(57)【要約】【課題】電車に対して非接触給電技術を適用すること。【解決手段】高周波電源分散設置型送電線路１において、カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂは、外部導体１２と、送電線Ｗと、高周波発振器Ｉとを備え、高周波発振器Ｉからのプラス電位の出力が、外部導体１２と絶縁されて配設された送電電極１０１に接続され、高周波発振器Ｉからのグランド出力が金属カバー１２に接続される。スイッチングユニットは、スイッチ３１と判断回路Ｎとを備える。電車Ｔは、送電電極１０１と非接触で対向する受電電極２０１と、金属カバー１２と非接触で対向する受電電極２０２とを備え、送電電極１０１と受電電極２０１とにより形成される接合容量と、金属カバー１２と受電電極２０２とにより形成される接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する。これにより上記課題を解決する。【選択図】図４Ｂ
2020096522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記直流電力又は商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からのプラス電位の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、前記高周波発振器からのグランド出力が前記カバーに接続されることで、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第１受電電極と、
前記カバーと非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記カバーと前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する、
電力伝送システム。
【請求項２】
電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記直流電力又は商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からの第１の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、第２の出力が、グランド電位でレールに接続され、前記レール上で接触して回転する金属製の車輪及び車軸を介し、非接触回転型伝送ユニットを介して負荷に接続され、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
第２送電電極レールと接触して回転する金属製の車輪及び軸および回転型伝送ユニットと、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、非接触回転型伝送ユニットとからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する、
電力伝送システム。
【請求項３】
電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記直流電力又は商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からの第１の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、第２の出力が、前記カバーと絶縁して配設された第２送電電極に接続されることで、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
前記第２送電電極と非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記第２送電電極と前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する、
電力伝送システム。
【請求項４】
電力の送電を行う電力伝送線路と、送電線と、高周波発振器と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
外部導体と、
前記外部導体の内側に前記外部導体と電気的に絶縁されて配置された内部導体に接続され、かつ前記外部導体に配設された出力ポートを介して前記外部導体の外側に配置された第１送電電極と、
を備え、
所定の波長の交流電源からの電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記第１送電電極の通電状態の切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記送電線は、
前記高周波発振器に直流電力又は商用周波数電力を伝送し、
前記高周波発振器は、
前記送電線を流れる前記直流電力又は商用周波数電力を前記所定の波長を有する交流電力に変換し、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
前記外部導体の少なくとも一部分と非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記外部導体と前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する、
電力伝送システム。
【請求項５】
前記移動体が電車であり、移動ガイド手段が２本のレールであり、
前記電力伝送線路、前記送電線、前記スイッチングユニット、及び前記高周波発振器が前記２本のレールの間に配置されている、
