KR101793712B1 - 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법 - Google Patents

전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법은 변전소와 급전 구분소 사이의 급전구간에 운행되는 상행 또는 하행의 시험 전기차가 미리 설정된 트립 시험 지점을 통과할 때 변전소에 구비된 고장점 표정장치에 임의의 동작 전원이 인가됨으로써 트립 시험이 시행되고, 이어서, 변전소로 흡상되는 전기차의 부하전류를 이용하여 흡상 전류비와 변전소간 거리 비가 산출됨에 따른 고장점 데이터가 수집되고, 이어서, 수집된 고장점 데이터 중 미리 정한 판정 기준에 만족되는 샘플데이터가 추출되고, 이어서, 추출된 샘플데이터와 실제 지락시험에 의한 고장점 데이터를 이용하여 고장점 표정장치의 보정계수를 산정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전기차 운행 중에 변전소로 흡상되는 부하전류를 이용하여 복수의 고장점 데이터를 안정적으로 산출함으로써 강제 지락 시험의 부담을 제거하고, 고장점에 대한 복수의 시험 데이터를 얻을 수 있어 표정 오차를 최소화할 수 있으며, 강제 지락 시험에 따른 대전류에 의한 설비손상, 통신유도, 접지 전위 상승 등의 부작용이 제거되고, 최적의 보정계수 산정에 따른 고장점 표정장치의 표정 오차 축소로 신속한 복구 및 유지보수를 할 수 있어 열차의 정시운행 확보와 설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법{Failure Analysis Method using Booster Current of Electric Vehicle Load}
본 발명은 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기철도의 방대한 외선설비에서 고장 등 장애가 발생시 고장 지점을 신속하게 확인하는 고장점 표정장치의 정확도 향상과 표정 오차 축소를 위한 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 관한 것이다.
고장점 표정장치란 전기철도의 방대한 외선설비에 발생한 장애 사고의 위치를 신속하게 확인할 수 있는 설비이며, 사고의 원인제거 및 복구완료 시까지 전차 선로에 전력공급이 중단되도록 하여 열차운행에 막대한 지장을 초래한다.
따라서, 실제 사고지점과 표정지점 간의 표정 오차를 최소화하는 것은 유지보수 및 복구시간 단축과 열차 정시 운행에 매우 중요한 요인이 된다.
전기철도의 흡상 전류 비에 의한 고장점 표정방식은 고장점 데이터에 의해 보정계수를 산정하는데, 이러한 보정계수는 표정 오차를 결정하는 핵심요소가 된다.
종래에는 이러한 고장점 데이터로써 주로 강제 지락 시험의 시험 데이터를 이용하고 있으나, 지락 시험시 발생하는 대전류에 의한 설비손상, 통신유도, 시험지점 주변 저압 설비에 장애 지장, 감전사고의 위험과 시험을 위한 단전 조치를 위하여 야간 차단작업, 시험인력 안전조치 등의 시험 절차상의 문제로 인해 극히 제한적으로 시행됨에 따라 최적의 보정계수를 산정하는데 지장을 초래하며, 허용오차(2%)를 초과하고 있어 설비의 신뢰도가 낮은 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1009996호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기차 운행 중에 변전소로 흡상되는 부하전류를 이용하여 복수의 고장점 데이터를 안정적으로 산출함으로써 강제 지락 시험의 부담을 제거하고, 고장점에 대한 복수의 시험 데이터를 얻을 수 있어 표정 오차를 최소화할 수 있으며, 강제 지락 시험에 따른 대전류에 의한 설비손상, 통신유도, 접지 전위 상승 등의 부작용이 제거되고, 최적의 보정계수 산정에 따른 고장점 표정장치의 표정 오차 축소로 신속한 복구 및 유지보수를 할 수 있어 열차의 정시운행 확보와 설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법은 변전소와 급전 구분소 사이의 급전구간에 운행되는 상행 또는 하행의 시험 전기차가 미리 설정된 트립 시험 지점을 통과할 때 변전소에 구비된 고장점 표정장치에 임의의 동작 전원이 인가됨으로써 트립 시험이 시행되고, 이어서, 변전소로 흡상되는 전기차의 부하전류를 이용하여 흡상 전류비와 변전소간 거리 비가 산출됨에 따른 고장점 데이터가 수집되고, 이어서, 수집된 고장점 데이터 중 미리 정한 판정 기준에 만족되는 샘플데이터가 추출되고, 이어서, 추출된 샘플데이터와 실제 지락시험에 의한 고장점 데이터를 이용하여 고장점 표정장치의 보정계수를 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시험 전기차는 급전구간 내에 상행 및 하행 중 어느 하나의 방면으로 운행하는 전기차일 수 있다.
