고속전철의 보조 전원 장치는 차량에 탑재되므로 소형화, 경량화 및 고신뢰성이 요구된다. 보조전원 장치중 Battery Charge는 고압의 직류전원(670Vdc)을 저압의 직류전원(83Vdc)으로 변환하여 객차(Trailer Car : 50kW) 및 동력차(Power Car : 10Kw)에 필요한 직류전원을 안정되게 공급하고 Battery Charger의 고장 발생 시를 대비해 Battery의 최적 충전상태를 유지해야 한다. 기술개발의 최종 목표는 고효율, 고신뢰성 밧데리 충전기 시스템 개발, EMI 저감, 부피와 무게의 소형경량화, 최적 스위칭 기술 및 회로 개발이다. IGBT에 대해 소프트 스위칭 기법을 사용하여 스위칭 손실 저감 및 소자의 스트레스의 저감으로 전력 변환 장치의 효율 향상과 소자의 신뢰성을 확보하였고, 스위칭 주파수를 높여 변압기나 인덕터등의 자기 소자의 크기를 줄였다. Battery Charger를 단일 모듈로 구성하기 보다 5kW 모듈을 여러개 조합한 다중모듈방법으로 병렬 운전하므로써 입출력 전류리플룰 감소시켰으며 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있었다.
고속철도는 상당히 복잡한 시스템이기 때문에 적절한 시스템엔지니어링 도구의 사용 없이는 추적관리에 드는 인적비용 및 시간이 만만치 않으며 오류가 생기기 쉽고 매우 비효율적이다. 따라서, 시스템 요건에 정의된 목표 성능을 달성하고 시스템간의 불일치를 최소로 하기 위해 체계적인 시스템 통합 절차를 제공할 수 있는 시스템 엔지니어링 데이터베이스 구축이 필요하다. 이 데이터베이스는 시스템 요건부터 시스템 기능, 컴포넌트, 평가 요건, 평가 결과까지 추적성을 갖도록 구축되어서 연계 관리를 가능하게 한다.
경부고속전철(KTX)의 운행은 서울-동대구간은 고속선에 의한 고속 운행을 실행하는 반면, 동대구-부산간은 기존선 전철화 및 선로 개량 사업을 통해 기존선을 운행한다. 그 결과 남서울, 북대전, 남대전, 및 북대구의 기존선과 고속선 연결부 인터페이스는 가장 중요한 검토 및 연구 대상으로, 기존선과 고속선 간의 속도 형상에 대한 호환성은 KTX 차량의 적절한 운행을 결정하는 기본 요소이며 또한 필수 요소로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 기존선과 고속선 신호 시스템의 호환성에 따른 속도 천이를 분석한다.
경부고속전철의 급전선에 의한 전력유도 대책을 위하여 건설 당시 정보통신부 고시에 의하여 시행되었다. 통신선에 장애를 유발할 수 있는 전자유도 대책을 위해서는 국가 기술기준에 의한 유도전압 한계치가 정해져 있고 현장 대책 상 이 제한치를 초과할 때에 필요한 것이므로 상기 정부 고시의 기술 근거에 의해 유도전압을 계산하여 조치하고 있다. 전기철도시스템에서 지역 구간상의 전력 공급을 위한 일정 거리마다 급전소가 시설되어 있어서 이로부터 전철에 전력이 공급되고 있다. 전철의 유도현상에 의한 유도전압 분포 분석을 위한 전국 구간 유도측정을 수행하여 급전구간에서의 유도전압 특성을 파악하였다. 구간 중심점상에서 낮아지는 전압에 대해 급전소 근접 구간에 이르렀을 때의 전압 상승 특성을 분석하였다. 급전소로부터 귀로되는 전류의 양이 집합됨으로 유도전압이 높아지고 거리가 멀어질수록 전압은 떨어진다. 유도대책을 전압 분석에 있어서와 차폐시설물의 연계 활용 시 이러한 전압의 영향성을 고려할 필요가 있다.
차륜없이 전자석에 의해 부상하고, 리니어모터에 의해 추진하는 시스템이다. HSST의 가장 큰 장점은, 접촉지짖에 의한 저소음 및 공기저항외에는 주행저항이 없기 때문에 고속주행이 가능하다. HSST도 당초에는 최고속도 200∼300km/h 정도의 시스템 HSST-200, HSST-300 타입을 목표로 개발을 진행해왔지만, 최근에는 급구배 및 급곡선 통과가 가능한 특성을 활용하여 도시내 교통을 대상으로 하는 최고속도 100km/h 정도의 시스템 HSST-100 타입 개발에도 주력함으로써 실용화에 달하고 있다. 경량전철로서의 취급하고 있는 시스템은 HSST-100 타입이다.(중략)
A formulation to perform static equilibrium and linear vibration analysis is presented in this paper. The formulation employs minimum number of equations of motion which are derived by using a partial velocity matrix. The static equilibrium analysis is performed first, then the linear vibration analysis is performed at the static equilibrium position. By using the formulation presented in this paper, static equilibrium and linear vibration analysis of a high speed electric train system are performed. A single bogie system, a power car vehicle, and a train system which consists of five vehicles are analyzed, respectively. Natural frequencies and a few lowest mode shapes of the two are identified in this paper.
A high-speed rail system represents a typical example of large-scale multi-disciplinary systems, consisting of subsystems such as train, electrical hardware, electronics, control, information, communication, civil technology etc. The system design and acquisition data of the large-scale system must be the subject under strict configuration control and management. Not only the requirements of the large-scale system dictate the contracts with the suppliers but also become the basis for the development process, project execution, system integration, and testing. The requirements database provide the system design specification of all development activities. Using the RDD-100, a systems engineering tool, the Korea next-generation high-speed rail program can establish requirements traceability and development process management in performing the enabling train technology development projects. This paper presents the results from a computer-aided systems engineering application to the Korea next-generation high-speed railway project. Especially, the focus of the study was on requirement management and PBS(Product Breakdown Structure) management.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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