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KR101317213B1 - 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로 - Google Patents

철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로 Download PDF

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KR101317213B1
KR101317213B1 KR1020120018297A KR20120018297A KR101317213B1 KR 101317213 B1 KR101317213 B1 KR 101317213B1 KR 1020120018297 A KR1020120018297 A KR 1020120018297A KR 20120018297 A KR20120018297 A KR 20120018297A KR 101317213 B1 KR101317213 B1 KR 101317213B1
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circuit breaker
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battery
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dead battery
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현대로템 주식회사
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Abstract

본 발명은 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로는 포텐셜 트랜스포머를 통해 감압되어 공급되는 교류 가선전원을 직류 동작전원으로 변환하는 교류직류변환기, 상기 교류직류변환기가 공급하는 직류 동작전원에 따라 내부에 구비된 코일로 흐르는 전류에 의해 자기화(磁氣化, magnetization)되는 제1 계전기, 노멀 오픈(normal open) 상태를 유지하다가 상기 제1 계전기가 자기화되는 경우 클로즈(close) 상태로 전환되는 제1 계전기의 접점, 클로즈 상태로 전환된 상기 제1 계전기의 접점을 매개로 배터리로부터 저전압을 인가받아 초기 기동되는 주 회로차단기 및 상기 교류직류변환기와 상기 주 회로차단기 사이에 설치되어 있으며, 사용자에 의한 조작에 의해 내부에 구비된 접점들의 개폐동작에 따라 상기 주 회로차단기로 인가되는 저전압을 초기화하고 상기 직류 동작전원을 상기 주 회로차단기로 직접 공급하기 위한 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 철도차량의 배터리가 완전 방전 상태에서 차량의 비상 기동을 안정적으로 구현함과 동시에 차량 비상 기동 직후 방전된 배터리 충전함으로써, 조속한 영업운전 투입 지원을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로{DEAD BATTERY START UP CONTROL CIRCUIT FOR RAILWAY CAR}
본 발명은 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 철도차량의 배터리가 완전 방전 상태에서 차량의 비상 기동을 안정적으로 구현함과 동시에 차량 비상 기동 직후 방전된 배터리를 충전함으로써, 조속한 영업운전 투입 지원을 할 수 있도록 하는 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량의 설계 사양 상에서 영업 운전을 마친 철도차량을 주박(Yard Parking)할 경우, 레이오버 모드(Layover mode)로 전환시키도록 요구한다.
레이오버 모드는 판토그래프 상승, 주 회로차단기 투입, 주 변압기 기동, 냉각계열 장치 미 기동, 보조전원장치의 저전압 공급기(Low Voltage Power Supply, LVPS) 기동, 보조전원장치의 AC 출력단 미 기동의 상태로 요약될 수 있다.
이러한 레이오버 모드를 통해, 지속적인 배터리 부동충전 및 동절기 실내 히터 일부를 동작시킴으로써 배터리를 방전으로부터 보호하고, 그와 동시에 동절기 실내 객실의 온도를 적정하게 유지하도록 하고 있다.
그러나 상황에 따라 철도차량을 레이오버 모드가 아닌 셧다운 모드(Shut Down mode)로 주박할 경우나 철도차량이 이와 유사한 환경에 노출될 경우, 배터리에 연결된 비상부하의 지속적인 전력소비로 인하여 자연히 배터리는 충전없이 방전만 지속하게 되어 결국은 완전 방전 상태에 이르게 되어 비상 기동을 실시해야 하는 상황이 처하게 된다. 셧다운 모드(Shut Down mode)는 판토그래프 하강, 주 회로차단기 개방, 주 변압기 미 기동, 보조전원장치 미 기동의 상태로 요약될 수 있다.
이하에서는 도 1과 도 2를 참조하여, 차량 비상 기동 시퀀스를 살펴보면서 완전 방전된 배터리로 인해 발생하는 문제점에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 종래의 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 배터리 완전 방전 상태에서 차량 비상 기동을 위하여, 먼저, 작업자가 수동 핸드 펌프를 사용하여 주 회로차단기(VCB) 내부의 공기탱크에 공기압 약 4.5bar를 축적시킨다. 이어서 공기탱크의 공기압이 약 4.6bar를 넘어서면 판토그래프가 자동 상승한다. 판토그래프가 상승하면, 포텐셜 트랜스포머(Potential Transformer, PT)가 가선전압을 검지하고 이를 감압 변환하여 교류직류변환기(ADC)로 공급하고, 교류직류변환기(ADC)는 이를 DC 36V로 변환하여 출력한다. 계전기 CVDR은 이 DC 36V를 공급받아 여자되고, 계전기 CVDR의 접점이 클로즈되어 배터리 전압(B+)이 주 회로차단기(VCB)의 내부 코일로 인가된다. 이후 작업자는 DBSPB(Dead Battery Start Push Button) 눌러 교류직류변환기(ADC)의 출력단 전압 즉, DC 36V를 주 회로차단기(VCB)의 내부 코일로 재인가하여 주 회로차단기(VCB)를 동작시킨다.
