KR102112062B1 - Monitoring apparatus for unbalances of track circuit - Google Patents
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Abstract
궤도회로의 불평형 모니터링장치가 개시된다.
본 발명은 복수개의 임피던스 본드 함체 내에 각각 내장되어 레일 양단에 흐르는 전차선 귀환전류와 환경을 측정하여 기계실로 송신하는 현장수집부; 상기 현장수집부에서 송신된 각 임피던스본드의 정보를 수신하여 처리하고 관리하는 로컬수집부; 상기로컬수집부의 정보를 관리자 및 관제실로 송신하고 관리하는 서버;를 구비하여, 좌우 레일에 흐르는 전류의 값을 지속적으로 모니터링하여 궤도회로의 특성을 분석하고, 불량시 이를 보수함으로서 구간 밖으로 유출되고 전차전류에 의한 임피던스본드의 임피던스를 저하시키거나 레일 사이에 노이즈를 발생시키는 불평형을 예방할 수 있다.Disclosed is an unbalanced monitoring device for a track circuit.
The present invention is built in each of a plurality of impedance bond enclosures, each field collecting unit for measuring the return current and environment of the tram line flowing across the rails and transmitting them to the machine room; A local collection unit that receives, processes and manages information of each impedance bond transmitted from the field collection unit; Equipped with a server that transmits and manages the information of the local collection unit to the manager and the control room, it continuously monitors the value of the current flowing in the left and right rails to analyze the characteristics of the track circuit, and repairs it in the event of a fault, causing it to leak out of section It is possible to prevent the imbalance that lowers the impedance of the impedance bond by current or generates noise between rails.
Description
본 발명은 궤도회로 불평형 모니터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펄스궤도회로장치 등 임피던스본드를 사용하는 궤도회로의 불평형, 전차선전류, 임피던스본드의 진동, 온도, 습도 및 기기의 동작 상태를 저장 및 분석하고 이를 관리자에게 전송하며, 외부의 서지로부터 장치를 보호할 수 있도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a track circuit imbalance monitoring device, and more specifically, to store the imbalance of track circuits using impedance bonds, such as impulse track circuit devices, electric line currents, vibration of impedance bonds, temperature, humidity, and device operating conditions. It relates to a track circuit imbalance monitoring device that analyzes and transmits it to a manager, and protects the device from external surges.
최근 전 세계적으로 지구의 온난화 문제, 환경문제 등에 직면하면서 지속가능한 교통수단으로 철도는 재조명 되고 있다. 하지만 철도의 경우 대량수송에 적합한 교통수단으로 가장 효율적인 교통수단임과 동시에 사고발생시 막대한 인명 및 재산 피해로 직결 될 수 있다. 따라서 안전사고에 대한 예방이 무엇보다 중요하다. 철도의 신호보안장치는 선로 주변의 위험요소들을 사전 점검하여 이를 제거함으로써 열차의 안전운행을 확보하는 것을 최우선 목표로 업무를 수행하는 분야이다. 열차의 안전운행을 위해서는 앞에 가는 열차의 위치가 어디인지, 어느 정도의 속도인지, 또는 정지하고 있는지 등을 확인할 필요가 있는데, 이러한 정보들은 선로의 레이더라 할 수 있는 궤도회로를 통해 확인할 수 있다.Recently, as global warming and environmental problems have been faced around the world, railways are being re-illuminated as a sustainable means of transportation. However, in the case of a railroad, it is the most efficient means of transportation suitable for mass transportation, and at the same time, it can be directly related to the loss of human life and property when an accident occurs. Therefore, prevention of safety accidents is the most important. The signal security device of the railroad is a field that performs the task with the highest priority to ensure the safe operation of the train by preliminarily inspecting and removing the risk factors around the track. In order to safely operate a train, it is necessary to check where the train in front is located, at what speed, or at a stop, and such information can be confirmed through a track circuit, which is a radar of the track.
궤도회로는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 양쪽 레일에 약한 전류를 흐르게 하고 열차가 지나갈 경우 양쪽 레일을 흐르는 전류가 단락되는 것을 감지함으로써 열차의 운행정보를 알 수 있는 설비인데, 이를 통해 열차의 위치 등의 정보를 알 수 있으며, 이에 기초하여 신호기, 선로전환기, 폐색장치 등을 제어할 수 있다.The track circuit is a facility that can use the rail as a part of the electric circuit to flow weak current to both rails and detect the short circuit of the current flowing through both rails when the train passes, so that the train's operation information can be obtained. Information such as the information can be known, and based on this, a beacon, a line changer, and an occlusion device can be controlled.
복궤조 궤도회로는 좌우 2개의 레일이 전기적으로 평형을 이루는 것이 필요하다. 도 1a에서 열차가 진행할 때 전차전류가 전차선에서 열차의 모터와 임피던스본드(ZB)를 통해 레일로 흘러 변전소로 흘러가게 되는데 이를 귀환전류라 부른다. 또한 열차가 진행하기 위해서는 레일에 신호전류가 흘러야 되는데 귀한전류에 비해서는 상대적으로 약한 전류가 흐른다. 철도의 귀환전류는 신호, 전력, 전차선, 궤도시스템과 연관되며, 선로변 직원의 안전과 전철화에 따른 철도관련 전기 시스템의 보호를 위해 취급되어야할 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 특히 열차운행의 안전을 책임지는 열차제어시스템이 귀환전류의 영향에 의해 오동작을 일으키는 경우, 심각한 사고 및 열차운행의 중단 등과 같은 중대한 문제를 발생시킬 수 있다. 특히 열차운행의 안전을 책임지는 열차제어시스템이 귀환전류의 영향에 의해 오동작을 일으키는 경우, 심각한 사고 및 열차운행의 중단 등과 같은 중대한 문제를 발생시킬 수 있다. 더군다나 최근의 열차제어시스템은 ICT(Information and Communication Technology)를 적용한 무선통신에 의한 가상폐색 및 이동폐색시스템을 실현하는 열차제어시스템으로 전환되어가는 추세이기 때문에 귀환전류의 불평형 및 과전류상태에 의한 시스템 유도장해, 시스템 고장 등이 보다 심각하게 다루어지고 있는 실정이다.In the birefringence track circuit, it is necessary that the two rails on the left and right are electrically balanced. In FIG. 1A, when the train is in progress, the tram current flows from the tram line to the rail through the train's motor and impedance bond (ZB) to the substation, which is called the return current. In addition, the signal current must flow through the rail in order for the train to proceed, but a relatively weak current flows compared to the precious current. The return current of railway is related to signal, electric power, tram line, and track system, and is one of the most important factors to be handled to protect railway-related electric system according to the safety of trains and trains. In particular, when the train control system responsible for the safety of train operation causes malfunction due to the feedback current, serious problems such as a serious accident and interruption of train operation may occur. In particular, when the train control system responsible for the safety of train operation causes malfunction due to the feedback current, serious problems such as a serious accident and interruption of train operation may occur. Moreover, since the recent train control system is trending toward a train control system that realizes a virtual occlusion and mobile occlusion system by wireless communication using ICT (Information and Communication Technology), the system induction field due to the imbalance of the feedback current and the overcurrent state Years, system failures, etc. are being dealt with more seriously.
