KR101346297B1 - 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 - Google Patents
아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101346297B1 KR101346297B1 KR1020120042751A KR20120042751A KR101346297B1 KR 101346297 B1 KR101346297 B1 KR 101346297B1 KR 1020120042751 A KR1020120042751 A KR 1020120042751A KR 20120042751 A KR20120042751 A KR 20120042751A KR 101346297 B1 KR101346297 B1 KR 101346297B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- arc
- light
- ultraviolet
- visible light
- ultraviolet light
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
- G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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 광 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터, 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선 중 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 반사 시키며, 상기 원하는 파장 대역의 자외선은 투과시키는 광 스플리터 및 상기 광 스플리터를 투과한 자외선을 가시광선으로 변화시킨다.
Description
본 발명은 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자에 관한 것이다.
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.
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.
그러나, 현재까지 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이 존재하지 않으며, 따라서 상기 아크를 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이 요구된다.
본 발명은 전력선에서 발생하는 아크를 신속하면서도 정밀하게 측정할 수 있는 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
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 광 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선 중 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 반사 시키며, 상기 원하는 파장 대역의 자외선은 투과시키는 광 스플리터 및 상기 광 스플리터를 투과한 자외선을 가시광선으로 변화시키는 가시광 변환부를 포함한다.
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 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터, 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선 중 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 반사 시키며, 상기 원하는 파장 대역의 자외선은 투과시키는 광 스플리터 및 상기 자외선 통과 필터의 전단에 위치하여 상기 자외선 통과 필터를 보호하는 윈도우를 포함한다.
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; 상기 홀 내에 배열되면서 상기 자외선 통과 필터를 지지하는 제 1 지지 부재; 및 상기 제1 지지 부재의 후단에 배열되는 광 스플리터를 포함한다.
본 발명에 따른 아크 측정 시스템의 아크 전달 소자는 유럽 표준에 따른 대역의 자외선을 필터링하므로, 상기 아크 측정 시스템이 전세계적으로 사용이 가능하다.
또한, 상기 아크 측정 시스템이 10㎲ 이하로 아크를 검출할 수 있으므로, 아크 발생시 아크를 정밀하게 검출할 수 있다.
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.
더욱이, 상기 아크 측정 시스템은 자외선을 가시광선으로 변환 후 아크를 측정하거나 자외선을 이용하여 아크를 측정하므로, 아크 측정 분야에서의 활용도가 넓다.
또한, 상기 아크 측정 시스템은 전자파 센서를 추가적으로 구비할 수 있으며, 따라서 아크 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 아크 측정 시스템은 광 스플리터를 추가적으로 구비할 수 있으며, 따라서, 보다 정밀하게 자외선을 필터링할 수 있다.
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 일 실시예에 따른 자외선 통과 필터에서 필터링되는 자외선의 투과율을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스플리터를 포함하는 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아크 전달 소자를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 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 일 실시예에 따른 자외선 통과 필터에서 필터링되는 자외선의 투과율을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스플리터를 포함하는 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아크 전달 소자를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
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.
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 210nm 내지 230nm의 파장 대역 또는 320nm 내지 330nm의 파장 대역의 강도가 높다. 따라서, 210nm 내지 230nm의 파장 대역 또는 320nm 내지 330nm의 파장 대역의 광을 이용하는 것이 아크 측정에 유리하다. 실제적으로, 유럽 표준(BS EN 50317:2002)에서도 아크 측정시 220nm 내지 225nm의 파장 대역 또는 323nm 내지 329nm 파장 대역은 통과시키고, 330nm 이상의 파장에 대하여는 반응하지 않도록 규정하고 있다.
본 발명의 아크 측정 시스템 또한 이러한 유럽 표준에 맞도록 220nm 내지 225nm의 파장 대역 또는 323nm 내지 329nm의 파장 대역을 선택적으로 감지하도록 구현한다. 물론, 상기 아크 검출 시스템은 다른 파장 대역의 감지를 통하여 아크를 측정할 수도 있다.
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.
도 1을 다시 참조하면, 상기 아크 측정 시스템 중 아크 전달 소자(120)가 전동차의 지붕(110) 위에 설치될 수 있다.
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.
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.
