KR20200039148A - Rolling stock ground fault detection and railway vehicle having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지락 검지 회로 및 이를 포함하는 철도차량에 관한 것이다.The present invention relates to a ground fault detection circuit and a railway vehicle including the same.
일반적으로 전기 철도는 전력의 전송로로 가공전선 또는 제3 궤조 및 레일을 사용하여 철도차령의 구동을 위해 필요한 전력을 공급받고 있으며 전력을 철도차량에 공급하는 급전 형태는 크게 직류 급전방식과 교류 급전방식으로 구분된다.In general, electric railroads are supplied with electric power necessary for driving railroad vehicles using overhead power lines or third rails and rails as transmission lines for electric power. Are distinguished in a manner.
직류 급전방식은 길이가 긴 선로의 말단까지 규정된 전압을 안정적으로 공급하기 위해서 적정한 구간마다 변전소를 갖추고 있는데, 가변전소에는 차량 운행 도중 예기치 않은 사고 등으로 인하여 지락사고가 발생할 경우 각종 설비의 보호 및 공공의 안전을 확보하기 위해 과전류 차단기를 설치하여 지락 사고로 인한 과전류를 차단하였다.The DC power supply system has substations in every appropriate section to stably supply the specified voltage to the end of a long line, and the variable substation protects various facilities in the event of a ground fault due to unexpected accidents, etc. In order to secure public safety, an overcurrent breaker was installed to block overcurrent caused by a ground fault.
기존 철도 차량에서는 단순하게 과전류 차단기를 통해 배터리의 플러스(+) 라인의 지락을 감지할 수 있었지만, 이는 차량의 기능을 바로 멈추게 할 수 있어 매우 위험하다. 또한, 배터리의 마이너스(-) 라인의 지락은 감지할 수 없었다.In existing railway vehicles, it was possible to detect the ground fault of the battery's positive (+) line through a simple overcurrent breaker, but this is very dangerous because it can immediately stop the function of the vehicle. In addition, a ground fault in the negative (-) line of the battery could not be detected.
본 발명은 지락 사고가 발생하더라도 과전류 차단기가 떨어지지 않고 지락을 검지할 수 있는 지락 검지 회로 및 이를 포함하는 철도차량을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a ground fault detection circuit and a railroad vehicle including the ground fault detection circuit capable of detecting a ground fault without falling the overcurrent circuit breaker even when a ground fault occurs.
또한, 본 발명은 철도차량에 지락이 발생하였을 때 지락된 부분을 쉽게 찾을 수 있을 뿐만 아니라 숨어있는 지락을 미리 찾아 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 지락 검지 회로 및 이를 포함하는 철도차량을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a ground fault detection circuit and a railroad vehicle including the ground fault detection circuit that can not only easily find the ground fault when a ground fault occurs in the railroad car, but also find the hidden ground fault in advance to prevent an accident from occurring. will be.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 철도차량의 배터리 음극 라인에 연결된 그라운드 버스바, 철도차량의 배터리 양극 라인에 연결되고 복수의 전원 전달 경로 중 하나를 선택하여 상기 그라운드 버스바와 전기적으로 연결되는 저전압 그라운드 검지 스위치, 상기 그라운드 버스바와 상기 저전압 그라운드 검지 스위치를 연결하는 제1 연결해제 터미널 블록, 및 상기 그라운드 버스바로 리턴 전압이 유입되는 것을 제어하는 제2 연결해제 터미널 블록을 포함하는, 지락 검지 회로를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a ground bus bar connected to a battery negative line of a railway vehicle, a low voltage ground connected to the battery positive line of a railway vehicle and electrically connected to the ground bus bar by selecting one of a plurality of power transmission paths Providing a ground fault detection circuit comprising a detection switch, a first disconnection terminal block connecting the ground busbar and the low voltage ground detection switch, and a second disconnection terminal block controlling the return voltage to the ground busbar. do.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 연결되어 지락 검지 상태를 표시하는 발광다이오드를 더 포함할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch may further include a light emitting diode connected to at least one of the front end and the rear end to indicate a ground fault detection state.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 스위칭 동작에 따라 복수의 전원 전달 경로를 형성하는 복수의 스위치 접점을 포함할 수 있다.Further, the low voltage ground detection switch may include a plurality of switch contacts forming a plurality of power transmission paths according to a switching operation.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는, 철도차량의 배터리 양극과 상기 그라운드 버스바를 연결하는 제1 스위치 접점, 철도차량의 배터리 양극과 그라운드를 연결하는 제2 스위치 접점, 상기 그라운드 버스바와 그라운드를 연결하는 제3 스위치 접점, 철도차량의 배터리 양극과 상기 그라운드 버스바를 연결하는 제4 스위치 접점, 및 그라운드와 연결된 제5 스위치 접점을 포함할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch includes a first switch contact connecting the battery positive pole of the railway vehicle and the ground busbar, a second switch contact connecting the battery positive pole of the railway vehicle and ground, and a first connecting the ground busbar and ground. It may include a third switch contact, a fourth switch contact connecting the battery positive pole of the railway vehicle and the ground busbar, and a fifth switch contact connected to ground.