임피던스본드(ZB)는 레일의 좌우로 흐르는 귀환전류에 의해 자화되지 않고 귀환전류를 통과시키기 위한 1차코일의 중성점에서 인출되어 설치된다. 임피던스본드에 사용되는 철심은 자속밀도가 커지면 자기적으로 포화되는 성질이 있어 임피던스본드(ZB) 자체의 임피던스가 저하되어 정상적인 변압기로서의 역할을 하지 못하게 된다. 불평형 전류가 정격전류의 20%를 초과하면 임피던스본드(ZB) 내부 저항은 1/2정도로 저하되며 궤도계전기의 강상전압이 낮아지게 된다. 또한 불평형이 발생하면 전차전류에 포함된 교류성분이 임피던스본드의 변압기 작용에 의해 2차측으로 유기되어 발생하는 노이즈가 신호제어설비에 나쁜 영향을 미치게 된다. 예를 들어 1b는 여자임피던스가 직류인 불평형 전류에 의해 감소하는 것을 나타내는 특성의 일예로서, 불평형 전류가 정격전류의 20%를 넘으면 여자임피던스는 정격치 0.5Ω의 반 정도로 저하한다. 특히 단락불량 대책인 공진 콘덴서를 사용하고 있는 궤도회로에서는 여자임피던스의 변동에 따른 영향이 매우 크므로 각별한 주의를 요하고 있다. 또한, 전차전류에는 교류성분이 포함되어 있어 궤도회로에 불평형이 있으면 그 교류성분이 임피던스본드의 트랜스 작용에 의해 2차측으로 옮겨져 노이즈가 발생하며 궤도회로에 나쁜 영향을 미친다. 이와 같은 이유로 직류전동차의 노치(Notch)가 온(On)된 순간에 궤도계전기의 동작에 문제가 되는 경우가 발생한다. 입력부에 여과기가 있는 분배주궤도회로는 특히 영향이 강하기 때문에 시소계전기를 사용해서 혼란을 방지하기도 한다.The impedance bond (ZB) is not magnetized by the feedback current flowing to the left and right of the rail, but is drawn out and installed at the neutral point of the primary coil for passing the feedback current. The iron core used for the impedance bond has a magnetic saturation property when the magnetic flux density increases, so the impedance of the impedance bond (ZB) itself decreases, and it cannot function as a normal transformer. When the unbalanced current exceeds 20% of the rated current, the internal resistance of the impedance bond (ZB) decreases to about 1/2 and the phase-to-phase voltage of the track relay decreases. In addition, when an imbalance occurs, the AC component included in the electric current is induced to the secondary side by the action of the transformer of the impedance bond, and the noise generated adversely affects the signal control equipment. For example, 1b is an example of a characteristic in which the excitation impedance is reduced by an unbalanced current that is direct current, and when the unbalanced current exceeds 20% of the rated current, the excitation impedance decreases to about half of the rated value of 0.5 Ω. Particular attention is required in track circuits that use resonant capacitors, which are countermeasures for short circuit faults, because the effects of fluctuations in the excitation impedance are very large. In addition, the electric current includes AC components, so if there is an imbalance in the track circuit, the AC components are moved to the secondary side by the impedance action of the transformer to generate noise and adversely affect the track circuit. For this reason, there are cases in which the operation of the track relay becomes a problem at the moment when the notch of the DC electric vehicle is turned on. Since the distribution main track circuit with a filter at the input is particularly strong, a seesaw relay is used to prevent confusion.
한편, 신호보안장치의 생명인 열차의 안전에 중대한 영향을 미치는 궤도회로의 불평형의 상태를 지속적으로 모니터링하고 관리가 이루어져야 하나 일정 점검 주기에 따라 측정을 하거나 그렇지 못한 경우가 대부분이다.On the other hand, the condition of the imbalance of the track circuit, which has a significant influence on the safety of the train, which is the life of the signal security device, must be continuously monitored and managed, but it is often the case that the measurement is performed or not according to a certain inspection cycle.
불평형 정도를 정량적으로 표현하고자 하는 경우에는 다음 식(2)에서 정의되는 불평형율을 사용한다.In order to quantitatively express the degree of imbalance, the unbalance rate defined in the following equation (2) is used.
여기서 UB : 불평형율[%], Where UB: unbalance rate [%],
평형한 궤도회로에서는 도 1a와 같이 신호전류는 좌우 역방향으로 동일한 크기로 흐르며, 전동차 전류는 좌우 같은 방향으로 동일한 크기로 흐른다. 그런데 불평형한 궤도회로에서는 좌우 레일에 흐르는 전류의 값이 다르기 때문에 신호전류는 구간 밖으로 유출되고 전차전류는 임피던스본드의 임피던스를 저하시키거나 레일 사이에 노이즈를 발생시키며 임피던스본드 자체에 불평형도 포함된다.In the balanced track circuit, as shown in FIG. 1A, the signal current flows in the same direction in the left and right directions, and the electric vehicle current flows in the same direction in the left and right directions. However, in the unbalanced track circuit, since the values of the current flowing in the left and right rails are different, the signal current flows out of the section, and the electric current decreases the impedance of the impedance bond or generates noise between the rails, and the impedance bond itself includes imbalance.
레일의 절손이나 송착점퍼선이 탈락하면 수신레벨은 저하하나 궤도계전기가 반드시 낙하한다고는 할 수 없다. 그 이유는 도 1c에 나타나듯이 전류가 다른 계전기나 대지를 우회하기 때문이다. 이를 고려해서 상·하선간의 크로스본드의 간격은 두 개의 궤도회로 이상 떨어지지만 저주파의 짧은 궤도회로에서는 우회회로의 임피던스가 부족하여 낙하전압 이하가 되지 않는 일이 있다. 그러나 그와 같은 경우라도 열차가 진입하면 도 1c에 나타나듯이 열차와 건전(健全)측단 사이는 평형상태가 되고 궤도계전기는 낙하한다. 만약 2개소에서 절손하면 열차의 점유를 검지할 수 없는 부분이 생긴다. 또한 전차전류는 임피던스본드의 1차 측 편측 코일에만 흐르기 때문에 임피던스가 포화하고 커다란 노이즈가 2차 측에 발생한다. 특히, 임펄스궤도회로장치 등 궤도회로에서 흐르는 전차선 전류를 부급전선으로 흡상시키는 흡상선의 설치 간격이 짧았을 때 레일이 절손되는 경우 신호기계실로 들어가는 신호전류의 크기는 변화가 없어 레일절손을 검지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. If the rail is damaged or the jumper wire is dropped, the reception level will decrease, but the track relay will not necessarily fall. The reason is that as shown in Fig. 1C, the current bypasses other relays or lands. In consideration of this, the distance between the upper and lower lines is more than two track circuits, but in short track circuits with low frequencies, the impedance of the bypass circuit is insufficient and may not fall below the drop voltage. However, even in such a case, when the train enters, as shown in Fig. 1C, the train is in an equilibrium state and the track relay falls. If a loss occurs in two places, a part of the occupancy of the train cannot be detected. In addition, because the electric current flows only to the coil on one side of the primary side of the impedance bond, the impedance is saturated and large noise occurs on the secondary side. In particular, when the rail is damaged when the installation interval of the suction line that draws the current of the tram line flowing from the track circuit, such as the impulse track circuit device, is short, the size of the signal current entering the signal machine room does not change. Failure to do so may occur.
레일을 조이고 있는 볼트는 절연되어 있지만 절연이 파괴되어 교량의 철빔 등에 전류가 흐르면 레일이 지락(대지로 단락)하는 불평형상태가 되어 레일절손의 경우와 거의 같은 결과가 된다. 크로스본드가 레일의 바닥과 접촉하여 불평형이 된 경우도 있다.The bolts fastening the rail are insulated, but the insulation is broken, and when an electric current flows in the iron beam of the bridge, the rail is ground (shorted to the ground) and becomes unbalanced. In some cases, the crossbond is imbalanced due to contact with the bottom of the rail.
임피던스 본드를 사용하는 레일의 절손 검지 장치가 하기의 <특허문헌 1> 등록특허공보 10-0961899와, <특허문헌 2> 등록특허공보 10-1360951에 개시되어 있다.A rail break detection device using an impedance bond is disclosed in <Patent Document 1> Patent Publication No. 10-0961899 and <Patent Document 2> Patent Publication No. 10-1360951 below.