또한, 상기 아크 광을 잘 수광하기 위하여 아크 전달 소자(120)는 집전판(114)로부터 약 1 내지 2 미터 사이에 설치될 수 있다.
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)은 각기 연결되는 아크 검출 소자들과 연결될 수도 있다.
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.
이하, 본 발명의 다양한 아크 측정 시스템들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 아크 측정 시스템은 아크 전달 소자(120), 아크 검출 소자(200) 및 아크 해석 소자(240)을 포함한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이러한 자외선 통과 필터(216)는 아연(Zn) 또는 카드뮴(Cd) 등의 재질로 이루어질 수 있고, 얇은 두께를 가지는 것이 투과면에서 유리하다.
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.
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.
한편, 유리에 자외선 형광 물질을 도포할 때에는 경화제를 함께 사용하여 코팅 이후 흠집이 발생되지 않도록 할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
집광 렌즈(234)는 아크 전달 소자(120)로부터 전달된 가시광선을 집광시킨다.
광증배관(236)은 광전효과를 이용하여 광을 전기적인 펄스로 변환하며, 집광된 가시광선을 분석하여 아크의 강도를 검출하는 역할을 수행한다.
증폭부(238)는 광증배관(236)에 의해 검출된 신호를 증폭시켜서 외부의 노이즈에 영향을 받지 않도록 제어한다.
증폭부(238)로부터 출력된 신호는 신호 케이블(240)을 통하여 아크 해석 소자(250)로 전송한다.
아크 해석 소자(250)는 증폭부(238)로부터 출력된 신호를 분석하여 아크의 강도 등을 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크 해석 소자(250)는 아크 해석뿐만 아니라 측정 결과를 자신의 저장부 또는 다른 저장 장치에 저장시킬 수도 있다.
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.
또한, 아크 전달 소자(120)는 아크 광 중 강도가 가장 높은 자외선만을 필터링한 후 가시광선으로 변환하고, 가시광선을 아크 검출 소자(200)로 전달한다.
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.
이하, 본 실시예의 아크 측정 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 측정 과정을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 아크로 인한 아크 광이 아크 전달 소자(120)로 입사되고(S300), 아크 광 중 자외선만이 필터링된다(S302).
이어서, 아크 전달 소자(120)는 자외선을 가시광선으로 변환하며(S304), 변환된 가시광선을 광섬유(222)를 통하여 아크 검출 소자(200)로 전달한다(S306).
계속하여, 광섬유(222)를 통하여 전달된 가시광선은 광증배관(236) 및 증폭부(238)를 통하여 증폭되며 전기 신호로 출력된다(S308 및 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.
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.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 외형을 도시한 사시도이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 아크 전달 소자는 제1 실시예의 아크 전달 소자(120)로 가정하였다.
도 6을 참조하면, 아크 전달 소자(120)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 하우징 부재(210)의 전면에 입력부(212)가 형성된다.
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.
하우징 부재(210)의 후면에는 광섬유(222)가 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다. 다만 설명의 편의를 위하여 아크 전달 소자는 제1 실시예의 아크 전달 소자(120)로 가정하였다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)는 하우징 부재(210), 제1 지지 부재(700a 및 700b), 제2 지지 부재(702a 및 702b), 제3 지지 부재(704), 윈도우(214), 자외선 통과 필터(216), 가시광 변환부(218) 및 탄성체인 링 부재들(710, 712, 714, 및 716)을 포함한다.
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 제1 링 부재(710)가 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 링 부재(710)는 속이 전부 채워진 구조를 가질 수도 있고, 속이 빈 구조를 가질 수도 있다. 탄성력 측면에는 제1 링 부재(701)가 속이 빈 구조를 가지는 것이 유리하다.
윈도우(214)의 후단에는 자외선 통과 필터(216)가 배열되고, 자외선 통과 필터(216)는 제1 지지부재(700a, 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.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윈도우(214)와 제1 지지 부재(700a 및 700b) 사이에는 원형 형상의 제2 링 부재(712)가 배열되고, 자외선 통과 필터(216)와 제1 지지 부재(700a 및 700b) 사이에는 제3 링 부재(714)가 배열된다.
