JP4605599B2 - 船用給電パッケージとこれを用いた船舶電力供給方法 - 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パッケージとこれを用いた船舶電力供給方法に関する。

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、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において船内の電源電圧として、６６００Ｖの高電圧系統と４００〜４５０Ｖ（以下、４００Ｖ級という）の低電圧系統の２種類が通常用いられている。

既設の船舶が低電圧系統を用いている場合、ケーブル１１８を流れる電流は高電圧系統の場合に比べて、約１５倍以上の大電流となるため、ケーブル１１８は大径で重いものとなるだけでなく、ケーブル１１８の条数が増えることとなる（例えば、高電圧系統の場合は２本程度であるのに対して、低電圧系統では３０本程度）。したがって、このケーブル１１８を、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という問題点があった。
また、高電圧系統を用いている場合は、既設、新設のいずれの船舶でも、ケーブル１１８を流れる電流は低電圧系統に比べれば少ないが、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。したがって、ケーブル１１８を、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という問題点があった。

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。

また、従来の船用給電装置は、各船舶にそれぞれ設置する必要があり、船舶自体がコスト高になる問題点があった。
さらに、従来の船用給電装置は、船内の配電盤の改造・変更部分が多いため、新造船への適用はできても、改造船への適用が非常に困難であった。

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、各船舶にそれぞれ設置する必要がなく、既設、新設のいずれの船舶にも適用でき、船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用でき、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船用給電パッケージとこれを用いた船舶電力供給方法を提供することにある。

本発明によれば、船舶に積込み／積下ろしが可能な船用給電パッケージであって、外部電源を備えた岸壁と船舶との間で、積込み／積下ろしが可能なコンテナと、コンテナに取り付けられ巻取ケーブルを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続できるケーブルリール装置と、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧をそのまま取り出す外部電圧コネクタと、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧を変圧して取り出す内部電圧コネクタと、ケーブルリール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、該ケーブルリール装置及び該第１遮断器を制御する給電制御装置と、該給電制御装置に接続された制御線を取り出す制御線コネクタとを備え、
前記外部電圧コネクタ又は内部電圧コネクタを介して船内に電力を供給し、
前記給電制御装置は、前記制御線コネクタを介して船内発電装置と、前記外部電圧コネクタ又は前記内部電圧コネクタと船内電力ラインとの間に設置された第２遮断器とを制御する、ことを特徴とする船用給電パッケージが提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記第１遮断器を介して供給された外部電源の電圧を所定の電圧に変圧する変圧器を有する。

前記ケーブルリール装置は、外部電源に接続可能なプラグが先端に取り付けられた巻取ケーブルと、該巻取ケーブルを巻き取り・繰り出しするリールと、該リールを回転駆動する駆動装置と、巻取ケーブルの繰り出し長さを検出する繰り出し量検出器と、該繰り出し量検出器の検出値に基づき前記駆動装置を制御するリール制御装置とからなり、
該リール制御装置は、給電制御装置により制御される。

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。
前記船内発電装置の電圧系統は高電圧系統又は低電圧系統である、ことが好ましい。

また、本発明によれば、船内発電装置を備えた船舶に電力を供給する船舶電力供給方法であって、
外部電源を備えた岸壁と船舶との間で、積込み／積下ろしが可能なコンテナと、コンテナに取り付けられ巻取ケーブルを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続できるケーブルリール装置と、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧をそのまま取り出す外部電圧コネクタと、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧を変圧して取り出す内部電圧コネクタと、を備えた船用給電パッケージを準備するパッケージ準備ステップと、前記船用給電パッケージを前記船舶に積込む積込みステップと、巻取ケーブルを岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続する外部電源接続ステップと、前記外部電圧コネクタ又は内部電圧コネクタを介して船内に電力を供給する電力供給ステップと、
ケーブルリール装置を介して供給された電力を第１遮断器によって遮断又は接続する遮断ステップと、
前記ケーブルリール装置及び前記第１遮断器を制御する給電制御装置と、該給電制御装置に接続された制御線を取り出す制御線コネクタを準備し、前記給電制御装置によって、該制御線コネクタを介して船内発電装置と、前記外部電圧コネクタ又は前記内部電圧コネクタと船内電力ラインとの間に設置された第２遮断器と、を制御する制御ステップを有する、ことを特徴とする船舶電力供給方法が提供される。
また、本発明の好ましい実施形態によれば、前記第１遮断器を介して供給された外部電源の電圧を所定の電圧に変圧する変圧ステップを有する。
さらに、前記船内発電装置の電圧系統は高電圧系統又は低電圧系統である、ことが好ましい。

