KR200351331Y1 - 승강장 열차 안전비상제동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 승강장에서 궤도상에 운행중인 열차를 비상제동시키는 장치에 관한 것으로, 특히 승객이 선로에 떨어진 경우, 열차와 승강장 사이에 끼인 경우 그리고 역사에 화재가 발생한 경우 등과 같이 승강장에서 승객의 안전에 문제가 발생했을 때, 승강장 및/또는 역무실에 설치된 비상제동스위치를 눌러 선로를 강제 단락시킴으로서 승강장으로 진입하거나 진입할 예정인 열차를 강제로 제동시켜 승객의 신변을 보호할 수 있는 승강장 열차 안전비상제동장치에 관한 것이다.

본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는 좌우 선로상의 소정 지점에 각각 접속되며 궤도회로부와 전기적으로 접속된 전선이 인입되는 분전함과, 상기 분전함에 전기적으로 접속된 다수의 비상제동스위치로 이루어지고, 상기 비상제동스위치는 승강장에 소정 간격 이격되어 설치되며, 상기 비상제동스위치가 눌러지면 선로가 단락되어 폐색장치의 궤도회로부를 통해 열차 점유인지신호가 중앙신호시스템으로 전송되고 중앙신호시스템의 제어신호가 승강장에 진입하는 열차에 전송되어 열차를 강제로 제동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

승강장 열차 안전비상제동장치{Station's Train Emergency Braking Device}

본 고안은 승강장에서 궤도상에 운행중인 열차를 비상제동시키는 장치에 관한 것으로, 특히 승객이 선로에 떨어진 경우, 열차와 승강장 사이에 끼인 경우 그리고 역사에 화재가 발생한 경우 등과 같이 승강장에서 승객의 안전에 문제가 발생했을 때, 승강장 및/또는 역무실에 설치된 비상제동스위치를 눌러 선로를 강제 단락시킴으로서 승강장으로 진입하거나 진입할 예정인 열차를 강제로 제동시켜 승객의 신변을 보호할 수 있는 승강장 열차 안전비상제동장치에 관한 것이다.

도 1은 궤도상에 2이상의 열차 운행을 제어하는 일반적인 폐색장치, 신호시스템의 사용상태도이다. 출원인은 본 고안의 이해를 돕기 위하여 전동차나 열차에서 일반적으로 사용되고 있는 폐색장치나 신호신스템의 연동관계를 도 1을 참조하여 설명한다.