<특허문헌 1>과 <특허문헌 2>에 개시된 종래기술은 열차가 이동하는 제1 및 제2레일의 중간에 가공지선으로 전차선전류를 회귀시키기 위한 귀환으로 흐르는 각각의 전류값을 측정하기 위한 제1 및 제2전류감지수단과, 상기 제1 및 제2전류감지수단을 통해 측정된 전류값의 차이를 이용하여 귀환전류 불평형 전류 허용 기준값과 비교하여 귀환전류 불평형 전류 허용 기준값을 초과하는 경우 레일 절손으로 판정하는 레일절손검지수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레일의 절손 검지 장치을 제공한다.The prior art disclosed in <Patent Documents 1> and <Patent Documents 2> is a method for measuring the value of each current flowing in return to return the tram line current to the processing branch in the middle of the first and second rails where the train moves. The rail is cut off when the return current unbalance current allowable reference value is exceeded compared to the allowable current unbalance current allowable reference value using the difference between the first and second current sensing means and the current value measured by the first and second current sensing means. It provides a rail loss detection device characterized in that it comprises a rail loss detection means to determine.
또한, <특허문헌 3>과 <특허문헌 4>에는 주파수를 이용하여 레일의 파단위치를 판단하는 기술이 기재되어 있다.In addition, in <Patent Document 3> and <Patent Document 4>, a technique for determining the wave unit value of a rail using frequency is described.
그러나 종래의 기술에서는 레일의 절손을 판단하는 회로와 판단된 정보를 외부로 전송하는 회로에 임피던스 본드 외부에서 전원을 별도로 공급하고 회선을 별도로 필요로 하는 문제점이 있다.However, in the related art, there is a problem in that power is separately supplied from the outside of the impedance bond to the circuit for determining the breakage of the rail and the circuit for transmitting the determined information to the outside.
또한, 임피던스본드는 전기적으로 양 레일에 분평형이 지속적으로 진행되면 앞에서 설명한 바와 같이 임피던스본드의 철심이 포화도에 노이즈가 발생하고, 궤도계전기가 불평형으로 인해 강상전압이 낮아지게 되는 문제점이 있다. In addition, when the equilibrium balance is continuously performed on both rails electrically, as described above, the iron core of the impedance bond generates noise in the saturation, and the track relay has a problem that the steel phase voltage is lowered due to unbalance.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 좌우 레일에 흐르는 전류의 값을 지속적으로 모니터링하여 궤도회로의 특성을 분석하고, 불량시 이를 보수함으로서 구간 밖으로 유출되고 전차전류에 의한 임피던스본드의 임피던스를 저하시키거나 레일 사이에 노이즈를 발생시키는 불평형을 예방할 수 있어 궤도회로의 신뢰도를 향상시키는데 있다.The object of the present invention is proposed to solve various problems occurring in the prior art as described above, and continuously monitors the value of the current flowing in the left and right rails to analyze the characteristics of the track circuit, and repairs it in the event of failure. It is to improve the reliability of the track circuit because it can prevent the imbalance caused by leakage and lowering the impedance of the impedance bond due to the electric current or generating noise between rails.
또한, 궤도회로 불평형에 의해 발생되는 임피던스본드에 사용되고 있는 철심은 자속밀도가 지나치게 커지는 것을 방지하여 자기적으로 포화하는 것을 방지하고 임피던스본드 자체의 임피던스가 저하되는 것을 방지하여 정상적인 변압기로서의 기능을 발휘하도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다..In addition, the iron core used for the impedance bond generated by the unbalance of the track circuit prevents the magnetic flux density from becoming excessively large, prevents magnetic saturation, and prevents the impedance of the impedance bond itself from deteriorating, so that it functions as a normal transformer. One track circuit is to provide an imbalance monitoring device.
또한, 전차전류에 교류성분이 포함되어 있어 궤도회로에 불평형이 있으면 그 교류성분이 임피던스본드의 트랜스 작용에 의해 2차측으로 옮겨져 노이즈가 발생하는 것을 방지하여 궤도회로가 양호한 동작을 도모하도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다.In addition, if the trajectory current contains alternating current components and there is unbalance in the trajectory circuit, the alternating current components are transferred to the secondary side by the trans action of the impedance bond to prevent noise from being generated, and the trajectory circuit to ensure good operation of the trajectory circuit. It is to provide an unbalanced monitoring device.
또한, 궤도회로의 상태를 지속적으로 관리하여 선로에 맞는 점검과 보수 주기를 산정함으로써 과학적인 유지보수를 도모하도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a track circuit imbalance monitoring device that promotes scientific maintenance by continuously managing the condition of the track circuit and calculating inspection and maintenance intervals for the track.
또한, 임피던스본드의 중성점으로 흐르는 전차선 귀환전류를 변류기로 변류하여 레일절손 검지회로와 송수신 회로에 사용함으로써 외부에서 별도의 전원을 공급할 필요가 없는 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다.In addition, by providing the current of the tram line flowing to the neutral point of the impedance bond to the current transformer and using it in the rail loss detection circuit and the transmission / reception circuit, it is to provide a track circuit imbalance monitoring device that does not need to supply a separate power from the outside.
또한, 본 발명은 레일절손시 이를 즉시 감지하여 궤도계전기를 낙하시킴으로써 열차안전운행을 도모하도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a track circuit imbalance monitoring device that immediately detects when a rail is damaged and drops the track relay to promote train safety.
본 발명의 또 다른 목적은 관리자가 궤도회로의 입력전압 이상 유무나 출력전압의 이상 유무를 용이하게 확인할 수 있도록 한 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an orbital circuit imbalance monitoring device that allows an administrator to easily check whether or not there is an abnormality in an input voltage or an output voltage in an orbital circuit.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 궤도회로 불평형 모니터링 장치는 복수개의 임피던스 본드 함체 내에 각각 내장되어 레일 양단에 흐르는 전차선 귀환전류와 환경을 측정하여 기계실로 송신하는 현장수집부; 상기 현장수집부에서 송신된 각 임피던스본드의 정보를 수신하여 처리하고 관리하는 로컬수집부; 상기로컬수집부의 정보를 관리자 및 관제실로 송신하고 관리하는 서버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the track circuit imbalance monitoring apparatus according to the present invention is built in each of a plurality of impedance bond housings, a field collector for measuring the return current and environment of the tram line flowing through the rails and transmitting them to the machine room; A local collection unit that receives, processes and manages information of each impedance bond transmitted from the field collection unit; And a server that transmits and manages information of the local collection unit to an administrator and a control room.
또한, 본 발명에 따른 현장수집부는 임피던스본드 1차측 양단에 설치되어 제1레일과 제2레일의 각각에 흐르는 전차선 귀환전류값을 측정하는 제1센서와 제2센서, 온도센서, 습도센서, 진동센서, 중성선전류검지센서 중 하나 이상의 센서가 장착되고, 상기 센서를 이용하여 임피던스본드 내부의 상태를 감지하는 단말유닛; 상기 단말유닛에 의해 검지한 검지정보를 수집하고 수집된 검지정보를 처리하는 현장정보처리부; 상기 현장정보처리부에서 처리된 정보를 로컬수집부로 전송하는 송신부; 상기 단말유닛, 현장정보처리부, 송신부에 안정된 전원을 공급하는 현장전원부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the on-site collection unit according to the present invention is installed at both ends of the primary side of the impedance bond, the first sensor and the second sensor, the temperature sensor, the humidity sensor, the vibration to measure the return current value of the tram line flowing through each of the first and second rails A terminal unit that is equipped with at least one of a sensor and a neutral wire current detection sensor, and detects a state inside the impedance bond using the sensor; A field information processing unit that collects detection information detected by the terminal unit and processes the collected detection information; A transmission unit that transmits information processed by the field information processing unit to a local collection unit; It characterized in that it comprises a; on-site power supply for supplying stable power to the terminal unit, the on-site information processing unit, the transmitter.
