KR20060001905A - 분기부의 무절연 에이에프 궤도회로장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치에 관한 것으로, 무절연방식으로 전기적이나 물리적인 절연으로 인한 궤도회로의 복잡화를 방지하고, 절연부의 파손 및 오동작, 소음 등의 발생을 방지하면서, 분기부에서의 사구간이 발생되지 않도록 함으로써 정확하게 열차의 점유위치를 검지할 수 있도록 한 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 송신기(tx1)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 송신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 송신기(tx1)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져 있고, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 수신기(rx2)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 수신동조유닛(tu2)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 수신기(rx2)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속되어져 있고, 상기 수신기(rx1)는 궤도계전기(R/L)와도 접속되어져 있는 검지유닛이 일정간격으로 다수개 설치된 직선 궤도회로에 있어서, 상기 직선 궤도회로의 소정 분기점에서 분기선 궤도레일이 설치되어져 있으며, 그 분기선 궤도레일의 양 레일간에 점프선에 의한 전기적 접속이 이루어져 있고, 그 전기적 접속부의 양단에 물리적 절연이 이루어지고, 그 전기적 접속부로부터 소정거리 이격된 위치에 복수개의 수신동조유닛(tu1,tu2')이 양 레일에 접속되고, 그 수신동조유닛에 각각 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')가 접속되어져 있으며, 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')에는 궤도계전기(R/L,R/L2')가 접속되어져 있고, 동시에 전원공급부 (PSU)가 접속되어진 검지유닛이 설치되어 직선 궤도회로의 어느 한 검지유닛의 송신기에서 발생된 AF 주파수를 점프선을 통해 검지함으로써 사구간이 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치가 제공된다.

본 발명을 적용하면, 분기선 궤도회로의 분기점에 점프선을 통한 전기적 접속을 행하고, 그 양단에 각각 물리적 절연을 바탕으로 분기선 궤도회로의 분기부 근처에 직선 궤도회로와, 분기선 궤도회로에 텅레일의 스위칭에 따라 선택적으로 폐회로가 구성되도록 하고, 그 복수개의 폐회로를 통해 전달된 AF 주파수를 각각 수신하기 위한 복수개의 수신기를 구성함으로써 레일회로상에 전혀 사구간이 존재하지 않으며, 정확한 열차의 점유 위치를 파악할 수 있도록 한 장점이 있다.

Description

분기부의 무절연 에이에프 궤도회로장치{AUDIO FREQUENCY ELECTRICAL JOINT APPARATUS AT CONNECTING AREA}

도 1은 종래의 실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 직렬법으로 구성한 궤도회로를 도시한 도면,

도 2는 종래의 실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 병렬법으로 구성한 궤도회로를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

tx1,tx2:송신기, rx1,rx2,rx2':수신기,

R/L,R/L2,R/L2':궤도계전기, PSU:전원공급부,

3:텅레일, 22:물리적절연,

24,26:점프선, 28:포인트검지부.

본 발명은 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 무절연방식으로 전기적이나 물리적인 절연으로 인한 궤도회로의 복잡화를 방지하고, 절연부의 파손 및 오동작, 소음 등의 발생을 방지하면서, 분기부에서의 사구간이 발생되지 않도록 함으로써 정확하게 열차의 점유위치를 검지할 수 있도록 한 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 초기의 열차운행에서는 수송량이 적은 관계로 열차의 운행빈도가 낮고, 열차의 운행속도가 저속이었던 관계로 이러한 열차를 감지하는 신호 제어기술은 주로 안전성만을 고려한 목적으로 개발되었다.

하지만, 최근의 열차운행은 대량 수송과 운행속도의 고속화를 추진하기 위해 컴퓨터 기술 및 전자, 전기공학기술을 철도분야에 도입함으로써 높은 신뢰성을 확보하면서 안전성을 기본으로 하는 신호제어기술이 사용되고 있다.

이러한 신호제어기술은 고속, 고밀도로 운행되는 열차의 안전운행을 가능하게 하였으며, 열차의 운용효율을 높이고 선로용량을 증대시켜 수송력 증강에도 향상을 가져올 수 있었다.