폐색구간은 2이상의 열차를 동시에 운전시키지 않기 위하여 선로상에 정한 구역을 말하며, 폐색구간의 설정은 해당 선로 구간의 최고 운전 허용속도에서 계산되는 열차의 제동거리를 산출하여 안전계수를 더한 값의 위치를 폐색구간의 경계로 하고 그 지점에 신호기를 건식하는데, 폐색구간은 길면 길수록 보안도는 향상되지만 열차 운행회수가 적어지므로 운행 밀도를 향상시키기 위하여 안전한 범위 내에서 최대한 짧게할 필요가 있다. 이와 같이 정해진 폐색구간에 열차를 운행하기 위하여 사용되는 일체의 장비를 폐색장치라 칭한다. 폐색방식에는 자동폐색방식(Automatic Block System), 연동폐색식 등 다양한 방식이 있지만, 오늘날에는 자동폐색방식이 일반적으로 사용되고 있다. 자동폐색방식이란 역과 역 사이에 신호기를 여러개 설치하여 열차가 자유로이 진입할 수 있는 폐색구간을 단축하여 신호기를 설치하고 궤도회로를 이용하여 열차의 진행에 따라 자동으로 동작되는 방식을 말하는데, 구체적으로는 열차 운행시 선행열차의 위치에 따라서 후속열차의 제동거리를 감안한 속도조건을 자동으로 폐색 구간별로 설치된 신호기에 각각의 색등으로 현시하여 기관사가 신호기에 현시되는 속도 조건에 따라 열차의 속도를 조정하여 운행할 수 있도록 하며, 만일 열차가 색등으로 현시되는 속도 조건보다 빠른 속도로 운행할 경우 열차 자동 정지장치(ATS:Automatic Train Stop)에 의해 열차를 자동정지시킴으로서 열차의 충돌 및 추돌사고를 미연에 방지하는 방식을 말한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선행열차(T1)가 폐색구간 D상에서 운행중이면, 그 구간에서의 레일은 열차의 차축에 의해 단락되고, 열차의 점유 인지신호가 궤도회로부(21n)를 거쳐 폐색신호연동계전기(22n), 전자연동장치(23n), 지역제어기(24n)를 거쳐 중앙신호시스템(1)에 전송된다. 또한, 선행열차(T1)의 위치 그리고 속도 등에 대한 차상정보가 ATS/ATC/ATO차상장치(41), TWC무선통신부(42)를 거쳐 폐색장치(2n)의 TWC무선통신부(25n)로 전송되어 중앙신호시스템(1)에 전달된다. 그리고 중앙신호시스템(1)은 송신된 차상정보와 선행열차(T1)의 점유 인지신호를 이용해 제어신호를 발신하고 제어신호는 지역제어기(241), TWC무선통신부(251)를 거쳐 폐색구간A에서 운행중인 후행열차의 TWC무선통신부(42)와 ATS/ATC/ATO차상장치(41)에 전달되며, 신호기(31)에는 후행열차의 정지를 나타내는 정지신호가 현시된다. 후행열차(T2)는 기관사가 신호기의 정지신호에 따라 열차를 정지시키거나 ATS 또는 ATS에 의해 자동정지되게 된다. 여기서, 제어신호는 선행열차의 위치, 속도 등의 차상정보와, 후행열차의 허용속도, 목표거리 등과 같은 지상정보를 모두 포함한다. 후행열차는 위 제어신호를 수신하여 제동거리와 제동속도를 계산하여 폐색구간 B에서 제동을 하게 된다. 도1에서, 도면부호 21,22,…, 2n은 각 폐색구간마다 설치된 패색장치를 의미하며, 31,32,…,3n은 각 폐색구간마다 설치된 신호기를 나타낸다.

출원인은, 이와 같이 선행열차의 궤도 점유 즉 폐색구간 A의 선로의 단락이 후행열차의 정지를 유도함으로서 선행열차와 후행열차의 충돌을 차단하는 기술을 이용해 본 고안을 개발하기에 이르렀다.

본 고안은, 승강장에 비상제동스위치와/또는 비상제동콘트롤러을 구비하고 상선과 하선의 레일에 전기선로를 설비한 분전함을 설치하고 기존의 폐색장치와 중앙신호시스템과 연동시킴으로서, 승객이 선로로 떨어지거나 화재가 발생하는 등의 비상사태가 발생했을 때 비상제동스위치를 눌러 상선과/또는 하선의 양 레일을 강제 단락시켜 승강장으로 진입하려는 열차를 정지시키고 승객의 신변을 보호하는 승강장 열차 안전비상제동장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 궤도상에 2이상의 열차 운행을 제어하는 일반적인 폐색장치, 신호시스템의 사용상태도.

도 2는 종래의 폐색장치, 신호시스템과 연동되는 본 고안의 일실시예에 따른 승강장 열차 안전비상제동장치의 사용상태도.

도 3은 도 2에 도시된 승강장 열차 안전비상제동장치의 개략 구조도.

도 4는 도 3에 도시된 승강장 열차 안전비상제동장치의 전동차 제동콘트롤러의 내부회로도의 일예를 도시하는 도면.

도 5는 도 3에 도시된 승강장 열차 안전비상제동장치의 상세 구조도.