상기 중성선전류검지센서는 상기 임피던스본드 1차측 중성점 단자와 연결된 중성선에 설치되어 중성선에 흐르는 전차선의 귀환전류값을 측정하고, 상기 온도센서, 습도센서, 진동센서는 임피던스본드 내부의 상태를 측정하는 것을 특징으로 한다.The neutral current detection sensor is installed on a neutral wire connected to the impedance bond primary side neutral point terminal to measure the return current value of a tram line flowing through the neutral wire, and the temperature sensor, humidity sensor, and vibration sensor measure the internal state of the impedance bond. It is characterized by.
상기 현장정보처리부는 제1센서와 제2센서에 의해 측정된 각 전류값으로 레일로 흐르는 귀환전류값과 궤도회로의 불평형을 계산하는 불평형연산부; 상기 중성선전류검지센서에 측정된 중성선에 흐르는 전차선의 귀환전류에서 고조파를 분석하는 고조파분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The on-site information processing unit includes an unbalanced calculation unit that calculates a return current value flowing into a rail and an unbalance of a track circuit with each current value measured by the first sensor and the second sensor; It characterized in that it comprises a; harmonic analysis unit for analyzing the harmonics in the return current of the tram line flowing in the neutral line measured by the neutral current detection sensor.
상기 중성선전류검지센서는 상기 임피던스본드의 중성점(CT)에 접속된 중성선의 고조파와 전류값을 센싱하는 센서부;와, 상기 임피던스본드 중성선에 흐르는 전차선 귀환전류에 의해 유도된 AC전류를 현장전원부에 전원을 공급하는 변류부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.The neutral current detection sensor is a sensor unit for sensing the harmonic and current value of the neutral wire connected to the neutral point (CT) of the impedance bond; and, the AC current induced by the return current of the tram line flowing through the impedance bond neutral line to the field power supply unit It is characterized in that it is composed of; a current transformer for supplying power.
상기 현장전원부는 상기 변류부의 전원과 외부의 전원을 입력받는 외부전원입력포트와 전원생성부로 구성되고, 상기 전원생성부는 상기 입력포트부에서 연결되는 1계전원생성부와 2계전원생성부로 나뉘며, 상기 한쌍의 1계전원생성부와 2계전원생성부에 설치되는 한쌍의 출력변압기와, 상기 한쌍의 1계전원생성부와 2계전원생성부의 바이패스 라인에 설치되는 바이패스용 무순단이중화절체스위치부와 상기 바이패스용 무순단이중화절체스위치부의 후단인 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부를 포함하고, 상기 1계전원생성부와 2계전원생성부의 출력변압기 2차측은 직렬로 연결되어, 상기 1계 및 2계전원생성부의 인버터부 출력전압에 비대칭적 편차가 발생했을 때 단순 전압강하만 일어나도록 하여 전력 생성부 결함발생원인과 고장전류의 부하계통 파급 및 정전사고원인을 차단하고, 상기 1계전원생성부에 FAIL이 발생함과 동시에 무정전으로 상기 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부에 동작전압이 투입되고 정상인 상기 2계전원생성부의 출력전원이 병렬연계용 무순단이중화절체스위치부를 거쳐 FAIL 상태인 상기 1계전원생성부의 출력변압기를 여자 시켜 정상적인 출력전압이 연속하여 공급되도록 하며, 상기 1계전원생성부와 2계전원생성부의 출력변압기 출력 측 전압의 범위 또는 인버터부 출력전압위상이 일정치 이상으로 차이가 발생하더라도 단순 전압변동현상만이 발생하는 것을 특징으로 한다.The on-site power supply unit is composed of an external power input port and a power generation unit that receives power from the current transformer and external power, and the power generation unit is divided into a first power generation unit and a second power generation unit connected at the input port unit, A pair of output transformers installed in the pair of first and second power generation units, and a pair of non-stop redundancy for bypass installed in the bypass line of the pair of first and second power generation units It includes a switch unit and a non-disruptive redundancy switching switch unit for parallel connection that is added to the bypass line output side which is a rear end of the non-disruptive redundancy switching switch unit for the bypass, and the output transformer 2 of the primary power generator and the secondary power generator The vehicle side is connected in series, so that when an asymmetrical deviation occurs in the output voltage of the first and second power generation units, only a simple voltage drop occurs so that the cause of the fault in the power generation unit and the load system ripple and blackout of the fault current The cause of the accident is cut off, and a FAIL occurs in the first power generation unit, and at the same time, an uninterrupted power supply is applied to the non-interruptible redundant switching switch for parallel connection, and the output power of the normal second power generation unit is used for parallel connection. Excitation of the output transformer of the 1st power generation unit in the FAIL state through the non-disruptive redundancy switching switch unit ensures that the normal output voltage is continuously supplied, and the range of the output side voltage of the 1st power generation unit and the 2nd power generation unit output transformer Or, even if the difference in output voltage phase of the inverter exceeds a certain value, it is characterized in that only a simple voltage fluctuation phenomenon occurs.
상기 외부전원은 압전소자, 태양광, AC상용전원, DC 전원 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The external power is characterized in that any one of a piezoelectric element, solar, AC commercial power, DC power.
상기 현장전원부는 회로 고장시 전원을 공급할 수 있도록 배터리를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The on-site power supply unit is characterized by further comprising a battery to supply power in the event of a circuit failure.
본 발명에 따른 상기 로컬수집부는 상기 현장수집부의 송신부로부터 정보를 수신받는 로컬수신부; 상기 로컬수신부의 정보를 입력받아 분석, 처리하고 저장하는 로컬정보제어부; 상기 로컬정보제어부에서 처리된 복수의 임피던스본드의 상태 정보를 저장하는 로컬정보저장부; 상기 로컬정보제어부의 값을 출력하는 로컬출력부; 상기 로컬정보제어부의 처리된 정보를 서버로 통신하는 로컬송신부; 상기 로컬수신부, 로컬정보저장부, 로컬출력부, 로컬송신부에 전원을 공급하는 로컬전원공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The local collecting unit according to the present invention is a local receiving unit for receiving information from the transmitting unit of the field collecting unit; A local information control unit that receives, analyzes, processes, and stores the information of the local receiving unit; A local information storage unit that stores state information of a plurality of impedance bonds processed by the local information control unit; A local output unit which outputs the value of the local information control unit; A local transmission unit communicating the processed information of the local information control unit to a server; And a local power supply unit supplying power to the local reception unit, local information storage unit, local output unit, and local transmission unit.
상기 로컬수집부는 선로변의 기구함, 또는 신호기계실에 위치하고, 로컬출력부를 통해 보수자의 PDA 또는 모니터에 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.The local collection unit is located in an instrument box or a signal machine room on the side of the line, and is characterized in that it provides information to the PDA or monitor of the maintenance person through the local output unit.
본 발명에 따른 상기 서버는 상기 복수의 로컬수집부로부터 수집된 정보를 수신하는 서버수신부; 상기 서버수신부의 정보를 가공하여 처리하고 저장하는 중앙제어부; 상기 중앙제어부의 처리된 정보를 저장하는 데이터베이스; 현장 궤도회로 선로모양을 저장하고 있는 궤도회로모양DB부; 상기 궤도회로모양DB부에 궤도회로 각각의 불평형을 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The server according to the present invention includes a server receiving unit that receives information collected from the plurality of local collecting units; A central control unit for processing, storing and processing the information of the server receiving unit; A database that stores the processed information of the central control unit; A track circuit shape DB unit for storing a track shape of a field track circuit; It characterized in that it comprises a; display unit for displaying the unbalance of each of the track circuit in the track circuit-shaped DB.
