JP4656990B2 - Ship power supply device and ship power supply switching method - Google Patents
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Description
本発明は、船舶が停泊中に、船舶外にある外部電源から電力の供給を受けるための船用給電装置および船舶の給電切り替え方法に関する。 The present invention relates to a ship power supply device and a ship power supply switching method for receiving power supply from an external power source outside the ship while the ship is anchored.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a ship that is equipped with a power generation device in a ship and that can receive power from an external power supply (land power supply) installed on land.
図5は、船内発電装置102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。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional ship provided with the onboard
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。
Further, for example, the
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、114は、例えばVCB(Vacuum Circuit Breaker)であり、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。
Further, the
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。
With the above-described configuration, the
なお、上記従来技術に関連する技術として、たとえば、下記特許文献1に記載の技術が知られている。 In addition, as a technique relevant to the said prior art, the technique of the following patent document 1 is known, for example.
ところで、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には、遮断器104の電路を開いてから遮断器114の電路を閉じ、逆に、外部電源から船内発電装置102に切り替える場合には、遮断器114の電路を開いてから遮断器104の電路を閉じるので、上記主母線106に電力が一時的に供給されない状態が発生し、上記船舶100内で一旦停電が発生するという問題がある。
By the way, when switching the power source used by the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自らが使用する電力を供給するための発電装置を備えていると共に、外部電源から電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を切り換える場合、無停電で切り換えることができる船用給電装置および船舶の給電切り替え方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a power generation device for supplying electric power used by itself, and can be supplied with electric power from an external power source. It is an object of the present invention to provide a ship power supply device and a ship power supply switching method that can be switched without a power failure when the power supply source used in the system is switched.
本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶に、外部電源の電力を供給する船用給電装置であって、水上に浮かぶ浮体と、前記浮体に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、ことを特徴とする(請求項1)。 The present invention is a ship power supply device for supplying power from an external power source to a ship having an inboard power generation device for supplying power to be used in the ship, the floating body floating on water, the floating body installed on the floating body, A land-side cable reel device having a winding cable connectable to a land power source as a power source and capable of winding or unwinding the winding cable; and installed on the floating body and electrically connected to the land-side cable reel device A winding cable that is connected to a power receiving terminal provided in the ship to receive power from the external power source, and has a winding cable for supplying the power from the external power source to the ship. A ship-side cable reel device capable of winding or unwinding the take-up cable, and a power supply source installed on the floating body to be used in the ship. And a power supply switching means capable of switching the uninterruptible between the source, characterized in that (claim 1).
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記浮体に設置され、前記外部電源の電圧を前記船内発電装置の電圧に変圧する変圧器を備える。
The ship power supply apparatus of the present invention preferably includes a transformer that is installed on the floating body and transforms the voltage of the external power supply to the voltage of the inboard power generation apparatus.
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切り替え手段は、外部電源の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する外部電源検出手段と、前記船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する船内電源検出手段と、船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を前記外部電源にマッチングさせるマッチング手段と、を備える。
Further, in the ship power supply device of the present invention, preferably, the power supply switching means includes an external power supply detection means for detecting at least one of a power supply frequency and a phase of an external power supply, and a power supply frequency and a phase of the inboard power generation apparatus. An onboard power source detecting means for detecting at least one of them, and a matching means for matching at least one of the power frequency and phase of the onboard power generator with the external power source.
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切り替え手段は、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも低くしておいて、前記切り替えを行う。
In the above-described ship power supply device of the present invention, preferably, the power supply switching means is configured to remotely control the ship power generation device when the power source used on the ship is switched from the ship power generation device to the external power supply. The switching is performed with the power generation frequency at which the power is generated lower than the power supply frequency of the external power supply.
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切替え手段は、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器と、少なくとも前記第1の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、前記給電制御部は、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第1の遮断器を接続状態とすると共に、船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第1の遮断器及び前記第2の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う。
Further, in the ship power supply device according to the present invention, preferably, the power switching means includes a first circuit breaker that connects or blocks an electric circuit connecting the land-side cable reel device and the ship-side cable reel device, and at least the A power supply control unit for controlling the first circuit breaker, wherein the power supply control unit switches the power supply source used in the ship from the inboard power generation device to the external power source. The power generation frequency generated by the inboard power generation device is slightly lower than the power supply frequency of the external power source, and the first circuit breaker is connected. A second circuit breaker for connecting or disconnecting an electric circuit connecting the main bus line for supplying power to the equipment in the ship and the power receiving terminal is connected by remote control, the first circuit breaker and the front circuit breaker After the second breaker to the connected state, the third circuit breaker which connects or disconnects the electric path connecting said inboard main bus and the marine power generation apparatus as a blocking state by remote control, perform the switching.
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記切り替え手段は、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも高くしておいて、前記切り替えを行う。
In the ship power supply device of the present invention, preferably, the switching means switches the power supply source used in the ship from the external power source to the ship power generation device by remote control. The switching is performed by setting the power generation frequency of power generation higher than the power supply frequency of the external power supply.
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切替え手段は、前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器と、少なくとも前記第1の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、前記給電制御部は、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第3の遮断器を接続状態とした後に、前記第1の遮断器及び船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う。
In the ship power supply device according to the present invention, preferably, the power switching unit includes a first circuit breaker that connects or blocks an electric circuit connecting the external power source and the ship side cable reel device, and at least the first circuit breaker. A power supply control unit that controls the circuit breaker, and the power supply control unit, when switching the power supply source used in the ship from the external power source to the inboard power generation device, the rotational speed of the prime mover of the inboard power generation device The inboard main bus for supplying power to the equipment in the ship while remotely controlling the power generation frequency generated by the inboard power generation apparatus slightly higher than the power supply frequency of the external power source A third circuit breaker that connects or disconnects the electric circuit connecting the power generation device and the ship power generation device by remote control, and after the third circuit breaker is connected, the first circuit breaker and the inboard main bus A second circuit breaker for connecting or disconnecting the electric path connecting said power receiving terminal as a blocking state by remote control, perform the switching.
