• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1445-1453
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• 2009

The dropper supports the contact wire and is attached using thimbles and various types of dropper clips on the catenary. Consequently droppers are subject to mechanical loads from friction and buckling during the passage of pantographs. If such mechanical loads occur repeatedly with every passing pantograph, it is possible that the dropper wire will break due to fatigue. In order to investigate failure causes for the high speed line dropper, theoretical analyses and experiments have been carried out. In this paper, mathematical formulas are derived for the prediction of the dropper static load. The measured values in the experiment agree well with the theoretical predictions. And, we performed measurement for the variation of forces on the dropper. To analyze the cause analysis on fracture of dropper wire, we have conducted experiment such as fatigue test of new products, SEM(Scanning Electron Microscope) and EDX(Energy Dispersive X-ray) of fractured specimens in the field. Finally, we also measured the vertical displacements when a pantograph moved at 300km/h under the Korean high speed overhead line.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2010

전차선과 팬터그래프는 전기철도차량에 전력을 공급하기 위해 사용된다. 전기철도차량 운행 시 전차선과 팬터그래프 사이의 불안정한 접촉에 의하여 아크가 발생하며 이는 고장 및 사고의 원인이 된다. 따라서 아크를 검출하고 전차선 유지보수를 위한 아크 검측 시스템의 필요성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 전차선 아크 검측 시스템의 개발에 관하여 기술하였다. 아크는 광 검출기를 이용하여 간접 측정하며 가선 전압/전류, 전차선의 높이, 주행속도, 발생위치와 온/습도를 동영상과 함께 저장한다. 개발된 시스템은 서울-동대구간 하행선에서 시험 검측하고 평가하였다. 실험 결과, 아크 발생 및 강도는 가신 전압/전류, 팬터그래프의 높이, 속도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.10-17
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• 2002

In this study, we have developed the static and dynamic simulation program of a high speed current collection system. The catenary wire is modeled to discrete masses connected by massless strings and the pantograph is replaced with 3 d.o.f equivalent models that are composed of masses, springs and dampers. We derived partial differential equations of motion from the equivalent model and developed the simulation program. Then, we calculated the static equilibrium state of the overhead catenary and the dynamic behaviors of the high speed current collection system. The analysis results were compared with the results of GASENDO software developed at RTRI in Japan.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.972-977
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• 2009

For the improvement of a train speed in the conventional line from overhead system point of view, it is necessary to approach not only in the aspect of the increasement of tension for catenary but the application of a pre-sag. A certain tension acting on a dropper is removed when it is slack by the pantograph passing. Right after the pantograph passes, the dynamic force caused by the mass of contact wire acts on the dropper. If the pre-sag is applied to the catenary, the static force on the dropper is increased. For the assurance of the safety for the dropper, it is necessary to predict the dynamic force. The purpose of this study is to predict and analyze the force on the dropper according to the applied pre-sag.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제5A권2호
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• pp.171-176
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• 2005

The effects of surge arresters for the protection of transmission systems against direct lightning strokes have already been reviewed by many researchers. However, their studies have not encompassed underground cable systems. Therefore, in this paper we investigate the 22.9kV combined distribution systems that have arresters and ground wires. In addition, we analyze the overvoltages on underground distribution cable sections when direct lightning strokes contact the overhead ground wire using EMTP. Finally, we discuss the effect of lightning strokes according to the change of cable length and installation of arresters. This study provides insulation coordination methods for reasonable system design in 22.9kV underground distribution cable systems.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.502-502
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• 2007