가시광 변환부(218)는 자외선 통과 필터(216)로부터 이격되어, 후단에 배열되고, 제1 지지 부재(700a 및 700b) 및 제2 지지 부재(702a 및 702b)에 의해 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가시광 변환부(218)와 제2 지지 부재(702a 및 702b) 사이에는 원형 형상의 제4 링 부재(716)가 배열될 수 있다.
제3 지지 부재(704)는 가시광 변환부(218)의 후단에 배열되며, 광섬유(222)를 지지하는 역할을 수행한다. 즉, 광섬유(222)가 제3 지지 부재(704)의 내측에 형성된 홀로 삽입되어 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 지지 부재(704)의 입구(720)는 내측으로 갈수록 좁아지는 형상을 가진다. 이것은 가시광 변환부(218)로부터 출력된 가시광선을 집광시켜서 광 효율을 향상시키기 위해서이다.
하우징 부재(210), 제2 지지 부재(702a 및 702b) 및 제3 지지 부재(704)에는 홀 또는 홈(722)이 형성되고, 볼트가 홀 또는 홈(722)에 삽입되어 상호 결합될 수 있다.
정리하면, 하우징 부재(210)에는 길이 방향으로 홀이 형성되며, 상기 홀에 윈도우(214), 자외선 통과 필터(216), 제1 지지 부재(700a 및 700b), 가시광 변환부(218), 제2 지지 부재(702a 및 702b) 및 제3 지지 부재(704)가 순차적으로 배열된다. 또한, 하우징 부재(210)의 입구와 윈도우(214) 사이, 윈도우(214)와 제1 지지 부재(700a 및 700b) 사이, 자외선 통과 필터(216)와 제1 지지 부재(700a 및 700b) 사이 및 가시광 변환부(218)와 제2 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.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 통과 필터에서 필터링되는 자외선의 투과율을 도시한 도면이다.
도 8에서 자외선 통과 필터(216)가 200nm 내지 225nm의 파장 대역을 통과 시키는 필터인 경우 필터링 된 자외선의 파장 대역은 도 8(a)와 같이 200nm 내지 225nm의 파장 대역이어야 한다. 하지만 실제로는 도 8(b)와 같이 300nm 내외의 파장 대역의 일부가 자외선 통과 필터(216)를 통과할 수 있다.
따라서, 더욱 정밀한 아크 검출을 위해 아크 전달 소자는 광 스플리터(splitter)를 포함하며, 광 스플리터를 통해 자외선 통과 필터(216)를 통과한 자외선 중 200nm 내지 225nm의 파장 대역의 자외선과 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역의 자외선을 분리시킬 수 있다.
여기서, 광 스플리터는 입사된 광을 두 개 이상으로 나누어 반사시키거나 투과시키기 위해 사용되는 광 분배기이다. 따라서, 필터링 된 자외선 중 300㎚ 이상의 파장 대역의 자외선은 반사시키고, 200nm 내지 225nm의 파장 대역의 자외선만을 통과시키는 경우 일부 투과된 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역의 자외선을 제거할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스플리터를 포함하는 아크 전달 소자의 내형을 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)는 하우징 부재(210), 제1 지지 부재(700a 및 700b), 제2 지지 부재(702a 및 702b), 제3 지지 부재(704), 제4 지지 부재(901), 제5 지지 부재(902), 윈도우(214), 제1 자외선 통과 필터(216a), 제2 자외선 통과 필터(216b), 제1 가시광 변환부(218a), 제2 가시광 변환부(218b), 탄성체인 링 부재들(710, 712, 714, 716, 910, 912, 914, 916 및 918) 및 광 분배기(920)을 포함한다.
여기서, 하우징 부재(210), 제1 지지 부재(700a 및 700b), 제2 지지 부재(702a 및 702b), 제3 지지 부재(704), 윈도우(214) 및 링 부재들(710, 712, 714, 716)들에 대한 구성은 앞서 도 7에서 설명한 것과 동일하므로, 도 9에서는 상기한 구성 요소들에 대한 설명은 생략하고, 도 9에서 새롭게 추가되는 구성을 중심으로 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
광 스플리터(920)는 제1 지지 부재(700a 및 700b) 및 제2 지지 부재(702a 및 702b)사이에 배열되고 제1 지지 부재(700a 및 700b)와 광 스플리터(920) 사이 및 광 스플리터(920)와 제2 지지 부재(702a 및 702b) 사이에 각기 원형 형상의 제5 링 부재(910) 및 제6 링 부재(912)가 배열된다.
