JPH0486575A - 磁気浮上式鉄道の地上コイルの異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気浮上式鉄道の地上側に布設する地上コイ
ルの異常検出に関するものである。

（従来の技術） 磁気浮上式鉄道に用いる地上コイルには、推進用として
例えば特許第１３３４０１７号（特公昭６〇−５９８０
１）に示されているようなものがある。これは、第４図
に示すように長方形の枠状の地上コイル１であり、複数
回巻きしたコイル導体２を絶縁層３で覆い、内周側に固
定フランジ４を突設し、ボルト５により図示しない地上
側に設けたガイドウェイの側壁に固定している。つまり
、コイル導体２の外周には、例えばエポキシ樹脂等の絶
縁材料を用いて注型または成形加工して絶縁層３を被覆
成形し、この絶縁層３から一体に固定フランジ４を内周
側に突出させている。また、絶縁層３の表面には、内部
の電界分布を均一にするためにメタリコン等の接地層（
図示しない）を設けている。

このように構成された地上コイル１は１口出し部６を両
端に設けており、地上側のガイドウェイの側壁に並列し
て固定するときこの部分にケーブル７に装着して、地上
コイル１〜１相互間を電気的および機械的に良好に接続
している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した地上コイル１は、車両運転の際の通
電々圧が１０数ｋＶと高くなり、また、通電電流も数１
０ＯＡとなる。これは、車両が浮上し。

推進するために必要とする磁束を効率よく得るためであ
る。このような高電圧が印加される地上コイル１は、そ
の絶縁性能を良好に維持するため、絶縁層３内部の欠陥
（ボイドや異物の混入）を皆無にしたり、絶縁層３の絶
縁厚さを１０数＋ｍｍと厚くしなければならない。

つまり、絶縁層３内部にボイドや異物が存在すると、こ
の部分から部分放電が発生し、この状態が持続すると放
電劣化が始まり、遂には絶縁層３の絶縁破壊を招く。

さらに、地上コイル１の布設は、車両が走行する距離に
比例して必要となり、数１０ｋＩ１１で数万個にもなり
、膨大な個数となる。

そこで、絶縁層３の内部にボイドや異物の混入を皆無に
するため、注型時には高真空にしたり。

製作時の周囲環境を厳しく管理することは勿論であるが
、膨大な個数の地上コイル１の部分放電の発生を事前に
検知する必要がある。

つまり、地上コイル１は、製作時に初期性能として、絶
縁層３内部の絶縁性能を確認するが、布設後は当初予期
していない環境下にさらされることがあり、例えば異物
の飛来により絶縁層３の表面に欠陥を生じ１部分放電の
発生原因になることがある。また、これらの欠陥を特定
することは、困難であり絶縁破壊に至って発見されるこ
とになる。

したがって、膨大な個数の地上コイル１は、予期しない
環境までを考慮して、絶縁層３の絶縁厚さを増したり、
また、万が一欠陥が発生した場合には事前に検知できず
車両運行に支障をきたすという問題がある。

そこで、本発明の目的は、万が一欠陥が発生した場合に
事前に絶縁劣化を検知し、絶縁劣化の地上コイルを特定
して車両の運行に支障をきたさないようにした磁気浮上
式鉄道の地上コイルの異常検出装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、地上側に複数個が布設され、コイル導体を絶
縁層で被覆しこの絶縁層の表面に接地層を設けた地上コ
イルの接地層間を接地線で接続し、この接地線に高周波
変流器を設けると共に、少なくとも２個以上の高周波変
流器の出力を差動アンプと高周波フィルタに接続し、パ
ルス状電流から異常を検出するようにしたものである。

（作用） 接地線に設けた高周波変流器には、運転電圧の周波数成
分に伴う電流に絶縁劣化に伴うパルス状の高周波成分の
電流が重畳されて流れる。これらの電流は１区分けが困
難であるが、２つ以上の高周波変流器の出力を差動アン
プに接続すると、地上コイルの静電容量は略同−容量の
ため、運転電圧の周波数成分の電流は互いに打消されて
略零（０）となり、パルス状の高周波成分だけが残る。

これにより、絶縁劣化に伴う部分放電の発生を検出する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１−図は、本発明の一実施例における地上コイルと高周
波変流器の接続を示す構成図である。

第１図に示すように地上コイル１は、従来と同様に複数
回巻きしたコイル導体２を絶縁層３で被覆し、フランジ
４．ボルト５を介して図示しない地上側に設けたガイド
ウェイの側壁に複数個のものが並列して固定されている
。これらの地上コイル１〜１は、相互間が口出し６をケ
ーブル７で接続し、電気的および機械的に良好に接続し
ている。