상기 트립 시험 지점은 신호기 설치구간, 키로정 표지구간, 전철주 설치구간, 터널/교량의 구조물 설치구간, 전기차의 출발구간, 전기차의 가속구간, 전기차의 고속진입구간 또는 절연구간 통과지점 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 급전구간 내에 2개 이상의 전기차가 운행할 경우, 해당 구간에서 수집된 고장점 데이터는 폐기될 수 있다.
고장점 데이터는 트립 시험을 통해 고장점 표정장치에 저장된 지점별 급전전류, 흡상전류, 고장지점 정보 또는 변전소 정보를 포함할 수 있다.
상기 고장점 데이터 중 고장지점은 [수학식 1]을 통해 도출되는 것으로, 여기서 k1은 기울기상수, k2는 y축 교차상수일 수 있다.
수집된 고장점 데이터 중 판정기준에 만족되는 샘플데이터는 변전소로부터의 급전전류가 10A를 초과하는 영역에 위치하여야 하며, 양단 변전소 간 거리의 50% 이상으로 표정 오차가 발생하는 경우의 고장점 데이터는 샘플데이터에서 제외될 수 있다.
보정계수 산정은 판정기준에 만족되는 샘플데이터와 실제 지락시험 데이터를 이용하여 변전소 구간 내 지점별 흡상 전류비와 거리 비를 산출하고 각 샘플데이터의 흡상 전류비와 거리 비의 분포를 이용하여 추이 분석을 통해 산정하는 것으로, [수학식 1]을 통해 k1(기울기 상수)와 k2(y축 교차 상수)의 상수 값을 조정하여 각 지점의 표정 오차의 합계가 최소가 되는 보정계수를 최종 산정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 따르면, 전기차 운행 중에 변전소로 흡상되는 부하전류를 이용하여 복수의 고장점 데이터를 안정적으로 산출함으로써 강제 지락 시험의 부담을 제거하고, 고장점에 대한 복수의 시험 데이터를 얻을 수 있어 표정 오차를 최소화할 수 있으며, 강제 지락 시험에 따른 대전류에 의한 설비손상, 통신유도, 접지 전위 상승 등의 부작용이 제거되고, 최적의 보정계수 산정에 따른 고장점 표정장치의 표정 오차 축소로 신속한 복구 및 유지보수를 할 수 있어 열차의 정시운행 확보와 설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법을 나타낸 플로우차트이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법을 위한 예시도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 사용되는 등가회로를 나타낸 예시도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 사용되는 흡상 전류비와 거리 비 산출을 설명하기 위한 예시도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에서 고장점 데이터를 설명하기 위한 예시도이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에서 보정계수 산출을 설명하기 위한 예시도이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에서 샘플데이터와 보정계수의 상관 관계를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석을 위하여, 도 2에 도시한 바와 같이 고정점표정장치(100), 시험지점(210, 230), 급전구간(300) 및 시험열차(500)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 전기철도 AT 급전방식은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 시험열차(500)인 전기차 부하를 중심으로 양단의 전철 변전소(SS)와 급전 구분소(SP)로 흡상되는 흡상전류 I1, I2의 비율(흡상 전류비)와 변전소간 거리(D) 및 전기차 운행위치의 거리(d)의 거리 비 간에 등가 공식에 의해 전기차 부하의 흡상 전류의 비율을 이용하여 시험열차(500)의 운행위치를 계산할 수 있다.
고장점 표정장치(100)는 전철 변전소(SS)에 설치되어 전기철도의 방대한 외선설비에 발생한 장애사고의 위치를 신속하게 확인할 수 있는 설비이며, 고장점 표정장치(100)에 임의적으로 트립(지락)신호를 인가하여 산출한 고장점 데이터는 강제지락 시험의 결과와 거의 동일하게 된다.
따라서, 시험열차(500)의 운행위치에 따라 다수의 임의 트립 시험을 시행하고 산출된 고장점 데이터를 조합하여 최적의 보정계수를 산정할 수 있으며, 이러한 보정계수는 표정 오차를 결정하는 핵심요소가 된다.
본 발명에 따른 고장점 표정장치(100)의 최적의 보정계수를 산정하기 위하여, 먼저, 전기차의 운행선로 주변의 시설물을 기준으로 임의 트립 시험을 시행할 시험지점을 사전에 선정한다(S100).