上記本発明の構成によれば、外部電源を備えた岸壁と船舶との間で、積込み／積下ろしが可能なコンテナに取り付けられた船用給電パッケージであるので、不使用時には陸上に保管し、船舶が岸壁に接岸した後に、コンテナクレーン等を用いて船舶に積込み、その他の必要な結線をすることで、船用給電装置を各船舶に設置することなく、各船舶に外部電源から給電することができる。

また、コンテナに取り付けられたケーブルリール装置で、巻取ケーブルを岸壁に向けて繰り出して外部電源に接続できるので、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。

さらに、コンテナに取り付けられた外部電圧コネクタと内部電圧コネクタを有しているので、船内電圧が外部電源の電圧と同じ場合には、外部電圧コネクタを介して給電し、異なる場合には内部電圧コネクタを介して給電することにより、既設、新設のいずれの船舶にも適用でき、かつ船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用できる。

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、或いはマッチングさせた後で、船内発電装置を接続し、その後第１遮断器及び第２遮断器を接続し、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、本発明の船用給電パッケージの全体構成図である。この図において、本発明の船用給電パッケージ１０は、全体がコンテナ８に取り付けられている。
コンテナ８は、好ましくは、コンテナ船に一般的に用いられる４０フィートコンテナ（例えば幅約３ｍ×高さ約３ｍ×長さ約１２ｍ）であり、岸壁に備えられているコンテナクレーンで岸壁と船舶との間で積込み及び積下ろしが容易にできるようになっている。
コンテナ８は、オープントップコンテナであるのが好ましいが、これに限られず、通常のドライコンテナでも、フラットラックコンテナでもよい。また、コンテナ８は、これらに限定されず、４０フィートコンテナ以外のコンテナでも、開口部、開閉部、吊り部等を任意に設定したコンテナであってもよい。

この構成により、本発明の船用給電パッケージ１０は、不使用時は陸上に保管し、船舶が岸壁に接岸した後、岸壁に備えられているコンテナクレーン等を用いて船内発電装置を備えた船舶に積込み／積下ろしができる。

図１において、コンテナ８の外面（図で左端）には、外部電圧コネクタ８ａ、内部電圧コネクタ８ｂ、及び制御線コネクタ８ｃが設けられている。
外部電圧コネクタ８ａは、外部電源の電圧をそのまま取り出す電力線用のコネクタであり、この例では６６００Ｖの高圧電力を取り出すようになっている。
内部電圧コネクタ８ｂは、外部電源の電圧を変圧して取り出す電力線用のコネクタであり、この例では４４０Ｖの低圧電力を取り出すようになっている。
制御線コネクタ８ｃは、内部の制御装置２６（後述する）と船内機器（後述する）との間を接続する複数の制御線を取り出す多芯コネクタである。

なお、外部電源の電圧は、６６００Ｖの高電圧系統に限定されず、その他の高電圧あるいは低電圧系統でもよい。また、船内電源の電圧も、４００Ｖ級の低電圧系統に限定されず、高電圧系統でもよい。以下、外部電源の電圧が６６００Ｖ、船内電源の電圧が４４０Ｖの場合を説明する。

図１において、船用給電パッケージ１０は、更に、それぞれコンテナ８に取り付けられたケーブルリール装置１２、第１遮断器２２、変圧器２４及び給電制御装置２６を備える。コンテナ８への取り付け形態は、内部に完全に格納するのが好ましいが、これに限定されず、船舶への積込み／積下ろしに支障がない限りで、一部がコンテナ外へ突出してもよく、或いは拡縮可能に構成してもよい。

ケーブルリール装置１２は、外部電源に接続可能なプラグ１１が先端に取り付けられた巻取ケーブル１４と、巻取ケーブル１４を巻き取り・繰り出しするリール１５と、リール１５を回転駆動する駆動装置１６（例えば電動モータ）と、巻取ケーブル１４の繰り出し長さを検出する繰り出し量検出器１７と、繰り出し量検出器１７の検出値に基づき前記駆動装置を制御するリール制御装置１８とからなり、巻取ケーブル１４を巻き取って保持し、かつ岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続できるようになっている。
またリール制御装置１８は、制御線２７ａで接続され給電制御装置２６により制御される。
巻取ケーブル１４は、動力線と信号線からなる多線ケーブルであるのがよい。動力線は単相用の２本でも、３相用の３本でもよい。信号線は、１本でも複数でもよい。