본 고안은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 고안의 제 1 실시예에 따르면, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는 좌우 선로상의 소정 지점에 각각 접속되며 궤도회로부와 전기적으로 접속된 전선이 인입되는 분전함과, 상기 분전함에 전기적으로 접속된 다수의 비상제동스위치로 이루어지고, 상기 비상제동스위치는 승강장에 소정 간격 이격되어 설치되는 것 이외에 역무실에도 별도로 구비되며, 상기 비상제동스위치가 눌러지면 선로가 단락되어 폐색장치의 궤도회로부를 통해 열차 인지신호가 중앙신호시스템으로 전송되고 중앙신호시스템의 제어신호가 승강장에 진입하는 열차에 전송되어 열차를 강제로 제동시키는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제 2 실시예에 따르면, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 분전함에는, 승강장의 입구 및 출구 쪽의 폐색구간에서 좌우 선로의 소정 지점에 전기적으로 접속되는 전기선로와, 승강장을 포함하는 폐색구간의 소정 위치에서 좌우 선로의 소정 지점에 전기적으로 접속되는 전기선로를 구성하는 전선이 인입되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제 3 실시예에 따르면, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는, 상기 제 2 실시에에 있어서, 상기 분전함에는, 상선 레일과 하선 레일의 좌우선로상에 전기적으로 접속되는 전선이 인입되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제 4 실시예에 따르면, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 분전함과 다수의 비상제동스위치에 전기적으로 연결되어 장치의 전반적인 작동상태를 체크하는 전기회로가 탑재된 비상제동콘트롤러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제 5 실시예에 따르면, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 전동차 제동콘트롤러는 전원을 공급하는 전원공급부와, 비상제동콘트롤러의 전원을 온/오프시키는 작동스위치와, 상기 분전함에 전기적으로 접속된 비상제동스위치와, 승강장에 설치된 다수의 비상제동스위치 및 비상제동콘트롤러의 비상제동스위치 그리고 상기 분전함에 전기적으로 접속되어 상기 비상제동스위치들의 온/오프에 따라 선로를 단락시키는 릴레이와, 비상제동 여부와 장치의 동작여부를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

출원인은 이하에서 첨부도면을 참조하여 본 고안의 앞서 본 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 승강장 열차 안전비상제동장치(5)는 상선 및 하선의 승강장에 설치되며 기존의 열차 운행 시스템,예컨대 폐색장치, ATS,ATC,ATO 등과 연동된다. 안전비상제동장치(5)는 비상제동스위치(S1, S2,…,Sn)와 분전함(54)을 포함한다.

여기서, 분전함(54)은 내부에 계량기, 주차단기, 전자개폐기, 분기누전차단기, 외부전선 접속용 단자대 등이 설치되며, 분전함에서 인출된 전선(P)은 도 5에 도시된 바와 같이 좌측레일(RD1,RU1)과 우측레일(RD2,RU2)의 소정 위치에 전기적으로 접속된다. 이때, 전선(P)은 도 5와 같이 한 지점에서 상선 레일(RD)의 좌우측레일(RD1,RD2) 또는/과 하선 레일(RU)의 좌우측레일(RU1,RU2)에 접속되는데, 한 지점에서 상선레일과 하선레일에 동시에 접속된 경우에는 상선레일(RD) 및 하선레일(RU)로 진입되는 열차를 동시에 제동할 수 있으며, 상선레일 또는 하선레일 중 하나에서 접속되는 경우에는 각 레일로 진입하는 열차만을 제동할 수 있다. 또한, 이와 같은 전기선로는 승강장의 입구 IN과 출구 OUT 쪽의 폐색구간에 각각 설치될 수 있고, 필요한 경우에는 입구 및 출구의 사이의 승강장을 포함하는 폐색구간의 소정 위치에도 추가로 설치될 수 있다.

