KR101241236B1 - System for measuring arc and arc delivering device included in the same - Google Patents

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Abstract

전력선에서 발생하는 아크를 신속하면서도 정밀하게 측정할 수 있는 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자가 개시된다. 상기 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자 및 아크 검출 소자를 포함한다. 여기서, 상기 아크 전달 소자는 아크 광 중 자외선을 가시광선으로 변환하고 상기 변환된 가시광선을 상기 아크 검출 소자로 전달하고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전달된 가시 광선을 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 및 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선을 가시광선으로 변화시킨다. Disclosed are a system capable of quickly and precisely measuring an arc occurring in a power line and an arc transfer element used therein. The arc measurement system includes an arc delivery element and an arc detection element. Here, the arc transmitting device converts ultraviolet rays of the arc light into visible light and transmits the converted visible light to the arc detecting device, and the arc detecting device outputs the transmitted visible light as an electric signal, and the arc The transfer element converts the ultraviolet light passing through the ultraviolet light in the desired wavelength band of the arc and the ultraviolet light passing through the ultraviolet light passing filter into visible light.

Description

아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자{SYSTEM FOR MEASURING ARC AND ARC DELIVERING DEVICE INCLUDED IN THE SAME}Arc measuring system and arc transfer element used in the system {SYSTEM FOR MEASURING ARC AND ARC DELIVERING DEVICE INCLUDED IN THE SAME}

본 발명은 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an arc measuring system capable of precisely measuring an arc and an arc transfer element used therein.

전기를 사용하는 전동차의 경우 집전을 위하여 전동차의 상단에 팬터그래프 및 상기 팬터그래프를 제어하는 제어 장치가 장착되어 있다. 상기 전동차가 주행하기 위해서는 전기를 공급받기 위하여 상기 팬터그래프를 상승시켜 전력선(전차선)과 접촉시킨다. In the case of electric vehicles using electricity, a pantograph and a control device for controlling the pantograph are mounted on an upper end of the electric vehicle for collecting current. In order for the electric vehicle to run, the pantograph is raised to be in contact with a power line (train line) in order to receive electricity.

한편, 집전 과정 등에서 아크가 발생할 수 있으며, 아크 발생 원인은 다양하다. 이러한 아크는 전기적 마모를 유발하여 전력 공급에 치명적인 영향을 미치고, 사고를 유발시킬 수 있다. 따라서, 상기 아크를 신속하면서도 정확하게 측정하는 것이 중요하다. On the other hand, an arc may occur in a current collecting process, and the cause of the arc may vary. Such arcs can cause electrical wear, which can have a fatal effect on the power supply and can lead to accidents. Therefore, it is important to measure the arc quickly and accurately.

그러나, 현재까지 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이 존재하지 않으며, 따라서 상기 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이 요구된다.
However, no system exists that can accurately measure an arc to date, and therefore a system that can accurately measure the arc is required.

본 발명은 전력선에서 발생하는 아크를 신속하면서도 정밀하게 측정할 수 있는 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자를 제공하는 것이다.The present invention provides a system capable of quickly and precisely measuring an arc generated in a power line, and an arc transfer element used therein.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자; 및 아크 검출 소자를 포함한다. 여기서, 상기 아크 전달 소자는 아크 광 중 자외선을 가시광선으로 변환하고 상기 변환된 가시광선을 상기 아크 검출 소자로 전달하고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전달된 가시 광선을 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 및 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선을 가시광선으로 변화시키는 가시광 변환부를 포함한다. In order to achieve the above object, the arc measuring system according to an embodiment of the present invention is an arc transfer element; And an arc detection element. Here, the arc transmitting device converts ultraviolet rays of the arc light into visible light and transmits the converted visible light to the arc detecting device, and the arc detecting device outputs the transmitted visible light as an electric signal, and the arc The transfer element includes an ultraviolet light passing filter for passing ultraviolet rays in a desired wavelength band among the arcs, and a visible light converting unit for converting ultraviolet rays passing through the ultraviolet light passing filters into visible light.

본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자; 및 아크 검출 소자를 포함한다. 여기서, 상기 아크 전달 소자는 아크 광 중 자외선을 상기 아크 검출 소자로 전달하고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전달된 자외선을 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 광 중 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 및 상기 자외선 통과 필터의 전단에 위치하여 상기 자외선 통과 필터를 보호하는 윈도우를 포함한다. An arc measuring system according to another embodiment of the present invention includes an arc transfer device; And an arc detection element. Here, the arc transmitting element transmits the ultraviolet rays of the arc light to the arc detection element, the arc detection element outputs the transmitted ultraviolet rays as an electrical signal, the arc transmitting element is ultraviolet rays passing the ultraviolet rays of the arc light. And a window positioned at a front end of the pass filter and the ultraviolet pass filter to protect the ultraviolet pass filter.

본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자는 길이 방향으로 홀이 형성된 하우징 부재; 상기 홀 내에 순차적으로 배열된 윈도우 및 자외선 통과 필터; 및 상기 홀 내에 배열되면서 상기 자외선 통과 필터를 지지하는 제 1 지지 부재를 포함한다. An arc transfer device used in an arc measuring system according to an embodiment of the present invention includes a housing member having a hole formed in a longitudinal direction; A window and an ultraviolet pass filter sequentially arranged in the hole; And a first support member arranged in the hole to support the ultraviolet light pass filter.

본 발명에 따른 아크 측정 시스템의 아크 전달 소자는 유럽 표준에 따른 대역의 자외선을 필터링하므로, 상기 아크 측정 시스템이 전세계적으로 사용이 가능하다. The arc delivery element of the arc measuring system according to the invention filters the ultraviolet rays of the band according to European standards, so that the arc measuring system can be used worldwide.

또한, 상기 아크 측정 시스템이 10㎲ 이하로 아크를 검출할 수 있으므로, 아크 발생시 아크를 정밀하게 검출할 수 있다. In addition, since the arc measuring system can detect the arc at 10 kPa or less, it is possible to accurately detect the arc when the arc is generated.

게다가, 아크와 인접한 전동차의 지붕에 설치되는 아크 전달 소자에는 아크에 의해 영향받을 수 있는 전자 소자들을 포함시키지 않았다. 따라서, 아크로 인하여 상기 아크 전달 소자에 전기적 오류가 발생하지 않으므로, 상기 아크 측정 시스템은 아크를 정확하게 측정할 수 있다. In addition, the arc transfer elements installed on the roof of the electric vehicle adjacent to the arc did not include electronic elements that could be affected by the arc. Thus, the arc measuring system can accurately measure the arc since an arc does not cause an electrical error in the arc transfer element.

더욱이, 상기 아크 측정 시스템은 자외선을 가시광선으로 변환 후 아크를 측정하거나 자외선을 이용하여 아크를 측정하므로, 아크 측정 분야에서의 활용도가 넓다. Furthermore, since the arc measuring system measures the arc after converting the ultraviolet light into visible light or measures the arc using the ultraviolet light, the arc measuring system is widely used in the arc measuring field.