그러나, 본선에서의 신호설비는 단순하여 신뢰성과 안정성은 높게 유지되고 있으나, 수많은 분기기가 구성된 역구내의 신호설비로는 그 안정성 및 신뢰성을 확보하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 역구내에서는 선로 분기점이 많으므로 열차의 안전운행을 위해 미리 설정된 연동규칙에 따라 현장기기를 연쇄적으로 동작시키며, 동작시 열차검지를 위해서 선로의 일부 구간을 전기회로의 일부분처럼 이용하는 바, 이를 궤도회로라 하고, 특히 선로의 일부 구간을 이용하게 되므로 AF 주파수(Audio Frequency: 가청주 파수)를 이용한 AF주파수 궤도회로가 사용되게 된다.

이하, AF주파수 궤도회로를 직선 궤도회로에 사용할 경우에 대해 간략하게 기술하도록 한다.

먼저, AF주파수 궤도회로를 선로분기장치가 구성된 분기부에서 사용하지 않고, 직선 궤도회로에서 사용할 경우에는 평행하게 구성된 궤도레일(도 1 참조: 5)을 통해 열차가 진행하게 되는 바, 이 열차가 어느 구간에 진입하였는 지를 알기 위해 양 궤도레일(5)을 연결하는 다수개의 절연조인트(미도시)를 통해 여러개의 구간으로 구간분리를 행하게 된다.

따라서, 이러한 절연조인트에 의해 분리된 구간별로 송신기 및 수신기를 각각 구성함으로써 그 송신기와 수신기사이에 열차검지를 위한 신호주파수인 AF 주파수를 발생시키고 그 주파수를 공진시켜 어떤 구간에 열차가 진입했는 지를 검지하게 된다.

즉, 열차가 점유하지 않은 구간에서는 송신기에서 발생시킨 AF 주파수를 동조장치에 의해 그대로 동조하여 수신하게 되나, 반대로 열차가 점유한 구간에서는 열차의 바퀴와 축이 레일을 단락하게 되므로, 송신기에서 발생시킨 AF 주파수를 동조장치에서 동조시키지 못하므로 수신기에 그 AF 주파수가 도달하지 못하므로 여차가 궤도회로(5)에 진입하였음을 인식할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 종래의 직선궤도 회로로 AF 궤도회로를 구성하게 되면, 구간분리를 위한 절연조인트를 물리적인 레일 절연으로 구성해야되므로 설치시에 절연작업을 행하여야만 하고, 송수신기에서 케이블을 통해 송수신함으로써 레벨을 조정해야 하 는 송수신기의 구성이 매우 복잡해지고, 조정작업 등이 어렵고, 절연조인트의 파손에 따른 회로의 오동작 및 소음, 진동 등이 심각한 문제가 되었다.

따라서, 최근에는 이러한 직선 궤도회로(5)에 물리적 절연이 아닌, 전기적인 절연이나, 무절연 방식을 적용하여 구성함으로써 이러한 문제점을 해결하려는 시도를 행하고 있다.

그러나, 또 궤도회로(5)에서 이루어지는 이러한 전기적 절연 및 무절연 방식의 경우에는 분기부와 같은 역내 구간에서는 사구간이 발생되게 되므로 열차 운행의 안전성이 취약하다는 문제점이 있었다.

이러한 AF 주파수 궤도회로를 분기부에서 사용하는 경우에는 크게 두가지 방식으로 구성되어져 있으며, 도 1, 2를 참조하여 종래의 AF 주파수 궤도회로를 분기부에 사용할 때의 결선 방식에 대해 기술한다.

먼저, 도 1은 종래의 직렬법에 의해 구성된 AF 주파수 궤도회로를 나타낸 것으로, 그 궤도회로(2)는 직선 궤도회로(5)와, 분기선 궤도회로(7)로 나뉘어지며, 직선 궤도회로(5)의 양단에는 궤도계전기(8)의 양단이 각각 접속되어져 있으며, 분기선 궤도회로(7)는 직선 궤도회로(5)에 그 일측 레일이 연결되어져 있으며, 타측 레일은 텅레일(Tongue Rail: 3)이다.

또한, 상기 분기선 궤도회로(7)는 그 양측 레일이 각각 직선 궤도회로(5)와 전기적으로 접속되어져 있으며, 그 양측 레일에 전원(10)이 접속되어져 있다.

하지만, 이러한 직렬법에 의해 구성된 AF 주파수 궤도회로는 텅레일(3) 부근의 중간부(6)와, 분기선이 구성되는 크로싱부(4)의 레일 절손을 검지할 수 없다는 문제점이 있었다. 즉 중간부(6)와 크로싱부(4)가 사구간이 된다는 문제점이 있었으며, 레일회로의 길이가 매우 길어져야된다는 문제점이 있었다.

또한, 도 2는 종래의 병렬법에 의해 구성된 AF 주파수 궤도회로를 나타낸 것으로, 그 궤도회로(12)는 직선 궤도회로(5)와, 분기선 궤도회로(7)로 나뉘어지며, 직선 궤도회로(5)인 각 레일의 양단에는 궤도계전기(8)의 양단이 각각 접속되어져 있으며, 분기선 궤도회로(7)는 직선 궤도회로(5)에 그 일측 레일이 연결되어져 있으며, 타측 레일은 텅레일(Tongue Rail: 3)이다.

또한, 상기 분기선 궤도회로(7)는 그 양측 레일이 각각 직선 궤도회로(5)와 전기적으로 접속되어져 있으며, 직선 궤도회로(5)의 양측 레일에 전원(10)이 접속되어져 있다.

하지만, 상기한 종래의 병렬법에 의해 구성된 AF 주파수 궤도회로(12)는 병렬 연결구간(14)에서 절손된 레일을 검지할 수 없으므로 역시 사구간이 발생된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 무절연방식으로 전기적이나 물리적인 절연으로 인한 궤도회로의 복잡화를 방지하고, 절연부의 파손 및 오동작, 소음 등의 발생을 방지하면서, 분기부에서의 사구간이 발생되지 않도록 함으로써 정확하게 열차의 점유위치를 검지할 수 있도록 한 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 송신기(tx1)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 송신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 송신기(tx1)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져 있고, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 수신기(rx2)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 수신동조유닛(tu2)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 수신기(rx2)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속되어져 있고, 상기 수신기(rx1)는 궤도계전기(R/L)와도 접속되어져 있는 검지유닛이 일정간격으로 다수개 설치된 직선 궤도회로에 있어서, 상기 직선 궤도회로의 소정 분기점에서 분기선 궤도레일이 설치되어져 있으며, 그 분기선 궤도레일의 양 레일간에 점프선에 의한 전기적 접속이 이루어져 있고, 그 전기적 접속부의 양단에 물리적 절연이 이루어지고, 그 전기적 접속부로부터 소정거리 이격된 위치에 복수개의 수신동조유닛(tu1,tu2')이 양 레일에 접속되고, 그 수신동조유닛에 각각 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')가 접속되어져 있으며, 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')에는 궤도계전기(R/L,R/L2')가 접속되어져 있고, 동시에 전원공급부(PSU)가 접속되어진 검지유닛이 설치되어 직선 궤도회로의 어느 한 검지유닛의 송신기에서 발생된 AF 주파수를 점프선을 통해 검지함으로써 사구간이 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 분기점에 구성된 텅레일에는 직선 궤도회로의 일측 레일과 점프선에 의한 접속 포인트가 형성되어져 있는 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 직선 궤도회로의 상기 송신기(tx1)는 포인트 검지부(28)를 매개하여 전원공급부(PSU)와 접속된 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 무절연방식으로 전기적 접속이나 물리적인 절연으로 인한 궤도회로의 복잡화를 방지하고, 절연부의 파손 및 오동작, 소음 등의 발생을 방지하면서, 분기부에서의 사구간이 발생되지 않도록 함으로써 정확하게 열차의 점유위치를 검지할 수 있도록 한 궤도회로이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 직선 궤도회로(5)상에 일정 구간 간격으로 각각 설치된 검지유닛(ETU1)들과, 분기선 궤도회로(7)상에 일정 구간 간격으로 각각 설치된 검지유닛(ETU2)으로 구성되며, 특히 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 분기구간에서의 검지유닛(ETU)를 특징으로 한다.