また、本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から外部電源に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記陸側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記外部電源に接続し、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第1の遮断器を接続状態とすると共に、前記第2の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第1の遮断器及び前記第2の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする。
Further, the present invention is a ship power supply switching method for switching a power supply source for use in a ship from the ship power generation apparatus to an external power source in a ship provided with a ship power generation apparatus for supplying power used in the ship. A land-side cable reel device that has a winding cable that can be connected to a land power source that is the external power source on a floating body that floats on water, and that can wind or unwind the winding cable; and the land-side cable reel device A winding cable that is electrically connected and is connectable to a power receiving terminal provided in the ship to receive power from the external power source, and is used to supply power from the external power source to the ship. A ship side cable reel device that has a cable and can wind or unwind the take-up cable, and a power supply source used in the ship from the ship power generator A power supply switching device capable of switching to an external power source without a power failure, and connecting the winding cable of the land-side cable reel device to the external power source, and the land-side cable reel device And a first circuit breaker for connecting or cutting off the electric circuit connecting the ship side cable reel device and a second circuit for connecting or cutting off the electric circuit connecting the ship main bus for supplying power to the ship equipment and the power receiving terminal. While the both circuit breakers are in the disconnected state, the winding cable of the ship side cable reel device is connected to the power receiving terminal, and the rotational speed of the prime mover of the ship power generator is remotely controlled so that the ship power generator generates power. The power generation frequency is slightly lower than the power supply frequency of the external power supply, the first circuit breaker is connected, and the second circuit breaker is remotely controlled. A third circuit breaker for connecting or disconnecting the electrical circuit connecting the inboard main bus and the ship power generation device after the first circuit breaker and the second circuit breaker are connected. The switching is performed as a cut-off state by control.
また、上記本発明の船舶の給電切り替え方法において、好ましくは、前記浮体に回転駆動される駆動プーリを設置すると共に、前記船舶に回転自在の従動プーリを設置し、前記巻取ケーブルを前記船舶に接続する際に、前記駆動プーリと前記従動プーリに無端状ワイヤを掛け渡し、該無端状ワイヤに前記巻取ケーブルを添え付け、前記駆動プーリを回転させて前記巻取ケーブルを前記船舶まで引き上げる。
In the ship power supply switching method according to the present invention, preferably, a drive pulley that is rotationally driven by the floating body is installed, a rotatable driven pulley is installed in the ship, and the winding cable is attached to the ship. When connecting, an endless wire is stretched between the drive pulley and the driven pulley, the winding cable is attached to the endless wire, the driving pulley is rotated, and the winding cable is pulled up to the ship.
また本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備えると共に外部電源からの電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第1の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器の双方が接続状態であるときに、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第3の遮断器を接続状態とした後に、前記第1の遮断器を遮断状態とすると共に前記第2の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする。
The present invention also provides a power supply source for use in a ship from the external power supply in a ship having an inboard power generation device for supplying power used in the ship and capable of receiving power supply from an external power supply. A power supply switching method for a ship to be switched to the inboard power generation device, wherein a floating body floating on the water has a winding cable that can be connected to a land power source that is the external power source, and the winding cable can be wound or fed out. A land-side cable reel device, and a winding cable that is electrically connected to the land-side cable reel device and is connectable to a power receiving terminal provided in the ship to receive power from the external power source. A ship-side cable reel device having a winding cable for supplying power from the external power source to the ship and capable of winding or unwinding the winding cable; A power supply switching means capable of switching a power supply source used in a ship from the inboard power generation apparatus to the external power supply without interruption, and using the ship power supply device, the winding cable of the shipside cable reel device Is connected to the ship, and supplies electric power to the first circuit breaker for connecting or blocking the electric circuit connecting the land-side cable reel device and the ship-side cable reel device, and the equipment in the ship. When the second breaker that connects or cuts off the electric circuit connecting the main bus for the ship and the power receiving terminal connected to the ship is in a connected state, the number of revolutions of the prime mover of the inboard power generator is remotely controlled. The power generation frequency generated by the onboard power generation device is controlled to be slightly higher than the power supply frequency of the external power source, and the power that connects the inboard main bus and the onboard power generation device is controlled. A third circuit breaker for connecting or disconnecting the first circuit breaker is set to a connected state by remote control, and after the third circuit breaker is set to a connected state, the first circuit breaker is set to a disconnected state and the second circuit breaker is The switching is performed as a shut-off state by remote control.
本発明の船用給電装置および船舶の給電切り替え方法によれば、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置から外部電源に、又は外部電源から船内発電装置に、無停電で切り替えることができる。また、電力の供給元を無停電で切り替えることができるので、切り替え時においても、船舶内で使用している電気機器を支障なくそのまま継続して使用することができる等の優れた効果が得られる。 According to the ship power supply device and the ship power supply switching method of the present invention, it is possible to switch the power supply source used in the ship from the inboard power generation device to the external power source, or from the external power source to the inboard power generation device without interruption. . In addition, since the power supply source can be switched uninterrupted, it is possible to obtain excellent effects such as being able to continue using the electrical equipment used in the ship without any trouble even at the time of switching. .
