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가설 설정
- TC2402는 2400Hz를 반송주파수를 사용하호 있으며 궤도길이는 15보상콘덴서의 수량은 23개이다, 궤도회로의 듷가 4단자망의 계산은 젼송라인의 분포정수회로와 일정한 간격의 보상콘덴서를 구간별 선로정수값욜 적용하여 수행하였고, 보상콘덴서의 값온 설치 당시와 약간의 저항 차이가 있지만 평균적으로 25호로 일정하다는 가정 하에 계산하였다. 변환행렬식은 전송라인 이론[2]을 이용하여 추정하였다.
제안 방법
- TC2 궤도회로에 대한 단락전류 파형과 차상검측시스템에서 수집된 검측데이터와 비교하기 위하여 우선 현장설비별 위치 및 콘덴서 중간 차점에서 단락봉(hunting bar)을 설치하고 레일에 유도되는 전류를 측정하였다. 이때 차상검측시스템에서 수집되는 방법과 동일하게 단락봉 설치 후 송전측 방햠 Im전방에서 전류를 측정하였으며, 임피던스 정합여부를 확인하기 위해 레일전류와 레일전압도 측정하였다.
- 우리나라 고속선은 지형특성상 공구간, 교량구간, 터널구간으로나눠진다. 각 구간별 선로정수의 평균값은 설치당시에 측정값이 존재한미그 값을 이용하여 샘플귀도회로에 적용하여 내부 모델링 작업을 수행하였다. 샘플 구간은 고속선 오송~천안아산간 T2선로의 TC2402롤 선정하였다.
- 고속선 오송~천아산간 TC24의 샘플 궤도회로를 선정하여 당구간에 대한 전송라인의 분포정수와 선로청수를 이용하여 내부 모텔링을 수행하였다. TC2402는 2400Hz를 반송주파수를 사용하호 있으며 궤도길이는 15보상콘덴서의 수량은 23개이다, 궤도회로의 듷가 4단자망의 계산은 젼송라인의 분포정수회로와 일정한 간격의 보상콘덴서를 구간별 선로정수값욜 적용하여 수행하였고, 보상콘덴서의 값온 설치 당시와 약간의 저항 차이가 있지만 평균적으로 25호로 일정하다는 가정 하에 계산하였다.
- 전체적인 구간은 25걜 구간으로 나눠지며, 송전측 전압흔 4[V], 송전측 전류는 2[A], 반송주파수는 2400H&로 시뮬레이션 수행한 결과 레일천압과 천류에 대한 트성이 반영되어 구간별료 전압이최대일 때 전류가 최소가 되는 형태로 나타났다. 그러나, 샘플 궤도회로에 대한 선로정수 평균값은 구간별로 적용시키지 못했으며 터널구간예 대한선로정수 평균값만 적용시켜 시뮬레이션을 수행하였다.
- 두 번째로 샘플 구간에 대한 단락전류 현장측정 값을 차상검측시스템에서 수집된 연속정보레벨에 대한 파행과 비표하였다.
- 측정은 선택전압측정기(VS19K)를 이용하였고 현장설비별 위치에서 레일전합, 레일전류, 단락전류를 측정하였다. 또한 래일전압과 단락전류는 콘덴서의 중간지점에서도 측정하여 데이터의 정밀도를 향상시켰다. 한편 차상검측시스톔에 의해 수집된 데이터는 6년 2월 14일에 검측한 데이터를 참조하였다.
- 샘플 궤도회로의 전거적인 특성에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위해 궤도회로를 전송라인과 보상콘덴서로 구분하여 4단자 정수를 계산하였다. 샘플구간의 둥가회로는<그림 2>와 같다.
- 샘플구간에 대해 일정한 간격(60m)으로 시뮬롕이순을 수행하였다. 이번논문에서 수행한 시율레이션에는 천송라인 Q1과 콘덴서 지점 Q2라인에 대해서만 고려하였꼬 환경적인 부분, 즉 토공, 터널, 교량 및 기후조건에 대해서는 계속해서 연구할 계획이다.
- 이때 차상검측시스템에서 수집되는 방법과 동일하게 단락봉 설치 후 송전측 방햠 Im전방에서 전류를 측정하였으며, 임피던스 정합여부를 확인하기 위해 레일전류와 레일전압도 측정하였다.
- 첫 번째로 샘플 구간에 대한 천송라인꽈 보상콘덴서의 등차 4단자망을 구성하여 이들의 곱을 이용하여 레일전압과 전류 값을 시뮬레이션하였다.
- 측정은 선택전압측정기(VS19K)를 이용하였고 현장설비별 위치에서 레일전합, 레일전류, 단락전류를 측정하였다. 또한 래일전압과 단락전류는 콘덴서의 중간지점에서도 측정하여 데이터의 정밀도를 향상시켰다.
대상 데이터
- 샘퓰 궤도회로, TC2402에 대한 현장즉정온 2006년 5월 30일에 시행하였다. 측정은 선택전압측정기(VS19K)를 이용하였고 현장설비별 위치에서 레일전합, 레일전류, 단락전류를 측정하였다.
- 각 구간별 선로정수의 평균값은 설치당시에 측정값이 존재한미그 값을 이용하여 샘플귀도회로에 적용하여 내부 모델링 작업을 수행하였다. 샘플 구간은 고속선 오송~천안아산간 T2선로의 TC2402롤 선정하였다.
- 또한 래일전압과 단락전류는 콘덴서의 중간지점에서도 측정하여 데이터의 정밀도를 향상시켰다. 한편 차상검측시스톔에 의해 수집된 데이터는 6년 2월 14일에 검측한 데이터를 참조하였다.