이러한 시험지점으로써, 시설물의 육안식별/위치확인이 용이한 신호기, 키로정 표지, 전철주, 터널/교량의 구조물 등이 될 수 있으며, 주/야간 시험을 시행할 경우 신호기가 가장 적정하다.
그리고 전기차 운전선도에서 부하전류가 비교적 큰 출발구간, 가속구간, 고속진입구간, 절연구간 통과지점 등에서 시험지점을 선정할 수 있다.
예를 들어, 순천~여수간 선로주변의 신호기와 전철주를 기준으로 시험지점을 복수로 선정하였으면, 열차가 운행중에 해당 시험지점을 통과할 때 임의 트립 시험을 시행할 수 있다.
이어서, 전철 변전소(SS)와 급전 구분소(SP)의 급전구간(300) 단위 내로 운행하는 단일열차를 시험열차(500)로 선정한다(S200).
시험열차(500)는 상행과 하행을 구분하여 선정하며, 급전구간(300) 내에 상/하선을 포함하여 단일 전기차가 운행하고, 선행 및 후속 열차의 시험 급전구간(300) 내 진입 여부를 확인한다.
참고로, 급전구간(300) 내 2개 이상의 열차 운행시 상호 간섭으로 인한 흡상전류의 독립성을 보장할 수 없어 정확한 고장점 데이터 산출이 곤란하므로, 부득이 급전구간(300) 내 2개 이상의 열차가 운행시 임의 트립 시험을 할 경우 해당 시험구간의 고장점 데이터는 산정에서 제외한다.
시험열차(500)는 KTX, ITX, 전기 기관차 등 열차 종별에 따라 급전전류와 흡상전류의 크기가 다르므로, 상행 또는 하행 별로 각각의 시험열차(500)를 선정하여 임의 트립 시험을 시행한다.
이어서, 급전구간(300)에서 시험열차(500)에 대한 임의의 트립 시험을 시행한다(S300).
임의의 트립 시험은 전철 변전소로부터 운행중인 전기차에 전력을 공급하고, 전기차의 부하로 인해 인접 변전소로 귀환되는 흡상 전류의 비를 이용하여 전차 선로의 특성 분석에 필요한 데이터를 얻기 위한 시험방법으로써, 시험열차(500)의 운행지점에서 고장점 표정장치(100)에 임의적으로 트립 조건을 부여함으로써 트립 시험을 시행한다.
이러한 트립 시험은 전철 변전소(SS)의 원격제어 설비 중 보호계전기의 거리계전기 또는 과전류계전기의 동작접점에서 인출된 고장점 표정장치(100)의 트립 입력 단자에 임의로 동작 전원(DC 110V)을 인가하여 트립 조건을 만들어 전철 변전소(SS)와 급전 구분소(SP)로 흡상되는 전기차의 부하전류를 이용하여 고장점 데이터인 흡상 전류비와 거리 비를 산출한다.
고장점 표정장치(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 선로의 고장을 감시하는 보호계전기에서 트립 신호를 입력받아 각 변전소(SS, SSP, SP)에 설치되어 있는 자 장치(SU)에 트립 신호를 전달하고, 고장지점 주변의 변전소로 흡상되는 전류를 전철 변전소(SS)의 모 장치(MU)로 전송하면, 모 장치(MU)에서 흡상 전류비, 보정계수, 변전소 정보를 연산하여 고장점 표정장치(100)에 저장된 각 지점별 급전 전류, 흡상 전류, 고장점 표정거리, 변전소 정보 등의 고장점 데이터를 산출하게 된다.
아울러, 트립 시험은 시험지점(210, 230)을 시험열차(500)가 통과할 때 시험열차(500)를 타고있는 작업자(700)가(또는 시험지점에 다수의 작업자를 배치하여 시험열차의 팬터그래프가 시험지점을 통과시) 전철 변전소(SS)에 있는 작업자에게 전화로 통보하고, 변전소 작업자는 고장점 표정장치(100)의 트립 신호를 동작시킬 수 있다.
이때, 작업자(700)가 시험열차(500)를 타고 있는 경우 고장위치는 시험지점에서 작업자(700)가 타고 있는 시험열차(500)의 기관실과 팬터그래프 간의 거리를 가감하여 결정한다.
또한, 선로 변에 작업자(700)가 위치할 경우 사전에 선정한 시험지점이 고장 점이 된다.
