JP4605598B2 - 船用給電装置とその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、船舶が停泊中に、陸上の外部電源から電力の供給を受けるための船用給電装置とその制御方法に関する。

従来から船内に発電装置を備えていると共に、陸上に設置されている外部電源（陸上電源）から電力の供給を受けることができる船舶が知られている。

図５は、船内発電装置を備えた従来の船舶の概略構成図である。この船舶１００は、船内発電装置１０２（例えば、発電機付ディーゼルエンジン）を備えており、この船内発電装置１０２は、遮断器１０４を介して、船内の他の装置に電力を供給するための主母線１０６に電気的に接続されている。

また例えばアッパーデッキ１０８には、受電端子１１０が設けられており、この受電端子１１０と主母線１０６との間は、船内ケーブル１１２を介して互いに電気的に接続されている。さらに、船内ケーブル１１２の中間部には、遮断器１１４が設けられている。

さらにこの船舶１００は、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えている。ガバナ１０３は、船内発電装置１０２に設けられ、発電制御装置１０５によりガバナ１０３を制御し、発電出力、発電周波数、及び位相を制御するようになっている。
また、遮断器１０４は、一般に発電制御装置１０５により、随時、電路の遮断／接続が遠隔で制御できるようになっている。なお、遮断器１１４は、発電制御装置１０５により制御されず、手動により操作されるのが一般的である。

上述した構成により、受電端子１１０と岸壁に設置されている陸上の外部電源端子１１６との間をケーブル１１８で互いに接続すると共に、遮断器１０４の電路を開き、遮断器１１４の電路を閉じることにより、陸上の電源設備から電力の供給を受けることができる。

なお、本発明に関連する技術として、たとえば、特許文献１、２が知られている。

特許文献１の海底観測システムは、各海底観測装置５３へ定電流給電する分岐給電装置５４を小型化することを目的とし、図６に示すように、幹線系給電ライン５２へ定電流給電する陸上給電装置５１と、幹線系給電ライン５２の給電電流を電流分岐するための分岐給電装置５４と、分岐給電装置５４から定電流給電される分岐給電ライン５５と、分岐給電ライン５５に対し各々直列に接続された各海底観測装置５３とを備え、分岐給電装置５４は並列接続された分岐線とこの分岐線の分岐電流を定電流化する電流リミッタとからなるものである。

特許文献２の「海底給電方式」は、図７に示すように、陸上の給電装置６３に対応して海底装置６１の複数に給電回路を実装し、その給電回路と陸上の給電装置とを陸揚げケーブル６８により接続し、その給電回路から海底ケーブル６２の両方向にそれぞれ極性の異なる直流定電流を供給するものである。

特開２００１−３０９５５３号公報、「海底観測システムの給電方法および分岐給電装置」 特開２００２−１６４８２０号公報、「海底給電方式」

従来の船舶１００において、船内の所要電力は一般に大きく、ケーブル１１８は大径で重いものとなる。そのため、クレーン等を用いて船舶と岸壁の間に掛け渡して配線するのに、時間がかかり、かつ作業環境が悪い問題点があった。

また、ケーブル１１８の配線後、船舶１００が使用する電源を、船内発電装置１０２から外部電源に切り換える場合や、逆に、外部電源から船内発電装置に切り換える場合、従来は、主母線１０６に一時的に電力が供給できず、停電が発生する問題点があった。

さらに、これらの問題点を解決するために、動力ケーブルに光ファイバーが組み込まれた特殊な複合電線と高圧スリップリング付きの電動電線リール装置を用いることが未公開特許で既に提案されているが、かかる複合電線や高圧スリップリング付き電動電線リール装置は、非常に高価であり、船舶自体がコスト高になる問題点があった。
また、特殊装置が多いため故障しやすく、かつその復旧に時間がかかるおそれがあった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、特殊な複合電線や高圧スリップリング付き電動電線リール装置を用いることなく、給電用のケーブルを船舶と岸壁の間で短時間に容易に掛け渡して配線することができ、かつ船内発電装置と外部電源との切り換えを無停電で行うことができる船用給電装置とその制御方法を提供することにある。