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の電車は非常に有効な交通手段として用いられている。電車への給電手段には、接触式の架線とパンタグラフとが使用されている。架線及びパンタグラフには多くの英知が集約されており、実績のあるシステムとなっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０２２８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、架線やパンタグラフには、接触圧力を得た状態で移動するという基本原理が採用されているため、パンタグラフや架線の損耗が避けられない。このため、管理コストが増大し、また、架線に関する事故も生じている。
【０００５】
例えば、図１には、電車への給電方法として、従来から使用されている手法が示されている。図１に示すように、従来から使用されている手法は、電車の直上に架線を張り、その架線に、電車の上部に取り付けられているパンタグラフを擦りつけて移動するというものである。
また、図示はしないが、架線の代わりに第三軌条を用いる手法も存在する。第三軌条を用いた場合、線路の横にトロリー線が張られる。
ただし、いずれの手法も接触式であるため、集電器と架線とが加圧されて接触した状態となる。この状態で電車が移動すると、金属同士の接触により摩耗が生じてしまう。これがこれまで回避できなかった問題である。
また、架線は、水平度が重要となるため、パンタグラフの離線を抑える工夫を施さなければならないという問題もある。
さらに、架線、パンタグラフは損耗するものなので、定期的な交換が必要であり、そのメンテナンスコストが極めて大きいという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非接触給電技術を電車に適用することで上記の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電力伝送システムは、電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記直流電力又は商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からのプラス電位の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、前記高周波発振器からのグランド出力が前記カバーに接続されることで、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
前記カバーと非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記カバーと前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非接触給電技術を電車に適用することで、架線とパンタグラフとが接触することで生じる摩耗の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電車への給電方法として従来から使用されている手法を示している。
【図２Ａ】本出願人が既に出願済みの、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を示す図であり、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を長手方向に直交する面で切った断面図である。
【図２Ｂ】本出願人が既に出願済みの、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を示す図であり、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を長手方向に平行な面を中心位置で切った断面図である。
【図３】スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路又はカバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道に応用した場合の様子を示す図である。
【図４Ａ】カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道のレール間に敷設する例を示す図である。
【図４Ｂ】カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道のレール間に敷設する例を示す図である。
【図４Ｃ】カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道のレール間に敷設する例を示す図である。
【図５】スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る運搬機器について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図２Ａ及びＢは、本出願人が既に出願済みのスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を示す図である。
【００１２】
図２Ａには、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を長手方向に直交する面で切った断面図が示されている。
図２Ｂには、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路を長手方向に平行な面を中心位置で切った断面図が示されている。
