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고속열차용 주전력변환장치 궤도회로 간섭 고조파 저감 제어
The Harmonics Interference Control of Track Circuit and Traction Converter for High Speed Train 원문보기

전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집, 2014 July 01, 2014년, pp.227 - 228  

조성준 (현대중공업) ,  정만규 (현대중공업) ,  이광주 (현대중공업) ,  이헌수 (현대중공업) ,  유지윤 (고려대학교)

초록
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열차가 주행하는 선로에 설치되는 궤도회로는 레일 자체를 전기회로의 일부로 사용하여 일정 구간 내의 차량 유무를 판단하기 위한 회로이다. 국내의 경우 사용 주파수에 따라 전원전압 주파수의 짝수 고조파 대역을 사용하는 고속선 궤도회로와 홀수 고조파 대역을 이용하는 일반선 궤도회로로 구분할 수 있다. 이러한 궤도회로가 설치된 선로를 주행하는 고속차량의 주전력변환장치 컨버터는 단위 역률 제어를 수행하기 위하여 전원전압의 홀수 배수의 스위칭 주파수를 가지고 있기 때문에 컨버터 동작 시 가선전류에 고조파 전류가 생성된다. 이 때 컨버터부에서 발생되는 고조파 전류의 주파수와 궤도회로의 사용 주파수 대역이 일치하는 경우에 궤도회로의 오작동을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 입력 컨버터부에서 사용하는 스위칭 주파수를 운행 구간에 따라 가변시켜 궤도회로 간섭 고조파 성분을 제어하는 방법을 제안하고 시험을 통해 성능을 확인하였다.

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성능/효과

  • 고속열차용 주전력변환장치의 고조파 전류로 인한 궤도회로 간섭현상을 제거하기 위하여 컨버터 동작 펄스 변경과 출력제한 방법을 제안하였으며 관성부하 시험을 통하여 제안 방법이 일반선 운행 속도 범위에서 정상 동작하는 것을 확인하였다.
  • 따라서 TI21 C type 궤도회로의 Low 주파수 사용 대역인 1979Hz와 주전력변환장치의 33차 고조파 전류 발생 주파수 대역(1980Hz)이 중첩되어 궤도회로 부정낙하에 영향을 주는 것을 알 수 있다.
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