비상제동스위치(S1, S2,…,Sn)는 상선 승강장과 하선 승강장에 일정 간격 이격되어 설치될 수 있으며, 앞서 본 분전함(54)에 전기적으로 접속된다. 본 고안의 다른 실시예에 따르면, 도시되지는 않지만, 비상제동스위치는 승강장 뿐만 아니라 역무실에도 추가로 구비될 수 있으며, 이 비상제동스위치는 상기 분전함에 전기적으로 접속된다. 이와 같은 실시예는 역무실에서 승강장에서 발생한 비상사태를 인지하고 직접 열차를 제동할 수 있게 하기 위함이다.

또한, 본 고안의 다른 실시예에 따르면, 비상제동콘트롤러(53)를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 비상제동콘트롤러(53)는 분전함(54)과 안전비상제동스위치(S1, S2,…,Sn)에 전기적으로 접속되며 소정의 전기회로를 탑재하고 장치의 전반적인 작동상태를 체크한다. 도 4는 비상제동콘트롤러에 탑재되는 전기회로의 일예를 도시하고 있다. 비상제동콘트롤러(53)는 전원을 공급하는 전원공급부(535,536)와, 제동콘트롤러의 전원을 온/오프시키는 작동스위치(SW1)와, 상기 분전함(54)에 전기적으로 접속된 비상제동스위치(SW2)와, 승강장에 설치된 다수의 비상제동스위치(S1,S2,…,Sn) 및 상기 비상제동콘트롤러의 비상제동스위치(SW2) 그리고 상기 분전함(54)에 전기적으로 접속되어 상기 비상제동스위치들의 온/오프에 따라 선로를 단락시키는 릴레이(534)와, 열차의 비상제동여부와 제동콘트롤러의 동작여부를 표시하는 표시부(L1,L2,L3)를 포함할 수 있다. 상기 전원공급부(535,536)는 교류를 직류전원으로 바꾸는 DC어댑터(535)(예컨대, 220V의 교류전원을 24V,5A의 직류전원으로 변환) 또는/및, 비상시 장치에 전원을 공급하는 배터리(535)를 포함한다. 표시부(L1,L2,L3)는, 장치의 정상적인 작동상태를 표시하는 동작표시부(L1)와, 배터리의 작동상태를 나타내는 배터리표시부(L3)와, 비상제동 여부를 표시하는 비상제동표시부(L2)를 포함할 수 있다. 물론, 본 고안은 앞서 본 제동콘트롤러를 구비하지 아니하고 비상제동스위치가 분전함에 직결되어 사용될 수도 있다.

출원인은 이하에서 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 작동관계를 살펴본다.

승객이 선로상으로 추락하거나 화재가 발생하는 등 비상사태가 발생되면, 승객은 비상제동스위치(S1, S2,…,Sn)를 누르고, 이어서 상선 레일(RD)과/또는 하선레일(RU)은 강제 단락된다. 그러면, 궤도회로부(213)가 단락되며, 마치 열차의 차축에 의한 궤도 단락의 경우와 같이, 열차의 점유 인지신호가 궤도회로부(213)를 거쳐 폐색신호연동계전기(223), 전자연동장치(233), 지역제어기(243)을 거쳐 중앙신호시스템(1)에 전송된다. 그리고 중앙신호시스템(1)은 열차의 점유 인지신호를 이용해 제어신호를 발신하고 제어신호는 지역제어기(241), TWC무선통신부(251)를 거쳐 폐색구간1에서 운행중인 열차(T)의 TWC무선통신부(42)와 ATS/ATC/ATO차상장치(41)에 전달되며, 신호기(31)에는 열차(T)의 정지를 나타내는 정지신호가 현시된다. 열차는 위 제어신호를 수신하여 제동거리와 제동속도를 계산하여 폐색구간 2에서 제동을 하게 된다. 폐색구간 5에서 운행중인 열차가 있다면, 앞서 본 방법과 동일한 방식으로 열차의 운행을 정지시키게 된다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 입구(IN) 및/또는 출구(OUT)의 한 지점에서 상선 레일(RD)과 하선 레일(RU)이 동시에 접속되어 있다면 상선 승강장 및/또는 하선 승강장에 비취된 비상제동스위치를 누름으로서 상선 레일(RD)과 하선 레일(RU)로 진입하는 모든 열차를 제동시킬 수 있다. 이와 같은 본 고안의 비상제동장치를 이용하게 되면, 승강장에서 진입여부가 확인되지 아니하는 열차에 대해서도 비상사태의 발생을 고지할 수 있어, 충분한 제동거리의 확보가 가능하여 승객의 안전에 만전을 기할 수 있게된다.