【００１３】
図２Ａ及びＢに示すスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路は、内部導体１１と外部導体１２からなる同軸線路をベースとしている。図２Ａ及びＢに示す構成のスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路であれば、矢印で示す電磁波ｅが内部導体１１と外部導体１２との間の空間を特定のモードで伝播する。このため、低損失であり電磁波放射が無い。その結果、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路から電磁波が漏洩しない。さらに、外部導体１２はアースされているため、人が触れても感電することがない。これにより、複数の配線を隣接配置したり、外部導体１２の近傍に金属部品を設置したりすることが可能となる。加えて、スイッチ３１に防水性を持たせることもできる。これにより、水等の影響（例えばショート等）を防ぐことができる。
スイッチ付き電界結合非接触送電線路から電磁波が漏洩しないということは、大電力送電や、高い周波数での送電が可能になる。特に送電周波数を高くすることで、送電電極１０１と受電電極２０１、及び外部導体１２と受電電極２０２との間に離隔距離を設けることができる。これにより、完全非接触の送電が可能になるので、多少の砂塵等が存在したとしても電極の表面を摩耗させずに送電することができる。
以上のような構成を有するスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路は、屋外であっても上述の問題を生じさせることなく、鉄道の線路に適用することができる。
【００１４】
図２Ａ及びＢに示す例では、外部導体１２に設けられた２箇所の穴（入力ポート１２１及び出力ポート１２２）から、内部導体に向かって挿入ピン１３ｂ及び１３ａが夫々差し込まれている。挿入ピン１３ａの外側の端部には、スイッチ３１（ＦＥＴ等）が設けられている。また、スイッチ３１の先には送電電極１０１が設けられている。
通常、同軸線路内に金属棒が電界の方向に沿って存在している場合、電流の誘起によって再輻射され、同軸線路内において多重反射することになる。これに対して、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路には平常時がＯＦＦのスイッチ３１が設けられている。このため、平常時に電流が流れることがない。これにより、同軸線路内の多重反射を防止することができる。
【００１５】
スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路の上には、シールド２２１が施された移動体２１が配置されている。また、受電電極２０１が送電電極１０１に対向して配置されるため、移動体２１は受電電極２０１を介して送電電極１０１からの電力を受電することができる。また、受電電極２０２が外部導体１２に対向して配置されるため、移動体２１は受電電極２０２を介して外部導体１２からの電力を受電することができる。
【００１６】
図示はしないが、移動体２１には磁石等の磁気体が設けられている。このため、各スイッチ３１は、その磁場を検知することで、平常時ＯＦＦの状態のスイッチ３１をＯＮに切り替える。このようにすることで、移動体２１が存在している場所でのみ送電電極１０１から移動体２１に電力が供給されることになる。
【００１７】
移動体２１は、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路の上に跨るように配置される。このため、送電可能状態の送電電極１０１に人が触れようとしても触れることができない。その結果、感電のおそれがない。なお、この場合、移動体２１が存在している場所以外の送電電極１０１は、スイッチ３１がＯＦＦとなっているため人が触れても感電することはない。
【００１８】
図３は、図２Ａ及びＢに示す構成を有するスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路又は後述するカバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道に応用した場合の様子を示す図である。
図３の構成では、図２Ａ及びＢに示す原理を有する一定長の同軸線路に、高周波電源を付けて送電する。具体的には、任意間隔で設けられたスイッチ付き同軸送電線路１０ａに沿わせたカバー内に、直流又は商用周波数電流を流す送電線を封入する。また、その送電線に電力を供給する高周波電源を要所に設置する。そして、スイッチにより高周波電源の出力を送電電極に導通させる。
なお、図３に示す構成のスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路１を実際に製作する場合には、内部導体１１を外部導体１２で覆うことになる。この場合、内部導体１１と外部導体１２との夫々が上述の図２Ａに示すような円形である必要はなく、また、内部導体１１と外部導体１２との中心線が一致する必要もない。
【００１９】
