JP4558773B2 - 自動車運搬船の受電設備 - Google Patents

Description

船舶がバースの停泊して荷役などを行う場合、所定のバース又は各国際港の陸上から電力を供給し、船舶で受電する自動車運搬船の受電設備に関するものである。

近年、船舶がバースに停泊して、船内に保有している電気機器等を駆動するため発電機の内燃機関を用いることは、発生する排気ガスがバース近隣の環境に悪影響をもたらすので、船舶は、バースから電力供給を受けることとなる。このため、船舶は、バースのボラードに少なくとも前後２本ずつの係船索によって船舶は係船され、バースのソケットの近傍に船舶側の受電設備を合わせて接岸、係船が行なわれる。

一方、船舶側は、バンカーステーション（燃料供給場所）と称される、いわゆる、発電機や配電盤が備わっている機関室の近傍に、船舶側の受電設備が備わっているのが一般的である。

図４は、船舶がバースに停泊して陸上から電力供給を受ける環境の概略を示すもので、符号１５０は、係船される船舶、１５１は、同船舶内のバンカーステーション、１５２は、係船索、１５３は、電力ケーブル、１６０は、バース、１６１は、ボラード、１６２は、ソケットである。バース１６０のソケット１６２と係船された船舶１５０のバンカーステーション１５１内の受電設備(図示外）との間を所定長の電力ケーブル１５３で接続し、船内電力の供給を受けることとなる。

この種の船内電力の受給に関するもの、特に、船舶側の受電設備の例としては、実用新案登録第３１２６６８４号公報に開示のものが知られている。
図３は、同公報の図１に示されるコンテナ載置型受電設備１１０の該当部分を抜粋したものであり、概略、船舶側の受電設備１４０、ケーブルリール１４１、ケーブル１４２、電流計１４３、電圧計１４４、周波数計１４５、検相計１４６、遮断器１４７、接地スイッチ１４８、内部ケーブル１４９からなる。また、図３において、符号１５３は、前述したバース１６０まで延伸し、バース１６０のソケット１６２に接続される電力ケーブル(外部ケーブル）である。

ケーブルリール１４１は、スリップリング(図示外）を有した構成であり、巻き取り方向及びその逆方向に所定のトルクが与えられ容易に引き出し及び巻き取りができるケーブルリール１４１であり、所定の長さの電力ケーブル（外部ケーブル）１５３が少なくとも１本巻かれており、該ケーブル１５３の先端にはレセップ端子(図示外）が設けられている。また、受電設備１４０は、図３に示すように、電流計１４３、周波数計１４５、電圧計１４４、検相計１４６及び遮断器１４７で構成されており、同期された電力を船内配電盤(図示外）に供給する内部ケーブル１４９で接続されている。
実用新案登録第３１２６６８４号

このような設備を有して、陸上バース設備から６６００Ｖの高圧の電力や低い場合でも４４０Ｖの電圧の電力供給を受けるのであるが、各国が設ける停泊バースの電力供給環境においては、供給される各国の電力基準が異なり、また、電力供給設備規格が異なるので、様々な環境の中で常に安定した電力を船内電気機器に供給することが求められている。
また、係船索で固定されて停泊中とはいえ、潮の干満差および船舶の動揺貨物による喫水の変化によって船舶１５０とバース１６０の間の接岸距離は常時変化し、このため電力ケーブル１５３にも弛みや引っ張りが生じる。

この電力ケーブル１５３の弛みや引っ張りに対しては、スリップリング（図示外）を有するケーブルリール１４１で容易に所定の長さに繰出・巻取を行うようにしていたのであるが、スリップリングを用いることは使用される電力が高電圧であるがために構造上及び取扱上難点がある。すなわち、スリップリングを使用したとしても、船舶の動揺や干満差による停泊位置の上下動により、常に動いているので、しかも、その動きは常に一定の部位に集中する傾向がある。したがって、その部位が摩耗すると６６００Ｖの高圧の電力が漏れたりする危険に対し一抹の不安がある。すなわち、従来のスリップリングを有するケーブルリール１４１使用する構造では、物理上、故障する可能性を常に秘めているといえる。