그러나 이러한 종래의 방식에 따르면, 차량 비상 기동 시퀀스 상에서, 배터리 전압(B+)는 완전 방전된 배터리 전압에 해당되며 이로 인해 발생되는 문제점으로서, 주 회로차단기(VCB) 단품 내부 제어회로 논리상, 정격동작전압 범위에 미치지 못하는 저전압이 인가되면 주 회로차단기(VCB) 투입 코일이 여자되지 않을 뿐만 아니라, 인가되고 있는 저전압을 제거하고 다시 정격동작전압을 인가하지 않으면 주 회로차단기의 투입이 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명은 철도차량의 배터리가 완전 방전 상태에서 차량의 비상 기동을 안정적으로 구현함과 동시에 차량 비상 기동 직후 방전된 배터리 충전함으로써, 조속한 영업운전 투입 지원을 할 수 있도록 하는 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로는 포텐셜 트랜스포머를 통해 감압되어 공급되는 교류 가선전원을 직류 동작전원으로 변환하는 교류직류변환기, 상기 교류직류변환기가 공급하는 직류 동작전원에 따라 내부에 구비된 코일로 흐르는 전류에 의해 자기화(磁氣化, magnetization)되는 제1 계전기, 노멀 오픈(normal open) 상태를 유지하다가 상기 제1 계전기가 자기화되는 경우 클로즈(close) 상태로 전환되는 제1 계전기의 접점, 클로즈 상태로 전환된 상기 제1 계전기의 접점을 매개로 배터리로부터 저전압을 인가받아 초기 기동되는 주 회로차단기 및 상기 교류직류변환기와 상기 주 회로차단기 사이에 설치되어 있으며, 사용자에 의한 조작에 의해 내부에 구비된 접점들의 개폐동작에 따라 상기 주 회로차단기로 인가되는 저전압을 초기화하고 상기 직류 동작전원을 상기 주 회로차단기로 직접 공급하기 위한 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 있어서, 상기 제1 계전기의 접점과 상기 주 회로차단기 사이에 설치되어 있으며, 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 상기 주 회로차단기에 인가되고 있는 저전압을 초기화하기 위한 주 회로차단기 초기화용 접점을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 있어서, 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 보조전원장치가 레이오버 모드(layover mode)에서 런 모드(run mode)로 전환되도록 제어하는 보조전원장치 동작 제어용 접점을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 있어서, 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작은 미리 설정된 시간 동안 지속되고, 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작이 지속되는 동안 상기 보조전원장치가 상기 런 모드에서 출력하는 출력전류는 상기 레이오버 모드에서의 출력전류보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 있어서, 상기 주 회로차단기는 1차적으로 상기 제1 계전기의 접점과 상기 주 회로차단기 초기화용 접점을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 초기 기동되고, 2차적으로 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 상기 교류직류변환기로부터 전원을 공급받고, 3차적으로 주 회로차단기의 접점을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 자기 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량에는 본 발명에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철도차량의 배터리가 완전 방전 상태에서 차량의 비상 기동을 안정적으로 구현함과 동시에 차량 비상 기동 직후 방전된 배터리 충전함으로써, 조속한 영업운전 투입 지원을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로는 교류직류변환기(ADC), 제1 계전기(CVDR), 제1 계전기의 접점(CVDRa), 주 회로차단기(VCB), 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A), 주 회로차단기 초기화용 접점(D4) 및 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)을 포함하여 구성된다.
교류직류변환기(ADC)는 포텐셜 트랜스포머(potential transformer, PT)를 통해 감압되어 공급되는 교류 가선전원을 직류 동작전원으로 변환하여 공급하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 교류직류변환기(ADC)가 공급하는 직류 동작전원은 DC 36V일 수 있다.
제1 계전기(CVDR)는 상기 교류직류변환기(ADC)의 출력단에 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)과는 분기되게 연결되어 교류직류변환기(ADC)가 공급하는 직류 동작전원에 따라 내부에 구비된 코일로 흐르는 전류에 의해 자기화(磁氣化, magnetization) 즉, 여자(勵磁)된다.