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の第1実施形態に係る船用給電装置10の概略構成を示すと共に、船舶100が岸壁Qから所定間隔を空けて接岸しており、その間に船用給電装置10が停留している状態を示す図である。なお、図1は、船舶100の前方側から後方側に向かって船舶100を眺めたものである。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a ship
船舶100は、自らが使用する電力を供給するために適数機の船内発電装置102(例えば、発電機付ディーゼルエンジン)を備えていると共に、外部電源から電力の供給を受けることが可能なように構成されている。
The
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船内主母線106に電気的に接続されている。この船内主母線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。遮断器104は、船内主母線106と船内発電装置102とを繋ぐ電路(電力供給線116)を接続又は遮断する機能を有し、例えば、(Vacuum Circuit Breaker)から構成されている。
The inboard
そして、発電制御装置105の制御の下、遮断器104を接続状態とすることにより、船内発電装置102から船内主母線106へ電力を供給し、逆に、遮断器104を遮断状態とすることにより、船内発電装置102から船内主母線106への電力の供給を停止するようになっている。また、この船舶100は、船内の電源電圧が6600Vの高電圧系統をもつ。
Then, under the control of the power
なお、船舶100として、電力の消費量が他の船舶に比べて多い客船や冷凍貨物を運搬するためのコンテナ船等を想定し、外部電源として、例えば、陸上に設置されている発電所の発電設備等を想定することにする。
In addition, assuming that the
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と船内主母線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。遮断器114は、船内主母線106と受電端子110とを繋ぐ電路(船内ケーブル112)を接続又は遮断する機能を有し、例えば、VCBから構成される。
For example, the
船舶100は、船内発電装置102の発電周波数を検出可能な発電周波数検出手段(図示せず)と、船内発電装置102が発電する電気の位相を検出可能な発電装置位相検出手段(図示せず)を有する。
The
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、発電周波数検出手段からの発電周波数や発電装置位相検出手段からの位相を監視しながら、ガバナ103を制御し、船内発電装置102の発電出力、発電周波数、及び位相を制御するようになっている。また、発電制御装置105は、遮断器104、114の接続状態と遮断状態の切り替えを、信号線を介して遠隔制御できるようになっている。
Further, the
なお、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。
The
次に、外部電源から船舶100に電力を供給するための各装置について説明する。
Next, each apparatus for supplying electric power from the external power source to the
岸壁Q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、外部電源としての陸上電源P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Qの地中に配線されているケーブルP3を介して、陸上に設置された発電所等の6600Vの高電圧系統に接続されている。なお、陸上電源P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。 A socket 1 that is an example of a connection terminal of a land power source P as an external power source is installed in a portion of the quay Q close to the sea (for example, the upper surface of the quay and the end on the sea side). The socket 1 is connected to a 6600 V high voltage system such as a power plant installed on the land via a cable P3 wired in the quay Q. The land power source P is not limited to the 6600 V high voltage system, but may be another high voltage system or another voltage system.
ソケット1はケーブルを上述したように設置することにより、コンテナ等の貨物を船舶に搬出入するためのコンテナクレーンとケーブルとの干渉が発生せず、コンテナクレーンを岸壁に設置しやすくなる。 By installing the cable in the socket 1 as described above, there is no interference between the container crane and the cable for carrying cargo such as containers into and out of the ship, and the container crane can be easily installed on the quay.
本発明の船用給電装置10は、浮体8と、陸側ケーブルリール装置12と、船側ケーブルリール装置20と、電源切り替え手段40とを備える。以下、各構成要素について説明する。
The ship
浮体8は、海上(水上)に浮かぶものであって、例えば、バージ船から構成される。浮体8は、動力装置をもつ自走式であっても、動力装置をもたない被曳船であっても良い。 The floating body 8 floats on the sea (on the water) and is composed of, for example, a barge ship. The floating body 8 may be a self-propelled type having a power unit, or a marine vessel without a power unit.
陸側ケーブルリール装置12は、浮体8上に設置されており、外部電源である陸上電源Pに接続可能な巻取ケーブル14と、この巻取ケーブル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出し量検出器17と、繰出し量検出器17の検出値に基づき駆動装置16を制御するリール制御装置18とからなる。
The land-side
巻取ケーブル14には、その先端部に陸上電源Pのソケット1に接続可能なプラグ11が設けられている。リール制御装置18は、制御線5fで接続され給電制御部46により制御される。巻取ケーブル14は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する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。本実施形態における信号線は、光ファイバーで構成されている。
The take-up
そして、プラグ11をソケット1にを差し込んだときに、巻取ケーブル14に設けられている信号線と、岸壁QのケーブルP3に設けられている信号線とが互いに接続されるようになっている。
When the
繰出し量検出器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は、駆動装置16の回転を停止する制御を行う。
When the
このように構成された陸側ケーブルリール装置12により、リール15を回転して巻取ケーブル14を繰り出すことにより、図1に仮想線で示すように巻取ケーブル14が延出し、プラグ11がソケット1のところまで到達するようになっている。そして、プラグ11がソケット1のところまで到達した後、オペレータがプラグ11をソケット1に接続するようになっている。
By rotating the
船側ケーブルリール装置20は、浮体8上に設置され、受電パネル41を介して陸側ケーブルリール装置12と電気的に接続されていると共に、船舶100の受電端子110に接続可能な巻取ケーブル22と、この巻取ケーブル22を巻き取り・繰り出しするリールと24、リール24を回転駆動する駆動装置26(例えば電動モータ)と、巻取ケーブル22の繰り出し長さを検出する繰出し量検出器28と、繰出し量検出器28の検出値に基づき駆動装置26を制御するリール制御装置30とからなる。
The ship-side
巻取ケーブル22には、その先端部に船舶100の受電端子110に接続可能なプラグ21が設けられている。リール制御装置30は、制御線5gで接続され給電制御部46により制御される。巻取ケーブル22は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する信号線からなる多線ケーブルである。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。
The take-up
繰出し量検出器28により、巻取ケーブル22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30は、駆動装置26の回転を停止する制御を行う。
When the
また、船側ケーブルリール装置20に隣接する位置であって、浮体8上の船舶100側の端部の位置には、ケーブルクレーン32が設置されている。ケーブルクレーン32は、本体フレーム34と、本体フレームの上部に設けられ水平位置と仮想線で示す直立位置との間を揺動可能な可動アーム36を有し、この可動アーム36に船側ケーブルリール装置20の巻取ケーブル22が掛け渡されており、水平位置で巻取ケーブル22が船舶100の受電端子110の上方に位置するようなっている。なお、可動アーム36は水平旋回可能な構成であっても良く、巻取ケーブル22を船舶100の受電端子110に届く位置にすることができれば、さらに他の構成を採用しても良い。
A
このように構成された船側ケーブルリール装置20とケーブルクレーン32により、リール24を回転して巻取ケーブル22を繰り出すことにより、図1に仮想線で示すように巻取ケーブル22が延出し、プラグ21が船舶100の受電端子110のところまで到達するようになっている。そして、プラグ21が受電端子110のところまで到達した後、船上に待機していたオペレータがプラグ21を受電端子110に接続するようになっている。
The ship-side
なお、浮体8上にケーブルクレーン32を設置する代わりに、船舶100上にクレーン(図示せず)を設置し、これにより巻取ケーブル22を船舶100の受電端子110のところまで引き上げるようにしても良い。