제1 가시광 변환부(218a)는 광 스플리터(920)와 이격되어 후단에 배열되고, 제2 지지 부재(702a 및 702b)에 의해 지지된다. 제2 지지 부재(702a 및 702b)와 제1 가시광 변환부(218a)에 사이에는 제7 링부재(914)가 배열된다.
도 9의 하우징 부재(210)는 광 스플리터(920)의 상단으로 "ㄷ"자 형상의 내측 홈을 가진다. 광 스플리터(920)의 상단에는 제2 자외선 통과 필터(216b)가 배열되며, 제2 자외선 통과 필터(216b)의 하부에는 제8 링 부재(916)가 배열된다.
제2 자외선 통과 필터(216b)의 상단에는 제2 가시광 변환부(218b)가 배열되며 제2 가시광 변환부(218b)는 제4 지지 부재(901)에 삽입되어 지지될 수 있다.
제5 지지 부재(902)는 제2 가시광 변환부(218b)의 상단에 배열되며, 광섬유(222)를 지지하는 역할을 수행한다. 즉, 광섬유(222)가 제4 지지 부재(901)의 내측에 형성된 홀로 삽입되어 고정된다. 제5 지지 부재(902)와 제2 가시광 변환부(218b) 사이에는 제9 링 부재(918)가 배열된다.
도 9에서 광 스플리터(920)는 300nm의 이상의 파장 대역의 광 성분은 반사 시키고 그 미만의 파장 대역의 광 성분은 투과시키며 제1 자외선 통과 필터(216a)는 200nm 내지 225nm의 파장 대역을 통과 시키는 필터라고 가정할 수 있다.
이 경우, 제1 자외선 통과 필터(216a)를 통과한 자외선은 200nm 내지 225nm 대역의 파장 대역이어야 하나, 도 8(b)에서 살펴본 바와 같이 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역의 자외선이 일부 통과될 수 있다.
따라서, 제1 자외선 통과 필터(216a)를 통과한 자외선을 광 스플리터(920)에 입사시키는 경우, 300㎚ 파장 대역 이상의 광 성분은 반사되어 제2 자외선 통과 필터(216b)로 입사되며 200nm 내지 225nm 대역의 파장 대역은 광 스플리터(920)를 통과하여 제1 가시광 변환부(218a)로 입사된다. 이 경우 제2 자외선 통과 필터(216b)는 323㎚ 내지 329㎚ 파장 대역의 자외선을 통과시키는 필터일 수 있다.
다시 정리하면, 원하는 파장 대역의 자외선을 필터링 하는 제1 자외선 통과 필터(216a)에 아크 광을 통과시키는 경우 원하는 파장 대역 이외의 자외선이 일부 통과될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이를 제거 하기 위한 광 스플리터(920)를 추가로 구비할 수 있다. 즉, 원하는 파장 대역의 자외선은 광 스플리터(920)를 통과시키고, 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 광 스플리터(920)를 통해 반사시킴으로써 사용자가 원하는 파장 대역의 자외선만을 아크 검출 소자(200)로 전달할 수 있다.
상기에서는 광 스플리터(920)에서 반사된 자외선이 제2 자외선 통과 필터(216b) 및 제2 가시광 변환부(218b)로 입사되는 구성을 도시하였으나, 이는 필수적인 구성요소는 아니며, 반사된 자외선을 별다른 처리 없이 광섬유(222)를 통해 분기시킬 수도 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아크 전달 소자를 도시한 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 아크 전달 소자(120)에서는 하우징 부재(210)의 전면에 입력부(212)가 형성되고, 입력부(212)에 미러 소자(1000)가 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미러 소자(1000)는 광 반사 특성이 우수한 재질로 이루어지며, 홀(1002)이 형성된 원통형 형상을 가질 수 있다. 결과적으로, 아크 광은 홀(1002) 및 입력부(212)를 순차적으로 통과한 후 윈도우(214)로 입력된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 미러 소자(1000) 중 홀(1002)에 해당하는 내측면만이 광 반사 특성이 우수한 물질로 코팅될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 아크 전달 소자(120)의 전단에 보호 부재(1100a 또는 1100b)가 배열될 수 있다.