또한, 상기 아크 측정 시스템은 전자파 센서를 추가적으로 구비할 수 있으며, 따라서 아크 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
In addition, the arc measurement system may further include an electromagnetic sensor, thereby improving the arc measurement accuracy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 아크 측정 과정을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 외형을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아크 전달 소자를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an arc measurement system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an arc measuring system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing another arc measurement process according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an arc measurement system according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an arc measuring system according to a third exemplary embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing the external appearance of the arc transfer device according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing the internal shape of the arc transfer device according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing an arc delivery device according to a fourth embodiment of the present invention.
9 illustrates an arc measuring system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an arc measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전동차의 지붕(110) 위에는 팬터그래프(112)의 집전판(114)이 전력선(116)에 접촉되어 급전이 이루어진다. 여기서, 팬터그래프(112)로는 싱글암 형식과 다이아몬드 형식이 있으며, 팬터그래프(112)는 항상 전력선(116)에 접촉되어 있는 것은 아니다. Referring to FIG. 1, the current collector plate 114 of the pantograph 112 contacts the power line 116 on the roof 110 of the electric vehicle, thereby feeding power. Here, the pantograph 112 includes a single arm type and a diamond type, and the pantograph 112 is not always in contact with the power line 116.

전동차 주행시 팬터그래프(112)와 전력선(116)이 만나는 지점에서 다양한 원인에 의해 아크가 발생할 수 있다. 여기서, 상기 아크에 의한 아크 광은 자외선, 가시광선, 적외선을 모두 포함하나, 주로 210㎚ 내지 230㎚의 파장 대역 또는 320㎚ 내지 330㎚의 파장 대역의 강도가 높다. 따라서, 210㎚ 내지 230㎚의 파장 대역 또는 320㎚ 내지 330㎚의 파장 대역의 광을 이용하는 것이 아크 측정에 유리하다. 실제적으로, 유럽 표준(BS EN 50317:2002)에서도 아크 측정시 220㎚ 내지 225㎚의 파장 대역 또는 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역은 통과시키고, 330㎚ 이상의 파장에 대하여는 반응하지 않도록 규정하고 있다. An arc may occur due to various causes at the point where the pantograph 112 and the power line 116 meet when the electric vehicle runs. Here, the arc light by the arc includes all of ultraviolet light, visible light, and infrared light, but the intensity of the wavelength band of 210 nm to 230 nm or the wavelength band of 320 nm to 330 nm is high. Therefore, it is advantageous for arc measurement to use light in the wavelength band of 210 nm to 230 nm or in the wavelength band of 320 nm to 330 nm. In practice, the European standard (BS EN 50317: 2002) also stipulates that the arc band of 220 nm to 225 nm or the 323 nm to 329 nm wavelength band passes in the arc measurement and does not react to wavelengths above 330 nm.

본 발명의 아크 측정 시스템 또한 이러한 유럽 표준에 맞도록 220㎚ 내지 225㎚의 파장 대역 또는 323㎚ 내지 329㎚의 파장 대역을 선택적으로 감지하도록 구현한다. 물론, 상기 아크 검출 시스템은 다른 파장 대역의 감지를 통하여 아크를 측정할 수도 있다. The arc measurement system of the present invention is also implemented to selectively detect a wavelength band of 220 nm to 225 nm or a wavelength band of 323 nm to 329 nm in accordance with this European standard. Of course, the arc detection system may measure the arc through sensing of other wavelength bands.

또한, 상기 아크 측정 시스템은 전동차의 운행에 따른 아크 측정을 주된 목표로 하지만 아크가 발생하는 모든 시스템에 적용이 가능하다. 다만, 이하 설명의 편의를 위하여 전동차에서 발생하는 아크를 기초로 본 발명의 아크 측정 시스템을 설명하겠다. In addition, the arc measuring system is mainly aimed at measuring the arc according to the driving of the electric vehicle, but is applicable to any system in which the arc is generated. However, for the convenience of the following description, the arc measuring system of the present invention will be described based on the arc generated in the electric vehicle.

도 1을 다시 참조하면, 상기 아크 측정 시스템 중 아크 전달 소자(120)가 전동차의 지붕(110) 위에 설치될 수 있다. Referring back to FIG. 1, an arc transfer element 120 of the arc measurement system may be installed on the roof 110 of the electric vehicle.

아크 전달 소자(120)는 아크 발생시 아크로 인한 아크 광을 전동차의 내부에 설치된 아크 검출 소자로 전달하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 아크 측정 시스템은 전동차의 지붕 위에 설치되는 아크 전달 소자(120)와 전동차의 내부에 설치되는 아크 검출 소자를 이용하여 아크를 측정한다. 여기서, 아크 전달 소자(120)와 상기 아크 검출 소자는 광섬유로 연결될 수 있다. The arc transfer element 120 serves to deliver arc light due to the arc to an arc detection element installed in the electric vehicle when an arc is generated. That is, the arc measuring system measures the arc by using the arc transmitting element 120 installed on the roof of the electric vehicle and the arc detection element installed in the electric vehicle. Here, the arc transfer element 120 and the arc detection element may be connected by an optical fiber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크 전달 소자(120)는 아크 발생시 아크 광을 많이 수광할 수 있도록 집전판(114)을 향하도록 설치되며, 전동차의 회전시 등을 고려하여 10% 오차 범위 내에서 아크를 정밀하게 측정할 수 있도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 아크 전달 소자(120)의 전면에는 홀이 형성되며, 상기 홀은 상기 아크 광을 잘 수용할 수 있는 방향으로 배열된다. According to one embodiment of the invention, the arc transfer element 120 is installed to face the current collector plate 114 to receive a lot of arc light when the arc is generated, within the 10% error range in consideration of the rotation of the electric car, and the like. Can be installed to precisely measure the arc. For example, a hole is formed in the front surface of the arc transfer element 120, and the holes are arranged in a direction capable of receiving the arc light well.

또한, 상기 아크 광을 잘 수광하기 위하여 아크 전달 소자(120)는 집전기로부터 약 1 내지 2미터 사이에 설치될 수 있다. In addition, in order to receive the arc light well, the arc transmitting element 120 may be installed between about 1 to 2 meters from the current collector.

도 1에서는 하나의 아크 전달 소자(120)만을 도시하였지만, 전동차의 지붕(110) 위에는 다수의 아크 전달 소자들(120)이 형성될 수 있다. 특히, 상행용 아크 전달 소자와 하행용 아크 전달 소자를 구별하여 설치할 수도 있다. 이 경우, 다수의 아크 전달 소자들(120)과 각기 연결되는 아크 검출 소자들과 연결될 수도 있고, 복수의 아크 전달 소자들(120)이 하나의 아크 검출 소자에 연결될 수도 있다. Although only one arc transfer element 120 is illustrated in FIG. 1, a plurality of arc transfer elements 120 may be formed on the roof 110 of the electric vehicle. In particular, the ascending arc transfer element and the descending arc transfer element may be distinguished and installed. In this case, the arc detection elements 120 may be connected to the arc detection elements respectively connected to the plurality of arc delivery elements 120, and the plurality of arc delivery elements 120 may be connected to one arc detection element.