本発明によれば、船内発電装置を備えた船舶に取り付けられる船用給電装置であって、
先端部が外部電源に接続可能な電力ケーブルを岸壁に向けて案内するケーブル案内装置と、該ケーブル案内装置を介して前記電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラム装置と、該電動ドラム装置を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第１遮断器と、該第１遮断器を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第２遮断器と、前記船内発電装置、第１遮断器、及び第２遮断器を制御する給電制御装置とを備え、
前記ケーブル案内装置は、水平軸又は鉛直軸のまわりに揺動可能な細長いガイドビームと、該ガイドビームの先端及び末端に設けられ前記電力ケーブルを案内するプーリとからなる、ことを特徴とする船用給電装置が提供される。

また、本発明によれば、船内発電装置を備えた船舶に取り付けられる船用給電装置であって、
先端部が外部電源に接続可能な電力ケーブルを岸壁に向けて案内するケーブル案内装置と、該ケーブル案内装置を介して前記電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラム装置と、該電動ドラム装置を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第１遮断器と、該第１遮断器を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第２遮断器と、前記船内発電装置、第１遮断器、及び第２遮断器を制御する給電制御装置とを備え、
前記ケーブル案内装置は、先端部が岸壁に固定可能なワイヤを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて巻き戻し可能なワイヤ巻き取り機と、該ワイヤに摺動可能に吊り下げられかつ電力ケーブルに間隔を隔てて固定された複数のケーブルサポートとからなる、ことを特徴とする船用給電装置が提供される。

前記電動ドラム装置は、外部電源に接続可能なプラグが先端に取り付けられた電力ケーブルと、該電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラムと、該電動ドラムと共に回転可能に取り付けられ電力ケーブルの末端部が電気的に接続されたケーブルコネクタとからなる。

前記給電制御装置は、外部電源の電圧、周波数及び／又は位相を検出する外部電源検出手段と、船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出する船内電源検出手段と、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチング指令するマッチング指令手段とを備える。

上記本発明の構成によれば、通常の電力ケーブルを岸壁に向けて案内するケーブル案内装置とスリップリングのない電動ドラム装置とを用いて、ケーブル案内装置を介して電動ドラム装置により、電力ケーブルを岸壁に向けて巻き戻して外部電源に接続できるので、特殊な複合電線や高圧スリップリング付き電動電線リール装置を用いることなく、接岸後に、給電用のケーブルを船舶と岸壁の間で短時間に容易に掛け渡して配線することができる。

また、電動ドラム装置は、電動ドラムと共に回転可能に取り付けられ電力ケーブルの末端部が電気的に接続されたケーブルコネクタを有する単純な構造であるので、スリップリングが不要であり、安価かつ故障が少ないので、船舶自体のコストを低減し、かつ信頼性を高めることができる。

また、前記ケーブル案内装置を、揺動可能な細長いガイドビームと、電力ケーブルを案内するプーリとで構成することにより、船体から突出しない収納位置と、船体から張り出した案内位置との間を、上下又は左右にガイドビームを揺動させるだけで、簡単に変更することができる。

また、前記ケーブル案内装置を、ワイヤを岸壁に向けて巻き戻し可能なワイヤ巻き取り機と、ワイヤに摺動可能に吊り下げられ電力ケーブルに間隔を隔てて固定された複数のケーブルサポートとで構成することにより、ワイヤ巻き取り機でワイヤを岸壁に向けて巻き戻し、先端部を岸壁に固定するだけで、ケーブルを岸壁まで容易に掛け渡して配線することができる。
また、使用中に船体が動揺して岸壁が離れても、通常の係留手段により、ワイヤに作用するテンションが少なく、かつこのワイヤにより電力ケーブルにテンションが作用するのを防ぐことができる。
更に、収容時には、ケーブルを外部電源から切り離し、さらにワイヤを岸壁から外すだけで、ワイヤ巻き取り機と電動ドラム装置を併用して同時にワイヤとケーブルを船内に巻き取るだけで、簡単に収容することができる。