また、繰り出し量検出器１７により、巻取ケーブル１４の繰り出し長さ（延出量）が所定の値を超えたことを検出した場合、リール制御装置１８により駆動装置１６の回転を停止するようになっている。

第１遮断器２２は、外部ケーブル２１と中間ケーブル２３ａの間に設けられ、ケーブルリール装置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。
また、中間ケーブル２３ｂは、第１遮断器２２と外部電圧コネクタ８ａを接続し、外部電圧コネクタ８ａに外部電源の電圧をそのまま供給するようになっている。

変圧器２４は、中間ケーブル２３ａと出力ケーブル２５の間に設置された降圧変圧器であり、外部電源の電圧（この例では６６００Ｖ）を船内発電装置の電圧（この例では４４０Ｖ）に変圧し、出力ケーブル２５を介して内部電圧コネクタ８ｂに変圧した電圧を供給するようになっている。
なお、変圧器２４は、降圧変圧器に限定されず、例えば低電圧の外部電圧を高電圧の船内電圧に変圧する昇圧変圧器でもよい。さらに、外部電圧と船内電圧がわずかに異なる場合（例えば４００Ｖと４４０Ｖ）に、電圧を調整するための変圧器でもよい。

給電制御装置２６は、コンテナの内側で、リール制御装置１８及び第１遮断器２２と制御線２７ａ，２７ｂでそれぞれ接続され、ケーブルリール装置１２及び第１遮断器２２を制御する。
なお、リール制御装置１８と給電制御装置２６を一体化して、制御線２７ａを省略してもよい。また、制御線２７ｂは、第１遮断器２２を介して外部電源の電圧、周波数及び／又は位相をそれぞれ検出できるようになっている。

給電制御装置２６は更に、コンテナの外側で、制御線コネクタ８ｃと後述する外部制御線２７ｃ，２７ｄを介して、後述する船内機器（第２遮断器３０、船内発電装置１０５、等）を制御するようになっている。

この給電制御装置２６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（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２は、本発明の船用給電パッケージの使用形態を示す図である。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、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。

この例において、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。なお、外部電源は、６６００Ｖの高電圧系統に限定されず、その他の高電圧系統、或いは他の電圧系統でもよい。

図２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。
船舶１００は、コンテナ船であるのが好ましいが、本発明はこれに限定されない。

また船内の主母線１０６に外部から外部電力を供給するための遮断器１１４が船内に設けられている。

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、発電周波数を制御するようになっている。また、遮断器１０４、１１４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。

本発明の船用給電パッケージ１０を使用する場合、船舶１００には、既設、新設のどちらの場合でも、第２遮断器３０を新設する。
この第２遮断器３０は、遠隔制御可能であり、給電ケーブル３４と船内布設ケーブル３２の間に設けられる。内部ケーブル３２は、船舶１００の船内において、主母線１０６に接続されている。
またこの例では、内部ケーブル３２の中間部に、遮断器１１４が設けられている。

第２遮断器３０は、制御線２７ｃ，２７ｄを介して、給電制御装置２６に接続され、これにより制御される。
なお、第２遮断器３０は、必須ではなく、遮断器１１４が既に設置されており、これを給電制御装置２６で制御できる場合には、遮断器１１４で代用し省略することができる。この場合には、遮断器１１４が第２の遮断器となる。

さらに、給電制御装置２６は、制御線２７ｄで発電制御装置１０５と接続されている。この構成により、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されている。
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ほかの手段又は手動操作を併用する。

図１、図２に示した構成により、船内発電装置１０２を備えた船舶１００に対して、本発明の船用給電パッケージ１０を、不使用時は陸上に保管し、船舶１００が岸壁に接岸した後、岸壁に備えられているコンテナクレーン等を用いて船舶１００に積込み／積下ろしができ、船用給電装置を各船舶に設置することなく、各船舶に外部電源から給電することができる。

また、コンテナ８に取り付けられたケーブルリール装置１２で、巻取ケーブル１４を岸壁に向けて繰り出して外部電源に接続できるので、接岸後に、給電用のケーブル１４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。