そこで、本願発明は、バースに停泊する船舶の電力ケーブル１５３の繰出・巻取に関し、自動車運搬船等数層で構成される複数の車両甲板の一部を用いた船体構造を利用した繰出・巻取に対応する受電設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１に係る自動車運搬船の受電設備は、自動車運搬船の乾玄甲板上のバンカーステーション近傍の所定のスペースに数層の車両甲板に渡って垂直状に設けられるタワーボックスと、ワイヤ及びワイヤドラムによって前記タワーボックス内を昇降可能に吊設されている、シーブを備える昇降軸と、前記リフティング装置のシーブには、一方端が、タワーボックスの下端に設けられている、船内電気機器に電力を供給する配電盤に接続され、前記一方端から、前記タワーボックス内を垂直に上がり、シーブを介して下降し、船外でキャプタイヤ案内レールを介して他方端に至り、前記他方端が、バースソケットに接続されるレセップを有する電力ケーブルが捲回されたことを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、本願請求項１に係る自動車運搬船の受電設備において、前記電力ケーブルは、テンションワイヤと一体にキャプタイヤケーブルとして形成され、船舶側方には、前記キャプタイヤケーブルを挟着する第２の誘導電動機によって駆動される繰出・格納ローラおよびキャブタイヤケーブルウィンチ及びテンションウィンチが設けられ、前記キャブタイヤ案内レール内に併布設したテンションワイヤに設けられたテンションセンサからの信号出力が計装線を介して前記第１の誘導電動機及び第２の誘導電動機を同期駆動して、前記テンションワイヤのテンション量に応じて前記キャプタイヤケーブルの繰り出し／繰り込みを制御可能としたことを特徴とする。

本願各請求項に係る発明によれば、上記の手段を採用したので、従来使用するケーブルレールやスリップリングを使用する給電接合部をなくして、リフティング装置や滑車装置を用い、主たる部位の故障する可能性を減少させることができる。
また、そのような効果を奏する本願各請求項に係る受電設備は、自動車運搬船の船型構造を最大限利用して、自動車運搬船の複数の層の車両積載甲板（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・・・）に渡るタワー構造としたので、一括又は分割して船内に艤装することができ、取付作業の簡便化がはかれると共に、艤装後の保守点検等に対しても、容易に各甲板毎に各甲板からの保守点検が可能となり、この面でも省力化が図れると共に、上記構成の手段を採用しても、車両積載面積が減少することはないという優れた効果を奏する。

さらには、従来より使用されるキャブタイヤケーブルリールを省略することができるので、この点でも、これに要する設置面積を軽減することができ、自動車運搬船の積載能力を高めることができる。また、従来使用していたスリップリングを使用しないことから、スリップリングリールの省略になり、このことは、電圧（低/高電圧）給電部の稼働部分を少なくすることができ、この点についての装置面積の軽減に繋がる。

本発明に係る自動車運搬船の数層で構成される車両甲板の一部を用いる自動車運搬船の受電設備を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る自動車運搬船の受電設備を最良の形態を示す図である。
図１において、符号１は、自動車運搬船、２は、同自動車運搬船１の乾玄甲板、３は、バンカーステーション、５は、同バンカーステーション近傍の所定のスペースに数層の車両甲板（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・・・）に渡って垂直状に設けられるタワーボックスである。

なお、図１における符号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４・・・・は、本実施の形態に係る自動車運搬船の複数の各車載甲板の部位断面を示す。また、符号４は、電力ケーブル１５３を掛け渡す滑車装置６を上下させるリフティング装置であり、６は、同滑車装置、４２は、誘導電動機（Ｍ１）、４１は、前記誘導電動機４２によって駆動される駆動軸、４３、４４は、前記誘導電動機４２の駆動により前記滑車装置６が配置される昇降軸４７を上下するワイヤ４５、４６を繰出・格納するワイヤドラムである。

