(57)【要約】【課題】  推進コイルの渦電流損失を小さくして推進効率を向上させ消費電力を低減させる。【解決手段】  磁気浮上式鉄道用軌道に設置される地上コイル装置である。地上コイル装置はケーブルを巻線して構成される。用いるケーブル３１は、撚線導体３３を、裸素線３２ａに絶縁材料３２ｂを被覆した素線３２の複数本を撚り合わせて構成する。この撚線導体３３の周囲に、内側から順に内部半導電層３４、絶縁層３５、外部半導電層３６を形成する。さらにその周囲に、ワイヤシールド３７を埋め込んだシースを形成する。車両側の超電導磁石による変動磁界によって撚線導体３３に渦電流が誘起されるが、撚線導体３３の素線３２が絶縁素線なので、撚線導体３３に誘起される渦電流は抑制され、渦電流損失が低減する。【選択図】  図１
2006117184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気浮上式鉄道用軌道に設置される地上コイル装置であって、裸素線に絶縁材料を被覆した素線の複数本を撚り合わせてなる撚線導体の周囲に、内側から順に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を形成し、さらにその周囲に金属遮蔽層及びシースを形成したケーブルを用いることを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項２】
磁気浮上式鉄道用軌道に設置される地上コイル装置であって、裸素線に抵抗率が１０-1〜１０６Ω・ｃｍの半導電材料を被覆した素線の複数本を撚り合わせてなる撚線導体の周囲に、内側から順に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を形成し、さらにその周囲に金属遮蔽層及びシースを形成したケーブルを用いることを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項３】
前記素線の絶縁材料又は半導電材料が低融点樹脂であることを特徴とする請求項１〜２記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項４】
前記低融点樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする請求項３記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項５】
前記撚線導体における最外層の素線の少なくとも一部を、被覆のない裸素線に代えたことを特徴とする請求項１〜４記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項６】
前記絶縁層が、ゴム系絶縁材料からなる絶縁層であることを特徴とする請求項１〜５記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項７】
前記金属遮蔽層が、外部半導電層の外周に複数本の金属ワイヤを間隔をあけて並列にかつ螺旋状に配置したワイヤーシールドであることを特徴とする請求項１〜６記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【請求項８】
前記ワイヤーシールドが樹脂からなるシース内に埋め込まれていることを特徴とする請求項７記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気浮上式鉄道用軌道に設置される地上コイル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気浮上式鉄道として、超電導磁石と地上側に敷設されたコイルとの電磁気的な相互作用により、車両に浮上力及び推進力を与えて、車両を軌道に対して非接触で高速移動させる方式の超電導磁気浮上式鉄道が実用化に向けて進められている。図４は、この種の磁気浮上式鉄道用の軌道（ガイドウエイ）における地上側のコイルのうち、車両に推進力を与える推進コイル１すなわちリニアモーター用コイルの配列を示す。図示のように三相交流のＵ、Ｖ、Ｗの各相の推進コイル１が、順次軌道長手方向に沿って配置される。図示例の各相の推進コイル１は、各相毎に、接続部２を介してリードケーブル３で順次接続されて、電源の三相に接続される。
【０００３】
上記の推進コイル１を構成する場合、図５に示すように、必要なターン数だけコイル巻きした複数の推進コイル６と各推進コイル６間のリード線部７とを、１本のケーブル８を用いて形成したものが提案されている（特願平1-261680の第１図など参照）。各推進コイル６は複数箇所をバインド９で結束される。図５に示した推進コイル６は、三相交流のＵ、Ｖ、Ｗの相の１つの相の推進コイルであり、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の推進コイルが順番に並ぶように配置される。
