• 제목/요약/키워드: Return current harmonics

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전기철도시스템에서 궤도회로 측면의 귀선전류 고조파 분석 (Analysis of Harmonic Frequency for Return Current on the Track Circuit in Electrical Railway System)

  • 백종현
    • 전기학회논문지
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    • 제61권5호
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    • pp.698-704
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    • 2012
  • Electric power used in electrical vehicles flows into the substation through the feedback circuit, track circuit. Due to these power conversion equipments in electrical railroads, return current contains harmonics, and it should not affect other communication lines. In this paper, based on the return currents, we measured harmonics and analyzed an influence in railway equipments due to the harmonics. For analysis, we utilize the measured values of return currents measured in track circuits, and predictive values of those compared to the earth methods between the existing electrified sections. Applying the regulations used for Gyeongbu HSL(High Speed Line), the results of measured harmonics have found to be acceptable.

ITX 차량 운행에 의한 AF 무절연 궤도회로의 귀선전류 영향 분석 (Analysis of Return Current Effect for AF Non-insulated Track Circuit in ITX Vehicle Operation)

  • 백종현;김용규;윤용기;장동욱;신동호
    • 전기학회논문지
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    • 제62권4호
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    • pp.584-590
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    • 2013
  • Depending on the operating characteristics, track circuit is installed for the purpose of control directly or indirectly of the signal device, point switch machine and other security device. These are mainly used for train detection, transmission of information, broken train detection and transmission of return current. Especially, the return current is related to signal system, power system and catenary line, and track circuit systems. It is one of the most important component shall be dealt for the safety of track side staff and for the protection of railway-related electrical system according to electrification. Therefore, an accurate analysis of the return current is needed to prevent the return current unbalance and the system induced disorder and failure due to an over current condition. Also, if the malfunction occurred by the return current harmonics, it can cause problems including train operation interruption. In this paper, we presented measurement and analysis method at return current and it's harmonics by train operation. By the test criteria, we evaluated for safety. Hereafter, it is expected to contribute to the field associated with it.

고속열차 운행에 따른 호남고속철도 궤도회로 귀선전류 영향 분석 (Analysis of Return Current Effect for Track Circuit on Ho-Nam high Speed Line)

  • 백종현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권5호
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    • pp.1110-1116
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    • 2017
  • 동작 특성에 따라 궤도회로 장치는 신호기 장치, 선로전환기 및 기타 안전과 관련된 장치의 직접 또는 간접 제어를 위해 설치되며, 주로 열차의 검지, 지상에서 차상으로 제어정보 전송, 궤도 깨짐 검지 및 귀선 전류 전송에 사용된다. 특히 귀선 전류는 신호시스템, 전력시스템 및 전차선 및 궤도회로장치와 관련이 있다. 신호시스템에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나인 귀선 전류는 선로변 유지보수자의 안전 및 전철화에 따른 철도 관련 전기시스템의 보호를 위해 적합하게 처리되어야 한다. 따라서, 과전류 상태로 인한 귀선 전류 불평형과 시스템 유도 장애 및 고장을 방지하기 위해서는 귀선 전류의 정확한 분석이 필요하다. 또한, 귀선전류 고조파에 의해 오동작이 발생하면 열차 운행 중단 등의 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 귀선 전류 측정 및 분석 방법을 제시하고 고속열차 운행에 따른 호남고속철도 노선에서의 귀선전류 고조파 시험 결과를 제시하고 있다.

KTX산천 귀선전류고조파가 일반선 TI-21형 AF궤도회로에 미치는 영향분석 (Effect Analysis of Classical Line TI-21 type Audio Frequency Track Circuit from KTX Sancheon Return Current Harmonics)

  • 최재식;김희식;박주훈;김범곤
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.38-45
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    • 2016
  • KTX산천 고속차량에서 사용하는 전력변환시스템은 전력전자기술, 고속 대용량 반도체소자 및 마이크로프로세서의 기술발달에 힘입어 높은 성능과 효율, 안전성, 에너지 소비측면에서 뛰어난 제어능력을 갖추게 되었다. 하지만 고속스위칭소자인 IGBT를 사용함에 따라 발생하는 고조파로 인해 전기차량은 물론 변전소, 신호시스템, 데이터전송 및 감시시스템 등 선로변 신호설비에 문제를 야기시켰다. 특히 전력변환장치의 정수배 부근 주파수에서 발생하는 귀선전류고조파의 영향으로 TI-21 무절연AF궤도회로가 부정 동작하는 사례가 발생되었다. 본 논문은 고속전기차량과 궤도회로간 귀선전류고조파 이동경로 분석을 위하여 실제 현장에서 측정 및 분석방법을 제시하였다. 이러한 분석결과는 향후 신규로 도입되는 고속전기차량, AF궤도회로, 공동접지망 설계 시 폭넓게 반영될 것으로 기대된다.