Instead of installing the
また、浮体8には、電源切り替え手段40が設けられている。電源切り替え手段40は、受電パネル41と、給電制御部46とを有する。
The floating body 8 is provided with a power supply switching means 40. The
受電パネル41にはプラグ44が設けられており、陸側ケーブルリール装置12のリール15から延出している他のケーブル51の先端部に設けられているソケット54をプラグ44に接続することにより、外部電源である陸上電源Pから受電パネル41へ電力を供給することができるようになっている。また、受電パネル41には、他のプラグ45が設けられており、船側ケーブルリール装置20のリール24から延出している他のケーブル52の先端部に設けられているソケット55をプラグ45に接続することにより、陸上電源Pから受電パネル41に供給された電力を、船側ケーブルリール装置20を介して船舶100に供給することができるようになっている。
The
各ケーブル51、52は、リール15、24に巻かれる巻取ケーブル14、22とは異なる別のケーブルであり、リール15、24の回転によって、リール15、24から延出することがなく、また、リール15、24に巻き取られることがないようになっている。巻取ケーブル14、22とケーブル51、52とは、リール15、24に設けられているスリップリング等を介して互いに導通している。
Each of the
各ケーブル51、52は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する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本でもよく、信号線は1本でも複数でもよいが、陸側ケーブルリール装置12及び船側ケーブルリール装置20の巻取ケーブル14、22の動力線及び信号線に適合している必要がある。すなわち、本実施形態におけるケーブル14内の信号線は光ファイバーで構成されている。
Each of the
また、受電パネル41の内部であって、プラグ44と他のプラグ45とを繋ぐ電路となる内部ケーブル43の中間部には、遮断器42が設けられている。遮断器42は、例えば、VCBから構成されており、プラグ44と他のプラグ45とを繋ぐ電路を切断又は遮断する機能を有する。言い換えれば、遮断器42は、陸側ケーブルリール装置12と船側ケーブルリール装置20とを繋ぐ電路を接続又は遮断する機能を有する。
In addition, a
なお、遮断器42としてVCBを採用しているので、高い電圧(たとえば6600V)であっても、確実に電路を遮断することができる。
In addition, since VCB is employ | adopted as the
給電制御部46は、信号線5aにより遮断器42と接続されており、遮断器42の接続状態と遮断状態を切り替える制御を行う。また、給電制御部46は、信号線5f、5gによりリール制御装置18、30と接続されており、リール制御装置18、30を介して陸側ケーブルリール装置12と船側ケーブルリール装置20を制御する。なお、リール制御装置18、30と給電制御部46とを一体化して、制御線5f、5gを省略してもよい。
The power
また、受電パネル41の内部では、光ファイバーで構成された信号線5cによりプラグ44と光変換器61とが接続されている。光変換器61は、光信号を電気的な信号に、また電気的な信号を光信号に変換する機能を有しており、信号線5d、5eによりPLC62を介して給電制御部46に接続されている。そして、給電制御部46と外部電源(陸上電源P)との間で、光通信による情報の伝達ができるようになっている。
Further, inside the
また、給電制御部46は、信号線5bによりプラグ45と接続され、これによりケーブル52及び巻取ケーブル22の内部の信号線と接続されている。また、船舶100では、受電端子110と発電制御装置105とが信号線6aにより接続されており、巻取ケーブル22のプラグ21を船舶100の受電端子110に差し込んだときに、巻取ケーブル22内の信号線と、信号線6aとが互いに接続されるようになっている。そして、給電制御部46は、巻取ケーブル22のプラグ21が船舶100の受電端子110に接続された状態で、発電制御装置105と情報の交換を行うことができ、発電制御装置105を介して、船内発電装置102の発電周波数と位相、及び、遮断器104、114の接続状態と遮断状態の切り替えを遠隔で制御することができる。
In addition, the power
また、電源切り替え手段40は、外部電源(陸上電源P)の発電周波数を検出可能な外部電源周波数検出手段(図示せず)と、外部電源の位相を検出可能な外部電源位相検出手段(図示せず)とを有している。 The power supply switching means 40 includes an external power supply frequency detection means (not shown) capable of detecting the power generation frequency of the external power supply (land power supply P) and an external power supply phase detection means (not shown) capable of detecting the phase of the external power supply. Z).
このように構成された電源切り替え手段40により、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置102と外部電源との間で無停電で切り替えることができる。つまり、電力の供給元を、船内発電装置102から外部電源に無停電で切り替えることができ、また、外部電源から船内発電装置102に無停電で切り替えることができる。
The power supply switching means 40 configured in this manner can switch the power supply source used in the ship between the ship
より詳しく説明すると、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置102から外部電源に切り替える場合、給電制御部46は、発電周波数検出手段で検出した船内発電装置102の発電周波数を発電制御装置105を介して取得すると共に、外部電源周波数検出手段で検出した外部電源の周波数を取得し、両者の発電周波数を比較しつつ、船内発電装置102の原動機の回転数を遠隔制御により徐々に下げるように制御して、船内発電装置102が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに低くなるようにする。
More specifically, when switching the supply source of electric power used in the ship from the inboard
そして、給電制御部46は、船内発電装置102が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに低くなるようにしたならば、遮断状態となっていた遮断器42を接続状態とすると共に、遮断状態となっていた遮断器114を遠隔制御により接続状態とし、遮断器42及び遮断器114を接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器104を遠隔制御により遮断状態として、電力の供給元の切り替えを行うようになっている。
Then, if the power generation frequency generated by the inboard
船舶100では、この切り替え後、船内発電装置102の稼動を停止する。
In the
一方、船内で使用する電力の供給元を外部電源から船内発電装置102に切り替える場合、給電制御部46は、発電周波数検出手段で検出した船内発電装置102の発電周波数を発電制御装置105を介して取得すると共に、外部電源周波数検出手段で検出した外部電源の周波数を取得し、両者の発電周波数を比較しつつ、船内発電装置102の原動機の回転数を遠隔制御して、船内発電装置102が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに高くなるようにする。
On the other hand, when switching the power supply source used in the ship from the external power source to the inboard
そして、給電制御部46は、船内発電装置102が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしたならば、遮断状態となっていた遮断器104を遠隔制御により接続状態とし、遮断器104を接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器114を遠隔制御により遮断状態として、電力の供給元の切り替えを行うようになっている。
Then, if the power generation frequency generated by the inboard
さらに、発電位相検出手段で検出した船内発電装置102の位相と、外部電源位相検出手段で検出した外部電源Pの位相とを給電制御部46で比較しつつ、各位相が互いに一致したときに各切り替え(船内発電装置102から外部電源への切り替え、又は外部電源から船内発電装置102への切り替え)を行えば、船舶に供給される電力の波形が乱れないように、一層スムーズな切り替えを行うことができる。
Furthermore, while comparing the phase of the onboard
また、船内発電装置102の電圧と外部電源の電圧とが互いにほぼ一致したときに各切り替えを行えば、より一層スムーズな切り替えを行うことができる。
Further, if each switching is performed when the voltage of the inboard
なお、図1では、陸側ケーブルリール装置12と船側ケーブルリール装置20の各巻取ケーブル14、22、ケーブル51、52は、それぞれ1本しか示されていないが、船舶100での電力の使用量に応じて、これらを各々、複数本並列して設けてもよい。なお、リールを複数個設ける場合には、各リールの回転中心軸心が互いに一致するように各リールを並べて設け、1つの駆動装置で回転駆動するようにすれば、リールの構成を簡素化することができる。
In FIG. 1, only one winding
また、給電制御部46と発電制御装置105とは信号線により接続され、両者間の情報の伝送は、有線通信により行われるものであったが、これに代えて、給電制御部46及び発電制御装置105に無線通信装置を接続し、無線通信により情報の伝送を行うようにしてもよい。
In addition, the power
次に、外部電源P等で異常が発生したときの制御について説明する。 Next, control when an abnormality occurs in the external power supply P or the like will be described.