さらに、給電制御装置が、外部電源検出手段、船内電源検出手段、及びマッチング指令手段を備えるので、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチングさせた後で、第１遮断器及び第２遮断器を接続し、その後、船内発電装置を停止させ、或いは外部電源を切り離すことで、船内発電装置と外部電源との切り換えを無停電で行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の第１実施形態を示す図である。この図において、船舶１００は、船内発電装置１０２（例えば、発電機付ディーゼルエンジン）を備えており、この船内発電装置１０２は、遮断器１０４を介して、船内の他の装置に電力を供給するための主母線１０６に電気的に接続されている。この主母線１０６は、船舶１００に設置されている機器（たとえば、照明設備、冷凍設備）に電力を供給するようになっている。

なお、この例では、船内電源と外部電源の両方が６６００Ｖの高電圧系統である場合を示しているが、本発明はこれに限定されず、両方が４００Ｖ級の低電圧系統でもよい。

さらにこの船舶１００は、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えている。ガバナ１０３は、船内発電装置１０２に設けられ、発電制御装置１０５によりガバナ１０３を制御し、発電出力、発電周波数、及び位相を制御するようになっている。また、遮断器１０４は、発電制御装置１０５により、随時、電路の遮断／接続が遠隔で制御できるようになっている。

なお、本発明において、船舶１００は、既設、新設のどちらでもよい。また、既設船舶の場合に、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えていることが好ましいが、改造により追加してもよい。また、この改造が困難な場合には、これを省略し、同様の機能を有するほかの手段又は手動操作を併用してもよい。

この例において、本発明の船用給電装置１０は、ケーブル案内装置３０、電動ドラム装置１２、第１遮断器２２、第２遮断器２４及び給電制御装置２６を備える。

岸壁の海に近い部位（たとえば、岸壁の上面であって海側の端部）には、外部電源の接続端子の例であるソケット１が設置されている。このソケット１は、岸壁の地中に配線されているケーブルを介して、陸上の高電圧系統に接続されている。

ケーブル案内装置３０は、水平軸又は鉛直軸のまわりに揺動可能な細長いガイドビーム３２と、ガイドビーム３２の先端及び末端に設けられたプーリ３４ａ，３４ｂとからなる。プーリ３４は、電力ケーブル１４を末端プーリ３４ｂから先端プーリ３４ａを介して下方に向けて案内する。

ガイドビーム３２は、船体から突出しない収納位置（図で二点鎖線で示す）と、船体から張り出して電力ケーブルを岸壁に向けて案内可能な案内位置（図で実線で示す）との間を移動可能に構成されている。収納位置は、この図のように、ガイドビーム３２を末端部を中心に水平軸まわりに上方に揺動させた位置でも、末端部を中心に鉛直軸まわりに水平に揺動させた位置でもよい。また、ガイドビームの移動手段は、電動でも手動でもよい。

電動ドラム装置１２は、電力ケーブル１４、電動ドラム１５及びケーブルコネクタ１６からなり、ケーブル案内装置３０を介して電力ケーブル１４を巻き取り・巻き戻しできるようになっている。

電力ケーブル１４には、外部電源のソケット１に接続可能なプラグ１１が先端に取り付けられている。電力ケーブル１４は、好ましくは、光ファイバーや信号線が組み込まれていないケーブルである。また本発明はこの構成に限定されず、光ファイバーや信号線を含む複合電線や無線通信を用いてもよい。

電動ドラム１５は、図示しない電動機で軸心を中心に正転又は逆転する巻取ドラムを有し、その回転で電力ケーブル１４を巻き取り・巻き戻しするようになっている。なお、巻取ドラムは、スリップリングがなく、通常の軸受けで支持されている。また、電動ドラム１５の回転制御は、図示しない駆動操作盤により遠隔または手動で操作するようになっている。