데이터처리
- 측정값은 TXT파일형태 EXCEL프로그램을 이용하여 저장하였으며, 차상검측데이터와의 비교를 위해 파은 그래프로 작성하여 나타내었다. 레일전압과 레일전류는 <그림 6>과 같이 나타났으며, 단락건류는 림 7>과같이 나타났다.
이론/모형
- TC2402는 2400Hz를 반송주파수를 사용하호 있으며 궤도길이는 15보상콘덴서의 수량은 23개이다, 궤도회로의 듷가 4단자망의 계산은 젼송라인의 분포정수회로와 일정한 간격의 보상콘덴서를 구간별 선로정수값욜 적용하여 수행하였고, 보상콘덴서의 값온 설치 당시와 약간의 저항 차이가 있지만 평균적으로 25호로 일정하다는 가정 하에 계산하였다. 변환행렬식은 전송라인 이론[2]을 이용하여 추정하였다.
성능/효과
- 레일천압과 레일전류의 특성은 시뮬레이션 결과와 버슷한 유형오로 나타나며, 궤도회로가 정상일 때 천송라인의 송신측과 수신측에 존재하는 평균임피던스는 약 L8Q으호 정합됨을 알 수 있다. 이러한 특성은 염피던스가정합돠지 않을 경우 차이가 발생되므로 설비의 기능저하를 사전에 예측하기위한 기본 자로 사용되어 줠 수 있다.
- 샘플 궤도회로에 대한 현장측졍 결과 탼락전류 파형은 차상검측데이터파형표 거의 차이가 없음을 알 수 있다, 현장에서 직접 측정한 데이터는 약 간격으로 측정한 값이고 차상검측테이터는 1m 단위로 표시된 파형이므료 육안으로 확인서 완벽하게 일치하지는 않지만 전반적인 파장의 크기는 비슷하게 나타남을 알 수 있다. 차상검측테이터의 파형은 림 8>과 같다, 차상에서 수집된 데이터는 잡음성분이 표시되어 나타나지만 현장에서 측정한 단락전류와 동일한 파장을 그리는 것으로 확인되었다.
- 이번논문에서 수행한 시율레이션에는 천송라인 Q1과 콘덴서 지점 Q2라인에 대해서만 고려하였꼬 환경적인 부분, 즉 토공, 터널, 교량 및 기후조건에 대해서는 계속해서 연구할 계획이다. 전체적인 구간은 25걜 구간으로 나눠지며, 송전측 전압흔 4[V], 송전측 전류는 2[A], 반송주파수는 2400H&로 시뮬레이션 수행한 결과 레일천압과 천류에 대한 트성이 반영되어 구간별료 전압이최대일 때 전류가 최소가 되는 형태로 나타났다. 그러나, 샘플 궤도회로에 대한 선로정수 평균값은 구간별로 적용시키지 못했으며 터널구간예 대한선로정수 평균값만 적용시켜 시뮬레이션을 수행하였다.
- 나타남을 알 수 있다. 차상검측테이터의 파형은 림 8>과 같다, 차상에서 수집된 데이터는 잡음성분이 표시되어 나타나지만 현장에서 측정한 단락전류와 동일한 파장을 그리는 것으로 확인되었다.
후속연구
- 이번논문에서 수행한 시율레이션에는 천송라인 Q1과 콘덴서 지점 Q2라인에 대해서만 고려하였꼬 환경적인 부분, 즉 토공, 터널, 교량 및 기후조건에 대해서는 계속해서 연구할 계획이다. 전체적인 구간은 25걜 구간으로 나눠지며, 송전측 전압흔 4[V], 송전측 전류는 2[A], 반송주파수는 2400H&로 시뮬레이션 수행한 결과 레일천압과 천류에 대한 트성이 반영되어 구간별료 전압이최대일 때 전류가 최소가 되는 형태로 나타났다.
- 둘쩨, 샘플 궤도희로에 대한단락전류, 레일천류 레일 전압을 현장에서 측정함으로써 차상검촉시스템에서 수집되는 겸측데이터와 비교할 수 있었다. 이와함께 차상검측시스템에서 표시되는 횡축 값에 대해서 헤벨전압을 단락전류값 형태로 변경하도록 체안하고, 추후 환경적인 부분에 대한 파라메터를 반영시켜 완벽한 모델링 작업을 수행하여 단락전류값에 대한 활용지침 및 분석기준을 마련할 것이다.
- 본 논문에서는 2가지의 결론을 얻었다. 첫째, 궤도회로 샘플구간에 대한전기적인 특성, 즉 선로정수를 이용한 시뮬레이션을 통해 레일전류와 레일천압의 형태를 전송라인 이론에 근거하여 추측할 수 있었고, 이는 추후에 계속될 연구의 기초자료로 활용할 예정이다. 둘쩨, 샘플 궤도희로에 대한단락전류, 레일천류 레일 전압을 현장에서 측정함으로써 차상검촉시스템에서 수집되는 겸측데이터와 비교할 수 있었다.
- 단락전류의 튝성 또한 전반적으로 파장을 그리며 나타났으며 레일에 흐르는 전류를 보상시켜주는 보상콘덴서지점도 명확하계 확인이 가능하였다. 향후에는 이러한 단락전류의 특성올시뮬레이션하여 검측되어진 데이터를 활용하여 고속선 젼구간에 대한 궤또회로를 모델링 할 계획이다.
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