제1 계전기의 접점(CVDRa)은 배터리와 주 회로차단기(VCB) 사이에 설치되어 있다. 이러한 제1 계전기의 접점(CVDRa)은 노멀 오픈(normal open) 상태를 유지하다가 제1 계전기(CVDR)가 자기화되는 경우 클로즈(close) 상태로 전환된다.
주 회로차단기(VCB)는 일단은 상기 제1 계전기의 접점(CVDRa) 타단과 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 일 출력단에 공통 연결되고 타단은 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 다른 출력단에 연결되어, 클로즈 상태로 전환된 제1 계전기의 접점(CVDRa)을 매개로 배터리로부터 저전압을 인가받아 초기 기동된다. 이러한 주 회로차단기(VCB)의 동작은 이후 상세히 설명한다.
데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)은 입력단이 상기 교류직류변환기(ADC)의 출력단과 제1 계전기(CVDR)에 공통 연결되고 출력단이 상기 주 회로차단기(VCB)에 연결되어 교류직류변환기(ADC)와 주 회로차단기(VCB) 사이에 설치되어 있으며, 사용자에 의한 조작에 의해 내부에 구비된 접점들의 개폐동작에 따라 주 회로차단기(VCB)로 인가되는 배터리의 저전압을 초기화하고 교류직류변환기(ADC)가 출력하는 직류 동작전원을 주 회로차단기(VCB)로 직접 공급하기 위한 기능을 수행한다.
이러한 기능 수행을 위하여 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)은 내부에 제1 접점(D1), 제2 접점(D2), 제3 접점(D3) 및 제4 접점(D4)을 구비한다. 제1 접점(D1)과 제2 접점(D2)은 직류 동작전원을 교류직류변환기(ADC)로부터 주 회로차단기(VCB)로 공급하기 위한 접점들이고, 제3 접점(D3)은 후술하는 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)이고, 제4 접점(D4)은 주 회로차단기 초기화용 접점(D4)이다.
제4 접점(D4) 즉, 주 회로차단기 초기화용 접점(D4)은 제1 계전기의 접점(CVDRa)과 주 회로차단기(VCB) 사이에 설치되어 있으며, 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 주 회로차단기(VCB)에 인가되고 있는 배터리 저전압을 초기화하는 기능을 수행한다.
제3 접점(D3) 즉, 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)은 가선전원에 주변압기(MTr)를 통해 연결되는 보조전원장치(APU)에 연결되어 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 보조전원장치(APU)가 레이오버 모드(layover mode)에서 런 모드(run mode)로 전환되도록 제어하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작은 미리 설정된 시간 동안 지속되고, 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작이 지속되는 동안 보조전원장치(APU)가 런 모드에서 출력하는 출력전류는 레이오버 모드에서의 출력전류보다 크도록 구성될 수 있다.
상기 보조전원장치(APU)는 가선전원의 고압교류전원을 철도차량에 필요한 저압교류전원으로 변환하는 주변압기(MTr)를 통해 전원을 공급받는다.
또한 예를 들어, 주 회로차단기(VCB)는 1) 1차적으로 제1 계전기의 접점(CVDRa)과 주 회로차단기 초기화용 접점(D4)을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 초기 기동되고, 2) 2차적으로 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작에 의해 교류직류변환기(ADC)로부터 전원을 공급받고, 3) 3차적으로 주 회로차단기의 접점(VCBa)을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 자기 유지되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 배터리가 완전 방전된 상태에서 차량 비상 기동을 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로의 구체적인 동작을 설명한다.
먼저 도 4를 참조하면, 먼저 작업자가 수동 핸드 펌프를 사용하여 주 회로차단기(VCB) 내부의 공기탱크에 공기압을 상승시킨다. 이 압력이 예를 들어, 4.6bar 이상이 되면 판토그래프(pantograph)가 상승하여 교류 가선전압이 공급된다.
이 교류 가선전압은 포텐셜 트랜스포머(PT)를 통해 감압된 후 교류직류변환기(ADC)로 공급되어 DC 36V의 직류 동작전압으로 변환된다.
다음으로, 제1 계전기(CVDR)는 교류직류변환기(ADC)가 공급하는 직류 동작전원에 따른 전류에 의해 자기화(磁氣化, magnetization) 즉, 여자(勵磁)된다.
제1 계전기의 접점(CVDRa)은 노멀 오픈(normal open) 상태를 유지하다가, 제1 계전기(CVDR)가 자기화 즉, 여자되는 경우 클로즈(close) 상태로 전환된다.
