KR101517132B1 - Power supply apparatus of railway vehicle - Google Patents
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Abstract
철도차량의 전원공급장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 철도차량의 전원공급장치는: 철도차량의 상측에 배치되는 전기 접속부; 및 일측 단부가 전기 접속부에 접촉되도록 전주에 매달리게 설치되는 전원공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.The invention relates to a power supply for a railway vehicle. A power supply device of a railway vehicle of the present invention comprises: an electrical connection portion disposed on an upper side of a railway vehicle; And a power supply line suspended from the electric pole so that one end thereof comes into contact with the electric connection portion.
Description
본 발명은 철도차량의 전원공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건설비를 감소시키고, 철도 차량의 소음 및 공기 저항을 감소시킬 수 있는 철도차량의 전원공급장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply apparatus for a railway vehicle, and more particularly, to a power supply apparatus for a railway vehicle capable of reducing construction costs and reducing noise and air resistance of a railway vehicle.
일반적으로 철도차량은 전기 케이블로부터 전원을 공급받아 구동력을 발생시킨다. 레일의 길이방향을 따라 전주가 배열되고, 전주에는 전원 케이블이 설치된다. 전원 케이블은 전주에 의해 지지되어 레일과 나란하게 배치된다. 전원 케이블은 고정 금구(hardware)와 애자 등에 의해 전주에 설치된다.Generally, a railway vehicle receives power from an electric cable to generate a driving force. A pole is arranged along the longitudinal direction of the rail, and a power cable is installed on the pole. The power cable is supported by the pole and arranged parallel to the rail. The power cable is installed on the electric pole by a fixing hardware and an insulator.
철도차량의 상측에는 전기 케이블과 접속되어 전원를 공급받을 수 있도록 팬터그래프가 설치된다. 팬터그래프는 철도차량이 운행될 때에 전기 케이블과 원활하게 접속되도록 탄성력에 의해 상하로 승강 가능한 구조로 형성된다. A pantograph is installed on the upper side of the railway car so as to be connected to an electric cable and receive power. The pantograph is formed in such a structure as to be vertically movable up and down by an elastic force so as to smoothly connect with the electric cable when the railway vehicle is operated.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2009-0131917호(2009. 12. 30 공개, 발명의 명칭: 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템)에 개시되어 있다.
Background Art [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0131917 (published on December 30, 2009, entitled "Regenerative Energy Storage System of Electric Railway Vehicle").
종래에는 전기 케이블을 지지하기 위해 많은 수의 전주가 설치되므로, 건설비가 증가된다. 또한, 전주의 설치 개수가 증가됨에 따라 유지보수 비용이 증가된다.Conventionally, since a large number of electric poles are installed to support the electric cable, the construction cost is increased. Also, the maintenance cost increases as the number of installed poles increases.
또한, 철도차량의 상측에는 전기 케이블과 접속되도록 팬터그래프가 설치되므로, 철도차량이 운행될 때에 소음과 공기 저항이 증가될 수 있다. Further, since the pantograph is provided on the upper side of the railway car so as to be connected to the electric cable, noise and air resistance can be increased when the railway vehicle is operated.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 건설비를 감축하고, 소음과 공기 저항을 감소시킬 수 있는 철도차량의 전원공급장치를 공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a power supply device for a railway vehicle capable of reducing construction costs and reducing noise and air resistance.
본 발명에 따른 철도차량의 전원공급장치는: 철도차량의 상측에 배치되는 전기 접속부; 및 일측 단부가 상기 전기 접속부에 접촉되도록 전주에 매달리게 설치되는 전원공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.A power supply apparatus for a railway vehicle according to the present invention includes: an electrical connection unit disposed on an upper side of a railway vehicle; And a power supply line suspended from the electric pole so that one end thereof is in contact with the electric connection portion.
상기 전원공급라인은 하측으로 경사지게 배치될 수 있다.The power supply line may be inclined downward.
상기 전원공급라인의 단부에는 라운드지게 형성되는 만곡부가 형성될 수 있다.A curved portion formed in a round shape may be formed at the end of the power supply line.
상기 전원공급라인의 단부에는 상기 전기 접속부에 접촉될 때에 충격을 흡수할 수 있도록 완충부가 더 포함될 수 있다.The end of the power supply line may further include a buffer for absorbing a shock when the electrical contact is contacted.
상기 완충부는, 상기 전원공급라인에 결합되는 완충 튜브; 상기 완충 튜브에 이동 가능하게 결합되고, 상기 전원공급라인에 전기적으로 연결되는 완충 로드; 상기 완충 로드에 결합되는 완충 롤러; 및 상기 완충 로드에 결합되어 상기 완충 로드에 탄성력을 작용하는 탄성부재를 포함할 수 있다.The buffering portion may include a buffer tube coupled to the power supply line; A cushioning rod movably coupled to the cushioning tube and electrically connected to the power supply line; A cushioning roller coupled to the cushioning rod; And an elastic member coupled to the buffer rod to exert an elastic force on the buffer rod.
