KR101889428B1 - 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법 - Google Patents

과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치는 고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비되어 있으며 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 처리하는 파형 처리부 및 상기 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부로부터 전달받은 상기 과도 과전압 파형 및 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간에 따라 상기 고장점을 표정하는 고장점 표정부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 교류전기철도 급전회로에서 단선 고장 또는 지락 고장시 전차선 등의 전선에 발생하는 과도 과전압을 이용하여 고장점 표정위치의 표정 정밀도를 향상시키고 고장점의 빠른 탐색과 복구를 수행할 수 있다.

Description

과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법{FAULT LOCATOR AND METHOD USING TRANSIENT OVERVOLTAGE DETECTION FOR AC RAILWAY POWER SUPPLY CIRCUIT}
본 발명은 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전차선로에서 교류급전회로의 접지고장 또는 단락고장 장소를 규명하기 위해 고장점을 표정하고 그 위치의 정밀도 향상을 높이기 위한 것으로 단락 또는 지락 고장시 전차선에 발생하는 과도전압을 고장점의 양측에 위치하는 2개소의 변전포스트(변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소)에서 검지하고 이것을 검지했을 때의 도달시간차이를 이용하여 고장점을 표정하는 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 교류전기철도 급전회로에서는 전차선로에서 접지고장 또는 단락고장이 발생한 장소를 규명하기 위해 고장점 표정을 수행하고 있다.
종래의 전차선로의 고장점 표정 방식을 나타낸 도면인 도 6을 참조하면, 종래의 고장점 표정장치는 고장점 양측에 위치하는 변전포스트들에 구비된 단권변압기(AT)의 중성점 전류는 각각의 단권변압기로부터 고장점까지의 거리에 거의 반비례하는 특성을 이용하여 고장점을 표정한다.
그러나 이러한 종래의 고장점 표정장치의 고장점 표정위치는 그 오차가 선로 임피던스와 고장전류의 흡상정도에 따라 수km 이상이 되기 때문에 고장점의 탐색과 복구에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 이로 인해 고장점의 복구가 늦어지면 철도 교통을 이용하는 승객들의 편의성이 크게 저하되고 안전사고 발생의 위험이 증대할 뿐만 아니라 고장점 복구를 위해 다수의 복구인원이 투입되어야 하고 많은 시간이 소요되기 때문에 철도 운용의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1628971호(등록일자: 2016년 06월 02일, 명칭: 교류 전기 철도 급전 시스템의 시각 동기 기술을 적용한 보호 계전기 고장점 표정 시스템 및 그 방법)
본 발명은 교류전기철도 급전회로에서 단락 고장 또는 지락 고장시 전차선 등의 전선에 발생하는 과도 과전압을 이용하여 고장점 표정위치의 표정 정밀도를 향상시키고 고장점의 빠른 탐색과 복구를 수행할 수 있도록 하는 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치로서, 고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비되어 있으며 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 처리하는 파형 처리부 및 상기 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부로부터 전달받은 상기 과도 과전압 파형 및 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간에 따라 상기 고장점을 표정하는 고장점 표정부를 포함한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 파형 처리부는 상기 교류전기철도 급전회로를 매개로 상기 고장점으로부터 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 상기 고장점 표정부로 전달하는 파형 입력부 및 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간을 상기 고장점 표정부로 유선 또는 무선 방식으로 전달하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 파형 처리부는 지락 고장 또는 단락 고장 발생시간의 오차를 줄이기 위해 자체 구비된 타이머 및 일정시간마다 외부동기서버와 통신하여 상기 타이머의 시간을 상기 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키는 동기부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 동기부는 24시간마다 상기 타이머의 시간을 상기 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 동기부는 한국표준시각을 유지하는 외부동기서버와 통신하여 상기 타이머의 시간을 상기 한국표준시각에 동기시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에 있어서, 상기 고장점 표정부는 하기 수학식 1에 따라 상기 고장점을 표정하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure 112018002705456-pat00001
, X는 변전포스트 a와 고장점 간의 거리, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b 간의 거리, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a로의 도달 시간, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b로의 도달 시간, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법은 고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부가 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 검출하는 과도 과전압 파형 검출단계, 고장점 표정부가 상기 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부로부터 전달받은 과도 과전압 파형의 도달 시간차를 계산하는 시간차 계산단계 및 상기 고정점 표정부가 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간차에 따라 상기 고장점을 표정하는 고장점 표정단계를 포함한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법에 있어서, 상기 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법에 있어서, 상기 고장점 표정단계에서는, 하기 수학식 1에 따라 상기 고장점을 표정하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure 112018002705456-pat00002
, X는 변전포스트 a와 고장점 간의 거리, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b 간의 거리, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a로의 도달 시간, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b로의 도달 시간, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
본 발명에 따르면, 교류전기철도 급전회로에서 단선 고장 또는 지락 고장시 전차선 등의 전선에 발생하는 과도 과전압을 이용하여 고장점 표정위치의 표정 정밀도를 향상시키고 고장점의 빠른 탐색과 복구를 수행할 수 있도록 하는 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 고장 위치를 신속하게 표정하여 고장을 조기에 복구함으로서 열차의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 고장 위치를 정확하게 표정함으로써 인력과 시간 및 사고로 인한 인적·물적손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 고장 조기 복구를 통해 열차의 운행 정시성을 높이고, 열차의 안전운행 및 승객만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법이 수행되는 전체 시스템의 개략적이고 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치의 하나의 구체적인 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치에서 지락 고장 또는 단락 고장이 생길 때 검지되는 과도 과전압 파형을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법을 나타낸 도면이고,
