A study on the wire reduction design and effect analysis for the train vehicle line

철도차량 배선절감 방안 및 효과분석에 관한 연구

The railway is a public transportation system that provides large-scale passenger transportation and service, whose reliability and safety is the top priority. The wiring of railway vehicles is classified into train control lines (train lines) and communication lines. The train lines are used for input / output signals related to vehicle driving and safety functions, and the communication lines are used for the input / output signals for passenger services such as broadcasting. In order to measure the reliability of railway vehicles, a train line is applied to the input / output interface of the control signals between the electric control devices in the vehicle, and there are many electromechanical devices such as relays and contactors for the control logic. In fact, since the vehicle control circuit is composed of several thousand contacts, it is difficult to check for errors such as contact failure, and it is impossible to check the real-time status, so a lot of manpower and time is required for regular maintenance. Therefore, we analyze the current state of the train line design of the electric equipment used for driving and services in domestic railway cars and propose three wiring reduction methods to improve it. Based on the analysis of domestic electric vehicles, it was confirmed that the wiring reduction effect is 35% or more.

철도는 대규모 승객 수송과 운행서비스를 제공하는 공공교통수단으로 시스템의 신뢰성과 안전성의 확보가 최우선적으로 요구된다. 철도차량의 배선은 제어신호선과 통신선으로 분류되며, 제어신호선은 차량주행 및 안전기능과 관련된 입출력 신호를, 통신은 방송 등 승객서비스에 대한 입출력신호에 사용되고 있다. 철도차량 신뢰성확보 방안 중 한 가지 방법으로 차량내 전장장치간 제어신호의 입출력 인터페이스로 train line을 적용됨에 따라, 제어회로 구성을 위하여 릴레이, 컨택터 등의 전기기계식 소자가 다수 적용되어 있다. 실제로 편성 내 차량제어논리가 수 천 접점으로 구성됨에 따라 접점 불량 등 고장시 오류확인이 어렵고, 실시간 상태확인이 불가능함에 따라 정기적인 유지보수에 많은 인력과 시간이 투입되어야만 한다. 본 논문에서는 국내 철도차량내 주행 및 안전기능과 관련된 전장품의 제어기간 제어신호선 설계현황(종류, 복잡도)을 분석하고, 설계를 단순화하여 제작양산성과 유지보수 효율성을 향상시키기 위한 3가지 제어배선절감 방안을 제안하였다. 적용결과 국내 4량 1편성의 전동차에 적용시, 약 35% 이상의 배선절감 효과를 확인하였다.