복수의 아크 전달 소자들(120)이 하나의 아크 검출 소자에 연결되는 경우에는, 아크 전달 소자들(120)로부터 출력된 광섬유들이 상기 아크 검출 소자와 결합하며, 상기 아크 검출 소자는 도 2, 도 4 또는 도 5의 구조를 복수로 포함할 것이다. When the plurality of arc transfer elements 120 are connected to one arc detection element, optical fibers output from the arc transfer elements 120 are combined with the arc detection element, and the arc detection element is shown in FIGS. 4 or 5 will include a plurality of structures.

이하, 본 발명의 다양한 아크 측정 시스템들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various arc measuring systems of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating an arc measuring system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자(120), 아크 검출 소자(200) 및 아크 해석 소자(240)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the arc measurement system of this embodiment includes an arc transfer element 120, an arc detection element 200, and an arc analysis element 240.

아크 전달 소자(120)는 하우징 부재(210), 윈도우(Window, 214), 자외선 통과 필터(216), 가시광 변환부(218) 및 어셉터(Acceptor, 220)를 포함한다. 즉, 윈도우(Window, 214), 자외선 통과 필터(216), 가시광 변환부(218) 및 어셉터(220)는 하나의 하우징 부재(210)에 포함되어 구현될 수 있다. The arc transfer element 120 includes a housing member 210, a window Window 214, an ultraviolet light passing filter 216, a visible light converter 218, and an acceptor 220. That is, the window 214, the ultraviolet light passing filter 216, the visible light converter 218, and the acceptor 220 may be included in one housing member 210.

하우징 부재(210)는 아크 전달 소자(120)의 구성요소들(214, 216, 218 및 220)을 보호하는 역할을 수행하며, 예를 들어 금속으로 이루어질 수 있다. The housing member 210 serves to protect the components 214, 216, 218 and 220 of the arc delivery element 120 and may be made of metal, for example.

하우징 부재(210)의 전면에는 아크 광의 입력 통로인 입력부(212)가 형성된다. 즉, 하우징 부재(210)의 전면으로부터 홀이 형성되고, 상기 홀을 통하여 아크 광이 입력된다. An input unit 212, which is an input passage of arc light, is formed on the front surface of the housing member 210. That is, a hole is formed from the front surface of the housing member 210, and arc light is input through the hole.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크 광이 더 많이 입력되도록 입력부(212)에 해당하는 하우징 부재(210)의 내측면은 광 반사 특성이 우수한 재질로 이루어지거나, 상기 내측면에 광 반사 특성이 우수한 물질이 코팅될 수 있다. 하우징 부재(210) 중 입력부(212)에 해당하는 내측면만을 다른 부분과 다른 재질로 형성하거나 하우징 부재(210) 전체를 광 반사 특성이 우수한 재질로 형성할 수도 있지만, 이 경우 제조가 불편하거나 제조 비용이 상승할 수도 있다. 따라서, 제조 비용을 고려하여 저가 재질로 하우징 부재(210)를 구현하되, 입력부(212)에 해당하는 내측면은 광 반사 특성이 우수한 물질로 코팅하는 것이 효율적이다. 물론, 하우징 부재(210)가 전동차의 지붕(110) 위에 배열되므로 강도 특성이 우수한 물질로 이루어져야 한다. According to an embodiment of the present invention, the inner surface of the housing member 210 corresponding to the input unit 212 is made of a material having excellent light reflection characteristics, or the light reflection characteristics on the inner surface so that more arc light is input. Good materials can be coated. Although only the inner surface of the housing member 210 corresponding to the input unit 212 may be formed of a material different from other parts, or the housing member 210 may be formed of a material having excellent light reflection characteristics, in this case, manufacturing is inconvenient or Costs may rise. Therefore, the housing member 210 is implemented with a low cost material in consideration of manufacturing cost, and the inner surface corresponding to the input unit 212 may be coated with a material having excellent light reflection characteristics. Of course, since the housing member 210 is arranged on the roof 110 of the electric vehicle, it should be made of a material having excellent strength characteristics.

윈도우(214)는 자외선 통과 필터(216)를 보호하기 위해 사용되며, 예를 들어 경도가 매우 높은 단결정 사파이어로 이루어질 수 있다. 물론, 아크 광이 통과해야 하므로, 윈도우(214)는 투명한 물질로 이루어진다. The window 214 is used to protect the ultraviolet pass filter 216 and may be made of, for example, single crystal sapphire having a very high hardness. Of course, since arc light must pass, window 214 is made of a transparent material.

아크 전달 소자(120)가 전동차의 지붕(110) 위에 설치되므로, 먼지 등이 입력부(212)를 통하여 많이 유입된다. 따라서, 아크 전달 소자(120)를 자주 세척할 필요가 있으며, 세척 과정에서 윈도우(214)가 없으면 자외선 통과 필터(216)에 흠이 발생할 수 있다. 결과적으로, 상기 흠으로 인하여 자외선 통과 필터(216)의 투과율이 변화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아크 전달 소자(120)는 자외선 통과 필터(216)의 전단에 윈도우(214)를 설치하여 오염으로 인한 세척시 자외선 통과 필터(216)에 흠이 발생하지 않도록 한다. Since the arc transfer device 120 is installed on the roof 110 of the electric vehicle, a lot of dust or the like is introduced through the input unit 212. Therefore, the arc delivery element 120 needs to be cleaned frequently, and if the window 214 is not present during the cleaning process, the UV passing filter 216 may be damaged. As a result, the transmittance of the ultraviolet light passing filter 216 may change due to the flaw. Therefore, the arc transmitting element 120 of the present invention is installed in the front end of the ultraviolet light passing filter 216, the window 214 to prevent the flaw in the ultraviolet light passing filter 216 during cleaning due to contamination.

자외선 통과 필터(216)는 자외선만을 통과시키는 대역 통과 필터로서, 예를 들어 220㎚ 내지 225㎚의 파장 대역 또는 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역의 자외선을 통과시킬 수 있다. 이것은 유럽 표준에 맞추기 위한 것이다. The ultraviolet pass filter 216 is a band pass filter that passes only ultraviolet rays, and may pass ultraviolet rays having a wavelength band of 220 nm to 225 nm or a wavelength band of 323 nm to 329 nm, for example. This is to meet European standards.

이러한 자외선 통과 필터(216)는 아연(Zn) 또는 카드뮴(Cd) 등의 재질로 이루어질 수 있고, 얇은 두께를 가지는 것이 투과면에서 유리하다. The ultraviolet light filter 216 may be made of a material such as zinc (Zn) or cadmium (Cd), it is advantageous to have a thin thickness in terms of transmission.