図３に示すように、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路１のスイッチ付き同軸送電線路１０ａを鉄道のレールｒ間に敷設する。具体的には例えば、都営地下鉄大江戸線のリアクションレールと同じように敷設することができる。移動体２１としての電車Ｔ側の受電電極（受電電極２０１及び２０２）と送電電極１０１との間には、所定の離隔距離が設けられている。受電電極（受電電極２０１及び２０２）は、送電電極（送電電極１０１及び１０２）、又は外部導体１２と、非接触の状態を維持したままスライドする。なお、図示はしないが、受電電極（受電電極２０１及び２０２）には、電気的に離隔され、受電電極（受電電極２０１及び２０２）よりもサイズが大きい金属性のカバーが付されている。これにより、電磁波放射を低減化させることができる。
【００２０】
図３と上述の図１とを比較すると、図３には架線、及び架線を支える支柱が存在しない。このため、明るい景観を得ることができる。さらに、図示はしないが、スイッチ付き同軸送電線路１０ａに沿わせたカバー内には直流送電線や通信線が内包されている。このため、スイッチ付き同軸送電線路１０ａの周辺の各種ケーブルを統合することができる。その結果、メンテナンス性が向上する。特に、作業者が高所で作業を行う必要がなくなるため、安全性が向上する。また、スイッチ付き同軸送電線路１０ａを介して電車Ｔに外部との通信機能を持たせることができる。
【００２１】
スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路１によれば、スイッチ付き同軸送電線路１０ａから電車Ｔに大電力を供給することができるが、当然ながら電車Ｔは複数の車両が連結しているため長いので、全ての車両に同時に大電力を供給するために、以下のような手法を用いることができる。即ち、例えばスイッチ付き同軸送電線路１０ａの単位長線路の長さを７ｍ程度とし、単位長線路の夫々に高周波発振器を設けることができる。これにより、電車Ｔの全車両に対する同時給電が可能となる。
【００２２】
図４Ａ、Ｂ及びＣは、上述のスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路のスイッチ付き同軸送電線路とは異なる、カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路を鉄道のレール間に敷設する３つの例を示す図である。
【００２３】
図４Ａに示す例では、レールｒ間にカバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂを敷設することで、電車Ｔの受電電極２０１と、金属製のカバーに対して絶縁して設けられた送電電極１０１とが対向するように配置される。また、電車Ｔの２枚の受電電極２０２夫々と、上述の金属カバーの一部が対向するように配置される。
図４Ａに示すように、カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂの内部には、送電線Ｙ及びＺが内蔵されている。なお、図示はしないが、カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂの内部には通信線路も内蔵されている。このように、図４Ａに示す例において、レールｒは、電車Ｔの車輪を介して電車Ｔの重量を支えながら、電車Ｔをガイダンスするための軌道として機能する。
これに対して、図４Ｂに示す例は、レールｒ間にカバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂが敷設されている点で図４Ａに示す例と共通するが、２枚の送電電極１０１の夫々が２枚の受電電極２０１の夫々に対向するように配置されている点で図４Ａに示す例と相違する。図４Ｂに示すように、２本のレールｒの夫々は、ＧＮＤ電極として機能し、車軸ａに取付けられた１極の非接触給電軸受ｂを介して負荷Ｒに接続されている。なお、２本のレールｒのＧＮＤ電極は、一方のみを使用してもよいし、両方を使用してもよい。
これに対して、図４Ｃに示す例は、レールｒ間にカバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂが敷設されている電で図４Ａおよび図４Ｂに示す例と共通するが、送電電極１０１と１０２が金属製のカバーと絶縁して上面に出ており、それぞれに対して受電電極２０１および２０２が対向するように配置されている点が、上述の方式と相違する。
【００２４】
図５は、スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路の機能の一例を示す機能ブロック図である。
なお、カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路１０ｂについても、図５に示す機能ブロックを適用することができる。
【００２５】
図５に示すように、電力系は、ＤＣ源Ｖ（送電線）からの電圧をＤＣ／ＤＣ変換器Ｊを用いて一定電圧を保って高周波発振器Ｉに給電され、単位区間の同軸線路に給電される。この際、マッチング回路Ｍを通して給電する。内部導体１１に接続された挿入ピン１３ａがＳＷを介して送電電極１０１に接続されている。
【００２６】
電車Ｔ（移動体２１）に供給される電力は、複数の送電電極１０１に跨った状態で存在する受電電極２０１と、移動体２１のシャーシと、共振回路Ｋと、トランスとを介して負荷Ｒに接続されている。なお、図５には負荷Ｒとしての抵抗が示されているが、図示せぬ整流回路、平滑回路、ＤＣ／ＤＣ変換器Ｊ、充電回路、及び蓄電池等に置き換えることができる。
【００２７】
電車Ｔ（移動体２１）には、発生器Ｈがあり、磁場、光、振動等の物理的変化をスイッチ付き同軸送電線路１０ａ側に伝達される。発生器Ｈは、必要に応じてコード信号を重畳させることができる。スイッチ付き同軸送電線路１０ａは、これらの物理的変化を判断回路ＮのセンサＳによって検知し、必要に応じてコード信号を解析することで電車Ｔ（移動体２１）の到来を認識する。
