• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.209-217
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• 1999

A catenary system should be designed to be an uniform elasticity over a span in order to maintain the lowest possible loss of contact between a pantograph and a contact wire. A elasticity disuniformity of a catenary can be regarded as a important design factor used for predicting the current collection performance for a catenary. There are a couple of formulas to calculate elasticity disuniformity of a catenary according to the literature survey, The effectiveness of these formulas is reviewed by performing catenary elasticity and loss of contact analysis for 5 different configurations of catenary systems using a beam element based FEM program, KRRI developed program, and the loss of contact by GASENDO, RTRI developed program, respective]y. The results reveals that these formulas are not suitable to predict the current collection performance for a catenary. Therefore, a new formula based on the standard deviation of the elasticity over a span is proposed in this study. The analysis results show that the new formula for an elasticity disuniformity of a catenary is very effective in predicting the current collection performance for a catenary.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.319-320
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• 2006

At this study, one of the electrical problems, arc characteristics according to loss of contact between a pantograph and a catenary, was analyzed. A characteristic of arc current is disappeared in a short period of time. Nevertheless, it has large current same as a surge, so that it has EMI/EMC problems. In the case of the electrical railway system, there is oscillation and de-wiring. The are current is generated by these problems. The result of this study can be used as a facility design to prevent a surge and needs to prove through actual field data in the main circuit of an electric train for a precise analysis about effect of are.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.410-418
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• 2015

VVVF 전동차 팬터그래프의 주습판은 전차선과 미끄럼 접촉에 의한 집전을 하면서 편마모 등 이상마모 현상이 나타나게 된다. 우천 시에는 윤활성분이 손실되어 주습판과 전차선과의 왕복운동에 대한 마찰저항이 급상승하여 국부적 마모가 가속화 된다. 내마모 특성을 가져야 하는 동계 주습판의 특성을 고려하여 합금설계를 통해 제작된 개선 주습판의 현차시험 결과 이상마모와 편마모가 발생하지 않았다. 개선된 주습판의 밀도향상은 Fe-Ti의 부석효과를 상승시켜 우기 시에도 우수한 내마모성 및 내아크성을 유지함으로써 이상마모 발생을 방지하였다. 또한, 기계적, 전기적 마모에 의한 주습판의 성분 및 조성변화가 일어나지 않았다. 주습판의 내마모성 향상에 기여함과 더불어 우기와 동절기 등 악 조건하에서 현차시험을 거치고 전차선과의 상관관계도 분석하여 전 전동차에 적용하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.98-100
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• 2011

High speed Train Systems are the energy supplied system via the pantograph through which the voltage and the current supplied by the catenary wire flow. The arc discharges generate owing to the contact loss between the catenary and the pantograph, and the electromagnetic fields radiate. There are many different phenomena between the static charges and the moving charges in view of the radiated electromagnetic fields. To calculate the electromagnetic filed about the moving charges, it is necessary to adapt Lorentz transformation. Actually, the particle which moves near the speed of light has the relativisitic phenomena. In addition, it is necessary to predict the electromagnetic field because the radiated electromagnetic field takes effect on the near electronic devices and the human beings. In this paper, we model the arc discharge into the dipole antenna model, adapt Lorentz transformation to the case that the electric railway cars move, and calculate the radiated electromagnetic field. By the calculation, we take the basis upon the electromagnetic prediction, and apply to the future research.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.339-346
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• 2012

철도차량의 집전성능 및 이선율에 대한 사전 평가는 철도차량의 고속화와 더불어 중요시되는 문제이다. 본 논문에서는 유연체 다물체 동역학 해석 기법을 이용하여 가선과 판토그래프 사이의 동적상호작용에 대한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 해석 모델에서 판토그래프는 강체로 모델링 하였으며, 가선계는 탄성 대변형체의 거동을 효과적으로 표현할 수 있는 절대절점좌표를 이용하여 구현하였다. 또한, 가선계와 판토그래프 간의 동적 상호작용의 표현을 위하여 서로간의 상대운동은 슬라이딩 조인트를 이용하여 구속하였다. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 철도차량의 주행 속도에 따라 발생하는 접촉력 및 이선율을 평가하였다. 개발 프로그램의 해석 모델 및 시뮬레이션에 대한 신뢰성은 가선계와 판토그래프의 동적 상호작용 시뮬레이션 방법에 대한 국제 규정인 EN 50318에 의하여 검증하였다. 해석 모델의 개발을 통하여 개발 중인 고속철도의 집전성능을 평가할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.502-502
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• 2007

전차선로는 각 경간마다 양단으로 지지점을 갖게 되므로 지지점에서의 탄성도와 경간중앙에서의 탄성도가 같을 수 없다. 이 두 지점의 탄성도의 차이를 나타내는 계수로 불균일율이라는 지수가 정의되어 널리 사용되어왔다. 이 불균일율은 전차선 장력과 경간 길이에 크게 영향 받는다. 그러나 드로퍼의 배치 간격에 따라서도 달라진다. 이 불균일율은 전차선로의 동적인 특성을 예측하는 하나의 변수로 활용되고 결국 집전 성능을 상대 비교하여 판단하는데 활용되며, 직접적으로는 드로퍼 간격을 설계하는데 있어서 중요한 파라미터로 사용되고 있다. 그러나 이 불균일율은 전차선로의 동적 성능을 적절히 반영하는 지수가 되지 못하고 있다고 판단하고 있다. 불균일율의 정의인 경간 중앙에서의 탄성율과 경간 끝 지정의 탄성율과의 단순한 차이 값의 크기만으로는 드로퍼의 수와 배치 간격에 따른 특성을 반영하지 못한다고 판단된다. 이를 여러 가지 다양한 케이스를 가정하여 탄성도 해석 프로그램을 이용하여 평가해본다. 평가 결과를 토대로 드로퍼 수에 따른 보정계수를 갖는 새로운 불균일율 평가 지수를 제시하고자 하며 이 새로운 지수가 기존의 지수보다 보다 집전 성능을 판단하는데 유용한 데이터가 됨을 증명한다. 또한 아울러 불균일율이 다른 가선 구조에 대하여 팬터그래프의 1단과 2단의 스프링 계수의 크기와의 조합과 상환 관계에 따른 집전 성능의 차이를 전차선로-팬터그래프 동역학 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 평가한다. 이를 통하여 불균일율에 따른 보다 적절한 팬터그래프 동역학 모델을 제시한다.

• 전기학회논문지
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• 제64권12호
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• pp.1776-1781
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• 2015

Electric power trains receive electric power from overhead cables via a pantograph system. Power collector system in trains increase the cross section of tunnel and require a massive coreless filter reactor in propulsion inverter because of the power disturbance by contact loss phenomenon of a train. In this paper we proposed a wireless train which can run to next station with charging energy of ultra-capacitor module block. We designed DC-DC converter to charge and discharge ultra-capacitor modules by using Next Train running test results and confirm the feasibility of the proposed system through simulation.