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제1 스위치 접점 내지 상기 제4 스위치 접점 중 적어도 하나의 동작에 따라 네거티브 모드, 테스트 모드, 오프 모드, 포지티브 모드 중 하나의 모드를 설정할 수 있다.Also, the low voltage ground detection switch may set one of a negative mode, a test mode, an off mode, and a positive mode according to at least one operation of the first switch contact to the fourth switch contact.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제1 스위치 접점 및 상기 제4 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 상기 발광다이오드의 정상 작동을 확인하도록 상기 테스트 모드를 설정할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch may set the test mode to confirm the normal operation of the light emitting diode by operating the first switch contact and the fourth switch contact in a closed state.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제2 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 배터리 음극 라인의 지락 사고를 확인하도록 상기 네거티브 모드를 설정할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch may set the negative mode to check the ground fault of the battery negative line by operating the second switch contact in a closed state.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제3 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 배터리 양극 라인의 지락 사고를 확인하도록 상기 포지티브 모드를 설정할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch may set the positive mode to confirm a ground fault of the battery positive line by operating the third switch contact in a closed state.
또한, 상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제5 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 정기 검사를 실시하도록 상기 오프 모드를 설정할 수 있다.In addition, the low voltage ground detection switch may set the off mode to perform periodic inspection by operating the fifth switch contact in a closed state.
본 발명은 철도차량에서 지락 사고가 있을시 철도차량의 운행에 영향을 주지 않고 지락을 감지할 수 있다.The present invention can detect a ground fault without affecting the operation of the railroad car when there is a ground fault in the railroad car.
또한, 본 발명은 숨어있는 지락을 미리 찾아 철도차량의 사고를 미연에 방지할 수 있다.In addition, the present invention can find the hidden ground in advance to prevent the accident of the railway vehicle in advance.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 지락 검지 회로의 접지 방식을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로의 접지 방식을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a ground fault detection circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a grounding method of a general ground fault detection circuit.
3 is a diagram illustrating a grounding method of a ground fault detection circuit according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on preferred embodiments of the present invention. However, the following examples are only examples to help the understanding of the present invention, and thus the scope of the present invention is not reduced or limited.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a ground fault detection circuit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로(100)는 철도차량의 배터리 음극 라인에 연결된 그라운드 버스바(110), 철도차량의 배터리 양극 라인에 연결되고 복수의 전원 전달 경로 중 하나를 선택하여 그라운드 버스바(110)와 전기적으로 연결되는 저전압 그라운드 검지 스위치(120), 그라운드 버스바(110)와 저전압 그라운드 검지 스위치(120)를 연결하는 제1 연결해제 터미널 블록(130), 그라운드 버스바(110)로 리턴 전압이 유입되는 것을 제어하는 제2 연결해제 터미널 블록(140), 및 저전압 그라운드 검지 스위치(120)의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 연결되어 지락 검지 상태를 표시하는 발광다이오드(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the ground
보다 상세하게는, 그라운드 버스바(110)는 철도차량의 배터리 음극 라인에 연결된 도전체로 구성될 수 있다.More specifically, the
저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 사용자의 조작에 따라 다양한 형태의 지락 사고를 찾아낼 수 있다. 이러한 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 평상시에 스위치의 동작모드를 오프(OFF)로 설정하고 정기적으로 검사를 실시할 수 있다. 또한, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 테스트(TEST) 모드를 통해 발광다이오드(150)가 정상적으로 작동되는지 확인할 수 있다. 또한, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 스위치의 동작모드를 포지티브(POS)로 설정하고 발광다이오드(150)의 점등을 통해 배터리 양극 라인의 지락 사고를 확인할 수 있다.The low voltage