【０００４】
上記のようにケーブル８をコイル巻きして形成するこの種のケーブル型の推進コイル６に使用されるケーブルとしては、一般的な架橋ポリエチレン電力ケーブル、すなわち、図６に示すように、裸素線１１ａを撚り合わせた撚線導体１１の周囲に、内側から順に、内部半導電層１２、乾式架橋ポリエチレンからなる絶縁体層１３、外部半導電層１４を形成し、その外周に金属遮蔽層１５を配置し押さえテープ１６で押さえたその外周にシース１７を形成した電力ケーブルが提案されている(特願平8-5976)。
【特許文献１】特願平1-261680
【特許文献２】特願平8-5976
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
推進コイルとして上記のように一般的な架橋ポリエチレンケーブル１０を用いた場合、磁気浮上式鉄道用軌道に設置された推進コイルは、車両に搭載された超電導磁石の強い変動磁界が印加されるため、撚線導体１１及び遮蔽金属層１５に渦電流が誘起され、その渦電流による損失、特に裸素線１１ａからなる撚線導体１１における渦電流損失が推進効率を低下させてリニアモーターの消費電力を増大させるという問題があった。
また、架橋ポリエチレンケーブルは、柔軟性が低いことで許容曲げ半径が大きいため、コイルの窓面積を大きくすることができず、このためコイルの推力特性が低く、推進効率が悪いという問題もある。
【０００６】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、渦電流損失を小さくして推進効率を向上させ消費電力を低減することが可能な磁気浮上式鉄道用地上コイル装置を得ることを主たる目的とする。さらに、ケーブルの許容曲げ半径を小さくすることを可能として、推進コイルの小形化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１の発明は、磁気浮上式鉄道用地上コイル装置であって、裸素線に絶縁材料を被覆した素線の複数本を撚り合わせてなる撚線導体の周囲に、内側から順に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を形成し、さらにその周囲に金属遮蔽層及びシースを形成したケーブルを用いることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、磁気浮上式鉄道用地上コイル装置であって、裸素線に抵抗率が１０-1〜１０６Ω・ｃｍの半導電材料を被覆した素線の複数本を撚り合わせてなる撚線導体の周囲に、内側から順に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を形成し、さらにその周囲に金属遮蔽層及びシースを形成したケーブルを用いることを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１〜２の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、素線の絶縁材料又は半導電材料が低融点樹脂であることを特徴とする。
請求項４は、請求項３における低融点樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、請求項１〜４の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、撚線導体における最外層の素線の少なくとも一部を、被覆のない裸素線に代えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６は、請求項１〜５の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、絶縁層が、ゴム系絶縁材料からなる絶縁層であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７は、請求項１〜６の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、金属遮蔽層が、外部半導電層の外周に複数本の金属ワイヤを間隔をあけて並列にかつ螺旋状に配置したワイヤーシールドであることを特徴とする。
請求項８は、請求項７の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、ワイヤーシールドが樹脂からなるシース内に埋め込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
