• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1020-1026
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• 2011

전차선은 철도 전기차량에 전기를 안정적으로 공급하기 위한 시설물로서, 차량이나 외부요인에 의한 전차선의 변형 및 파손을 검지하여 전기철도 시설물 규정에 따라 최적의 상태로 유지해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 전차선 마킹을 위한 라인레이저와 고속카메라 간에 기하학적 구성을 이용하여 3차선 거리측정방식으로 전차선 높이와 편위를 측정하기 위한 시스템 개발에 관하여 기술하였다. 전차선 거리 측정방법은 이미지 상에 마킹된 전차선 프로파일의 픽셀위치를 삼각함수 기법을 적용하여 카메라와의 전차선간에 각도를 계산하였으며, 카메라는 랜즈 왜곡 및 심도, 원금감 등에 따라 측정대상에 대한 픽셀 해상도가 다르므로 전차선 위치변화에 따른 픽셀당 각도 분해능을 적용하였다. 또한 전차선은 조가선과 급전선등과 같은 다른 전기배선보다 가장 아래에 설비되어 있는 특징을 이용하여 FPGA 상에서 전차선에 마킹된 레이저 프로파일 데이터를 고속으로 추출하여 처리하였다. 개발시스템은 전차선 시설물 평가기준에 따라 전차선 높이, 편위 측정데이터를 실시간 분석하여 이상구간에 대한 실시간 자동화 진단기능을 수행토록 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1071-1072
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• 2008

본 논문에서는 고속철도 전차선로 드롭퍼 와이어의 파단현상에 대해 분석을 통하여 철도운행의 안정성 향상을 위한 기초연구를 수행하였다. 300km/h로 주행하는 KTX의 판토그래프와 전차선이 직접 접촉하면서 발생되는 기계적 피로도의 누적으로 인한 증가로 경부고속선 전차선로 시스템의 장애사고 예방을 목적으로 하고 있다. 추후, 고속철도 전차선로 드롭퍼 수명한계 측정으로 유지보수관리 체계 효율화와 분석된 파단원인을 바탕으로 드롭퍼 구조개선 방안을 마련하여 합리적 개량방안 수립을 하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.7-13
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• 2014

팬터그래프와 전차선 사이의 이선을 유발하는 주요 요인은 팬터그래프로 인하여 전차선에 야기되는 파동의 전파와 반사 그리고 열차 진행방향의 전차선로 강성변화이다. 본 논문의 목적은 200km/h급 일반철도와 300km/h급 고속철도에서 이선을 효과적으로 줄이기 위하여 앞서 언급하였던 두 가지 요인 중에서 어느 쪽을 중요하게 고려해야 하는지를 분석하는 것이다. 고속철도 경우에는 파동의 전파와 반사가 강성 변화에 비하여 집전성능에 영향을 더 크게 미친다. 증속을 위해서는 드로퍼 경량화와 전차선 고 장력 부여를 위한 고 강도 전차선 개발이 필요하다. 파동전파속도를 향상하기 위하여 조가선의 장력을 증가시키면 오히려 집전성능을 악화할 수 있음에 유의해야 한다. 200km/h급 일반철도의 경우에는 전차선로 강성 변화가 파동 전파 및 반사에 비하여 집전성능에 영향을 더 미치므로 강성변화를 완화시키기 위하여 경간길이 축소, 전차선로의 장력 증가 및 드로퍼배치 최적화가 필요하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.447-453
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• 2012

본 논문은 경부 고속선과 같이 사전이도가 주어지는 기설 전차선로에서 전차선 장력만을 증가시켜 임시적인 속도 향상 도모하는 경우에 팬터그래프와 습동하는 전차선의 접촉 평면상의 기하학적 형상의 변화가 어떻게 될 것인가를 검토한 것이다. 검토를 위하여 우선 사전이도가 있는 경우에도 정확히 드로퍼 길이를 계산해 낼 수 있는 드로퍼 길이 계산 수식에 대하여 알아보았다. 다음으로 드로퍼 길이 계산 수식을 프로그램화한 전용계산 프로그램을 이용하여 경부고속선 전차선로의 49.5m 경간을 대상으로 전차선 장력을 20kN에서 23kN 및 25kN으로 증가시켰을 때 사전이도량의 변화를 계산하여보았다. 그리고 경부 2단계 구간 현장에서 실제 장력 증가 실험을 실시하여 사전이도량의 변화를 측정하였다. 측정 결과는 계산 값과 비교 검토를 수행하였으며, 결론적으로 전차선 장력을 증가시켜도 기하학적 형상의 변화는 미미하며 집전 성능에 별 영향이 없을 것임을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.69-74
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• 2008