가시광 변환부(218)는 자외선 통과 필터(216)의 후단에 위치하며, 자외선 통과 필터(216)를 통과한 자외선을 가시광선으로 변환시킨다. 물론, 가시광 변환부(218) 없이 아크 광 중 가시광선만을 필터링할 수도 있지만, 아크의 특성상 자외선의 강도가 가장 높으므로, 아크 측정 감도를 향상시키기 위하여 자외선을 필터링한 후 자외선을 가시광선으로 변환하는 것이 바람직하다. The visible light converting unit 218 is positioned at the rear end of the ultraviolet light passing filter 216 and converts the ultraviolet light passing through the ultraviolet light passing filter 216 into visible light. Of course, although only visible light may be filtered out of the arc light without the visible light converter 218, since the intensity of the ultraviolet light is the highest due to the characteristics of the arc, the ultraviolet light is filtered after the ultraviolet light is filtered to improve the arc measurement sensitivity. It is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가시광 변환부(218)는 자외선 형광 유리일 수 있다. 여기서, 상기 자외선 형광 유리는 유리에 자외선 형광 물질을 코팅함에 의해 제작될 수 있다. 상기 자외선 형광 물질로는 무기계 잉크 및 유기계 잉크가 존재하나, 유기계 잉크는 자외선을 많이 맞으면 결함이 발생할 수 있어서 자외선을 맞아도 거의 영구적으로 사용할 수 있는 무기계 잉크를 상기 자외선 형광 물질로 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 투명도 측면에서는 유기계 잉크가 더 우수하므로, 유기계 잉크를 사용할 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the visible light converter 218 may be ultraviolet fluorescent glass. Here, the ultraviolet fluorescent glass may be manufactured by coating an ultraviolet fluorescent material on the glass. Inorganic ink and organic ink may be present as the ultraviolet fluorescent material, but organic ink may be used as the ultraviolet fluorescent material. However, since the organic ink is better in terms of transparency, the organic ink may be used.

한편, 유리에 자외선 형광 물질을 도포할 때에는 경화제를 함께 사용하여 코팅 이후 흠집이 발생되지 않도록 할 수 있다. On the other hand, when applying the ultraviolet fluorescent material to the glass may be used together with a curing agent to prevent scratches after coating.

가시광 변환부(218)에 의해 변환된 가시광선은 블루 파장 대역, 그린 파장 대역 또는 엘로우 파장 대역 등을 가질 수 있으나, 아크 감출 소자(200)의 감도를 고려할 때 엘로우 파장 대역으로 구현되는 것이 유리하다. The visible light converted by the visible light converting unit 218 may have a blue wavelength band, a green wavelength band, or an yellow wavelength band, but it is advantageous to implement the yellow wavelength band in consideration of the sensitivity of the arc sensing element 200. .

어셉터(220)는 아크 전달 소자(210)와 아크 검출 소자(200)를 연결시키는 광섬유(222)를 아크 전달 소자(210)와 결합시키는 역할을 수행한다. The acceptor 220 couples the optical fiber 222 connecting the arc transfer element 210 and the arc detection element 200 with the arc transfer element 210.

광섬유(222)는 가시광 변환부(218)로부터 출력되는 가시광선을 아크 검출 소자(200)로 전달하는 역할을 수행하며, 예를 들어 가시광선은 통과하고 자외선은 통과시키지 않는 플라스틱 광섬유일 수 있다. The optical fiber 222 serves to transmit visible light output from the visible light converter 218 to the arc detection device 200. For example, the optical fiber 222 may be a plastic optical fiber that passes visible light but does not pass ultraviolet light.

아크 검출 소자(200)는 아크 전달 소자(120)로부터 전달된 가시광선을 분석하여 아크를 검출하며, 하우징 부재(230), 연결부(232), 집광 렌즈(234), 광증배관(Photo multiplication tube, 236) 및 증폭부(238)를 포함할 수 있다. The arc detection device 200 detects an arc by analyzing visible light transmitted from the arc delivery device 120, and includes a housing member 230, a connection part 232, a condenser lens 234, and a photo multiplication tube. 236 and an amplifier 238.

연결부(232)는 광섬유(222)를 아크 검출 소자(200)에 결합시키는 역할을 수행하며, 그 결과 아크 전달 소자(120)로부터 출력된 가시광선이 광섬유(222)를 통하여 아크 검출 소자(200)로 입력된다. The connection part 232 serves to couple the optical fiber 222 to the arc detection element 200, and as a result, visible light output from the arc transfer element 120 passes through the optical fiber 222 to the arc detection element 200. Is entered.

집광 렌즈(234)는 아크 전달 소자(120)로부터 전달된 가시광선을 집광시킨다. The condenser lens 234 condenses the visible light transmitted from the arc delivery device 120.

광증배관(236)은 광전효과를 이용하여 광을 전기적인 펄스로 변환하며, 집광된 가시광선을 분석하여 아크의 강도를 검출하는 역할을 수행한다. The photomultiplier 236 converts light into electrical pulses using a photoelectric effect, and analyzes the collected visible light to detect the intensity of the arc.

증폭부(238)는 광증배관(236)에 의해 검출된 신호를 증폭시켜서 외부의 노이즈에 영향을 받지 않도록 제어한다. The amplifier 238 amplifies the signal detected by the optical multiplier 236 to control the external noise.

증폭부(238)로부터 출력된 신호는 신호 케이블(240)을 통하여 아크 해석 소자(250)로 전송한다.The signal output from the amplifier 238 is transmitted to the arc analysis element 250 via the signal cable 240.

아크 해석 소자(250)는 증폭부(238)로부터 출력된 신호를 분석하여 아크의 강도 등을 측정한다. The arc analysis element 250 analyzes the signal output from the amplifier 238 to measure the intensity of the arc and the like.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크 해석 소자(250)는 아크 해석뿐만 아니라 측정 결과를 자신의 저장부 또는 다른 저장 장치에 저장시킬 수도 있다. According to one embodiment of the present invention, the arc analysis element 250 may store not only the arc analysis but also the measurement result in its storage unit or other storage device.

정리하면, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자(120)를 전동차의 지붕(110) 위에 설치하고 아크 검출 소자(200)를 전동차의 내부에 설치한 후 아크를 측정한다. 특히, 아크 전달 소자(120)는 전자 소자들을 포함하지 않는다. 이것은 전자 소자들이 아크 근처에 위치하면 아크의 측정 정밀도가 저하될 수 있기 때문이다. In summary, the arc measuring system of the present embodiment measures the arc after installing the arc transmitting element 120 on the roof 110 of the electric vehicle and installing the arc detection element 200 inside the electric vehicle. In particular, arc delivery element 120 does not include electronic elements. This is because if the electronic elements are located near the arc, the measurement accuracy of the arc may be degraded.

또한, 아크 전달 소자(120)는 아크 광 중 강도가 가장 높은 자외선만을 필터링한 후 가시광선으로 변환하고, 가시광선을 아크 검출 소자(200)로 전달한다. In addition, the arc transmitting device 120 filters only the ultraviolet light having the highest intensity among the arc light, converts the visible light into the visible light, and transmits the visible light to the arc detection device 200.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 아크 측정 시스템은 전자파 센서를 더 포함하여 아크 측정의 정밀도를 더 높일 수도 있다. 예를 들어, 상기 전자파 센서를 보조 센서로서 전동차의 지붕(110) 위에 설치하고, 감지되는 전자파의 세기를 통하여 아크의 발생을 감지할 수 있다. 이러한 전자파 센서 또한 아크 해석 소자(250)에 연결될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the arc measuring system of the present invention may further include an electromagnetic sensor to further increase the accuracy of the arc measurement. For example, the electromagnetic wave sensor may be installed as an auxiliary sensor on the roof 110 of the electric vehicle, and the generation of an arc may be detected through the intensity of the electromagnetic wave. Such an electromagnetic sensor may also be connected to the arc analysis device 250.

