KR101359018B1 - 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기 - Google Patents

전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기동차 시한계전기의 시한측정 시험에 것으로, 더욱 상세하게는 시한계전기의 동작시간을 정확히 측정할 수 있도록 하여 전기동차의 유지보수 업무에 반영하도록 함으로써 전기동차의 안정성 및 신뢰도를 향상할 수 있는 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기는 전원을 공급하는 전원부(210); 전원부(210)로부터 인가되는 전압을 받아 시험하고자 하는 시한계전기로 공급하는 시험부(220); 시험부(220)에 전원부(210)으로부터 전압이 인가됨에 따라 시험하고자 하는 시한계전기가 동작하도록 제어하는 제어부(250); 및 제어부(250)에서 측정한 시한계전기의 시험 결과값을 표시하는 표시부(240)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기{Tester for measuring time limit of electric rail car relay time limit}
본 발명은 전기동차 시한계전기의 시한측정 시험에 것으로, 더욱 상세하게는 시한계전기의 동작시간을 정확히 측정할 수 있도록 하여 전기동차의 유지보수 업무에 반영하도록 함으로써 전기동차의 안정성 및 신뢰도를 향상할 수 있는 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기에 관한 것이다.
일반적으로 계전기란 입력되는 전압 또는 전류가 어떤 일정한 값이 되면 on/off 작동하거나 일정 조건에서 한정된 시간 동안만 작동하는 스위치인데, 이와 같이 일정 조건에서 스위칭 동작을 하는 것을 계전기(Relay)라 한다.
또한 계전기는 해당 계전기에 과전압 또는 과전류가 걸렸을 때 회로를 차단시켜 부하를 보호하는 기능도 중요한 기능 중의 하나이다.
이러한 계전기는 외부에서 전달되는 전원 전류에 의해 코일에 자계력이 형성되면서 스위치가 on되거나 off될 수 있도록 되어 있다. 그러나 계전기는 정격이상의 전류가 흐르거나 이상전압이 발생했을 때 접점이 불꽃에 의해서 녹으며 접점이 변형되어 작용을 할 수 없는 등의 고장이 발생하게 된다.
철도차량은 동력을 발생시키는 기관차, 기관차에 연결되어 화물이나 승객을 실어 나르는 화차 또는 객차, 전동차 등 다양한 종류가 있는데, 객차를 예로 들면, 객차에 필요한 전원을 공급하기 위한 보조전원장치나, 객차의 도어 혹은 냉·난방기 등이 내부에 설치되어 있고 이를 제어하기 위해 배전반이 차량 내에 설치되며, 이러한 배전반 내에는 객차 내에 설치된 각종 기기, 예를 들면, 도어를 제어하는 도어엔진이나 냉·난방기 등을 전기적으로 제어하는 계전기들이 다수 개가 설치되어 있고, 전기기관차의 경우에는 각종 제어회로를 동작시키기 위하여 기관차의 기계실 내에만도 25개의 계전기가 설치되어 있다.
이와 같이 철도차량에 설치된 각종 계전기는 계전기 접점의 접점작용이 공기 중에서 실행되므로 접점 동작에 따라 아크(Arc)가 발생되어 계전기 접점의 수명을 단축시킴은 물론, 계전기 접점은 기계적인 특성 때문에 일정기간 사용 후에는 마모되기 때문에 교체해 주어야 하는데, 이러한 교체시기를 육안으로 식별하기가 매우 어렵다는 문제가 있다.
또, 이와 같이 차종별로 다양한 종류가 설치되어 사용되고 있는 계전기지만, 지금까지는 계전기의 성능시험 및 고장 점검을 위하여 현장에서 사용되고 있는 방법은 직접 회로를 조합하여 시험하는 간이식 계전기 시험기를 사용하였으나, 이는 실제 전류와 다른 단순 전류로 계전기를 시험하게 되므로 실제 차량에서 동작하는 특성과는 다를 수 있다는 문제가 있다.
