의 전원만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 무정전 절체하는 제1절체단계(720)를 구비하며,
열차가 계속 정방향 진행하여 제3카운터(C3)를 통과하는 열차 바퀴의 총개수(Count3)를 카운트하는 정방향 열차 바퀴수 카운트단계(732)와, 제3카운터(C3)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count3)와 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count1)를 비교하여 열차가 제3카운터(C3)를 모두 통과하였는가를 판단하여 확인하는 단계 및 제2스위치(210-B) 및 제1스위치(210-A)를 ON/OFF하여 제1구간선로(201)의 전원만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 무정전 절체하는 제2절체단계(740)를 구비함을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1전원으로부터 전력을 공급받는 제1구간선로(201)와, 제2전원으로부터 전력을 공급받는 제2구간선로(202)와, 상기 제1구간선로(201) 및 상기 제2구간선로(202) 사이에 설치되며, 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나로부터 선택적으로 전원을 공급받는 절연구간(210)과, 열차의 진행을 감지하는 상기 절연구간(210) 또는 상기 제1구간선로(201)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)를 구비한 제1감지부(220)와, 열차의 진행을 감지하는 상기 제2구간선로(202)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제3카운터(C3)와 제4카운터(C4)를 구비한 제2감지부(230)와, 상기 제1감지부 또는 상기 제2감지부의 출력신호를 이용하여 진행하는 물체가 열차인지 여부와, 열차의 접근 방향을 판단한 후, 상기 절연구간(210)에 전원을 공급하는 선로인 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나를 선택하도록 복수의 절체명령(CON1, CON2)을 동시에 순간적으로 생성하는 조정부(240) 및 상기 복수의 절체명령(CON1, CON2)중 하나인 제1절체명령(CON1)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제1구간선로(201) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제1스위치부(210A)와, 다른 하나인 제2절체명령(CON2)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제2구간선로(202) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제2스위치부(210-B)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템으로서,
상기 절연구간(210)으로 접근하는 물체가 열차인가를 확인하는 열차확인단계(310);
접근하는 물체가 열차라고 판단한 경우, 접근하는 열차가 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 어느 구간으로부터 접근하는가를 판단하는 접근구간 확인단계(320); 및
상기 열차의 접근구간확인에 대응하여 생성된 상기 조정부(240)의 절체명령에 따라 절연구간(210)에 제1구간선로(201) 또는 제2구간선로(202)의 전원을 선택적으로 절체하는 절체단계(330)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 상기 제1구간선로(201)와 상기 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하며,
역방향 통과열차인 경우의 절체단계는, 제3카운터(C3)를 통과하는 열차의 바퀴의 총개수(Count3)를 카운트하는 역방향 열차 바퀴수 카운트단계(822)와, 제3카운터(C3)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count3)와 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count4)를 비교한후 열차가 제3카운터(C3)에 진입하여 통하고 있음을 판단(823)하고,
제2스위치(210-B) 및 제1스위치(210-B)를 ON/OFF하여 제2구간선로(202)만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 무정전 절체하는 제1절체단계(720)를 구비하며, 열차가 계속 역방향 진행하여 제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴의 총개수(Count2)를 카운트하는 역방향 열차 바퀴수 카운트단계(842)와, 제2카운터(C2)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count2)와 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수(Count4)를 비교하여 열차가 제1카운터(C2)를 모두 통과하였음을 확인하는 단계 및 제1스위치(210-A) 및 제2스위치(210-B)를 ON/OFF하여 제1구간선로(202)만이 절연구간(210)에 전원을 공급하도록 무정전 절체하는 제2절체단계(720)를 구비함을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정부(240)는,
상기 제1카운터(C1), 상기 제2카운터(C2), 상기 제3카운터(C3), 상기 제4카운터(C4)의 출력신호를 수신하는 신호처리부(241);