磁気浮上式鉄道用軌道の推進コイルには、車両側の超電導磁石の強い変動磁界が印加されるため、推進コイルのケーブル導体に渦電流が誘起されるが、請求項１の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置によれば、使用するケーブルの撚線導体を構成する素線が、単なる裸素線でなく、裸素線に絶縁材料を被覆した絶縁素線なので、撚線導体に誘起される渦電流は抑制される。すなわち、単に裸素線を撚り合わせただけの撚線導体の場合、車両側の超電導磁石による変動磁界によって、撚線導体の全体にわたる渦電流が誘起されることで、大きな渦電流が生じ渦電流損失が大きくなるが、絶縁素線を撚り合わせた撚線導体の場合、個々の絶縁素線内で渦電流が誘起されることで、大きな渦電流は生じず渦電流損失は大きくならない。したがって、推進効率の低下が軽減され、リニアモーターの消費電力を少なくすることができる。
【００１４】
撚線導体を構成する素線として、請求項２のように、裸素線に抵抗率が１０-1〜１０６Ω・ｃｍ半導電材料を被覆したものを用いても、撚線導体に誘起される渦電流を抑制する効果を有効に果たすことができる。
【００１５】
推進コイルをガイドウエイの側壁に設置する場合、推進コイルどうしの接続が必要となるが、撚線導体の素線を絶縁素線とした場合、その絶縁被覆を除去する必要がある。
素線の絶縁被覆として、モーターや変圧器に使用する巻線導体の絶縁材料として一般に用いられているポリエステル、エステルイミド、ホルマール等を用いると、これらの材料は、耐熱性に優れるものが多く、薬品を使用し、更に加熱しないと容易に除去できないので、接続作業に非常に手間が掛かり現実的でない。
しかし、請求項３のように、素線の絶縁材料として低融点樹脂を用いると、はんだ槽へのディッピング等により絶縁被覆を容易に除去することが可能となり、推進コイルどうしの接続の作業性が著しく向上する。
低融点樹脂のなかで特にウレタン樹脂は、ポリエステル、エステルイミド、ホルマール等と比べて、はんだ槽へのディッピングにより容易に剥離するので、素線の絶縁材料として適切である。
また、絶縁材料でなく半導電材料を被覆する場合も同様であり、半導電材料として低融点樹脂、特にウレタン樹脂が適切である。
【００１６】
また、請求項５のように、撚線導体における最外層の素線の少なくとも一部を、被覆のない裸素線にすることで、撚線導体を内部半導電層と同電位にすることができ、これにより、電界を均等にする内部半導電層の作用が有効に果たされる。
車両側の超電導磁石による変動磁界によって、金属遮蔽層にも渦電流が誘起されるが、請求項７のように、外部半導電層の外周に複数本のシールド素線を間隔をあけて並列にかつ螺旋状に配置したワイヤーシールドにより金属遮蔽層を構成すると、編組構造の金属遮蔽層と比べて、渦電流を抑制でき渦電流損失は少ない。すなわち、ケーブル円周方向の導通路が形成される編組構造では大きな渦電流が誘起され易いので、渦電流損失が増すが、各金属ワイヤが分離状態で巻き付けられるワイヤシールドでは、大きな渦電流は誘起されず、渦電流損失は少ない。
【００１７】
推進コイルのケーブルの曲げ半径は極めて小さいことから、使用するケーブルに十分な可撓性を要求されるが、絶縁体が架橋ポリエチレンである単心ケーブルの許容曲げ半径は少なくとも外径の８倍程度であり、推進コイルのケーブルとしては必ずしも十分な可撓性でない。しかし、請求項６のように、絶縁体にゴム系絶縁材料を用いることで、許容曲げ半径を外径の４倍程度まで小さくすることができる。したがって、コイルの窓面積を大きくでき、同一の推進電流で発生する推力を大きくできるため推進効率を向上することができる。
【００１８】
推進コイルのケーブルの曲げ半径は上記のように極めて小さいため、金属遮蔽層として請求項７のようなワイヤシールドを形成した場合、金属ワイヤが円周方向に移動し金属ワイヤの分布に偏り（円周方向の粗密）が生じて、シールド性能が低下する恐れがあり、また、さらには互いに接触して渦電流が増す恐れがあり、また、偏った金属ワイヤが外部半導電層を挟んでこれを変形させて、電界を均等にする作用が低下する恐れがある。このように、ケーブルの電気特性を損なう恐れがあることから、推進コイルのケーブルの曲げ半径を十分小さくすることができない。
しかし、請求項８のように、ワイヤーシールドをシース樹脂内に埋め込んだ構造にすると、ケーブルを極めて小さい曲げ半径で曲げた場合でも、金属ワイヤの円周方向の移動は生じず、金属ワイヤ間隔が一定に保たれる。したがって、金属ワイヤに分布に偏り（円周方向の粗密）が生じたり、互いに接触したり、外部半導電層を挟んでこれを変形させる恐れはなく、シールド性能の低下や渦電流の増加や電界を均等にする作用の低下などのような、電気特性を損なう問題は生じず、このため推進コイルのケーブルの曲げ半径を十分小さくできる。
