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전기철도 금전회로에서 단락고장 등이 발생했을 경우에는 전기차와 설비를 보호해야 하므로 고장을 신속히 검출하고 고장의 확대를 방지하기 위하여 보호장치를 설치해야 한다. 직류급전 방식은 급전전압의 크기가 작고 고저항 지락고장이나 고장위치가 변전소로부터 멀리 떨어져 있는 경우 고장전류의 크기가 작으므로 부하전류와 고장전류를 구별하기 어렵다는 문제를 지니고 있다. 전기차의 기동전류는 최대전류가 되기까지 몇 단계를 거치고 고장전류는 그렇지 않기 때문에 이와 같은 부하전류와 고장전류의 특성을 비교하여 교장을 판단하는 △I형 고장선택장치와 di/dt형 고장선택장치(50F)가 사용되고 있다. 이 방법은 전류의 변화가 거의 없는 순간까지 기다려야하므로 고장판단 시간이 비교적 길어진다. 이 단점을 보완하기위해 본 논문에서는 전류의 초기특성인 시정수를 이용한 방법을 제안한다. 전기차의 기동전류는 단계적으로 증가하기 때문에 각 단계별 시정수는 고장전류의 시정수와 비교할 때 매우 작은 특성을 지닌다. 따라서 본 논문에서는 ...

전기철도 금전회로에서 단락고장 등이 발생했을 경우에는 전기차와 설비를 보호해야 하므로 고장을 신속히 검출하고 고장의 확대를 방지하기 위하여 보호장치를 설치해야 한다. 직류급전 방식은 급전전압의 크기가 작고 고저항 지락고장이나 고장위치가 변전소로부터 멀리 떨어져 있는 경우 고장전류의 크기가 작으므로 부하전류와 고장전류를 구별하기 어렵다는 문제를 지니고 있다. 전기차의 기동전류는 최대전류가 되기까지 몇 단계를 거치고 고장전류는 그렇지 않기 때문에 이와 같은 부하전류와 고장전류의 특성을 비교하여 교장을 판단하는 △I형 고장선택장치와 di/dt형 고장선택장치(50F)가 사용되고 있다. 이 방법은 전류의 변화가 거의 없는 순간까지 기다려야하므로 고장판단 시간이 비교적 길어진다. 이 단점을 보완하기위해 본 논문에서는 전류의 초기특성인 시정수를 이용한 방법을 제안한다. 전기차의 기동전류는 단계적으로 증가하기 때문에 각 단계별 시정수는 고장전류의 시정수와 비교할 때 매우 작은 특성을 지닌다. 따라서 본 논문에서는 최소자승법을 이용하여 전류의 시정수를 구한 후 그 크기로써 고장판단을 하였다. 직류 급전구간(2∼5㎏)이 교류 급전구간(10∼15㎏)보다 비교적 짧고 고장선택계전기에 의하여 근거리 또는 원거리 정도의 고장 거리를 판별함에 따라 직류철도 급진계통에서는 아직 고장점표정장치가 사용되어지지 않고 있다. 그러나 고장 발생 후 정전시간을 최소화하기 위해서는 고장 발생 지점을 정확히 계산하고 고장 구간을 신속히 보수해야 하므로 직류철도급전계통에서도 고장점표정장치를 설치 할 필요가 있다. 본 논문에서는 변전소 양단에서 취득한 전압, 전류를 이용하여 키르히호프 전압법칙에 근거한 고장점표정 알고리즘을 제안하였다.

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