また、絶縁層３の表面に設けた接地層（図示しない）は
、接地線８により地上コイル１〜１相互間が同電位とな
るように接続されている。ここで、接地線８によりケー
ブル７側の接地層とループ回路を形成するので、何れか
一方の口出し部６は、接地層にバンド状の絶縁帯（図示
しない）を設け。

接地層を遮断している。接地線８には１貫通形の高周波
変流器９を設けている。

この高周波変流器９の２次側は、第２図に示すように少
なくとも２個以上の高周波変流器９を差動アンプ（Ｄ、
ＡＭＰ）およびバイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して接
続し、地上コイル１の絶縁劣化に伴う信号が得られるよ
うになっている。ここで、高周波変流器９は、少なくと
も４００Ｋ）Ｉｚ以上の周波数特性を有し、バイパスフ
ィルタ（ＨＰＦ）も同様に４００ＫＩ（ｚ以上のパルス
を選別するものである。

次に、以上のように構成された実施例の作用を説明する
。通常、高周波変流器９に流れる電流は第３図に示すよ
うに運転電圧の周波数成分に伴う静電容量分の電流ｉ、
であり、λ□とλ２は高周波変流器の出力からみると同
位相である。

しかしながら、差動アンプ（Ｄ、ＡＭＰ）を介して又、
を同図の点線のように１８０°変換し　え、と１２を加
算すれば、基本的には零（０）になる。

ところが、同じように製作した地上コイル１でも若干の
静電容量のバラツキがあるので、実際には零（０）にな
らない。　ここで、万が−１１に絶縁劣化に伴う電流が
重畳されると、差動アンプ（Ｄ。

ＡＭＰ）では、基本波は殆んど零（０）になり、バイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）の出力では絶縁劣化に伴うパルス
状の電流り、たけ検出される。　ここで、差動アンプ（
Ｄ、ＡＭＰ）の周波数特性は、４００ＫＨｚ以上を有し
ているが、これは、絶縁劣化に伴うパルスの周波数が数
１０ＭＩ（ｚ〜数１００ＭＨｚと高く、これを例えば同
調式のアンプで増幅すれば、数１００ＫＨｚで最も利得
が上がるためである。また、この電流は、微小であり数
μＡである。そして、差動アンプ（Ｄ、ＡＭＰ）の出力
は、４００ＫＨｚ以上のバイパスフィルタ（ＨＰＦ）を
介するので、比較的周波数の低い基本波は除去され、周
波数成分の高いパルス電流Ｌ３のみが検出できることに
なる。

このようにして得られたパルス電流差□は、　アンプの
性能により微小電流でも選別できるが、予め絶縁劣化の
度合との相関性を調べておき、しきい値を設定すれば、
絶縁劣化の予知もできる。

したがって、以上のように構成することにより、地上コ
イル１の絶縁劣化を事前に検出することができ、地上コ
イル製作の合理化や車両運行の安全性を向上できる。

なお、以上説明した実施例では、個々の地上コイル１ご
とに高周波変流器９を設けたが、複数個一括して１ブロ
ツクとし、各ブロック間を上述の構成としても同様の効
果が得られ、さらに高周波変流器９の個数を削減するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれ、複数個布設された地
上コイルの接地線に高周波変流器を少なくとも２個以上
設け、これらの二次側を差動アンプに接続して運転電圧
の周波数成分を除去し、絶縁劣化に伴うパルス状の重畳
された電流を感度良く検出することにより、地上コイル
の絶縁劣化を事前に検出した絶縁破壊を防ぐことができ
る磁気浮上式鉄道の地上コイルの異常検出装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における地上コイルと高周波
変流器の接続を示す構成図、第２図は本発明の一実施例
における異常検出のブロック図、第３図は洩れ電流のオ
ツシログラム、第４図は従来の磁気浮上式鉄道の地上コ
イルの接続を示す構成図である。 １・・・地上コイル、　　　２・・コイル導体３　絶縁
層、　　　　　８・・接地線 ９　・高周波変流器、　Ｄ、ＡＭＰ　　差動アンプＨＰ
Ｆ・・バイパスフィルタ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 半 ！ 図 牟 図 第 菌 第 閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地上側に複数個が布設され、コイル導体を絶縁層で被覆
   しこの絶縁層の表面に接地層を設けた地上コイルの接地
   層間を接地線で接続し、この接地線に高周波変流器を設
   けると共に、少なくとも２個以上の前記高周波変流器の
   出力を差動アンプと高周波フィルタに接続し、パルス状
   電流から異常を検出するようにしたことを特徴とする磁
   気浮上式鉄道の地上コイルの異常検出装置。