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TROLLEY WIRE FROSTING PREDICTION METHOD AND DEVICE

Patent code P110006245
Posted date Dec 20, 2011
Application number P2007-139820
Publication number P2008-292381A
Patent number P4879822
Date of filing May 28, 2007
Date of publication of application Dec 4, 2008
Date of registration Dec 9, 2011
Inventor
  • (In Japanese)鎌田 慈
  • (In Japanese)宍戸 真也
  • (In Japanese)飯倉 茂弘
  • (In Japanese)遠藤 徹
Applicant
  • (In Japanese)公益財団法人鉄道総合技術研究所
Title TROLLEY WIRE FROSTING PREDICTION METHOD AND DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trolley wire frosting prediction method and device, which accurately predicts the formation of frost, based on information by a weather forecast.
SOLUTION: The trolley wire frosting prediction method for predicting trolley wire frosting, based on the weather forecast, comprises: collecting weather forecast information on a trolley wire frosting prediction object area; using this weather forecast information to determine the weather forecast of the trolley wire frosting prediction object area on whether the predicted weather of the next morning is fine or cloudy, whether a predicted lowest temperature T2 is 0.5°C or lower and whether a predicted wind speed is 1 m/s or less; computing saturated water vapor pressure es1 at the temperature T1 of the evening; computing water vapor concentration a1, based on the saturated water vapor pressure es1 and the measured value of humidity; computing saturated waster vapor pressure es2 at a temperature (T2-3) obtained by subtracting 3°C from the predicted lowest temperature T2; computing saturated water vapor concentration a2, based on the saturated water vapor pressure es2; computing supersaturated water vapor concentration a1-a2; and reporting the formation of frost on a trolley wire when the value of the supersaturated water vapor concentration a1-a2 is positive.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

気温が低く、かつ、湿度が高い冬の晴れた夜間には、電車線(架線)に霜が付着し成長する。このような架線着霜が発生した区間を電車が走行すると、電車のパンタグラフと架線との間に介在する霜により離線が発生し、これに伴うアーク放電が、パンタグラフの損傷、架線の溶断等の事故の原因となっている。
こうした事故の低減対策として、
(1)架線に霜の付着および成長を抑制する凍結防止材を塗布する。例えば、架線へ油を塗布する(下記特許文献1参照)。

(2)架線を加熱する(下記特許文献2参照)。
(3)架線に付着した霜を除去する。例えば、『霜取り列車』と呼ばれる臨時列車を始発列車前に運行させる等が行われている。
更に、農作物への被害を防止するために、降霜予測装置が提案されている(下記特許文献3参照)。

また、これまでにも熱収支法による霜または霜の凝結量の計算方法が報告されている(下記非特許文献1参照)が、この熱収支法を使って計算するためには、物体の表面温度、気温、湿度、風速、放射収支量の値が必要になる。以上の気象要素のうち、一般の気象情報によって予測値が得られるのは、気温、湿度、風速である。

【特許文献1】特開平9-164862号公報

【特許文献2】特開平9-301019号公報

【特許文献3】特開2006-189403号公報

【非特許文献1】「地表面に近い大気の科学」、著者 近藤純正 発行所 東京大学出版会 pp.140-153

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、架線着霜の予測方法及びその装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
気象予測に基づいて、架線着霜の予測を行う架線着霜の予測方法において、
(a)架線着霜予測対象地域の天気予報情報を収集し、
(b)該天気予報情報を用いて、翌朝の予想天気が晴れ又は曇りであり、予想最低気温T2 が0.5℃以下であり、かつ予想風速が1m/s以下であるか否かについて前記架線着霜予測対象地域の天気予報を判定し、
(c)該判定の結果、翌朝の予想天気が晴れ又は曇りであり、予想最低気温T2 が0.5℃以下であり、かつ予想風速が1m/s以下である場合には、夕刻の気温T1 での飽和水蒸気圧es1を演算し、
(d)該飽和水蒸気圧es1と湿度の実測値とに基づいて、水蒸気濃度a1 を演算し、
(e)前記予想最低気温T2 から3℃を減じた温度(T2 -3)での飽和水蒸気圧es2を演算し、
(f)該飽和水蒸気圧es2に基づく飽和水蒸気濃度a2 を演算し、
(g)過飽和水蒸気濃度a1 -a2 を演算し、
(h)該過飽和水蒸気濃度a1 -a2 の値が正である場合に架線への霜発生を報知することを特徴とする架線着霜の予測方法。

【請求項2】
 
気象予測に基づいて、架線着霜の予測を行う架線着霜の予測装置において、
(a)架線着霜予測対象地域の天気予報情報収集部と、
(b)天気予報情報を用いて、翌朝の予想天気が晴れ又は曇りであり、予想最低気温T2 が0.5℃以下であり、かつ予想風速が1m/s以下であるか否かを判定する前記架線着霜予測対象地域の天気予報判定部と、
(c)該天気予報判定部による判定を受けて、翌朝の予想天気が晴れ又は曇りであり、予想最低気温T2 が0.5℃以下であり、かつ予想風速が1m/s以下である場合において、夕刻の気温T1 での飽和水蒸気圧es1を演算する飽和水蒸気圧es1の演算部と、
(d)前記飽和水蒸気圧es1と湿度の実測値とに基づいて、水蒸気濃度a1 を求める水蒸気濃度a1 の演算部と、
(e)前記予想最低気温T2 から3℃を減じた温度(T2 -3)での飽和水蒸気圧es2を演算する飽和水蒸気圧es2の演算部と、
(f)前記飽和水蒸気圧es2に基づく飽和水蒸気濃度a2 を求める飽和水蒸気濃度a2 の演算部と、
(g)過飽和水蒸気濃度a1 -a2 の演算部と、
(h)過飽和水蒸気濃度a1 -a2 の値が正であるか否かの判定部と、
(i)前記過飽和水蒸気濃度a1 -a2 の値の判定結果が正である場合に、架線への霜発生を報知する霜発生報知部とを具備することを特徴とする架線着霜の予測装置。

【請求項3】
 
請求項2記載の架線着霜の予測装置において、前記霜発生報知部からの情報を霜取り列車の運行所に提供することを特徴とする架線着霜の予測装置。
Industrial division
  • Measurement
  • Electric power application
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2007139820thum.jpg
State of application right Registered
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