ケーブルコネクタ１６は、電動ドラム１５の回転する巻取ドラムの一部に取り付けられ、ドラムと共に回転する。また、ケーブルコネクタ１６は、ケーブル同士を電気的に接続する機能を有し、巻取ドラムの巻き取られた電力ケーブル１４の末端部が電気的に接続されている。なお、ケーブルコネクタ１６の反対側接点は別のケーブルを着脱可能に構成されており、別のケーブルが接続されていない限り、巻取ドラムを自由に回転することができる。

第１遮断器２２、外部ケーブル２１と中間ケーブル２３の間に設けられ、電動ドラム装置１２を介して供給された電力を遠隔制御で遮断又は接続可能に構成されている。
外部ケーブル２１は、電動ドラム装置１２の運転時には、巻き取り・巻き戻し時の巻取ドラムの回転に支障がないように、ケーブルコネクタ１６から取り外しておく。また、巻き取り・巻き戻しが終了したときは、電動ドラム装置１２の電源を遮断し、外部ケーブル２１をケーブルコネクタ１６の反対側接点に接続するようになっている。
ケーブルコネクタ１６の接続・取り外しを容易にするため、着脱が容易なコネクタを用いるのがよい。

第２遮断器２４は、中間ケーブル２３と内部ケーブル１１２の間に設けられ、第１遮断器２２を介して供給された電力を遠隔制御で遮断又は接続可能に構成されている。内部ケーブル１１２は、船舶１００の船内において、主母線１０６に接続されている。

なお、遮断器２２、２４は、６６００Ｖの高電圧系統の場合、例えばＶＣＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）であり、４００Ｖ級の低電圧系統の場合、例えばＡＣＢ（Ａｉｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）であるのが好ましい。

給電制御装置２６は、第１遮断器２２、第２遮断器２４、及び発電制御装置１０５と制御線２７ａ，２７ｂ，２７ｃでそれぞれ接続され、これらを遠隔制御する。
また、第１遮断器２２、第２遮断器２４は、外部電源と船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をそれぞれ検出できるように構成されている。

さらに、給電制御装置２６と発電制御装置１０５とを接続する制御線２７ｃは、給電制御装置２６により、発電制御装置１０５を介して船内発電装置１０２の電圧、周波数及び／又は位相を制御し、そのフィードバック信号を得られるように構成する。
なお、船舶１００が既設船舶の場合で、発電制御装置１０５を介しての電圧、周波数及び／又は位相の制御、或いはそのフィードバック信号の発信ができない場合には、同様の機能を有する他の手段又は手動操作を併用する。

給電制御装置２６は、さらに、外部電源の電圧、周波数及び／又は位相を検出する外部電源検出手段（図示せず）と、船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出する船内電源検出手段（図示せず）と、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチング指令するマッチング指令手段（図示せず）とを備える。

図１に示した構成により、通常の電力ケーブル１４を岸壁に向けて案内するケーブル案内装置３０とスリップリングのない電動ドラム装置１２とを用いて、ケーブル案内装置３０を介して電動ドラム装置１２により、電力ケーブル１４を岸壁に向けて巻き戻して外部電源（ソケット１）に接続できるので、特殊な複合電線や高圧スリップリング付き電動電線リール装置を用いることなく、接岸後に、給電用のケーブルを船舶と岸壁の間で短時間に容易に掛け渡して配線することができる。

また、電動ドラム装置１２は、電動ドラム１５と共に回転可能に取り付けられ電力ケーブルの末端部が電気的に接続されたケーブルコネクタ１６を有する単純な構造であるので、スリップリングが不要であり、安価かつ故障が少ないので、船舶自体のコストを低減し、かつ信頼性を高めることができる。