전차선로는 각 경간마다 양단으로 지지점을 갖게 되므로 지지점에서의 탄성도와 경간중앙에서의 탄성도가 같을 수 없다. 이 두 지점의 탄성도의 차이를 나타내는 계수로 불균일율이라는 지수가 정의되어 널리 사용되어왔다. 이 불균일율은 전차선 장력과 경간 길이에 크게 영향 받는다. 그러나 드로퍼의 배치 간격에 따라서도 달라진다. 이 불균일율은 전차선로의 동적인 특성을 예측하는 하나의 변수로 활용되고 결국 집전 성능을 상대 비교하여 판단하는데 활용되며, 직접적으로는 드로퍼 간격을 설계하는데 있어서 중요한 파라미터로 사용되고 있다. 그러나 이 불균일율은 전차선로의 동적 성능을 적절히 반영하는 지수가 되지 못하고 있다고 판단하고 있다. 불균일율의 정의인 경간 중앙에서의 탄성율과 경간 끝 지정의 탄성율과의 단순한 차이 값의 크기만으로는 드로퍼의 수와 배치 간격에 따른 특성을 반영하지 못한다고 판단된다. 이를 여러 가지 다양한 케이스를 가정하여 탄성도 해석 프로그램을 이용하여 평가해본다. 평가 결과를 토대로 드로퍼 수에 따른 보정계수를 갖는 새로운 불균일율 평가 지수를 제시하고자 하며 이 새로운 지수가 기존의 지수보다 보다 집전 성능을 판단하는데 유용한 데이터가 됨을 증명한다. 또한 아울러 불균일율이 다른 가선 구조에 대하여 팬터그래프의 1단과 2단의 스프링 계수의 크기와의 조합과 상환 관계에 따른 집전 성능의 차이를 전차선로-팬터그래프 동역학 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 평가한다. 이를 통하여 불균일율에 따른 보다 적절한 팬터그래프 동역학 모델을 제시한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.222-227
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• 2011

드로퍼는 전차선로에서 여러형태의 클램프로 취부되어 전차선이 수평으로 유지하도록 지지하고, 판토그라프가 통과할 때 굽힘에 대한 기계적 응력에 영향을 받는다. 고속선용 드로퍼의 파단 원인을 조사하기 위해, 이론적 분석 및 시험을 실행하였다. 본 논문에서 사전이도에 의한 드로퍼의 정적 하중을 계산하였고, 시험에서 측정된 값과 유사하였다. 드로퍼 와이어의 파단원인을 분석하기 위해 현장에서 파단된 시료는 SEM 분석을 하였고, 새 시료도 일부 병행하며 시행하였다. 마지막으로, 고속열차가 300km/h로 통과할 때 드로퍼에 대한 동적 하중의 변화를 측정하였다. 기계적 하중이 반복적으로 발생될 때, 드로퍼 와이어는 피로에 의해 파단될 것이다. 이 결과는 고속전차선로 유지보수의 특별 관리와 드로퍼의 수명평가를 하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제63권12호
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• pp.1742-1746
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• 2014

In order to develop a overhead catenary system for the maximum speed of 400 km/h on Honam high-speed line, increasing tension of contact wire, changing dropper distributions, reducing a hard point and etc. should be considered. And it is also essential to develop core components taking account of the increased tension. Therefore we developed a new steady arm for the max. speed of 400 km/h in this study. FEM (Finite Elements Method) analysis was performed to ensure the strength of the arm. An oval shape was applied to the arm, so that 25 % of strength was increased and 9 % of weight was decreased. And a type test according to the code KRSA-3012 was performed to ensure the performance. Fatigue test in KRRI (Korea Railroad Research Institute)'s test-bed was also performed to evaluate its performance. Some section of the Honam High-speed line was constructed with the developed steady arm.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.526-531
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• 2016

This paper presents an experimental study on the optimal settings for the selected DC fault relay (50F) to improve the operating performance for the high-speed circuit breaker on DC feeding system which ensure safety within rolling stock maintenance depot. In this study, current supplied to overhead contact wire was calculated on 1 ms interval to analyze the correction values of DC fault selective relay for the operation of current supply cutout. Particularly, standards for the accurate detection of accidents between an electric railway vehicle and the electric power facilities are shown by investigating the optimal correction values for detection of fault current, and the results indicated that it takes about 213 ms for the DC fault selective relay(50F) to fully open. In the future, the correction values of DC fault selective relay suggested in this paper will be used as the reference values of protective relay for the safe operation of DC electric railroad system such as urban railway.