Abstract
Most of the present potential transformers of train vehicles are of the oil-type filled with insulating oil and are susceptible to problems such as explosion due to the increase in the internal pressure during train operation and poor reliability near the end of their life cycle. As a solution to this problem, it is necessary to develop a molded dry-type potential transformer with excellent pressure-resistance performance using insulating resin. In order to localize the product, the Korea Railroad Research Institute has been developing a molded dry-type potential transformer. As part of this research, it is necessary to analyze the vibration characteristics of the developed product and to check the transformer performance in a vibration environment. In this study, a resonance test and simulated long-term life test of the developed product were conducted according to the KS R 9144 and IEC 61373 standards, respectively, which are vibration test methods for railway vehicle parts. Their natural frequencies were analyzed by comparing the results of the numerical modal analysis and resonance test, in order to confirm their adherence to the standards. Also, the performance test after the simulated long-term life test confirmed that the operation of the developed transformer was not problematic even in a long-time vibration environment.
현재 철도 차량에 쓰이고 있는 대부분의 계기용 변압기는 장치 내부에 절연유가 충진되어 있는 유입식 계기용 변압기 방식으로서, 내구 연한 도래와 더불어 차량 운행 중 내부 압력 상승에 의해 폭발의 위험성이 있다. 이에 대한 해결책으로 절연 수지를 사용하여 방압 기능이 탁월한 몰드형 건식 계기용 변압기 개발이 필요하다. 이에 제품의 국산화가 가능하도록 한국철도기술연구원에서는 몰드형 건식 계기용 변압기를 개발 진행 중에 있다. 그 연구의 일환으로 개발 제품의 진동 특성 분석과 함께, 진동 환경하에서 변압기의 성능 유지 여부를 확인하여야 한다. 이번 연구에서는 철도 차량 부품의 진동 시험 방법 규격인 KS R 9144 및 IEC 61373 에 따라서 개발 제품의 공진시험과 모의 장기 수명 시험을 진행하였다. 고유 진동수는 해석을 통한 모달 분석과 공진 시험을 병행하여 결과를 비교 분석하였으며 규격 조건을 만족함을 확인하였다. 또한 모의 장기 수명 시험 후 성능 시험을 통해 오랜 시간 진동 환경 하에서도 개발 변압기의 기능에 문제가 없음을 확인하였다.