また、この実施形態のケーブル案内装置３０は、揺動可能な細長いガイドビーム３２と、電力ケーブル１４を案内するプーリ３４ａ，３４ｂとで構成されるので、船体から突出しない「収納位置」と、船体から張り出した「案内位置」との間を、上下又は左右にガイドビーム３２を揺動させるだけで、簡単に変更することができる。
さらに、この構成は、船舶１００の在来の構造をほとんど改造する必要がないので、既設及び新設の船舶に適用することができる。

図２は、本発明の第２実施形態を示す図である。この例において、ケーブル案内装置４０は、ワイヤ巻き取り機４２とケーブルガイドプーリ４３及び複数のケーブルサポート４４からなる。

ワイヤ巻き取り機４２は、ワイヤ４１を巻き取って保持し、かつ岸壁に向けて巻き戻しできるようになっている。ワイヤ４１は、その先端部４１ａが岸壁に固定可能な形状（例えばループ状）に形成され、岸壁のソケット１の近傍に設けられた係留部材２等に固定できるようになっている。ワイヤ４１は、電力ケーブル１４よりは引張強度が十分大きく、かつ巻き取り・巻き戻しが容易なものを用いる。
また、ワイヤ巻き取り機４２の回転制御は、図示しない駆動操作盤により遠隔または手動で操作するようになっている。

複数のケーブルサポート４４は、ワイヤ４１に沿って摺動可能に吊り下げられ、かつ電力ケーブル１４に所定の間隔を隔てて固定されている。ケーブルサポート４４の固定は、ケーブルの先端側の２〜３ｍの範囲に、例えば０．５〜１ｍ程度の間隔で取り付け、ワイヤ及びケーブルを船体側に巻戻した際に、サポート取付部が、ワイヤ先端部に弛んだ状態で残るように設定する。
その他の構成は、図１の第１実施形態と同様である。

図２の構成により、船体が接岸し、通常の係留手段により、岸壁から離れないように係留した後、ワイヤ巻き取り機４２でワイヤ４１を岸壁に向けて巻き戻し、先端部４１ａを岸壁に固定するだけで、このワイヤ４１に沿ってケーブルサポート４４で吊り下げられた電力ケーブル１４を岸壁まで容易に掛け渡して配線することができる。
従って、特殊な複合電線や高圧スリップリング付き電動電線リール装置を用いることなく、接岸後に、給電用のケーブルを船舶と岸壁の間で短時間に容易に掛け渡して配線することができる。

また、ケーブル自重によるテンションが大きい場合、ケーブルサポート４４にサポートワイヤ（図示せず）を必要本数取り付け、船舶１００の図示しない場所へ固縛することにより、このテンションを分散することができる。

また、使用中に船体が動揺して岸壁から離れようとしても、通常の係留手段によりこの動揺が抑制されるので、ワイヤに作用するテンションは小さく、かつこのワイヤにより電力ケーブルにテンションが作用するのを防ぐことができる。

更に、電力ケーブル１４を収容する際には、ケーブル１４を外部電源から切り離し、さらにワイヤ４１を岸壁から外すだけで、ワイヤ巻き取り機４２と電動ドラム装置１２を併用してワイヤとケーブルを同時に船内に巻き取るだけで、簡単に収容することができる。

また、図１の第１実施形態と同様に、電動ドラム装置１２は、単純な構造であり、スリップリングが不要であり、安価かつ故障が少ないので、船舶自体のコストを低減し、かつ信頼性を高めることができる。

また、ワイヤ巻き取り機４２と電動ドラム装置１２を併用してワイヤの巻取り又は巻き戻しにより、ケーブルの「収納位置」と、ケーブルの「案内位置」との間を、簡単に変更することができる。
さらに、この構成は、船舶１００の在来の構造をほとんど改造する必要がないので、既設及び新設の船舶に適用することができる。

図３は、本発明の第３実施形態を示す図である。この例において、ケーブル案内装置４５は、水平軸又は鉛直軸のまわりに揺動可能な細長いガイドビーム４６と、ガイドワイヤ４７及び複数のケーブルサポート４８からなる。