이러한 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 스위칭 동작에 따라 복수의 전원 전달 경로를 형성하는 복수의 스위치 접점(121,122,123,124,125)을 포함할 수 있다.The low voltage
구체적으로, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 철도차량의 배터리 양극과 그라운드 버스바(110)를 연결하는 제1 스위치 접점(121), 철도차량의 배터리 양극과 그라운드를 연결하는 제2 스위치 접점(122), 그라운드 버스바(110)와 그라운드를 연결하는 제3 스위치 접점(123), 철도차량의 배터리 양극과 그라운드 버스바(110)를 연결하는 제4 스위치 접점(124), 및 그라운드와 연결된 제5 스위치 접점(125)을 포함할 수 있다.Specifically, the low voltage
여기서, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 아래의 표 1과 같이 동작모드이 네거티브(NEG), 테스트(TEST), 오프(OFF), 포지티브(POS)으로 구분되고, 각 동작모드은 제1 스위치 접점(121) 내지 제5 스위치 접점(125) 각각의 동작에 따라 설정될 수 있다.Here, the low voltage
예를 들면, 동작모드를 테스트(TEST)로 설정하기 위해서 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 제1 스위치 접점(121) 및 제4 스위치 접점(124)을 클로즈(Close) 상태로 동작시킬 수 있다. 또한, 동작모드를 네거티브(NEG) 또는 포지티브(POS)로 설정하기 위해서 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 제2 스위치 접점(122)을 클로즈(Close) 상태로 동작시키거나, 제3 스위치 접점(123)을 클로즈(Close) 상태로 동작시킬 수 있다. 또한, 동작모드를 오프(OFF)로 설정하기 위해서 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 제5 스위치 접점(125)을 클로즈(Close) 상태로 동작시킬 수 있다.For example, in order to set the operation mode to test (TEST), the low voltage
저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 사용자의 스위치 조작에 따라 다양한 형태의 지락 사고를 찾아낼 수 있다. 이러한 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 평상시에 스위치의 동작모드를 오프(OFF)에 놔두고 정기적으로 검사를 실시할 수 있다. 또한, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 테스트(TEST) 모드를 통해 발광다이오드(150)가 정상적으로 작동되는지 확인할 수 있다. 또한, 저전압 그라운드 검지 스위치(120)는 스위치의 동작모드를 포지티브(POS)로 위치시켜 발광다이오드(150)의 점등을 통해 배터리 양극 라인의 지락 사고를 확인할 수 있다. 이때, 제1 연결해제 터미널 블록(130) 및 제2 연결해제 터미널 블록(140) 중 적어도 하나의 스위치를 하나씩 내려봄으로써 어떤 라인에서 지락 사고가 발생했는지 알수 있다. 또한, 배터리 음극 라인의 지락 사고도 배터리 양극 라인의 지락 사고와 마찬가지의 방법 대로 검지할 수 있다.The low voltage
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지럭 검지 회로의 접지 방식을 일반적인 접지 방식과 비교하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 and 3, the grounding method of the grounding detection circuit according to an embodiment of the present invention will be compared with the general grounding method.
도 2는 일반적인 지락 검지 회로의 접지 방식을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로의 접지 방식을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a grounding method of a general ground fault detection circuit, and FIG. 3 is a diagram showing a grounding method of a ground fault detection circuit according to an embodiment of the present invention.
종래의 지락 검지 회로는 도 2와 같이 접지 케이블(300)을 이용하여 접지 박스(500)와 연결되어 있으며, 이는 철도차량의 차체(200)와의 접지를 의미할 수 있다.The conventional ground fault detection circuit is connected to the
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 지락 검지 회로은 플로팅(FLOATING) 접지 방식으로 이루어지며, 도 3에 도시된 바와 같이 철도차량의 차체(200) 내에서 고전압 접지 플레이트(400) 또는 복수의 접지 박스(500)와 연결되지 않는다.However, the ground fault detection circuit according to an embodiment of the present invention is made of a floating (FLOATING) grounding method, as shown in Figure 3, a high
이에, 본 발명은 철도차량에서 지락 사고가 있을시 철도차량의 운행에 영향을 주지 않고 지락을 감지하여 철도차량의 영업 운행에 지장을 주지 않을 수 있다.Accordingly, the present invention may not interfere with the business operation of the railway vehicle by detecting the ground fault without affecting the operation of the railway vehicle in the event of a ground accident in the railway vehicle.
또한, 본 발명은 숨어있는 지락을 미리 찾아 철도차량의 사고를 미연에 방지할 수 있다.In addition, the present invention can find the hidden ground in advance to prevent the accident of the railway vehicle in advance.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, this merely exemplifies a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In addition, it is obvious that anyone who has ordinary knowledge in this technical field can make various modifications and imitation without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
100: 지락 검지 회로
110: 그라운드 버스바
120: 저전압 그라운드 검지 스위치
130,140: 연결해제 터미널 블록
200: 차체
300: 접지 케이블
400: 고전압 접지 플레이트
500: 접지 박스100: ground fault detection circuit
110: Ground Bus Bar
120: low voltage ground detection switch
130,140: disconnect terminal block
200: body
300: ground cable
400: high voltage ground plate
500: grounding box
Claims (10)
철도차량의 배터리 양극 라인에 연결되고 복수의 전원 전달 경로 중 하나를 선택하여 상기 그라운드 버스바와 전기적으로 연결되는 저전압 그라운드 검지 스위치;
상기 그라운드 버스바와 상기 저전압 그라운드 검지 스위치를 연결하는 제1 연결해제 터미널 블록; 및
상기 그라운드 버스바로 리턴 전압이 유입되는 것을 제어하는 제2 연결해제 터미널 블록;
을 포함하는, 지락 검지 회로.
