• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.29-36
• /
• 2002

최근 들어 국내 전기철도가 고속 대용량화되고 새로운 전력반도체 기술이 전력변환장치에 채용되면서 이로 인해 AT급전계통에 전압강하 등 전력품질 문제가 대두되고 있다. 지금까지 급전계통의 전압강하 대책으로는 직렬콘덴서(SC)를 주로 설치/운용하였으나 기술적인 한계로 인해 충분한 효과를 달성하지 못하고 있으며 고조파 공진현상도 새롭게 문제시 되고 있다. 또한 신규 전기철도 건설에 따른 전철변전소 위치확보 문제와 운행선로에서의 수송량 증가에 따른 열차 증량편성 및 시격(열차운행시간 간격)단축으로 인한 부하 중대가 예상되고 있으며, 급전사고로 인한 인근 전철변전소로부터의 연장급전 운용 등도 고려해야 하므로 이에 따른 급전시스템의 전압강하 및 전력품질 보상 대책이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 보상대책 설비의 하나로 TSC방식 SVC를 전기철도의 AT 급전시스템에 적용하는 방안을 검토하고 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
• /
• 제51권6호
• /
• pp.255-261
• /
• 2002

Recently, traction motors in trains are supplied with single phase a.c. power. After this power is converted to d.c. power, it is inverted to three phase power to operate traction motors. As going through the process of the conversion, harmonic current is generated in train. The method of conventional analysis on harmonics, studied by RTRI, is modeled with equivalent circuit of ac AT-fed electric railroad system using by the distributed constant circuit. However, this circuit as two-port network model has some difference in comparison with real system. The reason why the conventional method is different from the real system is that the conventional method dose not include three conductor groups, that is catenary, rail, and feeder, and admittance between the conductors for line capacitance. Therefore, this method has a little error. This paper proposes new method to more effectively estimate Harmonic current. In this method, numerous components in electric railway are categorized and each component is defined as a four- port network model. The equivalent circuit for the entire power supply system is also described into a four-port network model with connections of these components. In order to evaluate the efficiency and the accuracy of a proposed method, it is compared with values measured in Kyung-Bu high speed line and ones calculated by the conventional method.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3594-3599
• /
• 2009

경부고속선에서 사용하는 열차제어시스템은 ATC, IXL, CTC로 분류되며, 열차 속도 제어 및 간격 제어에 관련된 ATC 정보는 UM71 AF 궤도회로와 BSP Loop를 통해 지상에서 차상으로 전송된다. 궤도회로를 통해 전송되는 정보는 주로 열차 운행에 직접적인 영향을 주는 운영 정보로 구성된다. 특히 BSP Loop를 통해 전송되는 정보는 터널, 차축온도 검지장치, 또는 절연구간과 같이 특수한 선로변 환경에 대해 추가적인 정보 전송을 필요로 하는 구간에서 사용된다. 본 논문에서는 경부고속선 개통 이후부터 현재까지 기존선과 고속선 연결 구간에서 주로 사용되는 UM71 AF 궤도회로의 BA형 동조 유니트 특성을 기준값과 측정값을 비교하여 분석하였다. 이러한 분석을 통해 BA형 동조 유니트가 설치된 구간의 궤도회로 장애와 같은 문제 발생시 원인규명 및 유지보수를 보다 쉽게 이룰 수 있을 것이다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.139-148
• /
• 2015

자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 L$\acute{o}$pez Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.275-280
• /
• 2008

Recently the railway safety is very important issue in Korea because there are lots of changes like the separation of operation and facility of national rail network, the inauguration of high speed train and Daegu subway fire accident. Railway safety management system is based on risk assessment of rolling stocks, electrical system, signaling, operation & maintenance and human element. With this process, railway risk will be reduced as low as reasonably acceptable level. Through risk assessment on accident data, this study predicted the current risk level of railway electrical system and presented the proper safety ensuring measures.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.237-246
• /
• 2019