スイッチ付き同軸送電線路１０ａは、スイッチ３１（ＦＥＴ）のゲートドライバ（ＧＤ）Ｇを駆動させてスイッチ３１をＯＮにする。物理的変化がなくなったときには、スイッチ３１をＯＦＦにする。
ここで、コード信号を解析する必要性について説明する。即ち、物理的な変化を生じさせるとして磁場を用いた場合、単に磁石のみではスイッチ３１は反応せず、一定のコード信号を解析することでスイッチ３１をＯＮにするようにすることができる。これにより、磁石のみでは送電されないので、安全性を担保することができる。また、移動体２１を一意に識別するＩＤとしてコード信号を活用することもできる。
なお、通信に関しては、一例を記載するものであり、他の通信手法を用いることもできる。
【００２８】
図５に示す例では、スイッチ付き同軸送電線路１０ａ内に光ファイバーＦを敷設する。そして、その光ファイバーＦの光信号をＯ／Ｅ変換することで電気信号に変換して取り出し、ハイパスフィルタＰ（ＨＰＳ）を介して電力系に重畳させる。即ち、電気信号は、同軸線路（内部導体１１及び外部導体１２）、挿入ピン１３ａ、及びスイッチ３１をバイパスするハイパスフィルタＰを介して送電電極１０１に導かれる。その後、電気信号は、接合容量Ｃｃを介して電車Ｔ（移動体２１）側に伝達される。なお、電車Ｔ（移動体２１）の発生器Ｈから出力される磁場、光、振動等の物理的変化を示す信号は、この逆順で伝達される。
【００２９】
架線とパンタグラフとの間に圧力を加えた状態で高速に移動することにより、走行する列車に電力供給している従来の給電システムは、過去の英知の塊ではあるが、メンテナンスコストが大きくかかるシステムである。電車の速度の増加に何とか追随している現状もある。
例えば地下鉄では、切削された金属粉が地下鉄構内に浮遊して駅舎にも達する等の問題も指摘されている。
【００３０】
そこで、本発明によれば、集電方法を非接触にすることができるので、上述の問題を含む多くの問題点を解決することができる。
スイッチ付き同軸形態による非接触給電は、耐候性、完全非接触性、電磁波放射が少なく大電力送電が可能となる。
非接触給電線路内に、直流送電線、通信線を内包することにより、鉄道が極めてスマートなものに生まれ変わる。架線を無くしてレール間に非接触給電線を配置すれば、高所作業もなくなり、メンテナンスが極めて容易になり、電車の運行コスト低減にもつながる。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３２】
例えば、上述の実施形態では、移動体は電車として説明されているが、移動体は、電力の供給を受けてレール上を移動可能な移動体であればよく、特に電車に限定されるものではない。例えば移動体は、工場内に敷設されたレール上を移動可能な搬送体であってもよい。
【００３３】
以上まとめると、本発明が適用される電力伝送システムは、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用される電力伝送システム（例えば図５のスイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路１）は、
電力の送電を行う電力伝送線路（例えば図５のスイッチ付き同軸送電線路１０ａ）と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニット（例えば図５のスイッチ３１及び判断回路Ｎ）と、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体（例えば図５の移動体２１としての電車Ｔ）と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイド（例えば図４Ａ及びＢのレールｒ）とを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバー（例えば図４Ａ、Ｂ及びＣのスイッチ付き同軸送電線路１０ａに沿わせたカバー）と、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線（例えば図４Ａ、Ｂ及びＣの送電線Ｙ及びＺ）と、
前記送電線から前記商用周波数電力を受電する高周波発振器（例えば図５の高周波発振器Ｉ）と、
を備え、
前記高周波発振器からのプラス電位の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極（例えば図４Ａ、Ｂ及びＣの送電電極１０１）に接続され、前記高周波発振器からのグランド出力が前記カバーに接続されることで、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチ（例えば図５のスイッチ３１）と、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路（例えば図５の判断回路Ｎ）と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極及び前記カバーと非接触で対向する第1受電電極（例えば図４Ａ、Ｂ及びＣの受電電極２０１）と、
前記カバーと非接触で対向する第２受電電極（例えば図４Ａ、Ｂ及びＣの受電電極２０２）と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記カバーと前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動する。
【００３４】