보호 부재(1100a 또는 1100b)는 전동차의 주행에 따른 바람, 먼지 등을 도 11에 도시된 바와 같이 상부 방향으로 이동시켜서 아크 전달 소자(120)를 보호하는 역할을 수행한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
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 1000 : 미러 소자
1100 : 보호 부재
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 1000 : 미러 소자
1100 : 보호 부재
Claims (19)
- 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 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 광 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터, 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선 중 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 반사 시키며, 상기 원하는 파장 대역의 자외선은 투과시키는 광 스플리터 및 상기 광 스플리터를 투과한 자외선을 가시광선으로 변화시키는 가시광 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. - 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, 상기 광 스플리터 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. - 제2항에 있어서, 홀이 형성된 미러 소자가 상기 입력부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 사파이어 윈도우, 상기 자외선 통과 필터, 상기 광 스플리터 및 상기 가시광 변환부 사이 공간들 중 적어도 하나의 공간에 수밀 기능을 위한 링 부재가 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 아크 검출 소자는,
상기 아크 전달 소자로부터 전달된 가시광선을 집광하는 집광 렌즈;
상기 집광 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. - 제1항에 있어서, 상기 아크 측정 시스템은,
상기 아크 검출 소자와 연결된 아크 해석 소자를 더 포함하되,
상기 아크 해석 소자는 100㎲ 시간 동안 10회 이상 아크를 측정하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. - 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. - 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 전기 신호로 출력하며, 상기 아크 전달 소자는 상기 아크 광 중 원하는 파장 대역의 자외선을 통과시키는 자외선 통과 필터, 상기 자외선 통과 필터를 통과한 자외선 중 원하지 않는 파장 대역의 자외선은 반사 시키며, 상기 원하는 파장 대역의 자외선은 투과시키는 광 스플리터 및 상기 자외선 통과 필터의 전단에 위치하여 상기 자외선 통과 필터를 보호하는 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. - 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. - 제9항에 있어서, 홀이 형성된 미러 소자가 상기 입력부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 사파이어 윈도우, 상기 자외선 통과 필터 및 상기 광 스플리터 사이 공간들 중 적어도 하나의 공간에 수밀 기능을 위한 링 부재가 배열되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 아크 검출 소자는,
상기 아크 전달 소자로부터 전달된 가시광선을 집광하는 집광 렌즈;
상기 집광 렌즈와 연결되며, 상기 집광된 가시광선을 검출하는 광 검출부; 및
상기 광 검출부의 출력을 증폭하는 증폭부를 포함하되,
상기 광 검출부는 광증배관, 포토 다이오드 또는 포토셀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템. - 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. - 길이 방향으로 홀이 형성된 하우징 부재;
상기 홀 내에 순차적으로 배열된 윈도우 및 자외선 통과 필터;
상기 홀 내에 배열되면서 상기 자외선 통과 필터를 지지하는 제 1 지지 부재; 및
상기 제1 지지 부재의 후단에 배열되는 광 스플리터를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자. - 제14항에 있어서, 상기 아크 전달 소자는,
상기 광 스플리터의 후단에 배열되는 가시광 변환부;
상기 홀 내에 배열되면서 상기 가시광 변환부를 지지하는 제 2 지지 부재;
상기 홀 내에 배열되면서 상기 가시광 변환부의 후단에 배열되는 제 3 지지 부재; 및
상기 하우징 부재의 입구 부분과 상기 윈도우 사이, 상기 윈도우와 상기 제 1 지지 부재 사이, 상기 자외선 통과 필터와 상기 제 1 지지 부재 사이, 상기 제1 지지 부재와 상기 광 스플리터 사이, 상기 광 스플리터와 상기 제2 지지 부재 사이, 상기 제2 지지 부재와 상기 가시광 변환부 사이 및 상기 가시광 변환부와 상기 제 3 지지 부재 사이에 각기 배열된 원형 형상의 링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자. - 삭제
- 제15항에 있어서, 상기 제 3 지지 부재는 광섬유가 삽입될 수 있는 홀을 포함하며, 상기 제 3 지지 부재의 입구는 내측으로 갈수록 좁아지는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자.
