DOI QR코드

DOI QR Code

Development of Local Ground Pantograph for Power Supply to Wireless Mountain Trams

무가선 산악트램 급전을 위한 지상 집중식 급전장치 개발

  • Received : 2020.01.20
  • Accepted : 2020.04.03
  • Published : 2020.04.29

Abstract

In domestic mountain resort areas, a catenary system cannot be installed for the protection of the natural environment and view. Therefore, mountain trams must be operated wireless. In this study, a local ground pantograph, which supplies electricity to the battery on board, was developed for this purpose, and its performance was verified by tests. The system is installed on ground at stops or repair shops. While a bogie goes to the pantograph, the arms and collection shoes are raised by a spring force to make contact with the collection bar under the bogie so electric power can be supplied to the battery. Because it is a local ground type, it does not require a roof pantograph and catenary system. The system enables the mountain tram to run wireless. In addition, there is no separation and arc because it collects current while standing at stops or shops. The system has a long life because moving contact, which generates wear and damage to shoes, is avoided. The insulation resistance was above the criteria of 10 ㏁, and there was no abnormal temperature increase when a current of 335A was supplied for one hour.

국내 산악 지역 자연공원에서는 자연 환경과 주변 조망을 보존하기 위해 전차선의 설치가 불가하다. 따라서 산악 트램은 무가선으로 운행되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 차량의 추진 배터리에 전기를 공급할 수 있는 지상 집중식 급전장치를 개발하고 동작 및 기능 시험을 실시하여 성능을 검증하였다. 개발한 지상 집중식 급전장치는 검수고 또는 정거장의 한 지점에 고정 설치되어 있으며, 차량의 대차가 진입하여 정차하면 스프링 장력으로 암과 집전 슈를 올려 대차 하부에 있는 차량측 집전 바와 접촉하고, 전기를 흘려 배터리에 전력을 공급한다. 지상 집중식이므로 차량 지붕 위의 집전장치와 전차선이 필요 없게 되고, 산악트램은 무가선 상태로 운행을 할 수 있다. 정거장이나 검수고에서 움직이지 않고 정지한 상태에서 집전하므로, 이선이나 아크 발생이 없다. 집전 슈의 마모나 손상을 초래할 수 있는 가동 접촉면이 사라지게 되므로 집전장치 수명이 연장되는 장점이 있다. 시험 결과에 따르면, 절연저항은 기준치인 10㏁ 이상이었고, 전류 335A를 1시간 동안 일정하게 공급하여도 이상 발열이 없음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. S. I. Seo, H. S. Mun, J. H. Moon, M. E. Suk, "Development of Bogie for Running on Steep Gradient and Sharp Curve Track", Journal of Rail and Rapid Transit, Vol.232, No.4, pp. 1121-1134, Dec. 2017. DOI: https://doi.org/10.1177/0954409717709108
  2. S. I. Seo, J. J. Park, M. Sagong, H. S. Na, C. Y. Lee, J. S. Lee, "Survey of state-of-arts of technologies on mountain railway and proposal of concept design of mountain tram", Railway Journal, Vol.15, No.6, pp. 53-58, Dec. 2012.
  3. Stadler. Three part rack-and-pinion articulated multiple unit, Available From: http://www.staler.com (accessed Aug. 19, 2019)
  4. Review Board of Railway Technology, "Pantograph of electric car", Korea Railway Standards, KRS AP 0001-07(R), pp. 2-5, 2006.
  5. S. H. Lee, Y. S. Kang, H. C. Hwang, S. W. Han, Y. G. Oh, "Development of Wireless Tram and Embedded Rail Track System in Korea", KSCE Magazine, Vol.60, No.6, pp. 57-61, June 2012.
  6. J. H. Lee, J. H. Kim, C. B. Park, S. M. Jeong, S. G. Lee, S. H. Lee, B. S. Lee, "Application of wireless power supply system to actual wireless tram", Korean Railway Technology, Vol.50, pp. 23-26, Nove. 2013.
  7. R. G. Jeong, Y.S. Kim, S. H. Park, B. S. Lee, K. H. Choi, "A development of the third rail current collecting shoegear for the light rail transit", Journal of the Korea Society for Railway, Vol.3, No.4, pp.185-193, December, 2000.
  8. Y.S. Kim, R. G. Jeong, S. H. Park, N. U. Baeg, "Characteristics of 3rd rail type power collector for the rubber-tired AGT light rail vehicle", Proceedings of 2004 Spring Conference of Korean Society for Railway, Korean Society for Railway, pp.832-836, June 2004.
  9. SGS. Test certificate of ground pantograph, SGS-R18-1933 -KR00, SGS Korea Co. Ltd., pp. 1-27, Oct. 2018.
  10. T. Y. Jeong, Test method for vibration of parts of railway rolling stocks, Korea Standards KS R 9144, Korean Angency for technology and standards, Korea, pp. 3-10, 2014.