상술한 바와 같이, 임의 트립 시험에서 작업자 간의 전화통화를 통해 트립 신호를 발생시킬 수 있으나, 스마트 웹을 이용하여 시험열차를 타고 있는 작업자가 고장점 표정장치의 트립 신호를 원격에서 동작시킬 수 있도록 할 수도 있다.
이어서, 임의 트립 시험을 통해 산출되어 수집된 고장점 데이터 중 임의의 판정기준을 만족하는 샘플데이터를 판정하여 추출한다(S400).
변전소의 전류특성을 보면, 전기차가 등속운행, 제동, 회생제동시에는 변전소에서 전력을 공급하지 않으므로 전차 선로의 대기전력 전류는 약 10A만 나타난다.
즉, 변전소에서 전기차에 전력을 공급하지 않는 급전전류의 10A 이하는 고장점 데이터에서 제외 시키며, 이런 경우 전기차가 상행선을 운행중에 임의 트립 시험을 하게 되면 하행선으로 표출되는 오류가 발생할 수 있다.
따라서, 샘플데이터를 추출하기 위한 판정기준으로, 도 5에 도시한 바와 같이 전철 변전소 부하(Feeder)의 급전전류가 10A를 초과하여야 하고, 상/하행 시험방향과 고장점 표정장치(100)의 UP/DOWN 구분이 일치하여야 한다.
또한, 각 변전소의 고장점 표정장치(100)에서 트립 신호를 인가할 경우 고장점 표장장치(100)에서 저장된 이전(약 0.3초) 데이터를 전송함으로 전기차 감속구간의 회생제동 전류에 의한 고장점 데이터의 표정 오차가 양단 변전소 간 거리의 50%를 넘는 경우가 발생함으로 이때의 고장점 데이터도 샘플데이터 판정에서 제외한다.
이어서, 샘플데이터의 수에 따른 보정계수를 산정한다(S500).
보정계수의 산정은 도 6에 도시한 바와 같이, 임의 트립 시험에 의한 샘플데이터와, 실제 지락 사고, 지락 시험에 의한 고장점 데이터를 이용하여, 수학식 1에 의한 변전소 구간 내 지점별 흡상 전류비와 거리 비를 산출하고, 각 샘플데이터의 흡상 전류비와 거리 비의 분포를 이용하여 추이 분석을 통해 고장점 표정장치(100)의 보정계수를 산정한다.
Figure 112016002343621-pat00001
여기서, k1은 기울기 상수, k2는 Y축 교차상수이다.
즉, k1과 k2의 상수 값을 조정하여 수학식 1에 대입하여 각 지점의 표정 오차의 합계가 최소가 되는 보정계수를 최종 산정하게 된다.
참고로, 도 7에 도시한 바와 같이, 샘플데이터의 수에 따른 보정계수 산정 및 표정 오차의 차이를 알 수 있다.
샘플데이터가 1개인 경우 다수의 보정계수가 산정되고 이에 따른 지점별 표정 오차의 차이가 큰 것을 알 수 있고, 샘플데이터가 3개인 경우 3개의 보정계수가 산정되어 이에 따른 조합에 의한 지점별 표정 오차의 차이가 발생한 것을 알 수 있고, 샘플데이터가 복수인 경우 최적의 보정계수가 산정되어 이에 따른 표정 오차가 최소가 되는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법에 따르면, 전기차 운행 중에 변전소로 흡상되는 부하전류를 이용하여 복수의 고장점 데이터를 안정적으로 산출함으로써 강제 지락 시험의 부담을 제거하고, 고장점에 대한 복수의 시험 데이터를 얻을 수 있어 표정 오차를 최소화할 수 있으며, 강제 지락 시험에 따른 대전류에 의한 설비손상, 통신유도, 접지 전위 상승 등의 부작용이 제거되고, 최적의 보정계수 산정에 따른 고장점 표정장치의 표정 오차 축소로 신속한 복구 및 유지보수를 할 수 있어 열차의 정시운행 확보와 설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 고장점 표정장치 210, 230: 시험지점
300: 급전구간 500: 시험열차
700: 작업자

Claims (8)

  1. 변전소와 급전 구분소 사이의 급전구간에 운행되는 상행 또는 하행의 시험 전기차가 미리 설정된 트립 시험 지점을 통과할 때 변전소에 구비된 고장점 표정장치에 임의의 동작 전원이 인가됨으로써 트립 시험이 시행되고, 이어서, 변전소로 흡상되는 전기차의 부하전류를 이용하여 흡상 전류비와 변전소간 거리 비가 산출됨에 따른 고장점 데이터가 수집되고, 이어서, 수집된 고장점 데이터 중 미리 정한 판정 기준에 만족되는 샘플데이터가 추출되고, 이어서, 추출된 샘플데이터와 실제 지락시험에 의한 고장점 데이터를 이용하여 고장점 표정장치의 보정계수를 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며;
    보정계수 산정은 판정기준에 만족되는 샘플데이터와 실제 지락시험 데이터를 이용하여 변전소 구간 내 지점별 흡상 전류비와 거리 비를 산출하고 각 샘플데이터의 흡상 전류비와 거리 비의 분포를 이용하여 추이 분석을 통해 산정하는 것으로,