상기 서버는 상기 중앙제어부가 레일의 절손, 임피던스본드 침수, 침하 또는 비상상황 발생시 위험을 경보하는 경보수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The server is characterized in that the central control unit further comprises an alarm means for alerting a danger in the event of a rail breakage, impedance bond immersion, settlement, or emergency.
상기 서버는 불평형률이 소정의 시간 이상 지속될 경우 상기 임피던스본드의 1차권선의 양단 중 제1측과 제2측에 접속된 단자를 상호 교환하는 정보를 출력하여 철심의 포화를 예방하는 것을 특징으로 한다.The server prevents saturation of the iron core by outputting information exchanging terminals connected to the first side and the second side of both ends of the primary winding of the impedance bond when the unbalance rate continues for a predetermined time or longer. do.
상기 궤도회로의 불평형 모니터링장치는 임피던스본드의 송신측 및 수신측 본드 중 어느 하나를 제1측과 제2측을 교체할 수 있는 절체부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The unbalanced monitoring device of the track circuit is further characterized in that it further comprises a switching part capable of replacing either the first side or the second side of any one of the transmitting side and the receiving side of the impedance bond.
상기 현장수집부는 위성으로부터 표준시간을 수신하여 실시간으로 시간을 보정하는 자동 시간보정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The on-site collection unit is characterized by including an automatic time correction device for correcting the time in real time by receiving the standard time from the satellite.
본 발명에 따르면, 좌우 레일에 흐르는 전류의 값을 지속적으로 모니터링하여 궤도회로의 특성을 분석하고, 불량시 이를 보수함으로서 구간 밖으로 유출되고 전차전류에 의한 임피던스본드의 임피던스를 저하시키거나 레일 사이에 노이즈를 발생시키는 불평형을 예방할 수 있는 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 제공하는 것이다. According to the present invention, the characteristics of the track circuit are analyzed by continuously monitoring the value of the current flowing in the left and right rails, and when it is defective, it is leaked out of the section by repairing it, and the impedance of the impedance bond due to the electric vehicle current is lowered or noise between the rails. It is to provide an orbital circuit imbalance monitoring device that can prevent the imbalance caused by.
또한, 궤도회로 불평형에 의해 발생되는 임피던스본드에 사용되고 있는 철심은 자속밀도가 지나치게 커지는 것을 방지하여 자기적으로 포화하는 것을 방지하고 임피던스본드 자체의 임피던스가 저하되는 것을 방지하여 정상적인 변압기로서의 기능을 발휘하도록 철도신호보안장치의 신뢰도와 안전도 향상시키는 효과가 있다.In addition, the iron core used for the impedance bond generated by the unbalance of the track circuit prevents the magnetic flux density from becoming excessively large, prevents magnetic saturation, and prevents the impedance of the impedance bond itself from deteriorating, so that it functions as a normal transformer. It has the effect of improving the reliability and safety of the railway signal security device.
또한, 전차전류에 교류성분이 포함되어 있어 궤도회로에 불평형이 있으면 그 교류성분이 임피던스본드의 트랜스 작용에 의해 2차측으로 옮겨져 노이즈가 발생하는 것을 방지하여 궤도회로가 양호한 동작을 도모하는 효과가 있다.In addition, if the trajectory current contains an AC component and there is an unbalance in the track circuit, the AC component is transferred to the secondary side by the trans action of the impedance bond to prevent noise from being generated, and the track circuit has a good operation. .
또한, 궤도회로의 상태를 지속적으로 관리하여 선로에 맞는 점검과 보수 주기를 산정함으로써 과학적인 유지보수를 도모하는 효과가 있다.In addition, it is effective in promoting scientific maintenance by continuously managing the state of the track circuit and calculating inspection and maintenance intervals for the track.
또한, 임피던스본드의 중성점으로 흐르는 전차선 귀환전류를 변류기로 변류하여 레일절손 검지회로와 송수신 회로에 사용함으로써 외부에서 별도의 전원을 공급할 필요가 없어 시설비의 절감과 보수의 생력화(省力化)를 도모하는 효과가 있다.In addition, by returning the current of the tram line flowing to the neutral point of the impedance bond to the current transformer and using it in the rail loss detection circuit and the transmission / reception circuit, there is no need to supply separate power from the outside to reduce facility costs and increase maintenance. It works.
또한, 본 발명은 레일절손시 이를 즉시 감지하여 궤도계전기를 낙하시킴으로써 신호보안장치의 안전도 향상과 열차안전운행을 도모하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of immediately detecting this when the rail is damaged and dropping the track relay to improve the safety of the signal security device and to drive the train safely.
또한, 임펄스 궤도회로 장치의 불평형을 평상시 감지하고 지속될 때 사전에 파악하여 궤도회로를 보수함으로서 불평형으로 인한 장애 발생을 예방과 예방보수를 도모하는 효과가 있다.In addition, the imbalance of the track circuit device is normally detected, and when it lasts, it is grasped in advance to repair the track circuit.
또한, 궤도회로의 불평형을 원격으로 검지할 수 있으며 만약 오동작의 원인이 레일본드, 부스바 등의 접속불량일 때 신속하게 예방보수 할 수 있는 장점이 있다.In addition, the imbalance of the track circuit can be detected remotely, and if the cause of malfunction is a faulty connection such as re-Japand or busbar, there is an advantage that it can be quickly prevented and repaired.
궤도회로의 불평형상태를 실시간으로 저장 및 분석할 수 있으며, 전원생성부를 이중화하여 전원 공급에 안전성을 도모할 수 있는 장점이 있다.It is possible to store and analyze the imbalanced state of the track circuit in real time, and it has the advantage of providing safety to the power supply by duplicating the power generator.
도 1a는 임피던스본들 사용하는 궤도회로에서 전차선 귀환전류와 신호전류의 흐름의 흐름도
도 1b는 불평형 전류에 의한 여자임피던스 저하 설명도
도 1c는 레일 절손시 신호전류 흐름 설명도,
도 2는 본 발명의 전체 구성도
도 3은 본 발명의 현장수집부 구성도
도 4는 본 발명의 로컬수집부의 구성도
도 5는 본 발명의 서버의 구성도,
도 6은 본 발명의 현장전원부의 실시예
도 7은 본 발명의 센서 설치도
도 8은 본 발명의 중성선전류검지센서의 구조도Figure 1a is a flow chart of the flow of the current and signal current of the tram line in the track circuit using the impedance copies
1B is an explanatory diagram of deterioration of excitation impedance due to unbalance current.