상기 전기 접속부는 상기 철도차량의 상측을 커버하는 전기 접속 패널일 수 있다.The electrical connection part may be an electrical connection panel covering the upper side of the railway vehicle.
상기 전기 접속 패널의 일측에는 볼록부가 형성되고, 상기 전기 접속 패널의 타측에는 상기 볼록부가 결합되도록 오목부가 형성될 수 있다.A convex portion may be formed on one side of the electrical connection panel and a concave portion may be formed on the other side of the electrical connection panel so that the convex portion is coupled.
상기 볼록부의 단부와 상기 오목부의 단부는 원호 형태로 형성될 수 있다.
The end portion of the convex portion and the end portion of the concave portion may be formed in an arc shape.
본 발명에 따르면, 전주의 설치 개수를 감소시킬 수 있으므로, 건설비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to reduce the number of electric poles installed, thereby reducing the construction cost.
또한, 본 발명에 따르면, 팬터그래프를 설치하지 않아도 되므로, 철도 차량의 소음 및 공기 저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
Further, according to the present invention, it is not necessary to provide a pantograph, so noise and air resistance of the railway car can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 및 전원공급장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전원공급장치의 전기 접속부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 전원공급장치의 전기 접속부를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치에서 전원공급라인의 일 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치에서 전원공급라인의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.1 is a perspective view showing a railway vehicle and a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view showing the electrical connection of the power supply of Fig. 1; Fig.
3 is a side view of the electrical connection of the power supply of FIG.
4 is a front view showing one embodiment of a power supply line in a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing another embodiment of a power supply line in a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 철도차량의 전원공급장치의 일 실시예를 설명한다. 철도차량의 전원공급장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a power supply apparatus for a railway vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the course of describing the power supply of a railway car, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 및 전원공급장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 전원공급장치의 전기 접속부를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1의 전원공급장치의 전기 접속부를 도시한 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a railway vehicle and a power supply device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an electrical connection portion of the power supply device of FIG. 1, Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 전원공급장치는 전기 접속부(120), 전원공급라인(140)을 포함한다.1 to 3, a power supply apparatus of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
철도차량(110)이 운행되도록 레일(10)이 설치된다. 철도차량(110)의 상측에는 전기 접속부(120)가 형성된다. 이때, 전기 접속부(120)는 철도차량(110)의 상측에 외부와 노출되도록 설치된다.The
전기 접속부(120)는 철도차량(110)의 상측을 커버하는 전기 접속 패널(121)이다. 전기 접속 패널(121)은 최전방 및 최후방 철도차량(110)의 윈드 쉴드(113)(wind shield)의 상측을 커버하도록 설치된다. 전기 접속 패널(121)이 윈드 쉴드(113)의 상측을 커버하므로, 철도차량(110)이 레일(10)을 따라 이동될 때에 전원공급라인(140)의 단부가 전기 접속 패널(121)과 원활하게 접촉되도록 할 수 있다. 또한, 철도차량(110)의 전기 접속부(120)가 전원공급라인(140)에 의해 충격이 가해지는 것을 최소화할 수 있다. 윈드 쉴드(113)는 철도차량(110)의 운전자가 철도차량(110)의 내부에서 전방을 볼 수 있도록 하는 투명창이다.The
전기 접속 패널(121)의 일측에는 볼록부(123)가 형성되고, 전기 접속 패널(121)의 타측에는 볼록부(123)가 결합되도록 오목부(125)가 형성된다. 인접한 전기 접속 패널(121)들은 볼록부(123)와 오목부(125)가 서로 대응되게 배치되므로, 철도차량(110)이 레일(10)의 곡선 구간을 따라 운행될 때에 인접한 전기 접속 패널(121)들이 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전원공급라인(140)의 단부가 전기 접속 패널(121) 사이의 틈새에 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있다.A