도 6은 종래의 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방식을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법이 수행되는 전체 시스템의 개략적이고 예시적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치(1)는 파형 처리부(10a, 10b) 및 고장점 표정부(20)를 포함한다.
파형 처리부(10a, 10b)는 교류전기철도 급전회로상에서 고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비되어 있으며, 교류전기철도 급전회로에 지락 고장(ground fault) 또는 단락 고장(short fault)시 발생하는 과도 과전압 파형(transient overvoltage waveform)을 입력받아 처리하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소일 수 있다. 철도기술분야에서 일반적으로 알려진 바와 같이, 급전구분소(Sectioning Post, SP)는 급전구간의 구분과 연장을 위해 시설된 변압기, 개폐장치 등을 포함하는 장치들의 집합체이고, 보조급전구분소(Sub Sectioning Post, SSP)는 변전소에서 멀어질수록 증가하는 전압 강하를 보상하기 위해 시설된 변압기 등을 포함하는 장치들의 집합체이다. 이 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소, 병렬급전구분소는, 회로 해석의 측면에서 교류전기철도 급전회로를 구분하는 노드(node)로 볼 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예는 이 노드들의 사이에 위치하는 고장점의 위치를 과도 과전압 파형이 이 노드들에 도달하는 시간의 차이를 이용하여 분석한다.
예를 들어, 파형 처리부(10a, 10b)는 파형 입력부(110a, 110b), 통신부(120a, 120b), 타이머(130a, 130b), 동기부(140a, 140b)를 포함하여 구성될 수 있다.
파형 입력부(110a, 110b)는 교류전기철도 급전회로를 매개로 고장점으로부터 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 고장점 표정부(20)로 전달하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치(1)에서 지락 또는 단락 고장이 생길 때 검지되는 과도 과전압 파형을 예시적으로 나타낸 도면인 도 4를 추가로 참조하면, 지락 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압은 전선, 즉, 급전회로의 최단경로를 전파되며 이때의 통상의 과도 과전압의 전파속도는 250m/㎛ 정도로 측정된다.
통신부(120a, 120b)는 과도 과전압 파형의 도달 시간을 고장점 표정부(20)로 유선 또는 무선 방식으로 전달하는 기능을 수행한다.
타이머(130a, 130b)는 지락 고장 또는 단락 고장 발생시간의 오차를 줄이기 위해 파형 처리부(10a, 10b)에 자체적으로 구비되어 있다.
동기부(140a, 140b)는 일정시간마다 외부동기서버와 통신하여 자체 구비된 타이머(130a, 130b)의 시간을 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키는 기능을 수행하며, 구체적인 예로, 동기부(140a, 140b)는 24시간마다 타이머(130a, 130b)의 시간을 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키도록 구성될 수 있다. 또한, 동기부(140a, 140b)는 한국표준시각을 유지하는 외부동기서버와 통신하여 타이머(130a, 130b)의 시간을 한국표준시각에 동기시키도록 구성될 수 있다. 한국표준시각을 유지하는 외부동기서버로는 한국표준시간연구원이 운용하는 서버가 바람직한 예가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치(1)의 하나의 구체적인 예를 나타낸 도면인 도 3을 추가로 참조하면, 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부(10a, 10b)가 상호 통신하고, 이 파형 처리부(10a, 10b) 중의 하나가 고장점 표정부(20)와 통신하도록 구성될 수도 있다.
고장점 표정부(20)는 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부(10a, 10b)로부터 전달받은 과도 과전압 파형 및 과도 과전압 파형의 도달 시간에 따라 고장점을 표정하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 고장점 표정부(20)는 하기 수학식 1에 따라 고장점을 표정하도록 구성될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018002705456-pat00003
수학식 1에서, X는 변전포스트 a(보다 구체적으로는, 변전포스트 a에 구비된 단권변압기의 중성점)와 고장점 간의 거리이고, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b(보다 구체적으로는, 변전포스트 b에 구비된 단권변압기의 중성점) 간의 거리이고, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a(보다 구체적으로는, 변전포스트 a에 구비된 단권변압기의 중성점)로의 도달 시간이고, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b(보다 구체적으로는, 변전포스트 b에 구비된 단권변압기의 중성점)로의 도달 시간이고, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법은 과도 과전압 파형 검출단계(S10), 시간차 계산단계(S20) 및 고장점 표정단계(S30)를 포함한다. 앞서 상세히 설명한 장치에 대한 설명이 방법에도 적용될 수 있으며, 이하에서는 가급적 중복되는 설명을 피하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법을 설명한다.
과도 과전압 파형 검출단계(S10)에서는, 교류전기철도 급전회로상에서 고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부(10a, 10b)가 교류전기철도 급전회로에 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 검출하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소일 수 있다.
시간차 계산단계(S20)에서는, 고장점 표정부(20)가 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부(10a, 10b)로부터 전달받은 과도 과전압 파형의 도달 시간차를 계산하는 과정이 수행된다.
고장점 표정단계(S30)에서는, 고정점 표정부가 과도 과전압 파형의 도달 시간차에 따라 고장점을 표정하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 고장점 표정단계(S30)에서는, 하기 수학식 1에 따라 고장점을 표정하도록 구성될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018002705456-pat00004
수학식 1에서, X는 변전포스트 a와 고장점 간의 거리, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b 간의 거리, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a로의 도달 시간, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b로의 도달 시간, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 교류전기철도 급전회로에서 단선 고장 또는 지락 고장시 전차선 등의 전선에 발생하는 과도 과전압을 이용하여 고장점 표정위치의 표정 정밀도를 향상시키고 고장점의 빠른 탐색과 복구를 수행할 수 있도록 하는 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 고장 위치를 신속하게 표정하여 고장을 조기에 복구함으로서 열차의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 고장 위치를 정확하게 표정함으로써 인력과 시간 및 사고로 인한 인적·물적손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 고장 조기 복구를 통해 열차의 운행 정시성을 높이고, 열차의 안전운행 및 승객만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.
1: 고장점 표정 장치
10a, 10b: 파형 처리부
20: 고장점 표정부
110a, 110b: 파형 입력부
120a, 120b: 통신부
130a, 130b: 타이머
140a, 140b: 동기부
S10: 과도 과전압 파형 검출단계
S20: 시간차 계산단계
S30: 고장점 표정단계