上記船用給電装置10のたとえば給電制御部46には、巻取ケーブル14、ケーブル51、光変換器61及びPLC62を介して外部電源Pの異常を検出可能な外部電源異常検出手段(図示せず)が設けられており、外部電源Pから電力の供給を受けている状態で、外部電源Pに異常が発生したことを検出した場合、船内発電装置102の稼動を開始すると共に、外部電源Pから受けている電力を、船内発電装置102から受けるように切り替える制御を行うようになっている。
For example, the power
また、上記船用給電装置10のたとえば給電制御部46には、船内発電装置102の異常を検出可能な発電装置異常検出手段(図示せず)が設けられており、異常を検出した場合、外部電源Pの保護回路(図示せず)を作動させるための信号を、信号線を介して外部電源Pに出力する異常信号出力手段(図示せず)が設けられている。
Further, for example, the power
さらに、外部電源Pから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル14、22の延出量が所定の値を超えたことを、繰り出し量検出器17、28が検出した場合、給電制御部46は、外部電源Pから受けている電力を、船内発電装置102から受けるように切り換える制御を行うようになっている。
Furthermore, when the
次に、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置102から外部電源に切り替える場合の動作(切り替え方法)について、船舶100が岸壁Qに接岸し、船用給電装置10が所定位置に停留した直後の状態から説明する。
Next, regarding the operation (switching method) for switching the power supply source used in the ship from the inboard
まず、陸側のオペレータが、リモートコントロールによって、陸側ケーブルリール装置12のリールを回転させて、プラグ11がソケット1のところに届くまで巻取ケーブル14を延出させ、プラグ11をソケット1に差し込む。
First, the land-side operator rotates the reel of the land-side
続いて、給電制御部46が、遮断器42と遮断器114の双方を遮断状態としながら、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、ケーブルクレーン32の可動アーム36を船側に向かせ、次いで、船側ケーブルリール装置20のリール24を回転させて、プラグ21が受電端子110のところに届くまで巻取ケーブル22を延出させ、プラグ21を受電端子110に差し込む。
Subsequently, while the power
なお、ケーブルクレーン32を設置せず、船側に設置されたクレーン(図示せず)を用いて巻取ケーブル22を引き上げる場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル22を引き上げながら、船側ケーブルリール装置20のリールを回転させて巻取ケーブル22を延出させ、プラグ21が受電端子110に届くところまで巻取ケーブル22を引き上げ、プラグ21を受電端子110に差し込む。
In the case where the take-up
続いて、給電制御部46が、船内発電装置102の原動機の回転数を制御して、船内発電装置102の発電周波数が、外部電源Pの電源周波数よりも僅かに低くなるようにしておいて、遮断状態となっていた各遮断器42、114を接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器104を遠隔制御により遮断状態として、切り替えを行う。
Subsequently, the power
次に、船内で使用する電力の供給元を外部電源(陸上電源P)から船内発電装置102に切り替える場合の動作(切り替え方法)について、説明する。
Next, the operation (switching method) when switching the power supply source used in the ship from the external power supply (land power supply P) to the ship
まず、電力の供給元が外部電源のときに、給電制御部46が、発電制御部を介して船内発電装置102を稼動させ、船内発電装置102の原動機の回転数を制御し、船内発電装置102が発電している発電周波数が、外部電源Pの電源周波数よりも僅かに高くなるようにしておいて、遮断状態となっていた遮断器104を遠隔制御により接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態としていた各遮断器104、114を遮断状態として、切り替えを行う。
First, when the power supply source is an external power supply, the power
続いて、船側のオペレータが、プラグ21を受電端子110から抜き取り、リモートコントロールによって、リール24を回転させ、巻取ケーブル22を巻き取ってプラグ21を所定高さまで引き上げると共に、可動アーム36を直立姿勢として船側から退避させる。なお、ケーブルクレーン32を設置せず、船側に設置されたクレーンを用いて巻取りケーブルを降ろす場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル22を降ろしながら、リール24を回転させて巻取ケーブル22を巻き取る。
Subsequently, the operator on the ship side pulls out the
また、陸側では、陸側のオペレータがプラグ11をソケット1から抜き取り、リモートコントロールによって、リール15を回転させ、巻取ケーブル14を巻き取る。
On the land side, the land-side operator removes the
このように、本発明の第1実施形態に係る船用給電装置および船舶の給電切り替え方法によれば、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置102から外部電源P(陸上電源)に、又は外部電源Pから船内発電装置102に、無停電で切り替えることができる。また、電力の供給元を無停電で切り替えることができるので、切り替え時においても、船舶内で使用している電気機器を支障なくそのまま継続して使用することができる。
As described above, according to the ship power supply apparatus and the ship power supply switching method according to the first embodiment of the present invention, the power supply source used in the ship is changed from the ship
また、外部電源Pから電力の供給を受けていない場合には、巻取ケーブル14、22をリール15、24で巻き取り収納しておくことができるので、巻取ケーブル14、22が邪魔にならない。
Further, when power is not supplied from the external power source P, the winding
また、船内発電装置102を備えた船舶100に対して、船用給電装置10を新たに設けることで、既設及び新設の船舶に適用することができる。
In addition, the ship
なお、船舶100が港に停泊しているとき(船舶100が岸壁Qの接岸しているとき)、陸上の外部電源Pから電力の供給を受けることができるので、船舶100の船内発電装置102を稼動する必要がなく、船内発電装置102から騒音や排気ガスが出てくることがなく、港周辺の環境悪化を防止することができる。
Note that when the
また、船内発電装置102の発電周波数を、外部電源Pの電源周波数よりも低くしておいて切り換えを行うので、船内発電装置102から外部電源Pへの電流の逆流を防ぐことができる。
Further, since switching is performed with the power generation frequency of the inboard