또한, 기존에는 수동으로 계전기의 동작상태만을 확인하고 현차에 취부한 후에 기능검사를 했기 때문에 많은 시간과 인력이 소요될 뿐만 아니라 차량의 운행 도중에 고장이 발생할 수도 있고, 전동차나 전기기관차와 같이 전차선 구간에서 운행하는 차량의 경우에는 전차선 구간에서 기능 점검을 해야 하므로 안전사고의 위험성이 매우 높았다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 10-2010-0091575호(2010년 8월 19일 공개) 철도차량용 계전기의 자동시험장치에서는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 전원부(10)와, 전원부(10)로부터 인가되는 전압을 설정된 전압으로 변환시키는 제1 전원변환부(20), 제1 전원변환부(20)로부터 인가되는 전압을 공급받아 계전기를 시험하는 전압형 계전기시험부(22), 제1 전원변환부(20)로부터 인가되는 전류값을 조정하는 전류조정기(30), 전류조정기(30)로부터 인가되는 전류를 공급받아 계전기를 시험하는 전류형 계전기 시험부(32), 전원부(10)로부터 인가되는 전원을 설정된 값으로 변환시키는 제2 전원변환부(40), 제2 전원변환부(40)로부터 인가되는 전원이 이상상태일 때 계전기의 동작을 시험하는 2중계전기 시험부(42), 전원부(10)로부터 인가되는 전원을 설정된 값으로 변환시키는 제3 전원변환부(50), 제3 전원변환부(50)로부터 인가되는 전원을 인가받아 계전기의 동작을 시험하는 시한계전기 시험부(52) 및 시험 결과를 알려 주는 표시부(60)를 포함하여 구성되어 계전기 시험부(42)에서 시험을 마쳤을 때 이상 여부를 표시하여 검사자가 해당 계전기의 이상 유무를 식별할 수 있도록 해 주는 부분으로 그 표시는 육안으로 식별할 수 있도록 램프가 점등 또는 소등되는 방식과 부저(Buzzer)에 의한 청각 식별방식을 제시하고 있다.
이러한 종래 기술에 따른 자동시험장치에서는 작업시간이 약 4시간 정도 소요된다.
일반적으로 계전기의 주 역할은 전기가 통전될 수 있도록 On/Off의 역할을 하여 회로를 구성하도록 되어 있어, 종래 기술에 따른 식별방식은 램프나 부저로 계전기의 정상동작 동작상태만 확인이 가능하여도 큰 문제점은 없을 수도 있으나, 시한계전기는 설정되어 있는 동작시한 동안 정확히 On/Off의 타임시간을 유지하는 것이 중요한데 도 1 및 도 2에 나타낸 종래의 기술로는 시한계전기의 동작시간을 정확히 측정할 수가 없다는 문제가 있었다.
이러한 문제는 결국 전기동차의 안정성 및 신뢰도를 향상하는데 제한적일 수 밖에 없었다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 시한계전기의 동작시간을 정확히 측정할 수 있도록 하여 전기동차의 유지보수 업무에 반영하도록 함으로써 전기동차의 안정성 및 신뢰도를 향상할 수 있는 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기는 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원부로부터 인가되는 전압을 받아 시험하고자 하는 시한계전기로 공급하는 시험부; 상기 시험부에 상기 전원부으로부터 전압이 인가됨에 따라 시험하고자 하는 상기 시한계전기가 동작하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에서 측정한 상기 시한계전기의 시험 결과값을 표시하는 표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 시한계전기의 시험이 끝나면 다음 번 시험하고자 하는 시한계전기를 시험하기 위하여 상기 시험 결과값과 상기 전원부, 상기 시험부, 상기 표시부 및 상기 제어부를 시험 전의 상태로 환원시키기 위한 초기화부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 시한계전기 동작시간을 측정하고 상기 전기동차에 설치된 상기 시한계전기를 상기 전기동차에서 분리하지 않고 시험하기 위하여 순시동작계전기와 타이머를 활용하는 것을 특징으로 한다.