Figure 1c is an explanatory diagram of the signal current flow when the rail is broken,
2 is an overall configuration diagram of the present invention
3 is a configuration diagram of a field collection unit of the present invention
4 is a block diagram of the local collection unit of the present invention
5 is a configuration diagram of the server of the present invention,
Figure 6 is an embodiment of the field power supply unit of the present invention
7 is a sensor installation diagram of the present invention
8 is a structural diagram of the neutral current detection sensor of the present invention
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 궤도회로 불평형 모니터링 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a track circuit imbalance monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 궤도회로 불평형 모니터링 장치의 전체 구성도이다.2 is an overall configuration diagram of a track circuit imbalance monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 궤도회로 불평형 모니터링 장치는 복수개의 임피던스본드 함체 내에 각각 내장되어 레일 양단에 흐르는 전차선 귀환전류와 환경을 측정하여 기계실로 송신하는 현장수집부(100); 상기 현장수집부(100)에서 송신된 각 임피던스본드의 정보를 수신하여 처리하고 관리하는 로컬수집부(200); 상기로컬수집부(200)의 정보를 관리자 및 관제실로 송신하고 관리하는 서버(300);를 포함한다.Tracking circuit imbalance monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is built in each of a plurality of impedance bond housing, the
도 2와 같이 현장수집부(100)는 AF궤도회로, 고압임펄스궤도회로 등의 송전과 착전에 설치되는 임피던스본드(미니본드 포함)의 함체 내에 내장되어 설치된다. 또한 상기 로컬수집부(200) 역구내의 계전기실나 역간의 폐색장치 기구함 내에 설치되어 상기 현장수집부(100)에서 송신된 각 임피던스본드의 정보를 수신하여 처리하고 관리한다. 상기 로컬수집부(200)는 역구내나 폐색에 별도의 기구함을 설치하고 상기 기구함 내에 내장되어 관리될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
상기 서버(300)는 노선별, 사무소별, 또는 관할 구역의 지역별로 관리할 수 있는 곳에 설치되어 상기 로컬수집부(200)에서 수집된 정보를 수신하여 분석, 처리, 저장, 관리하며, 또한 상기 로컬수집부(200)로 정보를 송신할 수 있다.The
또한, 본 발명에 따른 현장수집부(100)는 도 3 및 도 7과 같이 임피던스본드 1차측 양단(10a, 10b)에 설치되어 제1레일과 제2레일의 각각에 흐르는 전차선 귀환전류값을 측정하는 제1센서(111)와 제2센서(112), 습도센서(113), 온도센서(114), 진동센서(115), 중성선전류검지센서(116) 중 하나 이상의 센서가 장착되고, 상기 센서를 이용하여 임피던스본드 내부의 상태를 감지하는 단말유닛(110); 상기 단말유닛(110)에 의해 검지한 검지정보를 수집하고 수집된 검지정보를 처리하는 현장정보처리부(120); 상기 현장정보처리부(120)에서 처리된 정보를 로컬수집부(200)로 전송하는 송신부(130); 상기 단말유닛(110), 현장정보처리부(120), 송신부(130)에 안정된 전원을 공급하는 현장전원부(140);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
상기 중성선전류검지센서(116)는 상기 임피던스본드 1차측 중성점 단자와 연결된 중성선(10c)에 설치되어 중성선(10c)에 흐르는 전차선의 귀환전류값을 측정하고, 상기 습도센서(113), 온도센서(114), 진동센서(115)는 임피던스본드 내부의 상태를 측정한다. 상기 습도센서(113), 온도센서(114) 및 진동센서(115)는 선로변의 열악한 환경에 놓여있는 임피던스본드의 내부 상태를 상시 감지하여 그 정보를 로컬수집부(200) 또는 서버를 통해 관리자 또는 보수자에게 통보하여 줌으로써 임피던스드를 과학적이고 체계적으로 유지보수할 수 있도록 해준다.The neutral
상기 현장정보처리부(120)는 제1센서(111)와 제2센서(112)에 의해 측정된 각 전류값으로 레일로 흐르는 귀환전류값과 궤도회로의 불평형을 계산하는 불평형연산부(121); 상기 중성선전류검지센서(116)에 측정된 중성선에 흐르는 전차선의 귀환전류에서 고조파를 분석하는 고조파분석부(122);를 포함하여 구성된다.The on-site
상기와 같은 본 발명의 구성은 측정된 전차선의 귀환전류의 데이터에 포함된 고조파 분석을 통하여 철도차량의 종별에 따른 고조파들의 파형 패턴과 특성을 분석하여 궤도회로장치에 미치는 영향을 예측하여 고장을 효과적으로 진단할 수 있다. 또한 전차선에 전기를 공급하는 변전소의 변압기의 고장을 진단할 수 있으며, 또한 고장 여부 및 진행결과의 실시간 모니터링 통한 불시 고장을 사전에 차단 및 예방할 수 있어 안정적인 전력공급이 가능하도록 할 수 있다. The configuration of the present invention as described above analyzes the waveform pattern and characteristics of harmonics according to the type of railway vehicle through the harmonic analysis included in the measured return current of the tram line, predicts the effect on the track circuit device, and effectively resolves the failure. Can be diagnosed. In addition, it is possible to diagnose the failure of a transformer in a substation that supplies electricity to the tram line, and also to prevent and prevent unexpected failures through real-time monitoring of failures and progress results, thereby enabling stable power supply.
상기 중성선전류검지센서(116)는 도 8과 같이 상기 임피던스본드의 중성점(CT)에 접속된 중성선(10c)의 고조파와 전류값을 센싱하는 고조파센서부(116a);와, 상기 임피던스본드 중성선(10c)에 흐르는 전차선 귀환전류에 의해 유도된 AC전류를 현장전원부에 전원을 공급하는 변류부(116b);로 구성된다.The neutral wire
본원 발명은 임피던스본드 중성선에 흐르는 전차선 귀환전류를 변류기를 통해 정류하여 자체적으로 생산하여 현장수집부(100)의 전원으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성은 현장수집부(100)를 구동하기 위해 외부에서 별도의 전원을 공급하지 않아도 되므로 간단히 설치할 수 있고 설치와 운용을 위한 비용을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다. The present invention is characterized in that the current of the tram line flowing through the impedance bond neutral line is rectified through a current transformer to be produced by itself and used as a power source for the
또한, 상기와 같이 고조파센서부(116a)와 변류부(116b)를 구분하는 것은 변류부(116b)에 정류를 위한 RLC회로가 접속되는 경우 필터역할을 하여 고조파 성분이 걸러지게 되어 정확한 센싱값을 얻을 수 없기 때문에 고조파센서부(116a)와 변류부(116b)는 분리하여 사용하는 것이 좋다. 한편, 상기 고조파센서부(116a)와 변류부(116b)는 도 8과 같이 각각 분리하여 권선을 하거나, 하나의 보빈에 2개로 분리하 여 구성하여 사용할 수 있다.In addition, as described above, separating the
도 3과 도 6에서와 같이 본 발명의 상기 현장전원부(140)는 상기 변류부(116b)의 전원과 외부의 전원을 입력받는 외부전원입력포트(142)와 전원생성부(146)로 구성된다. 3 and 6, the on-site
본 발명에 따른 현장수집부(100)의 상기 현장정보처리부(120) 및 단말유닛(110) 등에 전력을 공급하기 위한 현장전원부(140)는 전원생성부(146)의 입력전압의 크기에서 발생하는 고장사고 및 부속품의 소손으로 인한 전원공급 불량원인이 발생할 수 있다. 또한 기존의 부하분담형 병렬방식은 1계가 고장 시 나머지 2계가 전체 부하를 담당하게 되므로 순간적으로 부하율이 50%에서 100%로 증가함에 따라 기동전류와 유사한 대전류가 요구되어 순간적으로 인버터부의 출력전압이 설정치 이하로 떨어지는 현상이 발생 할 수 있다. 즉, 정상적으로 부하분담 병렬운전 중에 고장이 발생하여 나머지 2계가 부하를 전담하게 될 경우 순간적으로 부하전류가 상승하게 되어 인버터부 정격용량보다 큰 돌입전류가 발생하게 되어 순간적으로 인버터부의 출력전압을 감소시켜 부하계통에 순간정전이나 낮은 전압으로 인한 기기고장을 야기 할 수도 있다. The on-site
이를 해결하기 위해 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍의 1계전원생성부(146A)와 2계전원생성부(146B)와 상기 한쌍의 1계전원생성부(146A)와 2계전원생성부(146B)에 설치되는 한쌍의 출력변압기(146d, 146d')와 상기 한쌍의 1계전원생성부(146A)와 2계전원생성부(146B)의 바이패스 라인에 설치되는 바이패스용 무순단이중화절체스위치부(146e, 146e', 146f, 146f')와, 상기 바이패스용 무순단이중화절체스위치부(146e, 146e') 후단인 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(146c, 146c')를 포함한다.In order to solve this, the present invention, as shown in Figure 6, a pair of 1-phase power generator 146A and 2-phase power generator 146B and the pair of 1-phase power generator 146A and 2 series power A pair of
본 발명의 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부(146c, 146c')를 포함하되, 상기 1계전원생성부(146A)와 2계전원생성부(146B)의 출력변압기 2차측은 직렬로 연결된다.Output of the first power generation unit 146A and the second power generation unit 146B, including the non-sequential redundancy switching switch units 146c and 146c 'for parallel connection added to the bypass line output side of the present invention The transformer secondary side is connected in series.