さらに、船内発電装置102から受けている電力を上記巻取ケーブル22を介して上記外部電源Pから受けるように切り換える場合、船内発電装置102のディーゼルエンジンの回転数を徐々に下げるように制御して、外部電源Pの電源周波数よりも、船内発電装置102の発電周波数を僅かに低くしておくので、船内発電装置102から船内主母線106に供給している電源の周波数が急激に変化することがなく、したがって、船内主母線106やこれに接続されている他の装置に過電流が流れることを防止することができる。
Furthermore, when switching the electric power received from the onboard
また、船側ケーブルリール装置20とケーブルクレーン32を組み合わせて使用することにより、従来のように別途ケーブルを用意しこのケーブルを船舶や岸壁Qに設置されているクレーン(図示せず)を用いて配線する必要がなく、リール24から巻取ケーブル22を延出して船舶100の受電端子110に接続すればよいので、巻取ケーブル22の設置(配線)を容易に行うことができる。
Moreover, by using the ship-side
また、外部電源Pから電力の供給を受けている状態で、外部電源Pに異常が発生したことを検出した場合、船内発電装置102の稼動を開始すると共に、外部電源Pから受けている電力を、船内発電装置102から受けるように自動的に切り換えるので、外部電源Pに異常が発生し電力の供給が不可能になっても、船舶100での停電を防止することができる。
In addition, when it is detected that an abnormality has occurred in the external power supply P in a state where power is being supplied from the external power supply P, the operation of the
また、船内発電装置102の異常を検出した場合、外部電源Pの保護回路を作動させるための信号を上記外部電源Pに出力するので、船内発電装置102の異常による外部電源Pでの故障や不具合の発生を未然に防ぐことができる。
In addition, when an abnormality in the onboard
さらに、給電制御部46と外部電源との間、及び給電制御部46と発電制御装置105との間の通信に用いる信号線は、巻取ケーブル14、22と一体化されて設けられているので、巻取ケーブル14、22を設置するときに上記信号線も設置することができ、上記信号線の設置を別途行う必要がなくなる。
Furthermore, the signal lines used for communication between the power
また、巻取ケーブル14の先端部のプラグ11を岸壁Qに設けられている外部電源Pのソケット1に接続したときに、上記信号線も接続されるようになっているので、上記信号線の接続を別途行う必要が無くなり、信号線の接続を忘れる事態を回避することができる。同様に、巻取ケーブル22の先端部のプラグ21を船舶100の受電端子110に接続したときに、上記信号線も接続されるようになっているので、上記信号線の接続を別途行う必要が無くなり、信号線の接続を忘れる事態を回避することができる。
Further, when the
また、巻取ケーブル14、22の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、リール15、24の駆動装置16、26の回転を停止するので、巻取ケーブル14、22の延出量過多による巻取ケーブル14、22の破損を未然に防止することができる。
Further, when it is detected that the amount of extension of the winding
また、巻取ケーブル14、22の設置(リール15、24からの延出)や撤去(リール15、24への巻取り)作業をしやすくするために、リモコン操作でリール15、24を駆動するようにしてあるので、換言すれば、リール15、24から離れた位置でオペレータがリール14、24を操作する場合があるので、リール15、24からの巻取ケーブル14、22の延出量をオペレータが随時確認することは困難である。
Further, in order to facilitate the installation (extension from the
しかし、上述したように、巻取ケーブル14、22の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、リール15、24の駆動装置16、26の回転を停止するので、オペレータにとって巻取ケーブルの延出状態が見えにくくてもオペレータの誤操作による巻取ケーブル14、22の破損を未然に防ぐことができる。
However, as described above, when it is detected that the amount of extension of the winding
また、外部電源Pから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル14、22の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、給電制御部46は、外部電源Pから受けている電力を、上記船内発電装置102から受けるように切り換える。
Further, when it is detected that the amount of extension of the winding
したがって、何らかの要因で、外部電源Pから電力の供給を受けているときに、船舶100が岸壁Qから所定の距離よりも離れて、たとえば、巻取ケーブル14の先端部のプラグ11が岸壁Qのソケット1からはずれる事態が発生しても、船舶100への電力の供給を無停電切り換えにて継続して行うことができる。
なお、外部電源Pから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル14の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、給電制御部46の制御の下、警報装置を用いて警報を出すと共に主遮断機を遮断してもよい。
Therefore, when the power is supplied from the external power source P for some reason, the
If it is detected that the amount of extension of the winding
さらに、外部電源Pから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル14の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、上記信号線を介して、外部電源Pの保護回路を作動させるための信号を給電制御部46から外部電源Pに出力するようにしてもよい。そして、外部電源Pの保護回路を作動させて、外部電源Pからの電力の供給を停止するようにすれば、もし巻取ケーブル14が断線しても巻取ケーブル14の断線による不具合が外部電源Pおいて発生するおそれを回避することができる。
Further, when it is detected that the amount of extension of the winding
次に、本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図2は、本発明の第2実施形態に係る船用給電装置の概略構成を示す図であり、船舶100の電源電圧が400V級の低電圧系統の場合を示している。本実施形態に係る船用給電装置10は、受電パネル41と船側ケーブルリール装置20との間に、外部電源の電圧(6600V)を船内発電装置102の電圧(400V級)に変圧する変圧器60を備える。その他の構成は、上述した第1実施形態に係る船用給電装置10と同様である。また、船舶の電力の給電元を船内発電装置102から外部電源に切り替える場合、及び、外部電源から船内発電装置102に切り替える場合の動作(切り替え方法)についても第1実施形態で説明したのと同様である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the ship power supply device according to the second embodiment of the present invention, and shows a case where the power supply voltage of the