    [수학식 1](고장지점(d)=(흡상 전류비×k1-k2+0.5)×변전소간 거리(D)±변전소 기준위치)을 통해 k1(기울기 상수)와 k2(y축 교차 상수)의 상수 값을 조정하여 각 지점의 표정 오차의 합계가 최소가 되는 보정계수를 최종 산정하는 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 시험 전기차는 급전구간 내에 상행 및 하행 중 어느 하나의 방면으로 운행하는 전기차인 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 트립 시험 지점은 신호기 설치구간, 키로정 표지구간, 전철주 설치구간, 터널/교량의 구조물 설치구간, 전기차의 출발구간, 전기차의 가속구간, 전기차의 고속진입구간 또는 절연구간 통과지점 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 급전구간 내에 2개 이상의 전기차가 운행할 경우, 해당 구간에서 수집된 고장점 데이터는 폐기되는 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 고장점 데이터는 트립 시험을 통해 고장점 표정장치에 저장된 지점별 급전전류, 흡상전류, 고장지점 정보 또는 변전소 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 고장점 데이터 중 고장지점은 [수학식 1]을 통해 도출되는 것으로, 여기서 k1은 기울기상수, k2는 y축 교차상수인 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
    [수학식 1]
    고장지점(d)=(흡상 전류비×k1-k2+0.5)×변전소간 거리(D)±변전소 기준위치
  7. 청구항 1에 있어서, 수집된 고장점 데이터 중 판정기준에 만족되는 샘플데이터는 변전소로부터의 급전전류가 10A를 초과하는 영역에 위치하여야 하며, 양단 변전소 간 거리의 50% 이상으로 표정 오차가 발생하는 경우의 고장점 데이터는 샘플데이터에서 제외되는 것을 특징으로 하는 전기차 부하의 흡상 전류를 이용한 고장 분석 방법.
  8. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102466196B1 (ko) * 2020-09-22 2022-11-15 한국철도기술연구원 전기철도의 교류 급전계통에서 분기선로의 고장 위치 추정 방법
CN113970685B (zh) * 2021-10-27 2022-08-30 西南交通大学 基于微分分析的配电网故障检测方法、系统及定位方法
CN113970686B (zh) * 2021-10-27 2022-08-30 西南交通大学 基于单端量保护的配电网故障检测方法、系统及定位方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384815B1 (en) 2002-11-08 2003-06-02 Krri Fault localization method for electric railroad system
KR100384816B1 (en) * 2002-11-08 2003-06-02 Krri Fault localization apparatus for electric railroad system
KR101009996B1 (ko) 2010-05-11 2011-01-21 미래전기 주식회사 전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정방법 및 그 장치
KR101093030B1 (ko) * 2010-09-13 2011-12-13 한국철도기술연구원 교류 급전계통에서 고장 구간 양단의 전차선에 흐르는 고장전류비를 이용한 고장점 표정 시스템 및 그 방법
KR101549236B1 (ko) * 2014-06-24 2015-09-03 삼성중공업 주식회사 선체 강도 모니터링 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384815B1 (en) 2002-11-08 2003-06-02 Krri Fault localization method for electric railroad system
KR100384816B1 (en) * 2002-11-08 2003-06-02 Krri Fault localization apparatus for electric railroad system
KR101009996B1 (ko) 2010-05-11 2011-01-21 미래전기 주식회사 전차선 고장 점 위치를 측정하는 표정방법 및 그 장치
KR101093030B1 (ko) * 2010-09-13 2011-12-13 한국철도기술연구원 교류 급전계통에서 고장 구간 양단의 전차선에 흐르는 고장전류비를 이용한 고장점 표정 시스템 및 그 방법
KR101549236B1 (ko) * 2014-06-24 2015-09-03 삼성중공업 주식회사 선체 강도 모니터링 시스템

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