제1 계전기의 접점(CVDRa)이 클로즈 상태로 전환되면, 배터리 - 제1 계전기의 접점(CVDRa) - 주 회로차단기 초기화용 접점(D4) - 주 회로차단기(VCB)로 구성되는 전류 루프가 생성되어, 주 회로차단기(VCB)가 초기 기동된다. 주 회로차단기(VCB)의 초기 기동은 주 회로차단기(VCB)의 내부에 구비된 코일로 방전된 상태의 배터리의 저전압이 공급되는 상태이다. 그러나 주 회로차단기(VCB)는 내부 회로 논리상 정격 동작전원이하의 전원이 공급되는 경우 정상적으로 동작하지 않는 특성을 갖는다. 따라서 본 실시 예에서는 주 회로차단기 초기화용 접점(D4)을 이용하여 도 5를 통해 설명하는 바와 같은 주 회로차단기 초기화 과정을 수행한다.
다음으로 도 5와 도 6을 참조하면, 작업자가 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)을 누르는 과정을 수행한다. 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)은 작업자가 누르는 동작을 해제하면 원위치로 복귀하는 특성을 갖는다.
앞서 설명한 바와 같이 이러한 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)은 내부에 4개의 접점을 구비하고 있으며, 그 접점들 중에서 주 회로차단기 초기화용 접점(D4)은 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)을 누르는 경우 오픈 상태로 전환된다.
주 회로차단기 초기화용 접점(D4)이 오픈 상태로 전환되면 배터리로부터 주 회로차단기(VCB)로의 저전압의 공급이 차단되어 주 회로차단기(VCB)가 초기화된다. 또한, 제1 접점(D1)과 제2 접점(D2)을 통해 DC 36V의 직류 동작전원이 교류직류변환기(ADC)로부터 주 회로차단기(VCB)로 직접 공급된다. 즉, 주 회로차단기(VCB)는 내부의 코일로 인가되고 있던 배터리의 저전압이 초기화 과정을 통해 제거된 상태에서 정격 동작전압인 DC 36V의 직류 동작전원을 공급받기 때문에 동작 오류없이 안정적으로 동작하게 된다.
한편, 작업자에 의해 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작이 일전 시간동안 수행되면, 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)이 클로즈 상태에서 오픈 상태로 전환되며, 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)의 개폐에 따른 전류는 보조전원장치(APU)로 입력되어 보조전원장치(APU)의 동작모드를 제어하는 신호로 이용된다.
즉, 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)이 오픈 상태인 경우 보조전원장치(APU)는 예를 들어, 45A의 전류를 배터리로 출력하는 레이오버 모드(layover mode)로 동작하고, 보조전원장치 동작 제어용 접점(D3)이 클로즈 상태인 경우 보조전원장치(APU)는 예를 들어, 267A의 전류를 배터리로 출력하는 런 모드(run mode)로 동작한다.
이와 같이, 방전된 배터리 충전 및 조속한 영업운전 투입 지원을 위한 보완책으로서, 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 조작 신호를 보조전원장치(APU)에도 입력시켜 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)을 조작하는 동안 예를 들어, 30초 동안은 출력전류를 45A로 관리하는 모드인 레이오버 모드 대신 출력전류를 267A로 관리하는 모드인 런 모드로 강제 인식시킴으로써 방전된 배터리의 충전전류를 충당할 수 있도록 지원할 수 있다. 약 30초 경과 이후에는 배터리 셀 전압 및 단자 전압이 안정화에 이르게 되고 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼(DBSPB_A)의 누름 동작을 해제해도 안정화된 배터리 전압으로 인하여 주 회로차단기(VCB) 투입 과정에서 자기유지 회로의 안정화에 따라 주 회로차단기(VCB) 트립(trip) 현상은 발생하지 않는다. 트립 현상은 정격 동작전압에 미치지 못하는 전압이 공급되는 경우 소자가 정상적으로 동작하지 않는 현상이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 철도차량의 배터리가 완전 방전 상태에서 차량의 비상 기동을 안정적으로 구현함과 동시에 차량 비상 기동 직후 방전된 배터리 충전함으로써, 조속한 영업운전 투입 지원을 할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 레이오버 모드(Layover mode)에서 부동충전방식을 통하여 지속적으로 충전되는 배터리 운영 조건 이외에, 차량 배터리의 방전이 발생하였을 경우에도 주 회로차단기 단품 자체 제어회로의 공용 설계사항을 그대로 유지한 채 차량 비상 기동이 가능하도록 함과 동시에 차량 비상 기동 이후 방전된 배터리 충전전류를 최대한 충당할 수 있는 효과가 있다.