상기 신호처리부(241)에 수신된 신호들을 이용하여 열차의 접근 방향을 판단하고, 접근 속도의 계산 결과를 고려하여 제어신호를 생성하는 메인프로세서(243); 및
상기 제어신호에 응답하여 상기 제1절체명령(CON1) 및 상기 제2절체명령(CON2)을 생성하는 조치부(242);를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열차확인단계는,
절연구간(210)에서의 판단단계 또는 제2구간선로(202)에서의 판단단계;를 구비하며,
상기 절연구간(210)에서의 판단단계는,
상기 제1카운터(C1)를 활성화하여 상기 절연구간(210)으로 진입하는 물체의 바퀴의 수를 카운트하는 제1카운터(C1) 활성화단계; 및
상기 제1카운터(C1)에서 카운트 된 바퀴의 총개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 열차임을 인식하는 바퀴 수 비교단계;를 구비하며,
상기 제2구간선로(202)에서의 판단단계는,
상기 제4카운터(C4)를 활성화하여 상기 제2구간선로(202)로 진입하는 물체의 바퀴의 수를 카운트하는 제4카운터 활성화단계; 및
상기 제4카운터(C4)에서 카운트 된 바퀴의 총개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 열차임을 인식하는 바퀴 수 비교단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1항 또는 제2항에 있어, 접근구간 확인단계(320)는 절연구간(210)의 제1감지부(220)를 구성하는 센서들이 제1센서(S1), 제2센서(S2) 순으로 열차를 감지하면 정방향 진행열차이며, 또는 제2감지부(230)를 구성하는 제4센서(S4), 제3센서(S3) 순서로 열차를 감지하면 역방향 진행열차로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1항 또는 제2항에 있어, 절체단계(330)는 접근구간 확인단계(320)에서 제1구간선로(201)방향으로부터 열차가 진입하는 정방향 열차인 것으로 확인된 경우에는 조정부(240)가 제1감지부(220)의 감지신호에 대응하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 무정전 절체하며, 열차가가 절연구간(210)을 통과한 것으로 감지하는 제2감지부(230)의 감지신호에 대응하여 조정부(240)가 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제2구간선로(202)의 전원에서 제1구간선로(201)의 전원으로 무정전 절체하는 정방향 절체단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1항 또는 제2항에 있어, 접근구간 확인단계(320)에서 제2구간선로(202)로 진입하는 열차가 역방향열차 것으로 확인된 경우, 조정부(240)가 제2감지부(230)의 감지신호에 대응하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 무정전 절체하며, 열차가 계속 진행하여 절연구간(210)를 완전히 진입한 것으로 감지하는 제1감지부(220)의 감지신호에 대응하여 조정부(240)가 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제2구간선로(202)의 전원에서 제1구간선로(201)의 전원으로 무정전 절체하는 역방향 절체단계를 구비함을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열차의 접근구간확인에 대응하여 생성된 조정부(240)의 절체명령은 열차의 정방향 또는 역방향 진행속도를 고려하여 생성하도록 상기 열차의 접근구간 확인단계(320)와 병행하여 열차진행속도 검출단계를 두는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제9항에 있어서,
상기 접근구간 확인단계(320)는 절연구간(210)의 제1감지부(220)를 구성하는 센서들이 제1센서(S1), 제2센서(S2) 순으로 열차를 감지하면 정방향 진행열차이며, 제2감지부(230)를 구성하는 제4센서(S4), 제3센서(S3) 순서로 열차를 감지하면 역방향 진행열차로 판단하고,
상기 열차진행속도 검출단계는,
정방향 진행 열차인 경우,
열차가 제1센서(S1)를 통과하는가를 모니터하는 제1센서모니터단계;
열차가 상기 제1센서(S1)를 통과하는 시간인 제1센서통과시간(t1)을 저장하는 제1센서통과시간 저장단계;
열차가 제2센서(S2)를 통과하는가를 모니터하는 제2센서모니터단계;
열차가 상기 제2센서(S2)를 통과하는 시간인 제2센서통과시간(t2)을 저장하는 제2센서통과시간 저장단계; 및
상기 제1센서통과시간(t1), 상기 제2센서통과시간(t2) 및 상기 제1센서(S1) 및 상기 제2센서(S2) 사이의 거리를 이용하여 상기 열차의 진행속도를 계산하는 정방향 열차진행속도 계산단계;를 구비하며,
역방향 진행 열차인 경우,
열차가 제4센서(S4)를 통과하는가를 모니터하는 제4센서모니터단계;
열차가 상기 제4센서(S4)를 통과하는 시간인 제4센서통과시간(t4)을 저장하는 제4센서통과시간 저장단계;
열차가 상기 제3센서(S3)를 통과하는가를 모니터하는 제3센서모니터단계;
열차가 상기 제3센서(S3)를 통과하는 시간인 제3센서통과시간(t3)을 저장하는 제3센서통과시간 저장단계; 및
상기 제3센서통과시간(t3), 상기 제4센서통과시간(t4) 및 상기 제3센서(S3) 및 상기 제4센서(S4) 사이의 거리를 이용하여 상기 열차의 진행속도를 계산하는 역방향 열차진행속도 계산단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
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제5항에 있어서, 상기 열차판단기준 바퀴의 수(N)는,