さらに、コンテナ８に取り付けられた外部電圧コネクタ８ａと内部電圧コネクタ８ｂを有しているので、船内電圧が外部電源の電圧と同じ場合には、外部電圧コネクタ８ａを介して給電し、異なる場合には内部電圧コネクタ８ｂを介して給電することにより、既設、新設のいずれの船舶にも適用でき、かつ船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用できる。

また、巻取ケーブル１４を巻き取って保持するケーブルリール装置１２で、巻取ケーブル１４を岸壁に向けて繰り出し外部電源（ソケット１）に接続できるので、接岸後に、給電用のケーブル１４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。

なお、遮断器２２、３０は、高電圧系統の場合、ＶＣＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）であり、低電圧系統の場合、ＡＣＢ（Ａｉｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）であるのが好ましい。

図３は、本発明の船用給電方法を示すフロー図である。
本発明の船用給電方法は、船内発電装置を備えた船舶に電力を供給する方法であり、図１及び図２に示した装置を用い、パッケージ準備ステップＳ１、積込みステップＳ２、外部電源接続ステップＳ３、および電力供給ステップＳ４からなる。

パッケージ準備ステップＳ１では、図１に示した船用給電パッケージ１０を準備し、好ましくは、外部電源を備えた岸壁の近くに保管する。
積込みステップＳ２では、船用給電パッケージ１０を船舶１００が岸壁に接岸した後、岸壁に備えられているコンテナクレーン等を用いて船舶１００に積込む。

外部電源接続ステップＳ３では、巻取ケーブル１４を岸壁に向けて繰り出し、外部電源に接続する。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。また、並行して、船内電圧が外部電源の電圧と同じ場合には、外部電圧コネクタ８ａを給電ケーブル３４、第２遮断器３０を介して船内の主母線１０６に接続し、船内電圧が外部電源の電圧と異なる場合には内部電圧コネクタ８ｂを給電ケーブル３４、第２遮断器３０を介して船内の主母線１０６に接続する。

電力供給ステップＳ４では、第１遮断器２２及び第２遮断器３０を接続し、外部電源を通電して、外部電圧コネクタ又は内部電圧コネクタを介して船内に電力を供給する。

図４は、本発明の船用給電パッケージ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、この制御方法は、図１及び図２に示した装置を用い、ケーブル接続ステップＳ１１、外部電源検出ステップＳ１２、船内電源検出ステップＳ１３、マッチングステップＳ１４、切換えステップＳ１５及び船内発電装置の停止ステップＳ１６を有する。

ケーブル接続ステップＳ１１では、第１遮断器２２及び第２遮断器３０（又は代用する遮断器１１４）を遮断した状態で、巻取ケーブル１４を岸壁に向けて繰り出し外部電源（ソケット１）に接続する。
外部電源検出ステップＳ１２では、外部電源の電圧、周波数及び／又は位相を検出する。
船内電源検出ステップＳ１３では、船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出する。

マッチングステップＳ１４では、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Ｓ１５では、マッチングステップＳ１４の後に、第１遮断器２２及び第２遮断器３０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Ｓ１６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（Ｓ１４）させた後で、第１遮断器２２及び第２遮断器３０（又は代用する遮断器１１４）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及び図２に示した装置を用い、船内電源起動ステップＳ２１、外部電源検出ステップＳ２２、船内電源検出ステップＳ２３、マッチングステップＳ２４、切換えステップＳ２５及びケーブル切離しステップＳ２６を有する。

船内電源起動ステップＳ２１では、第１遮断器２２及び第２遮断器３０（又は代用する遮断器１１４）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。
外部電源検出ステップＳ２２では、外部電源の電圧、周波数及び／又は位相を検出する。
船内電源検出ステップＳ２３では、船内発電装置の電圧、周波数及び／又は位相を検出する。

マッチングステップＳ２４では、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Ｓ２５では、マッチングステップＳ２４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３０を遮断する。また、遮断器１０４を接続した後、負荷移行を行い、負荷移行後に第１遮断器２２及び第２遮断器３０を遮断するようにしてもよい。
ケーブル切離しステップＳ２６では、巻取ケーブル１４を外部電源（ソケット１）から切り離しリールに巻き取る。

上述した制御方法によれば、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、船内発電装置を接続し、その後、第１遮断器２２及び第２遮断器３０（又は代用する遮断器１１４）を遮断し、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３０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３０、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。

本発明の船用給電パッケージの全体構成図である。 本発明の船用給電パッケージの使用形態を示す図である。 本発明の船用給電方法を示すフロー図である。 電源切換え時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。 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。