本発明の第2実施形態によっても、上述した第1実施形態と同様の効果が得られる。また、本発明の第2実施形態によれば、船内の電源電圧が400V級の低電圧系統の場合に変圧器60を備えるので、外部電源である陸上電源Pの電圧(6600V)を船内発電装置102の電圧(400V級)に変圧するので、給電用のケーブル14として高電圧系統用の電流が小さく(低電圧系統の1/15以下)、比較的小径で軽量のものを用いることができるので、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。
According to the second embodiment of the present invention, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. Further, according to the second embodiment of the present invention, since the
なお、第2実施形態において、変圧器60を経由する電路と、変圧器60をバイパスしケーブル52と受電パネル41とを直結する電路を別々に設けるとともに、電路切り替えスイッチ又は複数の遮断器の組み合わせにより上記各電路を選択的に切り替えることができる電路切り替え手段(図示せず)を設けることにより、高電圧系統用と低電圧系統用の双方に対応できるようにしても良い。
In the second embodiment, an electric circuit that passes through the
また、第1実施形態において、予め変圧器60を設置できるようにしておき、船内の電源電圧が高電圧系統の場合には、ケーブル52と受電パネル41を直結し、低電圧系統の場合には、変圧器60をその間に接続してもよい。このように構成することにより、船用給電装置10の大部分を共用することができる。
In the first embodiment, the
次に、本発明の第3実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第3実施形態に係る船用給電装置10の概略構成を示す図であり、船舶100の電源電圧が6600Vの高電圧系統の場合を示している。本実施形態に係る船用給電装置10は、第1実施形態における陸側ケーブルリール装置12を省略し、その代わりに外部電源として機能する発電装置70を備える。発電装置70は、受電パネル41のプラグ44に差し込み可能なソケット71が先端部に設けられたケーブル72により、受電パネル41と接続されている。また、本実施形態では、光変換器61、PLC62は削除されている。その他の構成は、上述した第1実施形態に係る船用給電装置10と同様である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the ship
図3において、船用給電装置10は、船舶100を挟んで岸壁Qの反対側に停留している。
In FIG. 3, the ship
発電装置70は、例えば、マイクロガスタービン発電装置で構成することができる。マイクロガスタービンは、窒素酸化物や煤の発生がディーゼル等と比べて大幅に低減できるという特徴がある。 The power generation device 70 can be constituted by, for example, a micro gas turbine power generation device. The micro gas turbine has a feature that generation of nitrogen oxides and soot can be significantly reduced compared to diesel or the like.
次に、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置102から外部電源である発電装置70に切り替える場合の動作(切り替え方法)について、船舶110が岸壁Qに接岸し、船用給電装置10が船舶100を挟んで岸壁Qの反対側の所定位置に停留した直後の状態から説明する。
Next, regarding the operation (switching method) in the case where the power supply source used in the ship is switched from the inboard
まず、給電制御部46が、遮断器42と遮断器114の双方を遮断状態としながら、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、ケーブルクレーン32の可動アーム36を船側に向かせ、次いで、船側ケーブルリール装置20のリールを回転させて、プラグ21が受電端子110のところに届くまで巻取ケーブル22を延出させ、プラグ21を受電端子110に差し込む。
First, while the power
なお、ケーブルクレーン32を設置せず、船側に設置されたクレーンを用いて巻取りケーブル22を引き上げる場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル22を引き上げながら、船側ケーブルリール装置20のリール24を回転させて巻取ケーブル22を延出させ、プラグ21が受電端子110の届くところまで巻取ケーブル22を引き上げ、プラグ21を受電端子110に差し込む。
When the take-up
続いて、給電制御部46が、船内発電装置102の原動機の回転数を制御して、船内発電装置102の発電周波数が、外部電源である発電装置70の電源周波数よりも僅かに低くなるようにしておいて、遮断状態となっていた各遮断器42、114を接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器104を遠隔制御により遮断状態として、切り替えを行う。
Subsequently, the power
次に、船内で使用する電力の供給元を外部電源である発電装置70から船内発電装置102に切り替える場合の動作(切り替え方法)について、説明する。
Next, an operation (switching method) when the power supply source used in the ship is switched from the power generation apparatus 70 as an external power source to the inboard
まず、電力の供給元が外部電源(発電装置70)のときに、給電制御部46が、発電制御部を介して船内発電装置102を稼動させ、船内発電装置102の原動機の回転数を制御し、船内発電装置102が発電している発電周波数が、外部電源Pの電源周波数よりも僅かに高くなるようにしておいて、遮断状態となっていた遮断器104を遠隔制御により接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態としていた各遮断器42、114を遮断状態として、切り替えを行う。
First, when the power supply source is an external power supply (power generation device 70), the power
続いて、船側のオペレータが、プラグ21を受電端子110から抜き取り、リモートコントロールによって、リール24を回転させ、巻取ケーブル22を巻き取ってプラグ21を所定高さまで引き上げると共に、可動アーム36を直立姿勢として船舶100から退避させる。なお、ケーブルクレーン32を設置せず、船舶100に設置されたクレーンを用いて巻取ケーブル22を降ろす場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル22を降ろしながら、リール24を回転させて巻取ケーブル22を巻き取る。
Subsequently, the operator on the ship side pulls out the
本発明の第3実施形態によれば、外部電源として、浮体8上に発電装置70を搭載したので、岸壁Qにおいてソケット1やケーブルP3等の設置工事が不要となる。 According to the third embodiment of the present invention, since the power generation device 70 is mounted on the floating body 8 as an external power source, installation work such as the socket 1 and the cable P3 on the quay Q is not required.