Claims (10)

  1. 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치로서,
    고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비되어 있으며 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 처리하는 파형 처리부; 및
    상기 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부로부터 전달받은 상기 과도 과전압 파형 및 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간에 따라 상기 고장점을 표정하는 고장점 표정부를 포함하고,
    상기 고장점 표정부는 하기 수학식 1에 따라 상기 고장점을 표정하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치
    [수학식 1]
    Figure 112018052013341-pat00013

    X는 변전포스트 a와 고장점 간의 거리, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b 간의 거리, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a로의 도달 시간, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b로의 도달 시간, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소인 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파형 처리부는
    상기 교류전기철도 급전회로를 매개로 상기 고장점으로부터 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 입력받아 상기 고장점 표정부로 전달하는 파형 입력부; 및
    상기 과도 과전압 파형의 도달 시간을 상기 고장점 표정부로 유선 또는 무선 방식으로 전달하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파형 처리부는
    지락 고장 또는 단락 고장 발생시간의 오차를 줄이기 위해 자체 구비된 타이머; 및
    일정시간마다 외부동기서버와 통신하여 상기 타이머의 시간을 상기 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키는 동기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 동기부는 24시간마다 상기 타이머의 시간을 상기 외부동기서버가 제공하는 시간에 동기시키는 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 동기부는 한국표준시각을 유지하는 외부동기서버와 통신하여 상기 타이머의 시간을 상기 한국표준시각에 동기시키는 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치.
  7. 삭제
  8. 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법으로서,
    고장점을 사이에 두고 양측에 위치한 전기 설비들인 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부가 지락 고장 또는 단락 고장시 발생하는 과도 과전압 파형을 검출하는 과도 과전압 파형 검출단계;
    고장점 표정부가 상기 변전포스트들에 각각 구비된 파형 처리부로부터 전달받은 과도 과전압 파형의 도달 시간차를 계산하는 시간차 계산단계; 및
    상기 고장점 표정부가 상기 과도 과전압 파형의 도달 시간차에 따라 상기 고장점을 표정하는 고장점 표정단계를 포함하고,
    상기 고장점 표정단계에서는, 하기 수학식 1에 따라 상기 고장점을 표정하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법
    [수학식 1]
    Figure 112018052013341-pat00014

    , X는 변전포스트 a와 고장점 간의 거리, l은 변전포스트 a와 변전포스트 b 간의 거리, t1은 과도 과전압 파형의 변전포스트 a로의 도달 시간, t2는 과도 과전압 파형의 변전포스트 b로의 도달 시간, v는 과도 과전압 파형의 전파속도이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변전포스트들은 변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 또는 병렬급전구분소인 것을 특징으로 하는, 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 방법.
  10. 삭제
KR1020180002895A 2018-01-09 2018-01-09 과도 과전압 검지를 통한 교류전기철도 급전회로의 고장점 표정 장치 및 방법 KR101889428B1 (ko)

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