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문제 정의
- 본 논문에서는 현재 연구개발 중인 절연구간 무접점 자동 전원절체 통과시스템의 동작에 대한 해석을 진행하였다. 시스템에 대한 동작을 등가적으로 5단계로 구분하고 개폐기 동작 시의 과도상태에 대해서 분석하였다.
- 그리고 전기차량의 상태를 다양하게 검토하고 전원투입 시 발생할 수 있는 돌입전류를 제어할 수 있는 방안을 제시하였다.
- 본 연구에서 분석하고 있는 절연구간 자동통과 장치는 서론에서 언급했듯이 절연구간 통과 시 발생되는 철도계통 및 전기차량에 대한 악영향을 줄이고자 연구개발 중인 시스템이다. 그림 2는 절연구간 자동통과 장치의 개념도이다.
- 따라서 이를 고려한 투입시점을 결정하는 제어가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 두 전원의 차를 이용한 방법으로 변압기의 여자 돌입전류를 최소로 하는 방안을 제시하였다. 식 (1)은 두 전압의 차를 정현파 형태로 표현한 식이다.
- 본 논문에서는 향후 철도계통의 절연구간으로 인해 발생할 수 있는 사고 및 전기차량의 정전시간을 감소시키기 위해 연구개발 중인 절연구간 자동 전원절체 통과시스템의 동작에 대해서 분석하였다. 그리고 전기차량의 다양한 진입조건을 검토하고 역기전력 및 회생제동 운전으로 인해 절연구간에 진입했음에도 불구하고 전압이 유지되는 전기차량에 대해 최소 돌입전류제어를 할 수 있는 방안을 제시하였다.
- 본 연구는 절연구간 무접점 자동 전원절체 통과 시스템 개발 및 설계함에 있어 참고가 될 수 있는 자료로 사료된다.
가설 설정
- 자동통과 장치는 전기차량의 진입 여부, 전압, 주파수 등 필요한 정보를 계측할 수 있는 센서장치, 기존 진공개폐기 대신 반영구적이고 고속 개폐가 가능한 사이리스터 소자를 활용한 정지형 개폐기로 동작하게 구성되어 있고 이를 제어할 수 있는 컨트롤러로 구성되어 있다[5]. 그리고 논문에서 T상과 M상의 순서로 인한 다양한 경우를 A상과 B상으로 가정하여 연구하였다. 본 절연구간 자동통과 시스템은 전기차량이 시스템 구간에 진입한 후에 특정 시퀀스에 의해 전원을 전환함으로써 절연구간의 정전시간을 최소화하면서 통과할 수 있을 것으로 사료된다.
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