볼록부(123)의 단부와 오목부(125)의 단부가 원호 형태로 형성된다. 따라서, 철도차량(110)이 레일(10)의 곡선 구간을 따라 운행될 때에 볼록부(123)와 오목부(125)가 원호를 따라 회전되더라도 서로 간섭되거나 틈새가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 철도차량(110)이 레일(10)의 곡선 구간을 따라 운행될 때에 전원공급라인(140)이 전기 접속 패널(121) 사이의 틈새에 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있다.The end of the
레일(10)의 주위에는 레일(10)에 나란하도록 복수의 전주(130)가 배열된다. 전주(130)에는 전원공급라인(140)이 설치된다. 전원공급라인(140)은 일측 단부가 전기 접속부(120)에 접촉되도록 전주(130)에 매달리게 설치된다. 전원공급라인(140)이 전주(130)에 매달리게 설치되므로, 전주(130)의 설치 개수를 감소시킬 수 있다.Around the rail (10), a plurality of electric poles (130) are arranged so as to be parallel to the rails (10). A
전주(130)의 설치 개수를 감소시킬 수 있는 이유에 관해 상세히 설명하면 다음과 같다.The reason why the number of installed
종래에는 전기 케이블이 전주(130)에 지지되어 레일(10)의 상측에 일직선상으로 설치되므로, 전주(130)는 전기 케이블의 하중을 충분히 견딜 수 있도록 대략 50-60m 정도의 간격마다 배치된다. 반면, 본 발명에 따르면, 전원공급라인(140)이 전주(130)에 매달리도록 설치되므로, 철도차량(110) 전체에 2개 정도의 전원공급라인(140)이 전기적으로 접속되면 충분하다. 철도차량(110)이 대략 200-300m 정도의 길이를 갖는 경우, 전주(130)가 대략 150-250m 간격으로 배치될 수 있다.In the prior art, since the electric cable is supported on the
따라서, 본 발명에 따르면, 전주(130)의 설치 개수를 감소시킬 수 있으므로, 건설비를 감소시킬 수 있다. 또한, 전주(130)의 설치 개수가 감소됨에 따라 전주(130)의 유지보수 비용이 감소될 수 있다. 또한, 전기 케이블이 전주(130)에 의해 지지되어 레일(10)의 상측에 일직선상으로 배치되지 않아도 되므로, 전주(130)에는 전기 케이블의 하중이 거의 작용하지 않게 된다. 따라서, 전기 케이블과 전주(130)의 설치 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, the number of
전원공급라인(140)이 철도차량(110)의 전기 접속부(120)에 전기적으로 접속되므로, 철도차량(110)의 상측에 전기 접속을 위한 팬터그래프(pantagraph)를 설치할 필요가 없다. 철도차량(110)에 팬터그래프가 설치되지 않아도 되므로, 철도차량(110)이 운송될 때에 공기 저항과 소음을 감소시킬 수 있다. It is not necessary to provide a pantagraph for electrical connection on the upper side of the
전원공급라인(140)은 하측으로 경사지게 배치된다. 전원공급라인(140)이 하측으로 경사지게 배치되므로, 철도차량(110)의 전기 접속부(120)가 전원공급라인(140)과 접촉되는 순간에 전원공급라인(140)이 부드럽게 상측으로 움직임에 따라 철도차량(110)에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치에서 전원공급라인의 일 실시예를 도시한 정면도이다.4 is a front view showing one embodiment of a power supply line in a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전원공급라인(140)의 하측 단부에는 라운드진 형태의 만곡부(145)가 형성될 수 있다. 전원공급라인(140)의 만곡부(145)가 라운드지게 형성되므로, 전원공급라인(140)의 만곡부(145)가 철도차량(110)의 전기 접속부(120)에 부드럽게 접촉되도록 할 수 있다. 따라서, 철도차량(110)에 가해지는 충격과 마찰 소음을 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, a rounded
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치에서 전원공급라인의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.5 is a front view showing another embodiment of a power supply line in a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 전원공급라인(140)의 단부에는 전기 접속부(120)에 접촉될 때에 충격을 흡수할 수 있도록 완충부(150)가 더 포함될 수 있다. 완충부(150)는 완충 튜브(151), 완충 로드(153), 완충 롤러(155) 및 탄성부재(157)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the end of the
완충 튜브(151)는 전원공급라인(140)에 결합된다. 완충 로드(153)는 완충 튜브(151)에 이동 가능하게 결합되고, 전원공급라인(140)에 전기적으로 연결된다. 완충 롤러(155)는 완충 로드(153)에 결합된다. 탄성부재(157)는 완충 로드(153)에 결합되어 완충 로드(153)에 탄성력을 작용한다. The
완충 롤러(155)가 철도차량(110)의 전기 접속부(120)에 접촉됨에 따라 회전된다. 이때, 탄성부재(157)는 전기 접속부(120)에 의해 가해지는 충격에 의해 수축된다. 완충 로드(153)는 탄성부재(157)가 수축됨에 따라 완충 튜브(151)의 내부로 약간 들어가게 되고, 탄성부재(157)가 원위치로 신장됨에 따라 접속 뷰트에서 나오게 된다. 이처럼, 완충부(150)가 탄성부재(157)와 완충 로드(153)에 의해 충격을 흡수하므로, 철도차량(110)에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다.
The
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 전원공급장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.The operation of the power supply unit of the railway vehicle according to the embodiment of the present invention will be described.