이하, 본 실시예의 아크 측정 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.Hereinafter, the arc measuring process of this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 아크 측정 과정을 도시한 블록도이다. 3 is a block diagram showing another arc measurement process according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 아크로 인한 아크 광이 아크 전달 소자(120)로 입사되고(S300), 아크 광 중 자외선만이 필터링된다(S302).Referring to FIG. 3, arc light due to an arc is incident to the arc transmitting element 120 (S300), and only ultraviolet rays of the arc light are filtered (S302).

이어서, 아크 전달 소자(120)는 자외선을 가시광선으로 변환하며(S304), 변환된 가시광선을 광섬유(222)를 통하여 아크 검출 소자(200)로 전달한다(S306). Subsequently, the arc transfer device 120 converts ultraviolet rays into visible light (S304), and transmits the converted visible light to the arc detection device 200 through the optical fiber 222 (S306).

계속하여, 광섬유(222)를 통하여 전달된 가시광선은 광증배관(236) 및 증폭부(238)를 통하여 증폭되며 전기 신호로 출력된다(S308 및 S310).Subsequently, the visible light transmitted through the optical fiber 222 is amplified through the optical multiplier 236 and the amplifying unit 238 and output as an electric signal (S308 and S310).

이어서, 아크 해석 소자(250)는 A/D 컨버터를 이용하여 전기 신호를 디지털로 변환하며(S312), 디지털 값을 분석하여 아크를 해석한다(S314). 예를 들어, 아크 해석 소자(250)는 아크의 강도, 시간, 누적 시간 및 횟수 등을 측정한다. Subsequently, the arc analysis element 250 converts the electrical signal to digital using an A / D converter (S312), and analyzes the digital value to analyze the arc (S314). For example, the arc analysis element 250 measures the strength, time, cumulative time and number of times of the arc.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크 측정 시스템은 100㎲ 동안 10회 이상 아크를 측정할 수 있다. 즉, 상기 아크 측정 시스템은 최대 10㎲ 단위로 아크를 측정한다. 이것은 아크의 측정상 10㎲ 이상으로 아크를 측정하면 아크가 정확하게 측정되지 않기 때문이다. 이러한 아크 측정 속도를 위하여 본 발명의 아크 측정 시스템은 1㎱로 감지할 수 있는 광증배관(236)을 사용한다. According to one embodiment of the invention, the arc measurement system may measure the arc at least 10 times for 100 ms. That is, the arc measuring system measures the arc in units of up to 10 Hz. This is because the arc is not measured correctly when the arc is measured at 10 kHz or more in the measurement of the arc. For this arc measurement rate, the arc measurement system of the present invention uses a light multiplier 236 that can be sensed at 1 kHz.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating an arc measurement system according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자(120), 아크 검출 소자(400) 및 아크 해석 소자(420)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the arc measurement system of this embodiment includes an arc transfer element 120, an arc detection element 400, and an arc analysis element 420.

아크 검출 소자(400)를 제외한 나머지 구성요소들은 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략한다.Since the other components except for the arc detection element 400 are the same as in the first embodiment, the description of the same components will be omitted.

아크 검출 소자(400)는 하우징 부재(402), 연결부(410), 집광 렌즈(412), 포토 다이오드(Photo diode, 414) 및 증폭부(416)를 포함한다. 즉, 광증배관(236)을 사용하였던 제 1 실시예에서와 달리, 본 실시예에서는 포토 다이오드(414)를 사용한다.The arc detection element 400 includes a housing member 402, a connection part 410, a condenser lens 412, a photo diode 414, and an amplifier 416. That is, unlike the first embodiment in which the photomultiplier tube 236 is used, the photodiode 414 is used in this embodiment.

포토 다이오드(414)는 예를 들어 실리콘 포토 다이오드일 수 있으며, 가시광선의 세기를 검출한다. The photodiode 414 may be, for example, a silicon photodiode and detects the intensity of visible light.

포토 다이오드(414)를 통하여 검출된 신호는 증폭부(416)에 의해 증폭된 후 아크 해석 소자(420)로 전송되며, 아크 해석 소자(420)는 상기 전송된 신호를 분석하여 아크를 해석한다. The signal detected through the photodiode 414 is amplified by the amplifier 416 and then transmitted to the arc analysis element 420, and the arc analysis element 420 analyzes the arc by analyzing the transmitted signal.

제 1 실시예와 제 2 실시예를 종합하면, 상기 아크 측정 시스템은 아크 광 중 자외선을 가시광선으로 변환한 후 아크를 측정한다. 특히, 상기 아크 측정 시스템은 최대 10㎲ 단위로 아크를 측정할 수 있도록 시스템을 구현한다.Incorporating the first and second embodiments, the arc measuring system measures the arc after converting the ultraviolet rays of the arc light into visible light. In particular, the arc measuring system implements the system to measure the arc in a maximum of 10㎲ units.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating an arc measuring system according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자(120), 아크 검출 소자(500) 및 아크 해석 소자(542)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the arc measurement system of this embodiment includes an arc transfer element 120, an arc detection element 500, and an arc analysis element 542.

아크 전달 소자(120)는 하우징 부재(510), 입력부(512), 윈도우(514), 자외선 통과 필터(516) 및 어셉터(518)를 포함한다. The arc transfer element 120 includes a housing member 510, an input 512, a window 514, an ultraviolet pass filter 516, and an acceptor 518.

즉, 가시광 변환부(216)를 포함하는 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서와 달리, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)는 가시광 변환부를 포함하지 않는다. 결과적으로, 자외선 통과 필터(516)를 투과한 자외선이 광섬유(520)를 통하여 아크 검출 소자(500)로 전달된다. That is, unlike in the first and second embodiments including the visible light converter 216, the arc transfer device 120 of the present embodiment does not include the visible light converter. As a result, ultraviolet light transmitted through the ultraviolet light passing filter 516 is transmitted to the arc detection device 500 through the optical fiber 520.

광섬유(520)는 예를 들어 광섬유를 통과시키는 실리카 광섬유(Silica optical fiber)일 수 있다. The optical fiber 520 may be, for example, a silica optical fiber passing through the optical fiber.

아크 검출 소자(500)는 하우징 부재(530), 연결부(532), 집광 렌즈(534), 자외선 포토셀(photocell, 536) 및 증폭부(538)를 포함한다. The arc detection device 500 includes a housing member 530, a connection part 532, a condenser lens 534, an ultraviolet photocell 536, and an amplifier 538.

포토셀(536)은 니켈 재질의 광전관을 사용하며, 광전관은 200~250nm의 자외선에 대해서 매우 높은 감도를 제공한다. 따라서, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크를 정밀하게 측정할 수 있다. The photocell 536 uses a photovoltaic tube made of nickel, which provides very high sensitivity to ultraviolet rays of 200 to 250 nm. Therefore, the arc measuring system of this embodiment can measure the arc precisely.