ガイドビーム４６は、図１のガイドビーム３２と同様に、船体から突出しない収納位置（図で二点鎖線で示す）と、船体から張り出して電力ケーブルを岸壁に向けて案内可能な案内位置（図で実線で示す）との間を移動可能に構成されている。収納位置は、この図のように、ガイドビーム４６を末端部を中心に水平軸まわりに上方に揺動させた位置でも、末端部を中心に鉛直軸まわりに水平に揺動させた位置でもよい。また、ガイドビームの移動手段は、電動でも手動でもよい。
ガイドワイヤ４７は、ガイドビーム４６の下面から隙間を隔て、両端がガイドビーム４６の下方に固定さている。

複数のケーブルサポート４８は、ガイドワイヤ４７に沿って摺動可能に吊り下げられ、かつ電力ケーブル１４を所定の間隔を隔てて吊り下げている。ケーブルサポート４４の吊り下げ位置は、ケーブルが摺動可能になっており、ケーブルを船体側に巻戻した際に、吊り下げ位置が、ガイドワイヤ４７の根元側に移動するようになっている。
その他の構成は、図２の第１実施形態と同様である。

なお、上述の各例では、船内電源と外部電源の両方が同一の電圧系統である場合を示しているが、本発明はこれに限定されず、一方が６６００Ｖの高電圧系統、他方が４００Ｖ級の低電圧系統でもよい。この場合には、第１遮断器２２と第２遮断器２４の間に、外部電圧を船内電圧に変圧する変圧器（図示せず）をするのがよい。

図４は、本発明の制御方法を示すフロー図である。この図において、（Ａ）は船内電源から外部電源に切換える制御方法を示している。
図４（Ａ）において、本発明の制御方法は、図１又は図２に示した装置を用い、案内装置準備ステップＳ１、ケーブル巻き戻しステップＳ２、ケーブル接続ステップＳ３、マッチングステップＳ４、切換えステップＳ５及び船内発電装置の停止ステップＳ６を有する。

案内装置準備ステップＳ１では、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を遮断した状態で、ケーブル案内装置３０又は４０を船体から張り出して電力ケーブル１４を岸壁に向けて案内可能な「案内位置」に移動する。
すなわち、船体が接岸し、通常の係留手段により、岸壁から離れないように係留した後に、図１、図３の装置の場合には、揺動可能な細長いガイドビーム３２、４６を、上下又は左右に揺動させ、図２の装置の場合には、ワイヤ巻き取り機４２でワイヤ４１を岸壁に向けて巻き戻し、先端部４１ａを岸壁に固定する。

ケーブル巻き戻しステップＳ２では、外部ケーブル２１が、ケーブルコネクタ１６から取り外されており、電動ドラム装置１２の巻取ドラムの回転に支障がないことを確認した後、ケーブル案内装置３０又は４０を介して電動ドラム装置１２により、電力ケーブル１４を岸壁に向けて巻き戻す。
このステップにより、図１の装置の場合には、外部ケーブル２１は、プーリ３４ａ，３４ｂを介して下方に吊り下がり、先端のプラグ１１を外部電源のソケット１の近くまで下降させることができる。また、図２の装置の場合には、ワイヤ４１に沿ってケーブルサポート４４で吊り下げられた電力ケーブル１４を岸壁のソケット１の近くまで下降させることができる。さらに、図３の装置の場合には、電力ケーブル１４を岸壁に向けて巻き戻しながら、下端を作業員が岸壁のソケット１の近くまで導くのがよい。

ケーブル接続ステップＳ３では、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を遮断したままで、電力ケーブル１４の末端部と第１遮断器２２及び電力ケーブル１４のの先端部（プラグ１１）と外部電源（ソケット１）を電気的に接続する。なおこの際において、外部電源の通電は安全上遮断しておくことが好ましい。