4(four)인 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제1전원으로부터 전력을 공급받는 제1구간선로(201)와, 제2전원으로부터 전력을 공급받는 제2구간선로(202)와, 상기 제1구간선로(201) 및 상기 제2구간선로(202) 사이에 설치되며, 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나로부터 선택적으로 전원을 공급받는 절연구간(210)과, 열차의 진행을 감지하는 상기 절연구간(210) 또는 상기 제1구간선로(201)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)를 구비한 제1감지부(220)와, 열차의 진행을 감지하는 상기 제2구간선로(202)에 설치되며, 통과 열차의 바퀴 수를 센싱하여 카운트하는 제3카운터(C3)와 제4카운터(C4)를 구비한 제2감지부(230)와, 상기 제1감지부 또는 상기 제2감지부의 출력신호를 이용하여 진행하는 물체가 열차인지 여부와, 열차의 접근 방향을 판단한 후, 상기 절연구간(210)에 전원을 공급하는 선로인 상기 제1구간선로(201) 또는 상기 제2구간선로(202) 중 하나를 선택하도록 복수의 절체명령(CON1, CON2)을 동시에 순간적으로 생성하는 조정부(240) 및 상기 복수의 절체명령(CON1, CON2)중 하나인 제1절체명령(CON1)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제1구간선로(201) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제1스위치부(210-A)와, 다른 하나인 제2절체명령(CON2)에 응하여 상기 절연구간(210)과 상기 제2구간선로(202) 사이를 ON/OFF 스위칭하는 제2스위치부(210-B)를 구비하여, 서로 다른 종류의 전원이 공급되는 제1구간선로(201)와 제2구간선로(202)의 사이를 전기철도가 무정전으로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템으로서,
상기 제1감지부(220)가 제1구간선로(201)에 배치된 경우 제2카운터(C2)는 제1스위치부(210-A)에 인접하는 제1구간선로(201)의 끝단에 설치되며, 제1카운터(C1)는 열차가 진입하는 것을 조기에 감지할 수 있도록 제2카운터(C2)로 부터 일정 거리 이격되어 있는 위치에 설치되며, 제3카운터(C3)는 제2스위치부(210-B)에 인접하는 제2구간선로(202)의 끝단에 설치되며, 제4카운터(C4)는 역방향에서 진입하는 열차를 조기에 감지할 수 있도록 제3카운터(C3)로 부터 일정 거리 이격되어 있는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템.
제14항의 전기철도 절연구간 통과시스템을 운영하는 방법에 있어서,
제1구간선로(201)에 설치된 제1카운터(C1)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,
카운트된 열차바퀴 개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 진입하는 물체가 제1구간선로(201)로 진입하고 있는 열차임을 판단하는 단계,
제1구간선로(201)와 절연구간(210)을 ON/OFF하는 제1스위치부가 ON 연결상태임을 확인하는 단계, 만일 ON 연결되지 않았다면 ON연결을 시도하는 단계,
제2카운터(C2)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,
제1카운터(C1)와 제2카운터(C2)가 카운트한 바퀴 개수를 서로 비교하여 열차 길이 전체가 제1구간선로(201)를 통과하여 절연구간(210)에 진입하였음을 판단하는 단계,
조정부(240)가 제1스위치부 및 제2스위치부를 동시에 제어하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제1구간선로(201)의 전원에서 제2구간선로(202)의 전원으로 무정전 절체하는 단계,
제3카운터를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하여 제1카운터 또는 제2카운터가 카운트한 열차의 바퀴수와 비교하여 열차의 전차량이 절연구간(201)을 통과하였음을 확인하는 단계를 거쳐 작동하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.
제14항의 전기철도 절연구간 통과시스템을 운영하는 방법에 있어서,
제2구간선로(202)에 설치된 제4카운터(C4)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,
카운트된 열차바퀴 개수를 열차판단기준 바퀴의 수(N)와 비교하여 진입하는 물체가 제2구간선로(202)로 진입하고 있는 열차임을 판단하는 단계,
제2구간선로(201)와 절연구간(210)을 ON/OFF하는 제2스위치부가 ON 연결상태임을 확인하는 단계, 만일 ON 연결되지 않았다면 ON연결을 시도하는 단계,
제3카운터(C3)를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하는 단계,
제4카운터(C4)와 제3카운터(C3)가 카운트한 바퀴 개수를 서로 비교하여 열차 길이 전체가 제2구간선로(202)를 통과하여 절연구간(210)에 진입하였음을 판단하는 단계,
조정부(240)가 제1스위치부 및 제2스위치부를 동시에 제어하여 절연구간(210)에 투입되던 공급전원을 제2구간선로(202)의 전원에서 제1구간선로(201)의 전원으로 무정전 절체하는 단계,
제1구간선로(201)에 설치된 제2카운터를 통과하는 열차의 바퀴수를 카운트하여 제2구간선로(202)에 설치된 제4카운터 또는 제3카운터가 카운트한 열차의 바퀴수와 비교하여 열차의 전차량이 절연구간(210)을 통과하였음을 확인하는 단계를 거쳐 작동하는 것을 특징으로 하는 전기철도 절연구간 통과시스템 운영방법.