- 제14항에 있어서, 미러 소자가 입력부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자.
- 제14항에 있어서, 상기 하우징 부재 중 입력부에는 미러 소자가 삽입되되,
상기 미러 소자에는 아크 광이 통과할 수 있는 홀이 형성되는 아크 측정 시스템에 사용되는 아크 전달 소자.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120042751A KR101346297B1 (ko) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120042751A KR101346297B1 (ko) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130119726A KR20130119726A (ko) | 2013-11-01 |
| KR101346297B1 true KR101346297B1 (ko) | 2014-02-04 |
Family
ID=49850652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120042751A KR101346297B1 (ko) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101346297B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6934053B2 (ja) * | 2017-07-04 | 2021-09-08 | 旭化成株式会社 | 紫外線発光装置 |
| CN109085471A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-25 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种电弧光传感器单元 |
| CN109738768A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-10 | 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 | 一种开关柜电弧在线检测装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009055778A (ja) | 2007-07-31 | 2009-03-12 | Railway Technical Res Inst | パンタグラフの離線測定方法及び装置 |
| KR20100136225A (ko) * | 2009-06-18 | 2010-12-28 | (주)이머젼윤 | 전차선 이선현상 검출장치 |
| KR20120062600A (ko) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | 주식회사 금륜팬아크 | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 |
-
2012
- 2012-04-24 KR KR1020120042751A patent/KR101346297B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009055778A (ja) | 2007-07-31 | 2009-03-12 | Railway Technical Res Inst | パンタグラフの離線測定方法及び装置 |
| KR20100136225A (ko) * | 2009-06-18 | 2010-12-28 | (주)이머젼윤 | 전차선 이선현상 검출장치 |
| KR20120062600A (ko) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | 주식회사 금륜팬아크 | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130119726A (ko) | 2013-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101241236B1 (ko) | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 | |
| ES2863962T3 (es) | Dispositivo óptico de medición de suciedad para matrices fotovoltaicas | |
| NL2018484B1 (en) | Method and device determining soiling of a shield | |
| US20110085161A1 (en) | Method and device for detecting soiling | |
| KR101346297B1 (ko) | 아크 측정 시스템 및 이에 사용되는 아크 전달 소자 | |
| CN207301237U (zh) | 一种弓网燃弧监测系统 | |
| KR101197334B1 (ko) | 광전증배관을 이용한 전차선과 팬터그래프간의 아크광 검측장치 | |
| WO2018009064A1 (en) | Method and device determining soiling of a shield | |
| JP5667738B2 (ja) | パンタグラフの離線検知方法及び装置 | |
| CN207902448U (zh) | 弓网燃弧光学检测系统 | |
| CN108860210B (zh) | 弓网燃弧光学检测系统 | |
| KR101254131B1 (ko) | 빗방울 감지영역을 넓힌 격자배열 방식 빗방울 감지 센서 | |
| CN101086452A (zh) | 基于暗场检测技术的检测方法以及该方法使用的双包层光纤微弯传感器和设备 | |
| CN210533572U (zh) | 一种复合式光纤温湿度传感器及其检测系统 | |
| KR20090011688A (ko) | 표준 수광소자를 이용한 빗방울 감지 장치 | |
| CN2932376Y (zh) | 一种宽谱短波红外激光成像探测器 | |
| CN101694526A (zh) | 反射型光纤核辐射传感器 | |
| CN111060199B (zh) | 一种带自检装置的光检测系统及自检方法 | |
| KR20110022106A (ko) | 액체 방울 감지 센서 및 방법 | |
| CN217180641U (zh) | 一种漫反射光幕防护罩检测装置 | |
| CN104360420B (zh) | 一种检测传感器干扰信号的方法及车用雨量光照传感器 | |
| CN108955557A (zh) | 一种基于激光测量的物体变形量检测系统及其检测方法 | |
| KR101510010B1 (ko) | 차량의 통합 센서 장치 | |
| KR101468371B1 (ko) | 이중 검출 경로를 갖는 아크 측정 장치 및 그 방법 | |
| CN102680114A (zh) | 基于光纤布拉格光栅的全光纤比色测温方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |