KR20150011086A - 집전전압 안정화를 위한 집전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 급전선로로부터 유도되는 집전전압을 안정화시키기 위한 집전장치에 관한 것이다.

Description

집전전압 안정화를 위한 집전장치{Power Collecting Apparatus for Stabilizing Voltage Collection}
본 발명의 실시예는 급전선로로부터 유도되는 집전전압을 안정화시키기 위한 집전장치에 관한 것이다.
종래의 경우 집전장치에서 급전선로로부터 전력을 제공받는 픽업이 급전선로의 세그먼트 변환구간을 지날 때 유도전압이 급격하게 변하는 것을 막기 위해 픽업 뒷단에 레귤레이터 달아 전압을 안정화시켰다. 집전장치에 레귤레이터를 사용하면 전압이 충분히 안정화되지만 레귤레이터에서 소모되는 전력손실은 피할 수 없게 된다.
레귤레이터를 사용하지 않고도 픽업에 유도되는 전압을 안정화시키는 데에 주된 목적이 있다.
본 발명의 실시예는 픽업진행 방향(즉, 픽업을 장착한 열차 또는 자동차의 진행방향)으로 길이가 긴 픽업으로써 픽업의 길이가 급전선로 세그먼트의 전환 구간에 비해 상당히 길게 함으로써 급전선로에서 올라오는 자기장이 평균적으로 고르게 전달되도록 한다. 이로 인하여 픽업에 유도되는 전압이 비교적 일정해지도록 할 수 있다. 이로써 레귤레이터를 사용하지 않고도 안정적인 유도전압을 픽업 뒷단에 인가시킬 수 있게 된다.
레귤레이터를 사용하지 않고 유도 전압을 안정화시킬 수 있어서 레귤레이터 삽입으로 인한 전력손실을 피할 수 있다.
도 1은 급전선로(100) 위의 종래의 집전장치(110)의 형상을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 집전장치(110)의 측면에서 바라본 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 집전장치가 급전선로 세그먼트 상을 지나가는 경우 발생하는 문제를 기술하기 위한 도면이다.
도 4는 집전장치에 픽업을 장착하는 경우를 예시한 도면이다.
도 5는 종래의 집전장치(110)의 형상에 대비하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 집전장치(210)의 형상을 도시한 도면이다.
도 6의 (a)는 기존 집전장치의 형태를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 집전장치의 형태를 나타낸 도면이다.
도 1은 급전선로(100) 위의 종래의 집전장치(110)의 형상을 나타낸 것이고, 도 2는 종래의 집전장치(110)의 측면에서 바라본 형상을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예는 급전선로로부터 유도되는 집전전압을 안정화시키기 위한 방안으로 새로이 고안되었다. 일반적으로 도로 또는 철로에 깔리는 급전선로는 다수의 급전선로 세그먼트가 일렬로 배치되는 형태를 한다. 이러한 급전선로 상에서 전력을 공급받는 픽업은 일반적으로 도 1 및 도 2 와 같이 급전선로의 길이에 비해 짧으며 급전선로의 세그먼트 변환 구간에서 픽업에 인가되는 자기장이 작아 픽업에 유도되는 전압에 급격한 변화가 생긴다. 이때 순간적으로 전압이 높은 펄스파가 발생되어 픽업의 뒷단에 연결된 소자들을 상하게 할 수 있다.
도 3은 집전장치가 급전선로 세그먼트 상을 지나가는 경우 발생하는 문제를 기술하기 위한 도면이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 적색 네모로 표시된 구간에 집전장치가 지나가게 되면 구간에서 발생하는 자기장이 작아 집전장치에 유도되는 전압이 급격하게 적어져 유도 전압 불균형이 발생된다. 이 때 순간적으로 높은 펄스 전압이 인가되면 픽업 뒷단에 오는 소자들이 상할 가능성이 매우 높아진다.
도 4는 집전장치에 픽업을 장착하는 경우를 예시한 도면이다.
기존의 연구자들은 도 4에서 보인 바와 같이 regulator를 삽입하여 뒷단 전압을 안정화시키는 방식을 택하였다. regulator를 사용하면 집전부 뒷단 전압을 확실하게 안정화시킬 수는 있으나 regulator 사용으로 인한 전력손실을 초래하는 단점이 있다.
이를 방지하기 위해 레귤레이터를 픽업 뒷단에 연결할 수 있다. 그러나 레귤레이터를 사용함으로써 발생되는 전력손실을 피할 수가 없는 고질적인 문제가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 픽업진행 방향(즉, 픽업을 장착한 열차 또는 자동차의 진행방향)으로 길이가 긴 픽업으로써 픽업의 길이가 급전선로 세그먼트의 전환 구간에 비해 상당히 길게 함으로써 급전선로에서 올라오는 자기장이 평균적으로 고르게 전달되도록 한다. 이로 인하여 픽업에 유도되는 전압이 비교적 일정해지도록 할 수 있다. 이로써 레귤레이터를 사용하지 않고도 안정적인 유도전압을 픽업 뒷단에 인가시킬 수 있게 된다.
도 5는 종래의 집전장치(110)의 형상에 대비하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 집전장치(210)의 형상을 도시한 도면이다.
도 5의 본 발명의 실시예에 따른 집전장치(210)는 기존의 픽업과 다르게 급전선로(100)의 약 2배 이상의 길이를 갖는 장형 집전장치이다.
도 5에 도시하듯이, 본 발명의 실시예에서 집전장치(210)는 급전선로(100) 위에 놓인 집전장치(210)로서 페라이트 코어에 코일이 감긴 일반적인 기존의 집전장치 형태와 달리 급전선로(100)의 전환구간에 비해 매우 긴 것이 본 발명의 특징이다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 집전장치(210)가 장착된 열차 또는 자동차가 운행하면서 집전장치(210)가 급전선로(100)로부터 유도되는 자기장을 고루 받을 만큼 길다는 것이다.
도 6의 (a)는 기존 집전장치(110)의 형태를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 집전장치(210)의 형태를 나타낸 도면이다.
도 6에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 기존의 집전장치(110)의 구성과 달리 본 발명의 실시예에 따른 집전장치(210)의 길이가 길어 급전선로(100)의 세그먼트 변환 지점(620)을 지나도 집전장치(210)가 세그먼트 내의 다른 지점을 포괄하고 있어 평균적인 유도전압을 유지하며 자기장을 제공받을 수 있다. 따라서 본 발명을 사용하면 레귤레이터를 사용하지 않고도 집전장치(210) 뒷단의 전압을 안정화시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 복수 개의 세그먼트(Segment)로 구성된 급전선로의 상부에 위치하거나 상기 급전선로의 상부를 이동하는 집전장치에 있어서,
    폭이나 두께보다 길이를 길게 한 자성체; 및
    상기 자성체에 권취되고 상기 급전선로로부터 전달되는 자기장을 이용하여 전압을 유도하는 코일
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 집전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자성체는
    상기 자성체의 길이가 상기 급전선로의 세그먼트의 길이보다 2배 이상 길도록 설정된 것을 특징으로 하는 집전장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008178545A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Olympus Corp 無線給電システム、カプセル内視鏡、及びカプセル内視鏡システム
KR20110031257A (ko) * 2009-09-19 2011-03-25 한국과학기술원 전기자동차용 급전장치 및 집전장치
KR20110131934A (ko) * 2010-06-01 2011-12-07 김차현 비접촉 전원 공급 장치의 수전 모듈

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