A ground bus bar connected to the battery negative line of the railway vehicle;
A low voltage ground detection switch connected to the battery anode line of the railway vehicle and electrically connected to the ground bus bar by selecting one of a plurality of power transmission paths;
A first disconnect terminal block connecting the ground bus bar and the low voltage ground detection switch; And
A second disconnect terminal block for controlling return voltage to the ground bus bar;
Ground fault detection circuit comprising a.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치의 전단 및 후단 중 적어도 하나에 연결되어 지락 검지 상태를 표시하는 발광다이오드를 더 포함하는, 지락 검지 회로.
According to claim 1,
A ground fault detection circuit further comprising a light emitting diode connected to at least one of the front end and the rear end of the low voltage ground detection switch to display a ground fault detection state.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 스위칭 동작에 따라 복수의 전원 전달 경로를 형성하는 복수의 스위치 접점을 포함하는, 지락 검지 회로.
According to claim 2,
The low voltage ground detection switch includes a plurality of switch contacts forming a plurality of power transmission paths according to a switching operation, a ground fault detection circuit.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는,
철도차량의 배터리 양극과 상기 그라운드 버스바를 연결하는 제1 스위치 접점;
철도차량의 배터리 양극과 그라운드를 연결하는 제2 스위치 접점;
상기 그라운드 버스바와 그라운드를 연결하는 제3 스위치 접점;
철도차량의 배터리 양극과 상기 그라운드 버스바를 연결하는 제4 스위치 접점; 및
그라운드와 연결된 제5 스위치 접점;
을 포함하는, 지락 검지 회로.
According to claim 3,
The low voltage ground detection switch,
A first switch contact connecting the battery positive pole of the railway vehicle and the ground bus bar;
A second switch contact point connecting the battery anode and the ground of the railway vehicle;
A third switch contact connecting the ground bus bar and ground;
A fourth switch contact point connecting the battery positive pole of the railway vehicle and the ground bus bar; And
A fifth switch contact point connected to ground;
Ground fault detection circuit comprising a.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제1 스위치 접점 내지 상기 제4 스위치 접점 중 적어도 하나의 동작에 따라 네거티브 모드, 테스트 모드, 오프 모드, 포지티브 모드 중 하나의 모드를 설정하는, 지락 검지 회로.
According to claim 3,
The low-voltage ground detection switch, ground fault detection circuit to set one of the negative mode, test mode, off mode, positive mode according to the operation of at least one of the first switch contact to the fourth switch contact.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제1 스위치 접점 및 상기 제4 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 상기 발광다이오드의 정상 작동을 확인하도록 상기 테스트 모드를 설정하는, 지락 검지 회로.
According to claim 4,
The low voltage ground detection switch operates the first switch contact and the fourth switch contact in a closed state to set the test mode to confirm normal operation of the light emitting diode.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제2 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 배터리 음극 라인의 지락 사고를 확인하도록 상기 네거티브 모드를 설정하는, 지락 검지 회로.
The method of claim 6,
The low voltage ground detection switch operates the second switch contact in a closed state to set the negative mode to confirm a ground fault of the battery negative line, a ground fault detection circuit.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제3 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 배터리 양극 라인의 지락 사고를 확인하도록 상기 포지티브 모드를 설정하는, 지락 검지 회로.
The method of claim 6,
The low voltage ground detection switch operates the third switch contact in a closed state to set the positive mode to confirm a ground fault of the battery positive line, a ground fault detection circuit.
상기 저전압 그라운드 검지 스위치는 상기 제5 스위치 접점을 클로즈 상태로 동작시켜 정기 검사를 실시하도록 상기 오프 모드를 설정하는, 지락 검지 회로.
The method of claim 6,
The low voltage ground detection switch operates the fifth switch contact in a closed state to set the off mode to perform periodic inspection, a ground fault detection circuit.
A railway vehicle comprising the ground fault detection circuit according to any one of claims 1 to 9.
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- 2018-10-05 KR KR1020180118669A patent/KR102151040B1/en active IP Right Grant
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