한편 표시부는 상기 시한계전기 동작시간을 디지털 방식으로 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 시한계전기는 주차단기 시한계전기(MCBTR), 직류전압 시한계전기(DCVRTR), 교류전압 시한계전기(ACVRTR) 중 하나 이상인 것이 바람직하다.
여기서, 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기는, 전원부를 구성하는 전원 스위치와, 시험부를 구성하는 테스트 단자와, 초기화부를 구성하는 리셋 스위치 및 표시부를 구성하는 표시패널이 구성된 시험기 조작 패널에 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시한 계전기의 동작시간을 정확히 설정할 수 있어 차량의 안전성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.
둘째, 동작시간을 정확히 설정함에 따라 점검시간을 단축함으로써 빠르고, 효율적인 점검이 가능하다.
셋째, 절연구간 통과시 차량기동이 정지되는 현상을 해결하여 고객의 불편 해소하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 철도차량용 계전기의 시험장치의 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 철도차량용 계전기의 시험장치의 구성을 나타낸 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기의 패널을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 전기동차 시험계전기의 동작시간 측정 시험기의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
본 발명은 전차선의 전원을 전기동차에 안정적으로 공급하여 주는 전원장치와 관련된 것으로, 전동차에는 전동차가 전기가 흐르지 않는 절연구간을 통과시에도 차량 기동 상태가 유지될 수 있도록 하는 시한계전기가 설치되어 있는데, 본 발명은 시한계전기의 동작 여부뿐만 아니라 시한계전기의 동작시간을 측정하여 차량 정비시 정확한 동작시간을 셋팅 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기의 외형을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 전기동차 시험계전기의 동작시간 측정 시험기의 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기는 철도차량에 설치되어 있는 시한계전기는 각각의 설정 값이 다르며 다양하게 설정되어 있으므로, 시한계전기의 동작시간을 한 대의 시험장치로 측정할 수 있도록 하기 위한 시한계전기의 동작시간 측정을 위한 것이다.
우선 본 발명에 따른 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기는 도 3에 나타낸 바와 같이, 시험기 조작 패널(100)과, 전원 스위치(110)(120), 리셋 스위치(130), 표시패널(140) 및 테스트 단자(150)로 구성된다.
여기서, 전원 스위치(110)(120)는 전기동차 시한계전기의 동작시간 측정 시험기의 각 부분에 DC 100V의 전압을 공급하여 전원 온(On) 함으로서 시험을 준비한다.
리셋 스위치(130)는 차기 시한계전기를 시험하기 위하여 시험 측정값과 시험기 각부의 기기를 초기화하기 위한 것으로, 리셋 스위치(130)를 누르면 시험 전의 상태로 복귀되도록 한다.
표시패널(140)은 시한계전기의 동작시간 측정 결과값을 디지털 값으로 표시한다.
테스트 단자(150)는 시험하고자 하는 시한계전기 본체와 전기동차 시한계전기를 케이블을 통해 전기적으로 연결시키는 부분이다.
여기서 시험하고자 하는 시한계전기 본체로는 주차단기 시한계전기(MCBTR), 직류전압 시한계전기(DCVRTR), 교류전압 시한계전기(ACVRTR)의 동작시간을 측정하고자 하는 것으로, 도 3에서와 같이 소형경량으로 제작하여 휴대가 용이하고 차량(전기동차)에서 직접 시험할 수 있도록 하여 작업시간 단축과 동작시간을 디지털 방식으로 표시하여 누구라도 쉽게 시험결과를 알 수 있도록 한 것이다.
한편, 전기동차 시험계전기의 동작시간 측정 시험기는 도 4에 나타낸 바와 같이, 전원부(210), 시험부(220), 초기화부(230), 표시부(240) 및 제어부(250)로 구성된다.
여기서, 전원부(210)는 DC 100V의 전압을 공급하는 것으로 도 3의 전원 스위치(110)를 온(On)함으로서 시험준비가 완료된다.