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.
PT: 포텐셜 트랜스포머
ADC: 교류직류변환기
CVDR: 제1 계전기
CVDRa: 제1 계전기의 접점
VCB: 주 회로차단기
VCBa: 주 회로차단기의 접점
DBSPB_A: 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼
D3: 보조전원장치 동작 제어용 접점
D4: 주 회로차단기 초기화용 접점
APU: 보조전원장치

Claims (6)

  1. 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로에 있어서,
    포텐셜 트랜스포머(potential transformer)를 통해 감압되어 공급되는 교류 가선전원을 직류 동작전원으로 변환하는 교류직류변환기;
    상기 교류직류변환기의 출력단에 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼과는 분기되게 연결되어 교류직류변환기가 공급하는 직류 동작전원에 따라 내부에 구비된 코일로 흐르는 전류에 의해 자기화(磁氣化, magnetization)되는 제1 계전기;
    일단은 배터리에 연결되고 타단은 주 회로차단기에 연결되어 노멀 오픈(normal open) 상태를 유지하다가 상기 제1 계전기가 자기화되는 경우 클로즈(close) 상태로 전환되는 제1 계전기의 접점;
    일단은 상기 제1 계전기의 접점 타단과 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 일 출력단에 공통 연결되고 타단은 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 다른 출력단에 연결되어 클로즈 상태로 전환된 상기 제1 계전기의 접점을 매개로 배터리로부터 저전압을 1차 인가받아, 내부에 구비된 코일로 방전된 상태의 배터리의 저전압이 공급되는(이하 '초기 기동') 주 회로차단기; 및
    입력단이 상기 교류직류변환기의 출력단과 제1 계전기에 공통 연결되고 출력단이 상기 주 회로차단기에 연결되어 교류직류변환기와 주 회로차단기 사이에 설치되며, 사용자에 의한 조작에 의해 내부에 구비된 접점들의 개폐동작에 따라 상기 주 회로차단기로 1차 인가되는 배터리의 저전압을 차단하는 초기화를 수행하고 상기 직류 동작전원을 상기 주 회로차단기로 2차로 직접 공급하기 위한 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼;
    상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼에 구비된 하나의 접점으로서 상기 제1 계전기의 접점과 상기 주 회로차단기 사이에 설치되어 있으며, 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 상기 주 회로차단기에 인가되고 있는 저전압을 차단하는 초기화를 수행하기 위한 주 회로차단기 초기화용 접점을 포함하는, 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼에 구비된 하나의 접점으로서 주변압기를 통해 가선전원을 변환하여 공급받는 보조전원장치에 연결되어, 노멀 클로즈 상태를 유지하다가 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 오픈 상태로 전환되어 보조전원장치가 주박(Yard parking)의 레이오버 모드(layover mode)에서 운행의 런 모드(run mode)로 전환되도록 제어하는 보조전원장치 동작 제어용 접점을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로.
  4. 제3 항에 있어서,
    사용자에 의한 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작이 지속되는 동안 상기 보조전원장치가 상기 런 모드에서 출력하는 출력전류는 상기 레이오버 모드에서의 출력전류보다 큰 것을 특징으로 하는, 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 주 회로차단기는
    1차적으로 상기 제1 계전기의 접점과 상기 주 회로차단기 초기화용 접점을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 초기 기동되고,
    2차적으로 상기 데드 배터리 스타트업 푸시 버튼의 누름 동작에 의해 상기 교류직류변환기로부터 전원을 공급받고,
    3차적으로 주 회로차단기의 접점을 통해 배터리로부터 전원을 공급받아 자기 유지되는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로.
  6. 제1 항, 제3 항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 철도차량용 데드 배터리 스타트업 제어회로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 철도차량.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100881086B1 (ko) * 2007-09-06 2009-01-30 현대로템 주식회사 철도차량 전원공급시스템
JP2010063298A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Railway Technical Res Inst 主回路システム、電源供給方法
JP2010063267A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Denso Corp 電源装置
JP2010130772A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Toshiba Corp 鉄道車両駆動システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100881086B1 (ko) * 2007-09-06 2009-01-30 현대로템 주식회사 철도차량 전원공급시스템
JP2010063267A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Denso Corp 電源装置
JP2010063298A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Railway Technical Res Inst 主回路システム、電源供給方法
JP2010130772A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Toshiba Corp 鉄道車両駆動システム

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