이 외에도 외부 전력을 공급하는 태양전지(142c,142c')와 서로 동기화 시키는 바이패스용 무순단이중화절체스위치부(146f, 146f')는 static switch로 구성되고 왼측편에 필터(146g, 146g')가 더 연결될 수 있다.In addition to this, the bypass-free, redundant switching
상기와 같은 회로의 구성은 상기 1계 및 2계전원생성부(146A, 146B)의 정류부(146a, 146a')와 인버터부(146b, 146b') 출력전압에 비대칭적 편차가 발생했을 때 단순 전압강하만 일어나도록 하여 전원생성부 결함발생원인과 고장전류의 부하계통 파급 및 정전사고원인을 차단하고, 1계전원생성부에 FAIL이 발생함과 동시에 무정전으로 상기 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부에 동작전압이 투입되고 정상인 2계전원생성부의 출력전원이 병렬연계용 무순단이중화절체스위치부를 거쳐 FAIL 상태인 상기 1계전원생성부의 출력변압기를 여자 시켜 정상적인 출력전압이 연속하여 공급되도록 하며, 1계전원생성부와 2계전원생성부의 출력변압기 출력 측 전압의 범위 또는 인버터부 출력전압위상이 일정치 이상으로 차이가 발생하더라도 단순 전압변동현상만이 발생하게 된다.The configuration of the circuit as described above is a simple voltage when an asymmetrical deviation occurs between the output voltages of the
상기 외부전원은 압전소자, 태양광, AC상용전원, DC 전원 중의 어느 하나인 것을 입력받아 사용할 수도 있는데 이는 전원생성부가 외부의 다양한 전원을 편리하게 사용할 수 있도록 확장성을 고려한 것이다. 압전소자는 레일과 도상 사이에 설치하여 열차가 통과할 때 전력을 생산할 수 있으며, 태양광은 선로변이나 신호기구함 상면에 설치하여 전력을 생산할 수 있다. 또한, AC상용전원, DC 전원은 종래 선로변이나 역구내에 설치된 신호기구함 내에 공급되고 있으므로 이들 전원을 전원입력포트(142b, 142b', 142c, 142c')를 통해 입력받아 안정되게 사용할 수 있다.The external power source may be any one of a piezoelectric element, solar power, commercial AC power source, and DC power source, which is considered to be expandable so that the power generator can conveniently use various external power sources. A piezoelectric element can be installed between the rail and the island to produce power when the train passes, and sunlight can be installed on the side of a track or signal box to generate power. In addition, since AC commercial power and DC power are supplied in a signal mechanism box installed in a conventional line side or in a station, these power sources can be used stably by receiving them through the
상기 현장전원부(140)는 회로 고장시 전원을 공급할 수 있도록 배터리를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 현장수집부(100)의 전원공급원은 도 8과 같이 임피던스본드 중성선(10c)에 흐르는 전차선 귀환전류를 변류부(116b)에 의해 유도된 AC전류를 사용함으로써 임피던스본드 함체 내부에서 전원을 자체적으로 해결하는 하는 것을 특징으로 하고 있으므로, 전차선 사고나 정전시에는 현장전원부(140)가 전원을 공급하지 못해 현장수집부(100)가 동작하지 못할 경우도 있다. 따라서 본 발명에서는 현장전원부(140)에 정전에 대비하여 소정의 시간동안 전원을 공급할 수 있는 배터리(148)를 구비하도록 하였다. The on-site
본 발명에 따른 상기 로컬수집부(200)는 상기 현장수집부(100)의 송신부로부터 정보를 수신받는 로컬수신부(210); 로컬수신부(210)의 정보를 분석, 처리하고 저장하는 로컬정보제어부(220); 상기 로컬정보제어부(220)에서 처리된 복수의 임피던스본드의 상태 정보를 저장하는 로컬정보저장부(230); 상기 로컬정보제어부(230)의 값을 출력하는 로컬출력부(240); 상기 로컬정보제어부(220)의 처리된 정보를 서버(300)로 통신하는 로컬송신부(250); 상기 로컬수신부(210), 로컬정보저장부, 로컬출력부, 로컬송신부에 전원을 공급하는 로컬전원공급부(260):를 포함하여 구성된다.The
로컬수집부(200)는 선로변의 기구함, 또는 신호기계실에 위치하고, 로컬출력부를 통해 보수자의 PDA 또는 모니터에 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.The
상기와 같은 구성은 현장에서 이상이 발생 시 즉시 보수자에게 통보하여 신속히 조치할 수 있는 장점이 있다.The above configuration has an advantage of promptly notifying the repairer when an abnormality occurs in the field.
본 발명의 서버(300)는 상기 복수의 로컬수집부(200)로부터 수집된 정보를 수신하는 서버수신부(310); 상기 서버수신부(310)의 정보를 가공하여 처리하고 저장하는 중앙제어부(320); 상기 중앙제어부(320)의 처리된 정보를 저장하는 데이터베이스(330); 현장 궤도회로 선로모양을 저장하고 있는 궤도회로모양DB부(340); 상기 궤도회로모양DB(340)부에 궤도회로 각각의 불평형을 표시하는 표시부(350);를 포함하여 구성된다.The
상기 서버(300)는 상기 중앙제어부(320)가 레일의 절손, 임피던스본드 침수, 침하 또는 비상상황 발생시 위험을 경보하는 경보수단(350);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The
상기 서버(300)는 불평형률이 소정의 시간 이상 지속될 경우 상기 임피던스본드의 1차권선의 양단 중 제1측과 제2측에 접속된 단자를 상호 교환하는 정보를 출력하여 철심의 포화를 예방하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 임피던스본드의 송신측 및 수신측 본드 중 어느 하나를 제1측과 제2측을 교체할 수 있는 절체부를 임피던스본드 함체내에 구성하여 서버의 판단에 의해 레일에 흐르는 불평형을 주기적으로 교체하여 줌으로써 철심의 포화를 방지할 수 있다.In addition, a switching part capable of replacing either the first side or the second side of either the transmitting side or the receiving side of the impedance bond is configured in the impedance bond enclosure to periodically replace the imbalance flowing in the rail at the discretion of the server. The saturation of the iron core can be prevented by giving.
현장수집부(100)는 위성으로부터 표준시간을 수신하여 실시간으로 시간을 보정하는 자동 시간보정장치를 포함할 수 있다. 상기와 같은 구성은 각 현장수집부(100)에 정확한 시간을 제공하여 특정시간대에 나타나는 고조파를 발생시키는 원인이 되는 기관차나 전동차 등을 추적하여 분석하는데 크게 기여할 수 있다.The on-
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously changed within a range not departing from the gist thereof.