정리하면, 본 발명의 아크 측정 시스템은 자외선을 필터링 후 자외선 자체를 이용하여 아크를 측정하거나 상기 자외선을 가시광선으로 변환한 후 가시광선을 이용하여 아크를 측정한다. In summary, the arc measuring system of the present invention measures the arc using ultraviolet rays after filtering the ultraviolet rays or converts the ultraviolet rays into visible rays and then measures the arcs using visible rays.

이하, 아크 전달 소자의 물리적 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.Hereinafter, the physical structure of the arc transfer device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 외형을 도시한 사시도이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 아크 전달 소자는 제 1 실시예의 아크 전달 소자(120)로 가정하였다. 6 is a perspective view showing the external appearance of the arc transfer device according to an embodiment of the present invention. However, for convenience of description, it is assumed that the arc transfer element is the arc transfer element 120 of the first embodiment.

도 6을 참조하면, 아크 전달 소자(120)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 하우징 부재(210)의 전면에 입력부(212)가 형성된다. Referring to FIG. 6, the arc delivery device 120 may have a rectangular parallelepiped shape, and an input unit 212 may be formed on the front surface of the housing member 210.

하우징 부재(210) 중 입력부(212)에 해당하는 내측면(600)에는 반사 특성이 우수한 물질이 코팅될 수 있으며, 그 결과 더 많은 아크 광이 아크 전달 소자(120)로 입사될 수 있다. The inner surface 600 corresponding to the input portion 212 of the housing member 210 may be coated with a material having excellent reflection characteristics, and as a result, more arc light may be incident on the arc transfer element 120.

하우징 부재(210)의 후면에는 광섬유(222)가 연결될 수 있다. An optical fiber 222 may be connected to the rear surface of the housing member 210.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 아크 전달 소자는 제 1 실시예의 아크 전달 소자(120)로 가정하였다. 7 is a perspective view showing the internal shape of the arc transfer device according to an embodiment of the present invention. However, for convenience of description, it is assumed that the arc transfer element is the arc transfer element 120 of the first embodiment.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)는 하우징 부재(210), 제 1 지지 부재(700a 및 700b), 제 2 지지 부재(702a 및 702b), 제 3 지지 부재(704), 윈도우(214), 자외선 통과 필터(216), 가시광 변환부(218) 및 탄성체인 링 부재들(710, 712, 714 및 716)을 포함한다. Referring to FIG. 7, the arc transfer device 120 of the present embodiment may include a housing member 210, a first support member 700a and 700b, a second support member 702a and 702b, a third support member 704, A window 214, an ultraviolet light pass filter 216, a visible light converter 218, and ring members 710, 712, 714, and 716 that are elastic bodies.

하우징 부재(210)의 입력부(212)에는 윈도우(214)가 형성된다. 구체적으로는, 하우징 부재(210)의 입력부(212)는 "ㄷ"자 형상의 내측 홈을 가지며, 상기 홈 내에 원형 형상의 제 1 링 부재(710)가 배열될 수 있다. A window 214 is formed at the input portion 212 of the housing member 210. In detail, the input part 212 of the housing member 210 may have an inner groove having a “C” shape, and a circular first ring member 710 may be arranged in the groove.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 링 부재(710)는 속이 전부 채워진 구조를 가질 수도 있고, 속이 빈 구조를 가질 수도 있다. 탄성력 측면에서는 제 1 링 부재(710)가 속이 빈 구조를 가지는 것이 유리하다. According to an embodiment of the present invention, the first ring member 710 may have a fully filled structure or may have a hollow structure. In terms of elastic force, it is advantageous that the first ring member 710 has a hollow structure.

윈도우(214)의 후단에는 자외선 통과 필터(216)가 배열되고, 자외선 통과 필터(216)는 제 1 지지 부재(700a 및 700b)에 의해 지지된다. 여기서, 자외선 통과 필터(216)는 윈도우(214)에 의해 충분히 보호될 수 있도록 윈도우(216) 보다 작은 사이즈로 구현될 수 있다. An ultraviolet pass filter 216 is arranged at the rear end of the window 214, and the ultraviolet pass filter 216 is supported by the first support members 700a and 700b. Here, the ultraviolet light pass filter 216 may be implemented in a smaller size than the window 216 to be sufficiently protected by the window 214.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 윈도우(214)와 제 1 지지 부재(700a 및 700b) 사이에는 원형 형상의 제 2 링 부재(712)가 배열되고, 자외선 통과 필터(216)와 제 1 지지 부재(700a 및 700b) 사이에는 제 3 링 부재(714)가 배열된다. According to an embodiment of the present invention, a circular second ring member 712 is arranged between the window 214 and the first support members 700a and 700b, and the ultraviolet light pass filter 216 and the first support member. A third ring member 714 is arranged between 700a and 700b.

가시광 변환부(218)는 자외선 통과 필터(216)로부터 이격되어 후단에 배열되고, 제 1 지지 부재(700a 및 700b) 및 제 2 지지 부재(702a 및 702b)에 의해 지지된다. The visible light converter 218 is spaced apart from the ultraviolet light passing filter 216 at the rear end thereof and is supported by the first support members 700a and 700b and the second support members 702a and 702b.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가시광 변환부(218)와 제 2 지지 부재(702a 및 702b) 사이에는 원형 형상의 제 3 링 부재(716)가 배열될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a circular third ring member 716 may be arranged between the visible light converter 218 and the second support members 702a and 702b.

제 4 지지 부재(704)는 가시광 변환부(218)의 후단에 배열되며, 광섬유(222)를 지지하는 역할을 수행한다. 즉, 광섬유(222)가 제 4 지지 부재(704)의 내측에 형성된 홀로 삽입되어 고정된다. The fourth support member 704 is arranged at the rear end of the visible light converter 218 and supports the optical fiber 222. That is, the optical fiber 222 is inserted into and fixed to the hole formed inside the fourth support member 704.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 4 지지 부재(704)의 입구(720)는 내측으로 갈수록 좁아지는 형상을 가진다. 이것은 가시광 변환부(218)로부터 출력된 가시광선을 집광시켜서 광 효율을 향상시키기 위해서이다. According to one embodiment of the invention, the inlet 720 of the fourth support member 704 has a shape that narrows toward the inside. This is for condensing the visible light output from the visible light converter 218 to improve the light efficiency.

하우징 부재(210), 제 2 지지 부재(702a 및 702b) 및 제 3 지지 부재(704)에는 홀 또는 홈(722)이 형성되고, 볼트가 홀 또는 홈(722)에 삽입되어 상호 결합될 수 있다. The housing member 210, the second support members 702a and 702b, and the third support member 704 may be provided with holes or grooves 722, and bolts may be inserted into the holes or grooves 722 to be mutually coupled to each other. .