マッチングステップＳ４では、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を遮断したままで、外部電源及び船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出し、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチングさせる。このマッチングは、例えば、船内発電装置の周波数が外部電源の周波数よりもわずかに低くなるようにするのがよい。
切換えステップＳ５では、マッチングステップＳ４の後に、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を接続し、遮断器１０４により船内発電装置を遮断する。
停止ステップＳ６では、遮断器１０４により船内発電装置を遮断した後、船内発電装置１０２を停止する。

上述した本発明の制御方法によれば、給電制御装置２６が、外部電源検出手段、船内電源検出手段、及びマッチング指令手段を備えるので、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチング（Ｓ４）させた後で、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を接続し、その後、船内発電装置１０２を停止させることで、船内発電装置１０２と外部電源との切り換えを無停電で行うことができる。

図４（Ｂ）は、外部電源から船内電源に切換える制御方法を示している。この図において、本発明の制御方法は、図１〜図３に示した装置を用い、船内電源起動ステップＳ１１、マッチングステップＳ１２、切換えステップＳ１３、ケーブル切離しステップＳ１４、ケーブル巻き取りステップＳ１５、及び案内装置収納ステップＳ１６を有する。

船内電源起動ステップＳ１１では、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を接続し、船内発電装置を遮断した状態で、船内発電装置１０２を起動する。

マッチングステップＳ１２では、外部電源及び船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出し、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチングさせる。このマッチングは、例えば、船内発電装置の周波数が外部電源の周波数よりもわずかに高くなるようにするのがよい。

切換えステップＳ１３では、マッチングステップＳ１２の後に、遮断器１０４を接続して船内発電装置を接続し、次いで第１遮断器２２及び第２遮断器２４を遮断する。

ケーブル切離しステップＳ１６では、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を遮断したままで、電力ケーブル１４の末端部と第１遮断器２２及び電力ケーブル１４の先端部（プラグ１１）と外部電源（ソケット１）を切り離す。なおこの際において、外部電源の通電は安全上遮断しておくことが好ましい。

ケーブル巻き取りステップＳ１５では、外部ケーブル２１が、ケーブルコネクタ１６から取り外されており、電動ドラム装置１２の巻取ドラムの回転に支障がないことを確認した後、ケーブル案内装置３０又は４０を介して電動ドラム装置１２により、電力ケーブル１４を岸壁から巻き取る。
このステップにより、図１の装置の場合には、外部ケーブル２１を、プーリ３４ａ，３４ｂを介して上方に巻き上げ、先端のプラグ１１がプーリ３４ａ，３４ｂの近くまで上降させることができる。また、図２の装置の場合には、ワイヤ４１に沿ってケーブルサポート４４で吊り下げられた電力ケーブル１４を上方に巻き上げ、ケーブルのサポート取付部が、ワイヤ先端部に弛んだ状態で残る状態まで上降させることができる。さらに、図３の装置の場合には、電力ケーブル１４を岸壁から巻き上げる。

案内装置収納ステップＳ１６では、ケーブル案内装置を船体から突出しない収納位置に移動する。
すなわち、図１、図３の装置の場合には、揺動可能な細長いガイドビーム３２、４６を、上下又は左右に揺動させ、図２の装置の場合には、先端部４１ａを岸壁から外し、ワイヤ巻き取り機４２でワイヤ４１を岸壁から巻き上げる。

上述した本発明の制御方法によれば、給電制御装置２６が、外部電源検出手段、船内電源検出手段、及びマッチング指令手段を備えるので、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチングさせた後で、第１遮断器２２及び第２遮断器２４を接続し、その後、外部電源（ソケット１）を切り離すことで、船内発電装置と外部電源との切り換えを無停電で行うことができる。

また、第１遮断器２２及び第２遮断器２４が接続された状態において、給電制御装置２６により、外部電源又は船内発電装置の異常（電圧、周波数又は位相の）を検出した場合には、遮断器２２及び２４、又は遮断器１０４のうち異常側に位置するものを遮断することにより、外部電源や船内発電装置に異常が発生しても、その影響が船内機器や外部電源におよぶのを未然に防止することができる。