철도차량(110)이 레일(10)을 따라 운행된다. 철도차량(110)이 운행됨에 따라 전원공급라인(140)의 단부가 철도차량(110)의 전기 접속부(120)와 접속된다. 철도차량(110)은 전원공급라인(140)을 통해 철도차량(110) 내에 필요한 전원을 공급받게 된다.The
전원공급라인(140)이 전주(130)에 매달리도록 설치되고, 전원공급라인(140)이 철도차량(110)의 전기 접속부(120)와 접속되므로, 철도차량(110)에 팬터그래프를 설치할 필요가 없다. 따라서, 철도차량(110)의 공기 저항과 공기 저항에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.Since the
또한, 전원공급라인(140)이 전주(130)에 매달리게 설치되므로, 전원 케이블이 레일(10)의 상측에 전주(130)들을 따라 일렬로 설치되지 않아도 된다. 따라서, 전주(130)가 전기 케이블의 하중을 충분히 견딜 수 있도록 대략 50-60m 정도의 간격마다 배치되지 않아도 되므로, 전주(130)의 설치 개수를 감소시킬 수 있다. 나아가, 건설비와 유지보수 비용을 감소시킬 수 있다.Also, since the
전기 접속부(120)의 양측에 볼록부(123)와 오목부(125)가 형성되므로, 철도차량(110)이 레일(10)의 곡선 구간을 운행할 때에 철도차량(110)이 구부러지더라도 볼록부(123)와 오목부(125) 사이의 틈새가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전원공급라인(140)의 단부가 볼록부(123)와 오목부(125) 사이의 틈새에 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있다.
Since the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.
10: 레일 110: 철도차량
113: 윈드 쉴드 120: 전기 접속부
123: 볼록부 125: 오목부
130: 전주 140: 전원공급라인
145: 만곡부 150: 완충부
151: 완충 튜브 153: 완충 로드
155: 완충 롤러 157: 탄성부재10: rail 110: railway vehicle
113: Windshield 120: Electrical connection
123: convex portion 125: concave portion
130: pole 140: power supply line
145: Bend section 150: Buffer section
151: buffer tube 153: buffer rod
155: buffer roller 157: elastic member
Claims (8)
일측 단부가 상기 전기 접속부에 접촉되도록 전주에 매달리게 설치되는 전원공급라인을 포함하고,
상기 전원공급라인은 하측으로 경사지게 배치되며,
상기 전원공급라인의 단부에는 라운드지게 형성되는 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
An electrical connection portion disposed on the upper side of the railway vehicle; And
And a power supply line provided to be suspended from the electric pole so that one end thereof is in contact with the electrical contact,
The power supply line is arranged to be inclined downward,
Wherein a curved portion formed in a round shape is formed at an end of the power supply line.
상기 전원공급라인의 단부에는 상기 전기 접속부에 접촉될 때에 충격을 흡수할 수 있도록 완충부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the end of the power supply line further includes a buffer for absorbing an impact when contacting the electrical connection.
일측 단부가 상기 전기 접속부에 접촉되도록 전주에 매달리게 설치되는 전원공급라인을 포함하고,
상기 전원공급라인은 하측으로 경사지게 배치되며,
상기 전원공급라인의 단부에는 상기 전기 접속부에 접촉될 때에 충격을 흡수할 수 있도록 완충부가 더 포함되고,
상기 완충부는,
상기 전원공급라인에 결합되는 완충 튜브;
상기 완충 튜브에 이동 가능하게 결합되고, 상기 전원공급라인에 전기적으로 연결되는 완충 로드;
상기 완충 로드에 결합되는 완충 롤러; 및
상기 완충 로드에 결합되어 상기 완충 로드에 탄성력을 작용하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
An electrical connection portion disposed on the upper side of the railway vehicle; And
And a power supply line provided to be suspended from the electric pole so that one end thereof is in contact with the electrical contact,
The power supply line is arranged to be inclined downward,
The end of the power supply line further includes a buffer for absorbing the impact when the electrical contact is brought into contact with the buffer,
The buffering portion
A buffer tube coupled to the power supply line;
A cushioning rod movably coupled to the cushioning tube and electrically connected to the power supply line;
A cushioning roller coupled to the cushioning rod; And
And an elastic member coupled to the cushioning rod to exert an elastic force on the cushioning rod.
상기 전기 접속부는 상기 철도차량의 상측을 커버하는 전기 접속 패널인 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrical connection portion is an electrical connection panel covering an upper side of the railway vehicle.
상기 전기 접속 패널의 일측에는 볼록부가 형성되고,
상기 전기 접속 패널의 타측에는 상기 볼록부가 결합되도록 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
The method according to claim 6,
A convex portion is formed on one side of the electrical connection panel,
And a recess is formed on the other side of the electrical connection panel to engage the convex portion.
상기 볼록부의 단부와 상기 오목부의 단부는 원호 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 전원공급장치.
8. The method of claim 7,
Wherein an end of the convex portion and an end of the concave portion are formed in an arc shape.
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