効果的絶縁診断手法
１．概要
浮上式鉄道用地上コイルは、全線に敷設されるために膨大な数が必要となるため、保守においても適切でかつ効率的な方法が求められます。とりわけ、地上コイルのうち、車両の前後力を与える推進コイルは運転時に高電圧となるため、定期的に絶縁診断を行い健全性の確認を行う必要があります。
当研究室では、推進コイルの絶縁診断を効率的に行うための手法として、推進コイルの絶縁性能が低下した際に発生すると考えられる部分放電を電磁波により検知する絶縁診断手法の研究を進めています。
２．絶縁診断手法
絶縁診断手法の概要を図1に示します。推進コイルに高電圧を印加した環境下において検査用車両を走行させ、ダイポールアンテナ等の検査用プローブを用いて電磁波を測定します。
推進コイル設置区間において部分放電と推定される特性の電磁波を検出した場合、当該区間の推進コイルに絶縁性能が低下しているものがあると推定できます。複数のアンテナを用いることで、各アンテナへの電磁波の到達時間差を算出し、部分放電源となっている推進コイルの推定が可能です。
３．検証試験実施状況
図2に、模擬ガイドウェイおよび推進コイルを用いた検証試験の実施状況を示します。模擬車体を使用し、アンテナ背面に電磁波吸収材を用いた検査構成とすることで、推進コイルから発生する部分放電を電磁波として検出できることを確認しました。
参考文献
- 高橋紀之，鈴木正夫，饗庭雅之：推進浮上案内兼用コイル保護層の耐衝撃強度評価，鉄道総研報告，Vol. 24, No. 1, pp. 11-16, 2010
- 鈴木正夫，太田聡，池田遼平，川田昌武：電磁波検出による地上コイル内部欠陥位置評定に関する検討，鉄道総研報告，Vol. 27, No. 7, pp. 11-16, 2013
- Suzuki, M., Ota, S., Ikeda, R. and Kawada, M., "Internal Defect Position Evaluation of Ground Coil by Detecting Electromagnetic Waves from Partial Discharge", 電気学会論文誌、Vol. 133-A, No. 5, pp. 307-312, 2013