また、金属ワイヤを外部半導電層の外周面に直接巻き付ける場合は、押さえ巻きテープを必要とし、その巻き付けが煩雑であるが、金属ワイヤをシース樹脂に埋め込む場合は、押さえ巻きテープが不要となり、製造工程が簡略化される。
なお、金属遮蔽層を金属テープで構成すると、剛性が高くなりケーブルの可撓性が低下するが、金属ワイヤを巻き付けたワイヤシールドによれば、金属テープの場合と比べて、可撓性の低下を避けられる。
また、金属遮蔽層を編組で構成した場合、ケーブル円周方向の導通路が形成される編組構造では大きな渦電流が誘起され易いので、渦電流損失が増すが、各金属ワイヤが分離状態で巻き付けられるワイヤシールドでは、大きな渦電流は誘起されず、渦電流損失は少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施した磁気浮上式鉄道用地上コイル装置について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置を適用する磁気浮上式鉄道は、車両上の超電導磁石と地上側に敷設されたコイルとの電磁気的な相互作用により、車両に浮上力及び推進力を与えて、車両を軌道に対して非接触で高速移動させる方式である。図３は、この磁気浮上式鉄道の軌道（ガイドウエイ）を模式的に示したもので、ガイドウエイ２１を構成するコンクリートの側壁２２に、車両に推進力を与える推進コイル２３が取り付けられ、その上に、詳細説明は省くが車両の浮上・案内のための浮上・案内用コイル２４が取り付けられる。２５は車体、２６は車体２５側に設けた超電導磁石を示す。
【００２１】
図２に実施例の推進コイル２３の配列を模式的に示す。推進コイル２３は、図示のように三相交流のＵ、Ｖ、Ｗの各相の推進コイル２３が、順次軌道長手方向に沿って配置される。図示例の各推進コイル２３は、接続ケーブル部２３ａが一連続で設けられてコイルユニットとなっており、各コイルユニットの接続ケーブル部２３ａどうしが接続部２８で接続されて、各推進コイル２３が各相毎に順次接続されて、電源の三相に接続される。推進コイル２３に印加される電圧は例えば１０〜３５ｋＶ等である。
図２では推進コイル２３のターン数を簡略化して示したが、例えば数ターンなど必要に応じたターン数のコイルを形成する。各推進コイル２３はコンクリート側壁２２に、例えば取り付け金具２９や浮上案内コイルで挟み込んで固定される。
実施例の推進コイル２３は図２の通り、重ね巻によるコイルである。重ね巻することにより一相当りの巻数を複数回とすることができるため、高い誘起電圧を得ることができ、リニアモータ（リニア同期モータ）の効率を向上させることができる。なお、一相を1本のケーブルで波巻した場合、一相当りの巻数は1ターンであり、ターン数（導体数）を増やすには、接続数を増やさなければならなくなるが、重ね巻の場合は1本のケーブルで複数ターンを構成できるので、繁雑にならずに、リニアモータの効率向上を図ることができる。
【００２２】
図１（イ）に本発明の一実施例の地上コイル装置を構成するケーブル３１を断面図で示す。この地上コイル装置を構成するケーブル３１は、図１（ロ）に示すように裸素線（電気導体のみからなる線）３２ａに絶縁材料３２ｂを被覆した素線３２の複数本を撚り合わせてなる撚線導体３３の周囲に、内側から順に内部半導電層３４、ゴム系絶縁材料からなる絶縁層３５、外部半導電層３６を形成し、さらにその周囲に金属遮蔽層３７を埋め込んだシース３８を形成した構造である。裸素線３２ａは銅線あるいはアルミニウム線等である。素線径は0.45〜3.2mmφ等であり、裸素線に被覆する絶縁材料３２ｂの被覆厚さは、0.001〜0.1ｍｍ等である。地上コイル装置を構成するケーブル３１の外径は例えば２０ｍｍ〜５０ｍｍφ等である。
このように、撚線導体３３の素線３２が絶縁素線であることで、車両側の超電導磁石による変動磁界によって撚線導体３３に誘起される渦電流は小さく、したがって渦電流損失は大きくならない。これにより、推進効率の低下が軽減され、リニアモーターの消費電力を少なくすることができる。
【００２３】
撚線導体３３を構成する素線３２のうち最外層の一部、例えば数本は、裸素線にすることが好ましい。これにより、撚線導体３３を内部半導電層３４と同電位にすることができ、電界を均等にする内部半導電層３４の作用が有効に果たされる。
【００２４】