즉, 분기부를 중심으로 직선 궤도회로(5)상의 좌측단과 우측단에는 각각 검지유닛(ETU1)이 구비되어져 있으며, 그 AF 주파수는 열차의 진행방향과 반대 방향으로 전송되게 된다. 이때, 분기부를 중심으로 직선 궤도회로(5)상의 우측단 검지유닛(ETU)은 송신기(tx2)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 송신동조유닛 (tu2)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 송신기(tx2)의 타측단은 각각 포인트검지부(28)를 매개하여 전원공급부(PUS)와 접속되어져있다.

또한, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 수신기(rx1)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 수신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 수신기(rx1)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속되어져 있고, 상기 수신기(rx1)는 궤도계전기(R/L)와도 접속되어져 있다.

이러한 검지유닛(ETU1)으로부터 분기부를 기준으로 일정거리 좌측으로 이격된 위치에는 또 다른 검지유닛(ETU1)이 구성되어져 있는 바, 그 검지유닛(ETU1)도 마찬가지로, 송신기(tx1)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 송신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 송신기(tx1)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져있다.

또한, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 수신기(rx2)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 수신동조유닛(tu2)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 수신기(rx2)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속되어져 있고, 상기 수신기(rx1)는 궤도계전기(R/L)와도 접속되어져 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치를 구성하는 분기선 궤도회로(7)의 양측 레일에는 그 분기부 구간에 점프선(24)으로 전기적 접속이 이루어져 있으며, 텅레일(3)과 직선 궤도회로(5)의 사이에도 점프선(26)으로 전기적 접속이 이루어져 있어서, 그 점프선(26)에 의해 궤도회로를 단속하게 된다. 따라서, 상기 포인트검지부(28)는 상기 점프선(26)의 단속여부를 체크하여 스위칭되게 된다.

또한, 상기 분기선 궤도회로(7)의 양측 레일에는 그 분기부 구간에 형성된 점프선(24)이 구성되는 분기선 궤도회로(7)에는 각각 물리적인 절연(22)이 이루어져 있다.

또, 상기 분기선 궤도회로(7)의 점프선(24)이 형성된 분기부 구간의 우측단에는 그 분기선 궤도회로(7)의 양 레일에 접속되는 수신동조유닛이 복수개 형성되어져 제 1, 2 수신동조유닛(tu1,tu2')이 구성되어져 있으며, 그 제 1, 2 수신동조유닛(tu1,tu2')에는 각각 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')가 접속되어져 있고, 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')에는 제 1, 2 궤도계전기(R/L, R/L2')가 접속되어져 있고, 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')의 타단에는 전원공급부(PSU)가 접속되어져 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 T1구간 및 T2 구간에서 궤도를 검지하기 위해, 송신기(tx2)에서 AF 주파수를 발생시키고, 그 주파수를 송신동조유닛(tu2)에서 공진시킨다.

그러면, 그 공진 주파수는 수신동조유닛(tu1)에 인가되고, 저 임피던스를 제공함으로써 T1과 T3 구간의 궤도회로를 분리시킨다. 따라서, AF 궤도회로 주파수는 T1구간으로부터 T2 구간으로 전송되게 된다. 그 전송 주파수인 AF 주파수는 T1구간인 수신동조유닛(tu2)의 동조를 통해 수신기(rx2)로 전송되며, 궤도계전기(R/L2)를 구동시켜 궤도회로를 검지하게 된다.