동절기 전차선의 서리와 결빙은 매우 심각한 문제를 발생시킬 수 있다. 팬터그래프의 집진 스트립의 기계적 표면과 전차선 사이에 서리 또는 결빙으로 인한 아크가 발생하게 된다. 이에 따른 전기적 저항은 팬터그래프와 전차선 사이의 전류의 풀질을 감소시킨다. 해빙시스템은 통절기 전차선의 서리와 결빙을 녹이는 역할을 한다. 해빙시스템의 원리는 전차선의 임피던스의 Joule열을 이용하여 서리와 결빙을 제거하는 것이므로 전차선의 온도는 인가전류가 증가할수록 증가하였으며, 풍속이 증가할수록 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.105-106
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• 2008

전기철도에서 전차선은 차량에 직접 전력을 공급하는 설비로서 철도차량 운행 시 전차선의 사고를 예방하는 것은 매우 중요하다. 본 논문은 한국과 영국의 전기철도 전차선로의 안전성을 비교하기 위하여 영국의 전차선 안전성 분석 보고서와 한국의 전차선의 장애사례에 대한 데이터를 검토하였다. 분석한 데이터는 Fault Tree Analysis(FTA) 알고리즘에 적용하여 시스템의 신뢰도를 산정하는데 사용하였다. 이를 통해 전기철도 급전시스템의 사고율을 산정하여 각 요소별 및 전체 시스템의 신뢰도를 산정할 수 있었으며, 이는 유지보수주기 결정, 교체필요 요소의 결정 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.569-574
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• 2008

전차선과 팬터그래프는 물리적인 접촉을 통하여 전동차에 전력을 공급하는 장치로, 전동차가 안전하게 운행할 수 있도록 기술적인 규정에 따라 정밀하게 시공되어야 한다. 전차선의 편위 및 높이는 여러 가지 외부 환경요소에 의하여 상태가 변화하며, 허용치를 초과한 진차선의 편위 및 높이는 높은 아크와 순간적인 전기 단전을 유발한다. 이는 팬터그래프와 전차선에 큰 손상을 주며 고장과 사고의 원인이 된다. 따라서 주기적으로 전차선의 상태를 점검하여 유지 및 보수를 할 수 있는 측정 장치의 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 전차선의 높이 및 편위 검측 시스템에 관하여 기술하였다. 검측 시스템은 Acuity사의 AR4000레이저 거리측정기와 AccuRange 라인 스캐너를 사용하여 전차선 높이 및 편위를 측정한다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.76-81
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• 2000

972년 태백선을 시작으로 우리나라에 전기철도가 도입된 이래 수도권에 전기철도가 건설되어 운행되어왔고 최근에는 수도권 광역 전철망, 충북선 전철화, 경부선 전구간의 전철화 등 기존철도의 전철화 사업이 지속적으로 추진되고 있다 한편으로 경부고속철도의 건설과 함께 기존철도의 운행속도 향상, 시스템 보호 및 유지 보수의 현대화 등이 과제로 등장하였고 이를 해결하기 위하여 최신 전차선로 설비의 도입 등과 함께 전철 시스템의 전반적 기술검토의 필요성이 제기되었다.(중략)

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2010

전차선과 팬터그래프는 전기철도차량에 전력을 공급하기 위해 사용된다. 전기철도차량 운행 시 전차선과 팬터그래프 사이의 불안정한 접촉에 의하여 아크가 발생하며 이는 고장 및 사고의 원인이 된다. 따라서 아크를 검출하고 전차선 유지보수를 위한 아크 검측 시스템의 필요성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 전차선 아크 검측 시스템의 개발에 관하여 기술하였다. 아크는 광 검출기를 이용하여 간접 측정하며 가선 전압/전류, 전차선의 높이, 주행속도, 발생위치와 온/습도를 동영상과 함께 저장한다. 개발된 시스템은 서울-동대구간 하행선에서 시험 검측하고 평가하였다. 실험 결과, 아크 발생 및 강도는 가신 전압/전류, 팬터그래프의 높이, 속도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.566-569
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• 2018

철도 전차선 구조에 고주파 전력을 인가할 수 있는 전력선 커플러에 대해 분석하였다. 전차선 구조는 고압의 환경에서 보조전원을 공급하기가 어렵고, 먼 거리까지 전력을 전달하는 방법이 필요하다. 이를 위해 코어를 사용하지 않는 로고스키 코일에 공진을 활용하는 방법을 제안하였다. 조가선, 전차선, 드로퍼로 구성된 간이 전차선 구조를 제작하였고, 여러 사이즈의 커플러를 제작하여 조가선에 연결한 다음 일정 거리만큼 떨어진 두 커플러의 전달 특성을 비교하였다. 가장 성능이 좋은 커플러에 매칭 회로를 적용하여 측정한 결과, 2.5 m 거리에서 53 %의 전달 효율을 나타내었다. 제안하는 방법은 전차선과 같은 특수한 구조물에서 기존의 도선을 활용하여 보조전원을 인가할 수 있음을 보여준다.