素線３２の絶縁材料３２ｂとして低融点樹脂を用いるとよいが、特に、ウレタン樹脂が好適である。すなわち、推進コイル２３をガイドウエイの側壁に取り付ける場合、推進コイル２３どうしの接続が必要となる。図示の場合は、推進コイル２３の接続用ケーブル部２３ａどうしを接続することになる。地上コイル装置を構成するケーブル３１における撚線導体３３の素線３２が絶縁被覆３２ｂを持つので、接続に際して素線３３の絶縁被覆３２ｂを除去する必要がある。素線の絶縁被覆として、モーターや変圧器に使用する巻線導体の絶縁材料として一般に用いられているポリエステル、エステルイミド、ホルマール等を用いると、これらの材料は、耐熱性に優れるものが多く、薬品を使用し、更に加熱しないと容易に除去できないので、接続作業に非常に手間が掛かり現実的でない。
しかし、素線の絶縁材料として低融点樹脂、特にウレタン樹脂を用いると、はんだ槽へのディッピングにより絶縁被覆を容易に除去することが可能となり、推進コイルどうしの接続の作業性が著しく向上する。ウレタン樹脂は、ポリエステル、エステルイミド、ホルマール等と比べて、はんだ槽へのディッピングにより容易に剥離するので、素線の絶縁材料として適切である。
【００２５】
絶縁層３５を構成するゴム系絶縁材料としては、例えば、ＥＰゴム（エチレンプロピレンゴム）やＳｉゴム(シリコンゴム)等が好適である。
推進コイルは、ケーブルの曲げ半径が極めて小さいことから、使用するケーブルに十分な可撓性を要求されるが、絶縁体が架橋ポリエチレンである単心ケーブルの許容曲げ半径は少なくとも外径の８倍程度であり、推進コイルのケーブルとしては必ずしも十分な可撓性でない。しかし、絶縁体に例えばＥＰゴムを用いることで、許容曲げ半径を外径の４倍程度まで小さくすることができる。したがって、コイルの窓面積を大きくでき、同一の推進電流で発生する推力を大きくできるため推進効率を向上することができる。
【００２６】
前記金属遮蔽層３７は、外部半導電層３６の外周に複数本の金属ワイヤ３７ａを間隔をあけて並列にかつ螺旋状に配置したワイヤーシールドであり、しかも、このワイヤシールド３７は、前述の通り、樹脂からなるシース３８内に埋め込んで形成している。
推進コイルは、上記のようにケーブルの曲げ半径が極めて小さいため、ケーブルの金属遮蔽層として、外部半導電層３６の外周に単に金属ワイヤを間隔をあけて並列にかつ螺旋状に配置したワイヤシールドを設けたとすると、金属ワイヤが移動し金属ワイヤの分布に偏り（円周方向の粗密）が生じる恐れがあり、この場合シールド性能が低下する恐れがある。また、金属ワイヤどうしが互いに接触する恐れがあり、この場合、金属ワイヤが離間している場合と比べて渦電流が若干増すことになる。また、偏った金属ワイヤが外部半導電層を挟んでこれを変形させる恐れがあり、この場合、外部半導電層の変形で電界を均等にする作用が低下する恐れがある。このように、ケーブルの電気特性を損なう恐れがあることから、推進コイルのケーブルの曲げ半径を十分小さくすることができない。
しかし、実施例のようにワイヤーシールド３７をシース樹脂３８内に埋め込んだ構造にすると、ケーブルを極めて小さい曲げ半径で曲げた場合でも、金属ワイヤ３７ａの移動は生じず、金属ワイヤ３７ａ間隔が一定に保たれる。したがって、金属ワイヤ３７ａの分布に偏り（円周方向の粗密）が生じたり、互いに接触したり、外部半導電層３６を挟んでこれを変形させる恐れはなく、シールド性能の低下や渦電流の増加や電界を均等にする作用の低下などのような、電気特性を損なう問題は生じず、このため推進コイルのケーブルの曲げ半径を十分小さくできる。
また、金属ワイヤを外部半導電層３６の外周面に直接巻き付ける場合は、従来例の図６のように押さえ巻きテープ１６を必要とし、その巻き付けが煩雑であるが、金属ワイヤ３７ａをシース樹脂３８に埋め込む場合は、押さえ巻きテープが不要となり、製造工程が簡略化される。
なお、金属遮蔽層を金属テープで構成すると、剛性が高くなりケーブルの可撓性が低下するが、金属ワイヤを巻き付けたワイヤシールドによれば、可撓性の低下を避けられる。
また、金属遮蔽層を編組で構成した場合、ケーブル円周方向の導通路が形成される編組構造では大きな渦電流が誘起され易いので、渦電流損失が増すが、各金属ワイヤが分離状態で巻き付けられるワイヤシールドでは、大きな渦電流は誘起されず、渦電流損失は少ない。
【実施例２】
【００２７】
上述の撚線導体３３を構成する素線３２として、図１（ハ）に示すように、裸素線３２ａに抵抗率が１０-1〜１０６Ω・ｃｍの半導電材料の被覆３２’ｂを施すこともできる。半導電材料は、一般にポリマーとカーボンブラック、銀、銅などの導電性微粒子との複合化により得られるが、低融点樹脂特にウレタン樹脂をベースとする半導電材料を用いるとよい。
なお、半導電の定義として、厳格に抵抗率が１０6〜１０9Ω・ｃｍの範囲を半導電と呼ぶ場合もあるが、抵抗率が１０-2〜１０１0Ω・ｃｍの範囲を半導電と呼ぶ場合もあるので、ここでは、抵抗率１０-1〜１０６Ω・ｃｍの範囲も半導電の範疇に入るものとしている。裸素線の被覆が絶縁材料でなくても、抵抗率が１０-1〜１０６Ω・ｃｍの範囲の半導電材料であれば、上述したような渦電流抑制の効果を得るために有効であることを、以下に説明する。