また、符号５０は、電力ケーブル１５３とテンションワイヤ５７を一体に構成したキャプタイヤケーブルである。５２は、繰出・格納ローラ、５３は、レセップ、５４は、接続箱、５５は、誘導電動機（Ｍ２）、５６は、テンションワイヤ５７を送出するテンションウィンチ、５８は、キャプタイヤケーブル５０を船外に導くキャプタイヤ案内レール、５９は、バース１６０のソケット１６２近傍に配置されるテンションワイヤフック、６０は、テンションウインチ５６内に配置されるテンションセンサ(図示外)の信号をコントロールパネルＣＰ６１に送る計装線、６２は、誘導電動機４２及び誘導電動機５５を同期するインバーターＩｎｖであり、前記誘導電動機４２の同期をとるＩｎｖ1(図示外）と前記誘導電動機５５の同期をとるＩｎｖ2(図示外）からなる。

また、６３は、陸電用高圧引込盤、６４は、昇圧変圧器、６５は、主配電盤であり、いずれも船内電気系統として配置される。なお、１５３は、電力ケーブル、１６２は、ソケットであり、６６は、防舷材である。なお、従来技術の説明において使用した同符号は同一の部品・部位を示す。

まず、本実施の形態に係る自動車運搬船の受電設備は、既設のエンジンケーシングの区画を利用して配置され、自動車運搬船の数層の車両甲板（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・・・）に渡って設けられる前記タワーボックス５は、自動車運搬船１の大きさにもよるが、本実施の形態においては、例えば、全高２０m相当で、内部にリフティング装置４、滑車装置６及び電力ケーブル１５３等が装備される。すなわち、既設のエンジンケーシングの区画の例えば従来のバンカーステーション３の近傍位置に、複数の車載甲板に渡って垂直上に所定のスペースのタワー状のボックスを形成するようにすればよい。

そして、当該タワーボックス５の頂部には、以下の構成からなるリフティング装置４が設けられる。該リフティング装置４は、駆動軸４１の端部に所定の能力の誘導電動機４２が装備され、さらに、駆動軸４１に約２０mの揚程を有するワイヤドラム４３およびワイヤドラム４４が串設され、該ワイヤドラム４３およびワイヤドラム４４に夫々ワイヤ４５およびワイヤ４６の片方端が巻着され、該ワイヤ４５およびワイヤ４６の他方端には昇降軸４７が吊設されている。

また、誘導電動機４２は、正転、逆転することにより昇降軸４７を巻上、巻下するようになっている。さらに、前記昇降軸４７の略中央には所定のサイズのシーブ（滑車）６が設けられ、キャプタイヤケーブル５０の一方端がタワーボックス５の下端に設けられる接続箱５４に結線され、キャプタイヤケーブル５０は、タワーボックス５を垂直に上がり、シーブ６を介して下降し、キャプタイヤケーブル５０内の電力ケーブル１５３は、船舶側方に設けられる繰出・格納ローラ５２に挟着され、船外に出て他方端にレセップ５３を有する。

繰出・格納ローラ５２は、誘導電動機５５によって正転、逆転するようになっており、キャプタイヤケーブル５０の繰出・格納するようになっている。
乾玄甲板２には、テンションウィンチ５６が設けられ、キャプタイヤケーブル５０及びテンションワイヤ５７が繰出されるようになっている。
また、乾玄甲板２には、船外に向けてキャプタイヤ案内レール５８が設けられている。これらのキャブタイヤケーブル５０及びキャブタイヤ案内レール５８は、航海中は、レセップ格納箱(図示外）内に格納される。

前記電力ケーブル１５３とテンションワイヤ５７が一体になったキャプタイヤケーブル５０が繰出された場合は、キャプタイヤ案内レール５８に案内され、キャプタイヤケーブル５０のレセップ５３は、岸壁のソケット１６２に接続され、テンションワイヤ５７は、テンションワイヤフック５９に係止される。