정리하면, 하우징 부재(210)에는 길이 방향으로 홀이 형성되며, 상기 홀에 윈도우(214), 자외선 통과 필터(216), 제 1 지지 부재(700a 및 700b), 가시광 변환부(218), 제 2 지지 부재(702a 및 702b) 및 제 3 지지 부재(704)가 순차적으로 배열된다. 또한, 하우징 부재(210)의 입구와 윈도우(214) 사이, 윈도우(214)와 제 1 지지 부재(700a 및 700b) 사이, 자외선 통과 필터(216)와 제 1 지지 부재(700a 및 700b) 사이 및 가시광 변환부(218)와 제 2 지지 부재(702a 및 702b) 사이에 각기 원형 형상의 링 부재(710, 712, 714 및 716)가 배열된다. 여기서, 링 부재들(710, 712, 714 및 716)은 외부로부터 물이 유입되는 것을 방지하며, 즉 수밀 기능을 수행한다. In summary, a hole is formed in the housing member 210 in the longitudinal direction, and the window 214, the ultraviolet light passing filter 216, the first support members 700a and 700b, the visible light conversion unit 218, and the first hole are formed in the hole. The second support members 702a and 702b and the third support member 704 are sequentially arranged. Further, between the inlet of the housing member 210 and the window 214, between the window 214 and the first support members 700a and 700b, between the ultraviolet pass filter 216 and the first support members 700a and 700b and Ring members 710, 712, 714 and 716 of circular shape are arranged between the visible light converting portion 218 and the second support members 702a and 702b, respectively. Here, the ring members 710, 712, 714, and 716 prevent water from entering from the outside, that is, perform a watertight function.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아크 전달 소자를 도시한 사시도이다. 8 is a perspective view showing an arc delivery device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)에서는 하우징 부재(210)의 전면에 입력부(212)가 형성되고, 입력부(212)에 미러 소자(800)가 삽입될 수 있다. Referring to FIG. 8, in the arc transfer device 120 according to the present embodiment, the input unit 212 may be formed on the front surface of the housing member 210, and the mirror element 800 may be inserted into the input unit 212.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 미러 소자(800)는 광 반사 특성이 우수한 재질로 이루어지며, 홀(802)이 형성된 원통형 형상을 가질 수 있다. 결과적으로, 아크 광은 홀(802) 및 입력부(212)를 순차적으로 통과한 후 윈도우(214)로 입력된다. According to an embodiment of the present invention, the mirror element 800 may be made of a material having excellent light reflection characteristics, and may have a cylindrical shape in which a hole 802 is formed. As a result, the arc light sequentially passes through the hole 802 and the input unit 212 and is input into the window 214.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 미러 소자(800) 중 홀(802)에 해당하는 내측면만이 광 반사 특성이 우수한 물질로 코팅될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, only the inner surface of the mirror element 800 corresponding to the hole 802 may be coated with a material having excellent light reflection characteristics.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다. 9 illustrates an arc measuring system according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 아크 전달 소자(120)의 전단에 보호 부재(900a 또는 900b)가 배열될 수 있다. Referring to FIG. 9, a protective member 900a or 900b may be arranged in front of the arc transfer element 120.

보호 부재(900a 또는 900b)는 전동차의 주행에 따른 바람, 먼지 등을 도 9에 도시된 바와 같이 상부 방향으로 이동시켜서 아크 전달 소자(120)를 보호하는 역할을 수행한다. The protection member 900a or 900b serves to protect the arc transfer element 120 by moving the wind, dust, etc. in accordance with the running of the electric vehicle to the upper direction as shown in FIG.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.

110 : 전동차의 지붕 112 : 팬터그래프
114 : 집전판 116 : 전력선(전차선)
120 : 아크 전달 소자 200 : 아크 검출 소자
210 : 하우징 부재 212 : 입력부
214 : 윈도우 216 : 자외선 통과 필터
218 : 가시광 변환부 220 : 어셉터
222 : 광섬유 230 : 하우징 부재
232 : 연결부 234 : 집광 렌즈
236 : 광증배관 238 : 증폭부
240 : 케이블 250 : 아크 해석 소자
400 : 아크 검출 소자 410 : 연결부
412 : 집광 렌즈 414 : 포토 다이오드
416 : 증폭부 418 : 케이블
420 : 아크 해석 소자 500 : 아크 검출 소자
510 : 하우징 부재 512 : 입력부
514 : 윈도우 516 : 자외선 통과 필터
518 : 어셉터 520 : 광섬유
530 : 하우징 부재 532 : 연결부
534 : 집광 렌즈 536 : 포토셀
538 : 증폭부 540 : 케이블
542 : 아크 해석 소자 800 : 미러 소자
900 : 보호 부재110: roof of the electric vehicle 112: pantograph
114: current collector plate 116: power line (train line)
120: arc transfer element 200: arc detection element
210: housing member 212: input part
214: Windows 216: UV pass filter
218: visible light conversion unit 220: acceptor
222: optical fiber 230: housing member
232: connecting portion 234: condensing lens
236: light multiplier 238: amplification unit
240 cable 250 arc analysis element
400: arc detection element 410: connection portion
412 condensing lens 414 photodiode
416: amplification unit 418: cable
420: arc analysis element 500: arc detection element
510: housing member 512: input unit
514: Window 516: UV Pass Filter
518: acceptor 520: optical fiber
530: housing member 532: connection portion
534 condensing lens 536 photocell
538: amplifier 540: cable
542 arc analysis element 800 mirror element
900: protection member

Claims (18)