전기기계식 제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 고속열차용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 EMB 구동 메커니즘을 제안하고, 해당 메커니즘을 만드는 기구장치 중 핵심부품인 기어 및 샤프트 부품들에 대한 구조 및 진동해석을 수행하였다. 한편 모델에 대한 동적 진동해석 결과 압부력이 가해진 상태에서 외부가진이 주어졌을 때 부재의 최대 응력이 항복강도 이내임이 확인되었다. 또한, 구조해석 결과 모터샤프트의 축 직경을 최대한 크게하는 설계가 강도 상 유리함을 확인하였으며, 기어와 편심샤프트를 고정하는 볼트에서 큰 전단응력이 발생할 수 있음을 확인하였다. 한편 해석모델의 메커니즘을 재현할 수 있는 시험장치를 제작하여 가장 취약한 부위인 고정 볼트부의 변형률을 구동 토크가 가해진 상태에서 측정하였다. 변형률 측정결과는 해석결과와 오차가 10% 이내로서, 해석모델의 정확도를 검증할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권3호
• /
• pp.572-579
• /
• 2014

As a non-linear time variant system, the four-quadrant line converter of an electric multiple unit (EMU) was expressed by linear time periodic functions near an operating point and modeled by a steady-state harmonic domain matrix. The components were then combined according to the circuit connection and relations of the feedback control loops to form a complete converter model. The proposed modeling method allows the study of the amplitude of harmonic impedances to explore harmonic coupling. Moreover, the proposed method helps provide a better design for the converter controllers, as well as solves the problem in coordination operation between the EMUs and the AC supply. On-site data from an actual $CRH_2$ high-speed train were used to validate the modeling principles presented in the paper.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.500-503
• /
• 2010

지금까지 궤도회로는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 열차의 위치 검지용으로만 사용하였으나 철도차량이 고속화 되면서, 지상신호의 한계를 극복하기 위하여 차상신호시스템의 사용이 일반화 되어가고 있다. 궤도회로의 전원은 직류나 고전압 임펄스를 사용하던 방식에서 가청주파수를 사용하는 고주파 교류궤도회로의 사용이 일반화 되고 있다. 철도도상도 환경과 궤도의 유지보수성 개선을 위하여 철근콘크리트 도상의 사용이 증대되고 있다. 철근 콘크리트 도상에서 고주파 교류궤도회로를 사용할 경우 도상의 내구성 향상을 위하여 사용되는 수많은 격자모양의 철근들로 인하여 전기적 절연에 의한 누설전류가 아닌 자기결합에 의한 손실로 인한 궤도정수의 변화를 초래할 수 있다. 본 논문은 철근콘크리트도상에서 AF(Audio Frequency)궤도회로를 사용하였을 경우 도상 철근에 의한 궤도회로신호의 영향과 손실을 시뮬레이션을 통하여 알아보고 이를 방지할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.618-624
• /
• 2017

현재 서울 및 대부분의 광역도시에서 운영 중인 전동차는 출퇴근시 높은 혼잡도로 인해 열차 운행시간이 상습적으로 지연되고 있는 실정이다. 그 중 정차역에서 승객들의 승하차 시간에 따른 지연 효과도 큰 영향을 미친다. 이번 연구에서는 승객 승하차 시간을 단축시킴으로써 도시철도의 표정속도를 향상시킬 수 있는 방안으로 광폭 출입문 시스템 개발을 수행하였다. 먼저 광폭 출입문의 폭을 정의하기 위해 시험을 통하여 크기별 시간 단축 효과를 확인하고, 주변 기기와의 간섭 효과를 고려하여 열차의 정위치 정차 성능 향상을 조건으로 최적 사이즈를 정의하였다. 그리고 출입문 크기의 변경으로 인한 차량구체의 구조 특성이 바뀌게 되므로 구조 해석을 통해 구조 안정성을 확인하였다. 다음으로 광폭 출입문 시스템의 상세 설계를 진행하고 시작품을 제작하였으며 기능 시험과 내구 시험을 진행하여 제시한 설계안의 타당성을 검증하였다. 본 연구의 체계적인 개발 과정을 통해 향후 표정속도 향상을 위한 방안으로 광폭 출입문 적용시 출입문 크기 정의부터 시스템 제작까지 설계 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.76-80
• /
• 2006

The Optimization has been performed to search an economical running pattern in the view point of trip time and energy consumption. Fuzzy control model have been applied to build the meta-model. To identify the structure and its parameters of a fuzzy model, fuzzy c-means clustering method and differential evolutionary scheme are utilized, respectively. As a result, two meta-models for trip time and energy consumption were constructed. The optimization to search an economical running pattern was achieved by differential evolutionary scheme. The result shows that the proposed methodology is very efficient and conveniently applicable to the operation of railway system.