半導電被覆層の抵抗値は、素線間を渡る渦電流を十分に防止する抵抗値以上とし、かつ、撚り線導体と内部半導電層の間で放電を起こすような電位差を生じない抵抗値以下にする必要がある。
ここで、素線間を渡る渦電流を防止するのに必要な抵抗値について説明する。
ケーブル型推進コイルが受ける変動磁界条件下において、導体の渦電流損失は渦電流回路に鎖交する磁束×周波数の２乗に比例し、渦電流回路の全抵抗に反比例する。隣り合う２本の導体素線間の抵抗値が０の場合、鎖交磁束が２倍になるのと同義であるので、渦電流損失は素線１本に発生する渦電流損失の４倍となる。一方、隣り合う２本の導体素線間に半導電層を設け、渦電流回路の全抵抗を４倍にすると、渦電流損失は１/４になり、素線１本に発生する渦電流損失と同等にすることができる。以上のことから、素線間を渡る渦電流を防止するのに必要な抵抗値を簡易的に以下の計算で求めることができる。
Ｒａ＝ρ１・Ｌ１／Ｓ１                    ・・・（１）
Ｒｂ＝ρ１・Ｌ１／Ｓ１＋ρ２・２ｄ／Ｓ２    ・・・（２）
Ｒa：隣り合う２本の導体素線間に発生する渦電流回路の全抵抗(半導電層がない場合)
Ｒb：隣り合う２本の導体素線間に発生する渦電流回路の全抵抗(半導電層がある場合)
ρ１：素線導体の抵抗率
ρ２：半導電層の抵抗率
Ｌ１：渦電流回路の素線導体部分の長さ
ｄ ：素線被覆半導電層厚さ
Ｓ１：素線導体の断面積
Ｓ２：隣り合う２本の導体素線の接触面積÷２
（１）式と（２）式からＲｂ＝４Ｒａとなるρ２は、
ρ２＝３ρ１・Ｌ１／Ｓ１・Ｓ２／２ｄ    ・・・（３）
（３）式から、実施例で示したケーブルサイズにおいて、素線間を渡る渦電流を防止するのに必要な半導電層の抵抗率を計算すると、おおよそ１０-1Ω・ｃｍとなる。
一方、抵抗率の上限については、撚り線導体と内部半導電層の間で放電を起こすような電位差を生じさせないため、内部半導電層の抵抗率以下にすることが望ましい。内部半導電層の抵抗率は、導体との接触部分でコロナ放電を起こさないために１０６Ω・ｃｍ以下が望ましいことが報告されている。（G.S.Eager,G.Barder and D.A.Silver,”Corona detection experience in
commercial production of power cables with  extruded  insulation,“IEEE trans.  Power
Apparatus and Systems,vol.PAS-88,pp.342-364,April 1969）
【００２８】
本発明の地上コイル装置は、図２のように、推進コイル２３を接続ケーブル部２３ａと一連続で形成するのが、ケーブル接続個所を少なくできる点で好ましいが、図４のように独立した推進コイル１どうしを独立した接続ケーブル３で接続するものでもよい。また、図５のように、1本のケーブル８で複数の推進コイル６を一連続で形成するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（イ）は本発明の一実施例の地上コイル装置を構成するケーブルの断面図、（ロ）は（イ）における撚線導体を構成する1本の素線の拡大断面図、（ハ）は素線の他の実施例（半導電材料を被覆した素線）を示す断面図である。
【図２】本発明の地上コイル装置による推進コイルの配列を説明する模式図である。
【図３】本発明を適用する磁気浮上式鉄道用軌道の模式的な断面図である。
【図４】磁気浮上式鉄道用軌道における推進コイルの一般的な配列を示す模式図である。
【図５】推進コイルをケーブルで形成する例を説明する図である。
【図６】従来の地上コイル装置を構成するケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２１  磁気浮上式鉄道用軌道（ガイドウエイ）
２２  ガイドウエイの側壁
２３  推進コイル
２３ａ  接続ケーブル部
２４  案内・浮上コイル
２５  車体
２６  超電導コイル
２８  接続部
２９  取り付け金具
３１  地上コイル装置を構成するケーブル
３２  （撚線導体の）素線
３２ａ  裸素線
３２ｂ  絶縁材料の被覆
３２’ｂ  半導電材料の被覆
３３  素線
３４  内部半導電層
３５  絶縁体
３６  外部半導電層
３７  ワイヤシールド（金属遮蔽層）
３７ａ  金属ワイヤ
３８  シース
【図１】
2006117184.tif 000003
【図２】
2006117184.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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