なお、外部電源および船内発電装置の両方に接続されているときに、異常が発生した場合には、上記一方の遮断器を瞬時に遮断しても、船内の停電を回避することができる。
また、外部電源又は船内発電装置の片方だけに接続されているときに、異常が発生した場合には、一旦、外部電源および船内発電装置の両方に無停電で接続した後、上記一方の遮断器を遮断することにより、同様に船内の停電を回避することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明の第１実施形態を示す図である。 本発明の第２実施形態を示す図である。 本発明の第３実施形態を示す図である。 電源切換え時の本発明の制御方法を示すフロー図である。 従来の船舶の概略構成図である。 特許文献１の海底観測システムの構成図である。 特許文献２の「海底給電方式」の構成図である。

符号の説明

１ ソケット、２ 係留部材、
１０ 船用給電装置、１１ プラグ、１２ 電動ドラム装置、
１４ 電力ケーブル、１５ 電動ドラム、１６ ケーブルコネクタ、
１７ 巻戻し量検出器、１８ リール制御装置、
２１ 外部ケーブル、２２ 第１遮断器、
２３ 中間ケーブル、２４ 第２遮断器、
２５ 内部ケーブル、２６ 給電制御装置、
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 制御線、
３０ ケーブル案内装置、３２ ガイドビーム、３４ａ，３４ｂ プーリ、
４０ ケーブル案内装置、４１ ワイヤ、４１ａ 先端部、
４２ ワイヤ巻き取り機、４３ ケーブルガイドプーリ、４４ ケーブルサポート、
１００ 船舶、１０２ 船内発電装置、１０４ 遮断器、１１６ 外部電源端子

Claims (4)

1. 船内発電装置を備えた船舶に取り付けられる船用給電装置であって、
   先端部が外部電源に接続可能な電力ケーブルを岸壁に向けて案内するケーブル案内装置と、該ケーブル案内装置を介して前記電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラム装置と、該電動ドラム装置を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第１遮断器と、該第１遮断器を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第２遮断器と、前記船内発電装置、第１遮断器、及び第２遮断器を制御する給電制御装置とを備え、
   前記ケーブル案内装置は、水平軸又は鉛直軸のまわりに揺動可能な細長いガイドビームと、該ガイドビームの先端及び末端に設けられ前記電力ケーブルを案内するプーリとからなる、ことを特徴とする船用給電装置。
2. 船内発電装置を備えた船舶に取り付けられる船用給電装置であって、
   先端部が外部電源に接続可能な電力ケーブルを岸壁に向けて案内するケーブル案内装置と、該ケーブル案内装置を介して前記電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラム装置と、該電動ドラム装置を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第１遮断器と、該第１遮断器を介して供給された電力を遮断又は接続可能な第２遮断器と、前記船内発電装置、第１遮断器、及び第２遮断器を制御する給電制御装置とを備え、
   前記ケーブル案内装置は、先端部が岸壁に固定可能なワイヤを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて巻き戻し可能なワイヤ巻き取り機と、該ワイヤに摺動可能に吊り下げられかつ電力ケーブルに間隔を隔てて固定された複数のケーブルサポートとからなる、ことを特徴とする船用給電装置。
3. 前記電動ドラム装置は、外部電源に接続可能なプラグが先端に取り付けられた電力ケーブルと、該電力ケーブルを巻き取り・巻き戻しする電動ドラムと、該電動ドラムと共に回転可能に取り付けられ電力ケーブルの末端部が電気的に接続されたケーブルコネクタとからなる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の船用給電装置。
4. 前記給電制御装置は、外部電源の電圧、周波数及び／又は位相を検出する外部電源検出手段と、船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出する船内電源検出手段と、外部電源に合わせて船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相をマッチング指令するマッチング指令手段とを備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の船用給電装置。
   

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