符号の説明

１ ソケット、８ コンテナ、
８ａ外部電圧コネクタ、８ｂ 内部電圧コネクタ、８ｃ 制御線コネクタ、
１０ 船用給電パッケージ、１１ プラグ、１２ ケーブルリール装置、
１４ 巻取ケーブル、１５ リール、１６ 駆動装置、
１７ 繰り出し量検出器、１８ リール制御装置、
２１ 外部ケーブル、２２ 第１遮断器、
２３ａ，２３ｂ 中間ケーブル、２４ 変圧器、
２５ 出力ケーブル、２６ 給電制御装置、
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ 制御線、
３０ 第２遮断器、３２ 内部ケーブル、３４ 給電ケーブル、
１００ 船舶、１０２ 船内発電装置、１０４ 遮断器、
１０５ 発電制御装置、１１６ 外部電源端子

Claims (8)

1. 船舶に積込み／積下ろしが可能な船用給電パッケージであって、外部電源を備えた岸壁と船舶との間で、積込み／積下ろしが可能なコンテナと、コンテナに取り付けられ巻取ケーブルを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続できるケーブルリール装置と、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧をそのまま取り出す外部電圧コネクタと、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧を変圧して取り出す内部電圧コネクタと、ケーブルリール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、該ケーブルリール装置及び該第１遮断器を制御する給電制御装置と、該給電制御装置に接続された制御線を取り出す制御線コネクタとを備え、
   前記外部電圧コネクタ又は内部電圧コネクタを介して船内に電力を供給し、
   前記給電制御装置は、前記制御線コネクタを介して船内発電装置と、前記外部電圧コネクタ又は前記内部電圧コネクタと船内電力ラインとの間に設置された第２遮断器とを制御する、ことを特徴とする船用給電パッケージ。
2. 前記第１遮断器を介して供給された外部電源の電圧を所定の電圧に変圧する変圧器を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の船用給電パッケージ。
3. 前記ケーブルリール装置は、外部電源に接続可能なプラグが先端に取り付けられた巻取ケーブルと、該巻取ケーブルを巻き取り・繰り出しするリールと、該リールを回転駆動する駆動装置と、巻取ケーブルの繰り出し長さを検出する繰り出し量検出器と、該繰り出し量検出器の検出値に基づき前記駆動装置を制御するリール制御装置とからなり、該リール制御装置は、給電制御装置により制御される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の船用給電パッケージ。
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乃至請求項２のいずれかに記載の船用給電パッケージ。
5. 前記船内発電装置の電圧系統は高電圧系統又は低電圧系統である、ことを特徴とする請求項４に記載の船用給電パッケージ。
6. 船内発電装置を備えた船舶に電力を供給する船舶電力供給方法であって、
   外部電源を備えた岸壁と船舶との間で、積込み／積下ろしが可能なコンテナと、コンテナに取り付けられ巻取ケーブルを巻き取って保持しかつ岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続できるケーブルリール装置と、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧をそのまま取り出す外部電圧コネクタと、コンテナに取り付けられ外部電源の電圧を変圧して取り出す内部電圧コネクタと、を備えた船用給電パッケージを準備するパッケージ準備ステップと、前記船用給電パッケージを前記船舶に積込む積込みステップと、巻取ケーブルを岸壁に向けて繰り出し外部電源に接続する外部電源接続ステップと、前記外部電圧コネクタ又は内部電圧コネクタを介して船内に電力を供給する電力供給ステップと、
   ケーブルリール装置を介して供給された電力を第１遮断器によって遮断又は接続する遮断ステップと、
   前記ケーブルリール装置及び前記第１遮断器を制御する給電制御装置と、該給電制御装置に接続された制御線を取り出す制御線コネクタを準備し、前記給電制御装置によって、該制御線コネクタを介して船内発電装置と、前記外部電圧コネクタ又は前記内部電圧コネクタと船内電力ラインとの間に設置された第２遮断器と、を制御する制御ステップを有する、ことを特徴とする船舶電力供給方法。
7. 前記第１遮断器を介して供給された外部電源の電圧を所定の電圧に変圧する変圧ステップを有する、ことを特徴とする請求項６に記載の船舶電力供給方法。
8. 前記船内発電装置の電圧系統は高電圧系統又は低電圧系統である、ことを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載の船舶電力供給方法。

Images