10: 1차권선
10a: 입력a단자선
10b: 입력b단자선
10c: 중성선
10p: 중성점
20: 2차권선
20a: 출력a단자선
20b: 출력b단자선
100: 현장수집부
120: 현장정보처리부
110: 단말유닛
111: 제1센서
112: 제2센서
113: 습도센서
114: 온도센서
115: 진동센서
116: 중성선전류검지센서
116a: 고조파센서부
116b: 변류부
122: 고조파분석부
140: 현장전원부
146: 전원생성부
148: 배터리
200: 로컬수집부
210: 로컬수신부
220: 로컬정보제어부
230: 로컬정보저장부
240: 로컬출력부
250: 로컬송신부
300: 서버
310: 서버수신부
320: 중앙제어부
330: 데이터베이스
340: 궤도회로모양DB부
350: 표시부
350: 경보수단10: Primary winding
10a: input a terminal line
10b: Input b terminal line
10c: neutral wire
10p: neutral point
20: Second winding
20a: output a terminal line
20b: output b terminal wire
100: on-site collection department
120: on-site information processing unit
110: terminal unit
111: first sensor
112: second sensor
113: humidity sensor
114: temperature sensor
115: vibration sensor
116: neutral wire current detection sensor
116a: Harmonic sensor unit
116b: Current transformer
122: harmonic analysis unit
140: field power supply
146: power generation unit
148: battery
200: local collection department
210: local receiver
220: local information control unit
230: local information storage
240: local output
250: local transmitter
300: server
310: server receiving unit
320: central control unit
330: database
340: track circuit shape DB part
350: display unit
350: alarm means
Claims (6)
상기 현장수집부에서 송신된 각 임피던스본드의 정보를 수신하여 처리하고 관리하는 로컬수집부;
상기로컬수집부의 정보를 관리자 및 관제실로 송신하고 관리하는 서버;를 포함하여 구성되되고,
상기 서버는
상기 복수의 로컬수집부로부터 수집된 정보를 수신하는 서버수신부;
상기 서버수신부의 정보를 가공하여 처리하고 저장하는 중앙제어부;
상기 중앙제어부의 처리된 정보를 저장하는 데이터베이스;
현장 궤도회로 선로모양을 저장하고 있는 궤도회로모양DB부;
상기 궤도회로모양DB부에 궤도회로 각각의 불평형을 표시하는 표시부;를 포함하며,
상기 현장수집부는
임피던스본드 1차측 양단에 설치되어 제1레일과 제2레일의 각각에 흐르는 전차선 귀환전류값을 측정하는 제1센서와 제2센서, 온도센서, 습도센서, 진동센서, 중성선전류검지센서 중 하나 이상의 센서가 장착되고, 상기 센서를 이용하여 임피던스본드 내부의 상태를 감지하는 단말유닛;
상기 단말유닛에 의해 검지한 검지정보를 수집하고 수집된 검지정보를 처리하는 현장정보처리부;
상기 현장정보처리부에서 처리된 정보를 로컬수집부로 전송하는 송신부;
상기 단말유닛, 현장정보처리부, 송신부에 전원을 공급하는 현장전원부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치
A field collection unit which is built in a plurality of impedance bond enclosures and measures the return current and environment of the tram line flowing through the rails and transmits it to the machine room;
A local collection unit that receives, processes and manages information of each impedance bond transmitted from the field collection unit;
And a server that transmits and manages information of the local collection unit to an administrator and a control room.
The server
A server receiving unit receiving information collected from the plurality of local collecting units;
A central control unit for processing, storing and processing the information of the server receiving unit;
A database that stores the processed information of the central control unit;
A track circuit shape DB unit for storing a track shape of a field track circuit;
Includes; a display unit for displaying the unbalance of each of the track circuit in the track circuit shape DB section,
The on-site collection department
At least one of a first sensor and a second sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a vibration sensor, and a neutral wire current detection sensor installed at both ends of the primary side of the impedance bond and measuring the return current value of the tram line flowing through each of the first and second rails A terminal unit equipped with a sensor and sensing a state inside the impedance bond using the sensor;
A field information processing unit that collects detection information detected by the terminal unit and processes the collected detection information;
A transmission unit that transmits information processed by the field information processing unit to a local collection unit;
Unbalanced monitoring device of the track circuit, characterized in that comprises a; on-site power supply for supplying power to the terminal unit, the field information processing unit, the transmitting unit
상기 서버는
상기 중앙제어부가 레일의 절손, 임피던스본드 침수, 침하 또는 비상상황 발생시 위험을 경보하는 경보수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치.
The method according to claim 1,
The server
Imbalance monitoring device of the track circuit, characterized in that the central control unit further comprises a; alarm means for alerting the danger when the rail is broken, impedance bond immersion, sinking or an emergency occurs.
상기 서버는 불평형률이 소정의 시간 이상 지속될 경우 상기 임피던스본드의 1차권선의 양단 중 제1측과 제2측에 접속된 단자를 상호 교환하는 정보를 출력하여 철심의 포화를 예방하는 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치.
The method according to claim 1,
The server prevents saturation of the iron core by outputting information exchanging terminals connected to the first side and the second side of both ends of the primary winding of the impedance bond when the unbalance rate continues for a predetermined time or longer. Tracking circuit imbalance monitoring device.
상기 현장전원부는 변류부의 전원과 외부의 전원을 입력받는 외부전원입력포트와 전원생성부로 구성되며,
상기 전원생성부는, 상기 외부전원입력포트에서 연결되는 1계전원생성부와 2계전원생성부로 나뉘며,
상기 한쌍의 1계전원생성부와 2계전원생성부에 설치되는 한쌍의 출력변압기와 상기 한쌍의 1계전원생성부와 2계전원생성부의 바이패스 라인에 설치되는 바이패스용 무순단이중화절체스위치부와 상기 바이패스용 무순단이중화절체스위치부의 후단인 바이패스 라인 출력 측에 추가되는 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부를 포함하고, 상기 1계전원생성부와 2계전원생성부의 출력변압기 2차측은 직렬로 연결되어, 상기 1계 및 2계전원생성부의 인버터부 출력전압에 비대칭적 편차가 발생했을 때 단순 전압강하만 일어나도록 하여 전력 생성부 결함발생원인과 고장전류의 부하계통 파급 및 정전사고원인을 차단하고,
상기 1계전원생성부에 FAIL이 발생함과 동시에 무정전으로 상기 병렬 연계용 무순단이중화절체스위치부에 동작전압이 투입되고 정상인 상기 2계전원생성부의 출력전원이 병렬연계용 무순단이중화절체스위치부를 거쳐 FAIL 상태인 상기 1계전원생성부의 출력변압기를 여자 시켜 정상적인 출력전압이 연속하여 공급되도록 하며,
상기 1계전원생성부와 2계전원생성부의 출력변압기 출력 측 전압의 범위 또는 인버터부 출력전압위상이 일정치 이상으로 차이가 발생하더라도 단순 전압변동현상만이 발생하는 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치.
The method according to claim 1,
The on-site power supply unit is composed of an external power input port and a power generation unit that receive power from the current transformer and external power,
The power generation unit is divided into a first power generation unit and a second power generation unit connected from the external power input port,
A pair of output transformers installed in the pair of 1-line power generation unit and 2-line power generation unit and a bypass-free redundancy switch for bypass installed in the bypass line of the pair of 1-line power generation unit and 2-line power generation unit Includes a non-disruptive redundant switching switch for parallel connection added to the bypass line output side which is a rear end of the non-disruptive redundant switching switch for the bypass, and the secondary side of the output transformer of the primary power generator and secondary power generator Is connected in series, so that only a simple voltage drop occurs when an asymmetrical deviation occurs in the output voltage of the inverters of the 1st and 2nd power generation units. Block the cause,
At the same time as the FAIL occurs in the 1st power generation unit, an operation voltage is applied to the non-interruptible redundancy switching switch for parallel connection, and the output power of the normal 2nd power generation unit is connected to the non-interruptible redundancy switch for parallel connection. After that, the output transformer of the first power generation unit in the FAIL state is excited to ensure that the normal output voltage is continuously supplied.
Unbalance of the track circuit, characterized in that only a simple voltage fluctuation occurs even if the difference between the range of the output side voltage of the output transformer and the output voltage phase of the inverter portion exceeds a certain value. Monitoring device.
상기 외부전원은 압전소자, 태양광, AC상용전원, DC 전원 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치
The method according to claim 4,
The external power is any one of piezoelectric elements, solar, AC commercial power, and DC power.
상기 현장전원부는 회로 고장시 전원을 공급할 수 있도록 배터리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 궤도회로의 불평형 모니터링장치The method according to claim 4,
The on-site power supply unit further includes a battery to supply power in the event of a circuit failure.
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