아크 전달 소자; 및
아크 검출 소자를 포함하되,
상기 아크 전달 소자는 아크 광 중 자외선을 가시광선으로 변환하고 상기 변환된 가시광선을 상기 아크 검출 소자로 전달하고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전달된 가시 광선을 광전 효과를 이용하여 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 및 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선을 형광 물질을 이용하여 가시광선으로 변화시키는 가시광 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템.Arc delivery elements; And
Including an arc detection element,
The arc transmitting device converts ultraviolet rays of the arc light into visible light and transmits the converted visible light to the arc detecting device, and the arc detecting device outputs the transmitted visible light as an electric signal using a photoelectric effect. And the arc transmitting element includes an ultraviolet light passing filter for passing ultraviolet rays in a desired wavelength band among the arcs, and a visible light converting part for converting the ultraviolet light passing through the ultraviolet light passing filters into visible light using a fluorescent material. Measuring system. 제1항에 있어서, 상기 아크 전달 소자는,
상기 아크 광이 입력되는 입력부; 및
상기 자외선 통과 필터의 전단에 배열된 사파이어 윈도우를 더 포함하되,
상기 아크 전달 소자는 전동차의 지붕 위에 배열되고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전동차 내에 배열되며, 상기 사파이어 윈도우, 상기 자외선 통과 필터 및 상기 가시광 변환부는 하나의 하우징 부재 내에 포함되고, 상기 가시광 변환부는 유리 기판 위에 무기계 잉크인 자외선 형광 잉크를 코팅함에 의해 형성되며, 상기 가시광 변환부로부터 출력된 가시광선은 플라스틱 광섬유를 통하여 상기 아크 검출 소자로 전달되고, 상기 자외선 통과 필터는 220㎚ 내지 225㎚의 파장 대역 또는 323㎚ 내지 329㎚의 파장 대역을 통과시키는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 1, wherein the arc transfer device,
An input unit to which the arc light is input; And
Further comprising a sapphire window arranged in front of the ultraviolet pass filter,
The arc transmitting element is arranged on the roof of the electric vehicle, the arc detection element is arranged in the electric vehicle, the sapphire window, the ultraviolet light passing filter and the visible light converting portion is contained in one housing member, the visible light converting portion is a glass substrate It is formed by coating an ultraviolet fluorescent ink which is an inorganic ink thereon, the visible light output from the visible light conversion unit is transmitted to the arc detection element through a plastic optical fiber, the ultraviolet light pass filter is a wavelength band of 220nm to 225nm or An arc measuring system, characterized by passing a wavelength band of 323 nm to 329 nm. 제2항에 있어서, 상기 하우징 부재 중 상기 입력부에 해당하는 내측면에는 광 반사 특성이 우수한 물질이 코팅되거나 홀이 형성된 미러 소자가 상기 입력부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The arc measuring system of claim 2, wherein a mirror element coated with a material having excellent light reflection characteristics or a hole is formed on an inner surface of the housing member corresponding to the input unit. 제2항에 있어서, 상기 사파이어 윈도우, 상기 자외선 통과 필터 및 상기 가시광 변환부 사이 공간들 중 적어도 하나의 공간에 수밀 기능을 위한 링 부재가 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The arc measuring system of claim 2, wherein a ring member for watertight function is arranged in at least one of the spaces between the sapphire window, the ultraviolet light pass filter, and the visible light converter. 제1항에 있어서, 상기 아크 검출 소자는,
상기 아크 전달 소자로부터 전달된 가시광선을 집광하는 집광 렌즈;
상기 렌즈와 연결되며, 상기 집광된 가시광선을 검출하는 광 검출부; 및
상기 광 검출부의 출력을 증폭하는 증폭부를 포함하되,
상기 광 검출부는 광증배관, 광 다이오드 또는 포토셀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 1, wherein the arc detection element,
A condenser lens for condensing visible light transmitted from the arc transmitting element;
A light detector connected to the lens and detecting the focused visible light; And
Including an amplifier for amplifying the output of the light detector,
The optical detector comprises an optical multiplier, a photodiode or a photocell. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 아크 측정 시스템은,
상기 아크 전달 소자의 전면에 설치된 보호 부재; 및
전자파 센서를 더 포함하되,
상기 보호 부재는 전동차의 지붕 위에 형성되어 상기 전동차의 이동에 따른 바람이 상기 아크 전달 소자에 부딪히지 않도록 상기 바람을 상부 방향으로 이동시키며, 상기 전자파 센서는 상기 아크 전달 소자와 이격된 상태로 상기 전동차의 지붕 위에 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 1, wherein the arc measurement system,
A protective member installed on the front surface of the arc transfer element; And
Further includes an electromagnetic sensor,
The protection member is formed on a roof of the electric vehicle to move the wind upwards so that the wind caused by the movement of the electric vehicle does not hit the arc transmitting element, and the electromagnetic sensor is spaced apart from the arc transmitting element. Arc measuring system, characterized in that arranged on the roof. 아크 전달 소자; 및
아크 검출 소자를 포함하되,
상기 아크 전달 소자는 아크 광 중 자외선을 상기 아크 검출 소자로 전달하고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전달된 자외선을 광전 효과를 이용하여 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 광 중 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 및 상기 자외선 통과 필터의 전단에 위치하여 상기 자외선 통과 필터를 보호하는 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. Arc delivery elements; And
Including an arc detection element,
The arc transmitting element transmits ultraviolet rays of the arc light to the arc detecting element, the arc detecting element outputs the transmitted ultraviolet rays as an electric signal using a photoelectric effect, and the arc transmitting element emits ultraviolet rays of the arc light. And an ultraviolet pass filter passing through and a window positioned at a front end of the ultraviolet pass filter to protect the ultraviolet pass filter. 제8항에 있어서, 상기 아크 전달 소자는,
상기 아크 광이 입력되는 입력부를 더 포함하되,
상기 아크 전달 소자는 전동차의 지붕 위에 배열되고, 상기 아크 검출 소자는 상기 전동차 내에 배열되며, 상기 윈도우는 사파이어 윈도우이고, 상기 윈도우 및 상기 자외선 통과 필터는 하우징 부재 내에 포함되며, 상기 자외선 통과 필터로부터 출력된 자외선은 실리카 광섬유를 통하여 상기 아크 검출 소자로 전달되고, 상기 자외선 통과 필터는 220㎚ 내지 225㎚의 파장 대역 또는 323㎚ 내지 329㎚의 파장 대역을 통과시키는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 8, wherein the arc transfer element,
Further comprising an input unit to which the arc light is input,
The arc transfer element is arranged on the roof of the electric vehicle, the arc detection element is arranged in the electric vehicle, the window is a sapphire window, the window and the ultraviolet light pass filter are contained in a housing member, and output from the ultraviolet light pass filter. Ultraviolet rays are transmitted to the arc detection element through a silica optical fiber, and the ultraviolet light passing filter passes a wavelength band of 220 nm to 225 nm or a wavelength band of 323 nm to 329 nm. 제9항에 있어서, 상기 하우징 부재 중 상기 입력부에 해당하는 내측면에는 광 반사 특성이 우수한 물질이 코팅되거나 홀이 형성된 미러 소자가 상기 입력부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The arc measuring system of claim 9, wherein a mirror element coated with a material having excellent light reflection characteristics or a hole is inserted into the input part of an inner surface of the housing member corresponding to the input part. 제9항에 있어서, 상기 사파이어 윈도우 및 상기 자외선 통과 필터 사이 공간에 수밀 기능을 위한 링 부재가 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. 10. The arc measuring system according to claim 9, wherein a ring member for watertight function is arranged in a space between the sapphire window and the ultraviolet light pass filter. 제8항에 있어서, 상기 아크 검출 소자는,
상기 아크 전달 소자로부터 전달된 자외선을 집광하는 집광 렌즈;
상기 렌즈와 연결되며, 상기 집광된 자외선을 검출하는 광 검출부; 및
상기 광 검출부의 출력을 증폭하는 증폭부를 포함하되,
상기 광 검출부는 자외선 포토셀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 8, wherein the arc detection element,
A condenser lens for condensing ultraviolet rays transmitted from the arc transmission element;
A light detector connected to the lens and detecting the focused ultraviolet rays; And
Including an amplifier for amplifying the output of the light detector,
The light detecting unit is an arc measuring system, characterized in that consisting of an ultraviolet photocell. 제8항에 있어서, 상기 아크 측정 시스템은,
상기 아크 검출 소자와 연결된 아크 해석 소자; 및
전자파 센서를 더 포함하되,
상기 아크 해석 소자는 100㎲ 시간 동안 10회 이상 아크를 측정하며, 상기 전자파 센서는 상기 아크 전달 소자와 이격된 상태로 전동차의 지붕 위에 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. The method of claim 8, wherein the arc measurement system,
An arc analyzing element connected with the arc detecting element; And
Further includes an electromagnetic sensor,
The arc analysis element measures the arc at least 10 times for 100 ms, the electromagnetic sensor is arranged on the roof of the electric vehicle spaced apart from the arc transmitting element. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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