また、本発明が適用される電力伝送システムは、電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からの第１の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、第２の出力が、グランド電位でレールとレール上で接触して回転する車輪及び車軸を介し、非接触回転型伝送ユニットを介して負荷に接続され、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
前記第２送電電極と非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、非接触回転型伝送ユニットとからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動することができる。
【００３５】
また、本発明が適用される電力伝送システムは、電力の送電を行う電力伝送線路と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
金属製のカバーと、
前記カバーの内側に配置された直流電力又は商用周波数電力が流れる送電線と、
前記送電線から前記商用周波数電力を受電する高周波発振器と、
を備え、
前記高周波発振器からの第１の出力が、前記カバーと絶縁されて配設された第１送電電極に接続され、第２の出力が、前記カバーと絶縁して配設された第２送電電極に接続されることで、前記高周波発振器からの所定の波長の電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記高周波発振器の動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第１受電電極と、
前記第２送電電極と非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記第２送電電極と前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動することができる。
【００３６】
また、本発明が適用される電力伝送システムは、電力の送電を行う電力伝送線路と、送電線と、高周波発振器と、前記送電の有無の切り替えを行うスイッチングユニットと、前記電力の前記送電を受けて移動する移動体と、前記移動体の重量を支えながら前記移動体の移動をガイドする移動ガイドとを含む電力伝送システムであって、
前記電力伝送線路は、
外部導体と、
前記外部導体の内側に前記外部導体と電気的に絶縁されて配置された内部導体に接続され、かつ前記外部導体に配設された出力ポート（例えば出力ポート１２２）を介して前記外部導体の外側に配置された第１送電電極と、
を備え、
所定の波長の交流電源からの電力を伝送し、
前記スイッチングユニットは、
前記第１送電電極の通電状態の切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチの切り替えの制御を実行する判断回路と、
を備え、
前記送電線は、
前記高周波発振器に直流電力又は商用周波数電力を伝送し、
前記高周波発振器は、
前記送電線を流れる前記直流電力を前記所定の波長を有する交流電力に変換し、
前記移動体は、
前記第１送電電極と非接触で対向する第1受電電極と、
前記外部導体の少なくとも一部分と非接触で対向する第２受電電極と、
を備え、
前記第１送電電極と前記第1受電電極とからなる第１通電手段により形成される第１接合容量と、前記外部導体と前記第２受電電極とからなる第２通電手段により形成される第２接合容量とを介して前記電力伝送線路から受電した電力を用いて移動することができる。
【００３７】
本発明が以上の構成を有することにより、特に送電周波数を高くすることで送電電極と受電電極との間に離隔距離を設けることができる。これにより、完全非接触の送電が可能になるので、多少の砂塵等が存在したとしても電極の表面を摩耗させずに送電することができる。
【００３８】
また、前記移動体が電車であり、移動ガイド手段が２本のレールであり、
前記電力伝送線路、前記送電線、前記スイッチングユニット、及び前記高周波発振器を前記２本のレールの間に配置することができる。
【００３９】
これにより、非接触給電技術を電車に適用することができるので、架線とパンタグラフとが接触することで生じる摩耗の問題を解決することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・スイッチ付き電界結合非接触同軸送電線路、１０ａ・・・スイッチ付き同軸送電線路、１０ｂ・・・カバー付き高周波発振器分散配置型送電線路、１１・・・内部導体、１２・・・外部導体、１３ａ，１３ｂ・・・挿入ピン、２１・・・移動体、３１・・・スイッチ、１０１・・・送電電極、１２１・・・入力ポート、１２２・・・出力ポート、２０１・・・受電電極、２０２・・・受電電極、２２１・・・シールド、Ｔ，Ｔ１乃至Ｔ３・・・電車、ｒ・・・レール、Ｒ・・・負荷、Ｉ・・・高周波発振器、Ｊ・・・ＤＣ／ＤＣ変換器、Ｙ・・・ＧＮＤ線、Ｚ・・・ＤＣ＋線、ａ・・・車軸、ｂ・・・非接触給電軸受、Ｃｃ・・・接合容量、Ｐ・・・ハイパスフィルタ、Ｋ・・・共振回路、ＬＰＦ・・・ローパスフィルタ、Ｈ・・・発生器、Ｇ・・・ゲートドライバ（ＧＤ）、Ｓ・・・センサ、Ｎ・・・判断回路、Ｍ・・・マッチング回路、Ｆ・・・光ファイバー、Ｗ・・・送電線、Ｖ・・・ＤＣ源、ｅ・・・電磁波
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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