Abstract
This paper proposes a method to detect rail broken through impedance measurement. In general, broken rails are detected in real time using the track circuit, but the proposed method not only detects the broken rails but also estimates positions of broken areas by measuring the rail impedance. To electrically insulate one side of the rail, parallel resonance is made by adding a capacitor; then, the impedance of the other rail is measured. If the measured impedance has an inductive value, there is no broken area of rail. However if the measured impedance has a capacitive value, the rail is broken. The proposed method is modeled using a transmission line; it is shown that the modeling can estimate the position of the broken rail according to the impedance value. The rail impedance is measured by the proposed method for a 60m simple rail model, and it is verified that the presence of a broken rail changes the rail impedance.
본 논문에서는 임피던스 측정을 통한 레일절손을 검지하는 방법에 대해서 제시하도록 한다. 일반적으로 레일절손은 궤도회로를 통해 실시간으로 판단을 하나 궤도회로를 사용하지 않고 레일의 임피던스를 측정함으로 인해서 절손유무와 절손위치를 추정하였다. 레일의 한쪽에 병렬공진을 발생시켜 전기적으로 절연을 함으로써 다른쪽 레일의 임피던스가 측정되도록하였다. 측정된 임피던스가 인덕턴스 성분을 가지면 레일의 절손이 존재하지 않으며, 캐패시턴스 성분을 가지면 레일의 절손이 발생하게된다. 전송선로모델을 이용하여 제시한 구조를 모델링하였으며, 모델링을 통해 임피던스 값에 따라 절손위치가 추정가능함을 보였다. 실제 60m 레일 모형에 대해서 제안한 방법으로 임피던스를 측정하였으며, 임피던스 값에 따라 절손유무가 판단이 되는 것을 확인하였다.