이상에서, 출원인은 본 고안의 실시예들을 설명하였지만, 본 고안의 범위는본 고안의 기술적 사상을 구현하는 다양한 변경예와 수정예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 고안은, 승강장에 비상제동스위치와/또는 비상제동콘트롤러을 구비하고 상선과 하선의 레일에 전기선로를 설비한 분전함을 설치하고 기존의 폐색장치와 중앙신호시스템과 연동시킴으로서, 승객이 선로로 떨어지거나 화재가 발생하는 등의 비상사태가 발생했을 때 승강장 및/또는 역무실에서 비상제동스위치를 눌러 상선과 하선의 양 레일을 강제 단락시켜 승강장으로 진입하려는 열차를 정지시킬 수 있기 때문에, 승강장에서 보이지 않는 열차에 대해서도 승객의 추락사실을 고지할 수 있어 승강장에 추락한 승객승객의 신변을 보호할 수 있고 나아가 역사에 화재가 발생한 경우에도 열차를 승강장 진입이전에 제동시킬 수 있어 승강장에 발생한 화재로 인한 열차 승객의 인명 피해를 방지할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 좌우 선로상의 소정 지점에 각각 접속되며 궤도회로부와 전기적으로 접속된 전선이 인입되는 분전함과, 상기 분전함에 전기적으로 접속된 다수의 비상제동스위치로 이루어지고, 상기 비상제동스위치는 승강장에 소정 간격 이격되어 설치되는 것 이외에 역무실에도 별도로 구비되며, 상기 비상제동스위치가 눌러지면 선로가 단락되어 폐색장치의 궤도회로부를 통해 열차 인지신호가 중앙신호시스템으로 전송되고 중앙신호시스템의 제어신호가 승강장에 진입하는 열차에 전송되어 열차를 강제로 제동시키는 승강장 열차 안전비상제동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분전함에는, 승강장의 입구 및 출구 쪽의 폐색구간에서 좌우 선로의 소정 지점에 전기적으로 접속되는 전기선로와, 승강장을 포함하는 폐색구간의 소정 위치에서 좌우 선로의 소정 지점에 전기적으로 접속되는 전기선로를 구성하는 전선이 인입되는 것을 특징으로 하는 승강장 열차 안전비상제동장치.
3. 제 1항 내지 제2 항에 있어서, 상기 분전함에는, 상선 레일과 하선 레일의 좌우선로상에 전기적으로 접속되는 전선이 인입되는 것을 특징으로 하는 승강장 열차 안전비상제동장치.
4. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분전함과 다수의 비상제동스위치에 전기적으로 연결되어 장치의 전반적인 작동상태를 체크하는 전기회로가 탑재된 비상제동콘트롤러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 열차 안전비상제동장치.
5. 제 1 항 내지 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동차 제동콘트롤러는 전원을 공급하는 전원공급부와, 비상제동콘트롤러의 전원을 온/오프시키는 작동스위치와, 상기 분전함에 전기적으로 접속된 비상제동스위치와, 승강장에 설치된 다수의 비상제동스위치 및 상기 비상제동콘트롤러의 비상제동스위치 그리고 상기 분전함에 전기적으로 접속되어 상기 비상제동스위치들의 온/오프에 따라 선로를 단락시키는 릴레이와, 열차의 비상제동 여부와 장치의 동작여부를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 열차 안전비상제동장치.