그 다음 시험부(220)는 시험하고자 하는 해당 시한계전기(주차단기 시한계전기(MCBTR), 직류전압 시한계전기(DCVRTR), 교류전압 시한계전기(ACVRTR) 중 하나)의 동작시간을 시험하기 위한 것으로, 전원부(210)로부터 받은 전압을 시험대상 시한계전기에 전원을 공급하여 동작할 수 있도록 하는데, 이때 도3의 전원 스위치(120)를 오프(off)하여 전원을 차단하면, 시험하고자 하는 해당 계전기가 동작하여 신호가 출력되어 시험할 수 있도록 한다.
제어부(250)는 전원부(210)로부터 전압이 인가되었을 때 도 3의 테스트 단자(150)와 연결되어 있는 케이블(도시하지 않음)을 통하여 시험기에 연결된 시한계전기가 동작하도록 하여 작업자가 원하는 시한계전기 1개만 동작할 수 있도록 제어한다.
표시부(240)는 전원부(210)로부터 전압이 인가되었을 때 도 3의 전원 스위치(120)를 오프(Off)함과 동시에 타이머의 시간이 측정되고, 시한계전기가 동작을 멈추었을 때 제어부(250)에서 표시부(240)로 신호를 출력하여 입력된 신호에 따라 시험부(220)에서 시험한 결과값을 표시부(240)에서 디지털 타이머로 표시하도록 한다. 이때 측정된 측정값을 소수점 두 자리까지 표시할 수 있도록 할 수 있다.
초기화부(230)는 전원부(210)로부터 전압이 인가되었을 때 시험부(220), 제어부(250)의 신호에 따라 시험을 진행하게 되고 결과값을 표시부(240)에 표시하게 되는데, 다음번 시한계전기를 시험하기 위하여 시험 측정값과 시험기 각부의 기기를 초기화하기 위한 것이다.
한편, 시한계전기 동작시간을 측정하고 전기동차에 설치된 시한계전기를 전기동차에서 분리하지 않고 시험하기 위하여 순시동작계전기와 타이머를 활용하도록 할 수 있다.
이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 시험기 조작 패널 110, 120 : 전원스위치
130 : 리셋 스위치 140 : 표시패널
150 : 테스트 단자 210 : 전원부
220 : 시험부 230 : 초기화부
240 : 표시부 250 : 제어부

Claims (6)

  1. 전원을 공급하는 전원부(210);
    전원부(210)로부터 인가되는 전압을 받아 시험하고자 하는 시한계전기로 공급하는 시험부(220);
    시험부(220)에 전원부(210)으로부터 전압이 인가됨에 따라 시험하고자 하는 시한계전기가 동작하도록 제어하는 제어부(250); 및
    제어부(250)에서 측정한 시한계전기의 시험 결과값을 표시하는 표시부(240)를 포함하여 구성되고,
    시한계전기 동작시간을 측정하고 전기동차에 설치된 시한계전기를 전기동차에서 분리하지 않고 시험하기 위하여 순시동작계전기와 타이머를 활용하며,
    표시부(240)는 시한계전기 동작시간을 디지털 방식으로 표시하는 것을 특징으로 하는 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기.
  2. 제1항에 있어서,
    시한계전기의 시험이 끝나면 다음 번 시험하고자 하는 시한계전기를 시험하기 위하여 시험 결과값과 전원부(210), 시험부(220), 표시부(240) 및 제어부(250)를 시험 전의 상태로 환원시키기 위한 초기화부(230);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기 .
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    시한계전기는 주차단기 시한계전기(MCBTR), 직류전압 시한계전기(DCVRTR), 교류전압 시한계전기(ACVRTR) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기.
  6. 제2항에 있어서,
    전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기는,
    전원부(210)를 구성하는 전원 스위치(110)(120)와,
    시험부(220)를 구성하는 테스트 단자(150)와,
    초기화부(230)를 구성하는 리셋 스위치(130) 및
    표시부(240)를 구성하는 표시패널(140)이 구성된 시험기 조작 패널(100)에 구성됨을 특징으로 하는 전기동차 시한계전기 동작시간 측정 시험기.
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