前記キャブタイヤ案内レール５８内に併布設したテンションワイヤ５７には、図示外テンションセンサが設けられ、該テンションセンサからの信号出力を計装線６０にて送り、コントロールパネルＣＰ６１に送り、前記インバーターＩｎｖ６２内のＩｎｖ1(図示外）及びＩｎｖ2(図示外）により前記誘導電動機４２及び誘導電動機５５を同期駆動して、前記キャブタイヤーケーブルウィンチ及びテンションウィンチ５６の巻き上げ、巻き下げを制御する。

バース１６０のソケット１６２から受けた陸電は、電力ケーブル１５３によって船内に導かれ、接続箱５４で接続され、陸電用高圧引込盤６３及び昇圧変圧器６４を介して、主配電盤６５に接続され、主配電盤６５から船内に保有している電気機器等(図示外）を駆動する。

なお、本実施の形態に係る自動車運搬船の受電設備は、既設のエンジンケーシングの区画の例えば従来のバンカーステーション３の近傍位置に、複数の車載甲板に渡って垂直上に所定のスペースのタワー状のボックスを形成するようにしたので、タワー状のボックスを形成する際には、ケーブルモジュールタワー構造を採用すれば、容易に設置が可能であり、本実施の形態に係る自動車運搬船の受電設備における全高２０ｍ相当のタワーボックス５とすれば、そこに使用される前記キャブタイヤーケーブル５０は、約３５ｍを使用し、それを巻上/巻下に用いれば足りることとなる。

次に、前記キャプタイヤケーブル５０の伸縮を調節する前記リフティング装置４の動作を説明する。
図２は、前記キャプタイヤケーブル５０の伸縮を調節する前記リフティング装置４の動作を示すフローチャートである。
まず、手動の巻き上げ、巻き下げを行うことにより、前記インバーターＩｎｖ６２内のＩｎｖ1(図示外）及びＩｎｖ2(図示外）を介して同期する前記誘導電動機４２及び前記誘導電動機５５を正転又は逆転させる（Ｓｔｅｐ１）。

そうすると、前記電力ケーブル１５３とテンションワイヤ５７は一体に構成されたキャプタイヤケーブル５０が前記キャプタイヤ案内レール５８上に添って船外に導かれる。そこで、繰出が十分になったら、キャプタイヤケーブル５０の電力ケーブル１５３の先端のレセップ５３をバース１６０に配置されたソケット１６２に接続し、また、同時に、テンションワイヤ５７を、テンションワイヤフック５９に係止する。しかる後、バース１６０上での「遠隔」操作により、または、船内操作「機側」によって、所定の長さにキャプタイヤケーブル５０の繰出量を調節して、停止状態にする（Ｓｔｅｐ２）。

このような状態で、始動命令のスイッチをオンとし（Ｓｔｅｐ３）、さらに、自動運転スイッチをオンとする（Ｓｔｅｐ４）。そうすると、オートテンションがスイッチオンされ（Ｓｔｅｐ５）、前記キャブタイヤ案内レール５８内に併布設したテンションワイヤ５７のテンションセンサ(図示外）からの信号を常時監視し、テンションセンサからテンションが懸かった状態のプラスの信号が一定の閾値を越えた場合には、オートテンション巻き上げを、テンションセンサからテンションが無くなった状態を示すマイナスの信号が一定の閾値を越えた場合には、オートテンション巻き下げの信号を出力し（Ｓｔｅｐ６）、このオートテンション巻き上げ、オートテンション巻き下げ信号により、前記インバーターＩｎｖ６２内のＩｎｖ1(図示外）及びＩｎｖ2(図示外）を介して同期する前記誘導電動機４２及び前記誘導電動機５５を正転又は逆転させる（Ｓｔｅｐ１）。

上記の構成により、上記の動作フローを敢行することにより、前記キャブタイヤーケーブルウィンチ５３のテンションセンサ(図示外）からの信号により前記インバータ６２内のＩｎｖ1(図示外）及びＩｎｖ2(図示外）によりインバータ制御を行い、前記巻上／巻下用誘導電動機４２，５５を同期回転制御を行うことにより、干満差および船舶の動揺貨物による喫水の変化によるキャブタイヤケーブル５０の動きを吸収するようにしている。