또한, T1구간으로 인가된 AF 주파수는 다시 T2 구간으로 전송되는 바, 이때, 상기 점프선(24)을 통해 유입된 AF 주파수는 제 2 수신동조유닛(tu2')의 동조를 통해 제 2 수신기(rx2')로 유입되어 궤도계전기(R/L2')를 구동시킴으로써 또다른 궤도 회로를 검지하게 된다. 이러한 방식으로 각 궤도회로를 검지하게 되므로 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 사구간의 발생이 전혀 없게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 분기부에서의 궤도 회로 검지가 안되는 취약점을 보완하기 위해, 텅레일(3)과 직선궤도회로(5)간의 점프선(26)의 포인트에 의한 궤도회로 단속여부를 상기 포인트검지부(28)에서 검지함으로써 송신기(tx2)의 전원공급이 이루어지도록 구성되어져 있다.

따라서, 상기 포인트검지부(28)에서 포인트에 대한 검지가 이루어지지 않으면, 송신기(tx2)는 전원을 공급받지 못하게 되므로 궤도 검지의 신호가 생성되지 않으며, 그로인해, T1구간과 T2 구간에 위치된 수신기(rx2, rx2')에서 궤도 검지신호가 검지되지 않으므로 T1구간과 T2 구간에서의 궤도계전기(R/L2, R/L2')가 낙하하게 되므로 T1, T2 구간에 열차가 점유한 것으로 검지되게 된다. 따라서, 본 발명은 분기부에서 정확한 열차 점유 여부를 검지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치는 분기 선 궤도회로의 분기점에 점프선을 통한 전기적 접속을 행하고, 그 양단에 각각 물리적 절연을 바탕으로 분기선 궤도회로의 분기부 근처에 직선 궤도회로와, 분기선 궤도회로에 텅레일의 스위칭에 따라 선택적으로 폐회로가 구성되도록 하고, 그 복수개의 폐회로를 통해 전달된 AF 주파수를 각각 수신하기 위한 복수개의 수신기를 구성함으로써 레일회로상에 전혀 사구간이 존재하지 않으며, 정확한 열차의 점유 위치를 파악할 수 있도록 한 장점이 있다.

Claims (3)

1. 송신기(tx1)에서 발생된 AF 주파수를 공진시키기 위한 송신동조유닛(tu1)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 상기 송신기(tx1)의 타측단은 전원공급부(PUS)와 접속되어져 있고, AF 주파수를 수신하여 동조됨으로써 수신기(rx2)가 AF 주파수를 수신하도록 하는 수신동조유닛(tu2)이 상기 직선궤도회로(5)의 양 레일과 각각 접속되어져 있으며, 그 수신기(rx2)의 타측단은 상기 전원공급부(PUS)에 접속되어져 있고, 상기 수신기(rx1)는 궤도계전기(R/L)와도 접속되어져 있는 검지유닛이 일정간격으로 다수개 설치된 직선 궤도회로에 있어서,

   상기 직선 궤도회로의 소정 분기점에서 분기선 궤도레일이 설치되어져 있으며, 그 분기선 궤도레일의 양 레일간에 점프선에 의한 전기적 접속이 이루어져 있고, 그 전기적 접속부의 양단에 물리적 절연이 이루어지고, 그 전기적 접속부로부터 소정거리 이격된 위치에 복수개의 수신동조유닛(tu1,tu2')이 양 레일에 접속되고, 그 수신동조유닛에 각각 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')가 접속되어져 있으며, 제 1, 2 수신기(rx1,rx2')에는 궤도계전기(R/L,R/L2')가 접속되어져 있고, 동시에 전원공급부(PSU)가 접속되어진 검지유닛이 설치되어 직선 궤도회로의 어느 한 검지유닛의 송신기에서 발생된 AF 주파수를 점프선을 통해 검지함으로써 사구간이 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분기점에 구성된 텅레일에는 직선 궤도회로의 일측 레일과 점프선에 의한 접속 포인트가 형성되어져 궤도회로와의 단속을 행하는 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 직선 궤도회로의 상기 송신기(tx1)는 포인트 검지부(28)를 매개하여 전원공급부(PSU)와 접속된 것을 특징으로 하는 분기부의 무절연 AF 궤도회로장치.

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