전기철도 구간에서의 철도차량 운행에 따른 연동장치 고조파 분석 (Harmonic Frequency Analysis of Interlocking System for Rolling Stock Operation in Electrical Railroads)

  • 백종현;김용규;오세찬;이강미;조현정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.3610-3616
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    • 2011
  • 전기철도는 전차선을 통해 차량을 구동할 수 있는 전력을 공급하며, 공급된 전류는 선로 및 접지망을 통해 변전소로 귀환한다. 전기철도 구간에서 철도차량의 운행에 따라 사용된 부하전류는 귀환회로인 궤도를 통해 변전소로 유입한다. 철도차량에서 사용되고 있는 전력변환장치 때문에 부하전류에는 고조파가 함유되고 이러한 고조파 전류가 열차제어시스템에 영향을 주지 않아야 한다. 본 논문에서는 신규로 건설된 전기철도 구간에서 철도차량 운행에 따라 발생되는 고조파가 연동장치에 영향을 주는 지 확인하기 위하여 시험한 결과를 제시하고 있다. 신호기계실에 설치되는 연동장치에 철도차량 운행에 따라 고조파 영향이 있는 지 확인하기 위하여 본 논문에서의 시험은 철도차량이 운행되는 선로변 설비에서 연동장치로 연결되는 부분에서 수행되었다.

순시 정전 시 역률 개선 회로의 동작 특성에 관한 연구 (A Study on the Operational Characteristics of PFC at Instantaneous Power Interrupt)

  • 이해돈;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.390-396
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    • 2004
  • 최근 설비에 대한 고 역률과 저고조파의 요구가 증가하고 있어 국제적으로 고조파에 대한 규제가 강화되고 있다. 고조파를 줄이고 규제에 적합하기 위하여 역률 개선(PFC) 회로가 일반적으로 사용되어지고 있다. 이러한 역률개선 (PFC)회로의 제어방법으로 중, 대용량 스위칭 전원장치에 가장 적합한 것으로 알려진 평균 전류 제어방식이 가장 많이 사용되어지고 있다. 그러나 순시 정전이 된 후 복전 시 역률개선회로의 스위칭 소자가 빈번하게 파손이 되고있다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 원인을 규명하고 해결 방법을 제안하였다.

중대형 리튬폴리머 2차전지용 충방전기 개발 (Design of a cycler system for large capacity lithium-polymer battery)

  • 오동섭;오성업;이종윤;박민호;성세진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.82-86
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    • 2004
  • In this paper, a cycler system for the Lithium-Polymer battery with the large capacity of 120Ah is presented. This system is constituted as the two units for the charging and discharging. The Lithium-Polymer battery should be charged in CC and CV mode, and it is required a very high precision control of the voltage and current for the charging unit. To decrease the switching noises and harmonics, parallel operation method is adopted and utilized in the power conversion module. The discharging unit has a link AC system function to return the discharging energy of battery to AC line and has comparatively less thermal loss. These units are designed to be controlled and monitored by personal computer. The total system for the battery charging and discharging is described and presented.

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Highly Linear Wideband LNA Design Using Inductive Shunt Feedback

  • Jeong, Nam Hwi;Cho, Choon Sik;Min, Seungwook
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권1호
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    • pp.100-108
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    • 2014
  • Low noise amplifier (LNA) is an integral component of RF receiver and frequently required to operate at wide frequency bands for various wireless system applications. For wideband operation, important performance metrics such as voltage gain, return loss, noise figure and linearity have been carefully investigated and characterized for the proposed LNA. An inductive shunt feedback configuration is successfully employed in the input stage of the proposed LNA which incorporates cascaded networks with a peaking inductor in the buffer stage. Design equations for obtaining low and high impedance-matching frequencies are easily derived, leading to a relatively simple method for circuit implementation. Careful theoretical analysis explains that input impedance can be described in the form of second-order frequency response, where poles and zeros are characterized and utilized for realizing the wideband response. Linearity is significantly improved because the inductor located between the gate and the drain decreases the third-order harmonics at the output. Fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS process, the chip area of this wideband LNA is $0.202mm^2$, including pads. Measurement results illustrate that the input return loss shows less than -7 dB, voltage gain greater than 8 dB, and a little high noise figure around 6-8 dB over 1.5 - 13 GHz. In addition, good linearity (IIP3) of 2.5 dBm is achieved at 8 GHz and 14 mA of current is consumed from a 1.8 V supply.

Inductive Shunt 피드백을 이용한 고선형성 광대역 저잡음 증폭기 (Highly Linear Wideband LNA Design Using Inductive Shunt Feedback)

  • 정남휘;조춘식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1055-1063
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    • 2013
  • 저 잡음 증폭기는 RF 수신단의 필수적인 요소이며, 다양한 무선시스템에서 사용하기 위하여 넓은 주파수 범위에서 동작하도록 요구된다. 전압 이득, 반사 손실, 잡음 지수, 선형성과 같은 중요한 성능지표들을 신중히 다루어서, 제안하는 LNA의 주요한 성능으로 역할을 하게끔 한다. Buffer 단에서 peaking 인덕터를 사용하며 전체적으로 cascade 구조로써 inductive shunt feedback을 LNA 입력 단에 성공적으로 적용하였다. 광대역 정합 주파수를 얻기 위한 설계식은 상대적으로 간단한 회로구성을 통해 도출된다. 입력 임피던스의 주파수 응답 분석을 위하여 pole과 zero를 광대역 응답을 실현하기 위한 특성으로 기술하였다. 입력 단에 게이트와 드레인 사이의 인덕터는 출력의 3차 고조파를 감소시킴으로 선형성을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 회로를 $0.18{\mu}m$의 CMOS 공정으로 제작하였고, Pad를 포함한 광대역 LNA의 칩 면적은 $0.202mm^2$이다. 측정 결과는 1.5~13 GHz에서 입력손실은 -7 dB 이하이고, 전압 이득은 8 dB 이상이며, 잡음 지수는 6~9 dB 정도이다. 그리고 IIP3는 8 GHz에서 2.5 dBm이며, 1.8 V 전압에서 14 mA 전류를 소모한다.