また、自動車運搬船の層の車両甲板（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・・・）に渡るタワー構造としたので、一括又は分割して船内に艤装することができ、取付作業の簡便化が図れると共に、艤装後の保守点検等に対しては、容易に各甲板毎に各甲板からの保守点検が可能となり、この面でも省力化が図れる。
さらには、従来より使用されるキャブタイヤケーブルリールを省略することができるので、これに要する設置面積を軽減することができ、自動車運搬船の積載能力を高めることができる。また、従来使用していたスリップリングを使用しないことから、スリップリングリールの省略になり、このことは、電圧（低/高電圧）給電部の稼働部分を少なくすることができ、この点についての装置面積の軽減に繋がる。

図１は、本発明に係る自動車運搬船の受電設備を最良の形態を示す図である。 図２は、前記キャプタイヤケーブル５０の伸縮を調節する前記リフティング装置４の動作を示すフローチャートである。 図３は、従来例としての実用新案登録第３１２６６８４号公報の図１に示されるコンテナ載置型受電設備１１０の該当部分を抜粋した図である。 図４は、船舶がバースに停泊して陸上から電力供給を受ける環境の概略を示す図である。

符号の説明

１ 自動車運搬船
４ リフティング装置
５ 当該タワーボックス
６ 滑車装置
４１ 駆動軸
４２ 誘導電動機
４３、４４ ワイヤドラム
４５、４６ ワイヤ
４７ 昇降軸
５２ 繰出・格納ローラ
５３ レセップ
５４ 接続箱
５５ 誘導電動機
５６ テンションウィンチ
５７ テンションワイヤ
５８ キャプタイヤ案内レール
５９ テンションワイヤフック
６０ 計装線
６１ コントロールパネルＣＰ
６２ インバーターＩｎｖ
６３ 陸電用高圧引込盤
６４ 昇圧変圧器
６５ 主配電盤
１１０ コンテナ載置型受電設備
１４０ 船舶側の受電設備
１４１ ケーブルリール
１４２ ケーブル
１４３ 電流計
１４４ 電圧計
１４５ 周波数計
１４６ 検相計
１４７ 遮断器
１４８ 接地スイッチ
１４９ 内部ケーブル
１５０ 船舶
１５１ 船舶内のバンカーステーション
１５２ 係船索
１５３ 電力ケーブル
１６０ バース
１６１ ボラード
１６２ ソケット
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・・・ 車両甲板

Claims (2)

1. 自動車運搬船の乾玄甲板上のバンカーステーション近傍の所定のスペースに数層の車両甲板に渡って垂直状に設けられるタワーボックスと、
   ワイヤ及びワイヤドラムによって前記タワーボックス内を昇降可能に吊設されている、シーブを備える昇降軸と、
   前記リフティング装置のシーブには、一方端が、タワーボックスの下端に設けられている、船内電気機器に電力を供給する配電盤に接続され、前記一方端から、前記タワーボックス内を垂直に上がり、シーブを介して下降し、船外でキャプタイヤ案内レールを介して他方端に至り、前記他方端が、バースソケットに接続されるレセップを有する電力ケーブルが捲回されたことを特徴とする自動車運搬船の受電設備。
2. 前記電力ケーブルは、テンションワイヤと一体にキャプタイヤケーブルとして形成され、船舶側方には、前記キャプタイヤケーブルを挟着する第２の誘導電動機によって駆動される繰出・格納ローラおよびキャブタイヤケーブルウィンチ及びテンションウィンチが設けられ、
   前記キャブタイヤ案内レール内に併布設したテンションワイヤに設けられたテンションセンサからの信号出力が計装線を介して前記第１の誘導電動機及び第２の誘導電動機を同期駆動して、前記テンションワイヤのテンション量に応じて前記キャプタイヤケーブルの繰り出し／繰り込みを制御可能としたことを特徴とする請求項１に記載の自動車運搬船の受電設備。

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