また、発電装置70として低公害のマイクロガスタービン発電装置を用いることにより、周囲の環境悪化を防止することができる。 Further, by using a low-pollution micro gas turbine power generation device as the power generation device 70, it is possible to prevent the surrounding environment from deteriorating.
また、第3実施形態によっても、第1実施形態と共通する部分については、第1実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。 Also in the third embodiment, the same effects as described in the first embodiment can be obtained with respect to the parts common to the first embodiment.
なお、船舶100の電源電圧が、400V級の低電圧系統である場合は、第3実施形態に係る給電発電装置10において、第2実施形態で説明した変圧器60を備える構成としてもよい。この場合、変圧器60を経由する電路と、変圧器60をバイパスしケーブル52と受電パネル41とを直結する電路を別々に設けるとともに、電路切り替えスイッチ又は複数の遮断器の組み合わせにより上記各電路を選択的に切り替えることができる電路切り替え手段(図示せず)を設けることにより、高電圧系統用と低電圧系統用の双方に対応できるようにしても良い。
In addition, when the power supply voltage of the
次に、上述した第1〜第3の実施形態において、巻取ケーブル22のプラグ21を船舶100の受電端子110に接続する際に、巻取ケーブル22を引き上げる他の方法について説明する。
Next, in the above-described first to third embodiments, another method for pulling up the winding
図4は、巻取ケーブル22を引き上げている最中の状態を示している。この図4に示すように、浮体8上の船舶100側の端部にモータ82によって回転駆動される駆動プーリ81を設置するとともに、船舶の、例えばアッパーデッキ108上の船用給電装置10に近い側に、回転自在の従動プーリ83を設置する。
FIG. 4 shows a state in which the winding
次に、船側のオペレータが船舶100に載せてあった無端状ワイヤ84を浮体8上に向けて投げ下ろして、船側のオペレータと浮体側のオペレータとにより、無端状ワイヤを従動プーリと駆動プーリに掛け渡す。この無端状プーリ84には、船側ケーブルリール装置20の巻取ケーブル22を引っ掛けることができるフック85が複数設けられている。
Next, the
続いて、浮体側のオペレータが、巻取ケーブル22をフック85に引っ掛けてから、駆動プーリ81を操作して、駆動プーリ81を回転させるとともに、船側ケーブルリール装置20のリール24を回転させて巻取ケーブル22を延出させ、プラグ21が船舶100の受電端子110に届くところまで巻取ケーブル22を引き上げる。そして、船側のオペレータが、プラグ21を受電端子110に差し込む。
Subsequently, the operator on the floating body hooks the take-up
巻取ケーブル22の引き上げが終了した後は、浮体側のオペレータが、無端状ワイヤ84を駆動プーリ81から取り外し、船側のオペレータが、無端状ワイヤ84を引き上げて回収する。
After the lifting of the winding
かかる方法によれば、巻取ケーブル22を引き上げるために、浮体8にケーブルクレーン32を設置したり、船舶100にクレーンを設置したりする必要が無いので、巻取ケーブル22を船側に引き上げるための設備が簡素化される。
According to this method, since it is not necessary to install the
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 ソケット
5a〜5g、6a 信号線
8 浮体
10 船用給電装置
11 プラグ
12 陸側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
20 陸側ケーブルリール装置
21 プラグ
22 巻取ケーブル
24 リール
26 駆動装置
28 繰り出し量検出器
30 リール制御装置
32 ケーブルクレーン
34 本体フレーム
36 可動アーム
40 電源切り替え手段
41 受電パネル
42 遮断器
43 内部ケーブル
44、45 プラグ
46 給電制御部
51、52 ケーブル
54、55 ソケット
60 変圧器
70 発電装置
71 ソケット
72 ケーブル
81 駆動プーリ
82 モータ
83 従動プーリ
84 無端状ワイヤ
85 フック
100 船舶
102 船内発電装置
103 ガバナ
104 遮断器
106 船内主母線
108 アッパーデッキ
110 受電端子
112 船内ケーブル
114 遮断器
116 電力供給線
P 陸上電源
P3 ケーブル
Q 岸壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
水上に浮かぶ浮体と、
前記浮体に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、
前記浮体に設置され、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、
前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、
ことを特徴とする船用給電装置。 A ship power supply device that supplies power from an external power source to a ship equipped with an inboard power generation device for supplying power to be used in the ship,
A floating body floating on the water,
A land-side cable reel device that is installed in the floating body and has a winding cable that can be connected to a land power source that is the external power source, and can wind or unwind the winding cable;
A winding cable installed on the floating body, electrically connected to the land-side cable reel device, and connectable to a power receiving terminal provided on the ship to receive power from the external power source, A ship-side cable reel device having a winding cable for supplying power from an external power source to the ship and capable of winding or feeding the winding cable;
Power supply switching means installed on the floating body and capable of switching the power supply source used on the ship between the onboard power generation apparatus and the external power supply without any power failure,
A ship power supply device characterized by that.
外部電源の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する外部電源検出手段と、
前記船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する船内電源検出手段と、
船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を前記外部電源にマッチングさせるマッチング手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の船用給電装置。 The power switching means is
An external power source detecting means for detecting at least one of the power frequency and phase of the external power source;
Inboard power supply detection means for detecting at least one of the power supply frequency and phase of the inboard power generation device;
Matching means for matching at least one of the power frequency and phase of the inboard power generation device with the external power source,
Marine feed unit according to claim 1 or 2, characterized in that.
船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも低くしておいて、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の船用給電装置。 The power switching means is
When switching the power supply source used in the ship from the inboard power generation device to the external power supply, the power generation frequency generated by the inboard power generation device is set lower than the power supply frequency of the external power supply by remote control. And perform the switching,
Marine feed unit according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器と、少なくとも前記第1の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、
前記給電制御部は、
船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第1の遮断器を接続状態とすると共に、船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第1の遮断器及び前記第2の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う
ことを特徴とする請求項4に記載の船用給電装置。 The power switching means is
A first circuit breaker for connecting or breaking an electric circuit connecting the land-side cable reel device and the ship-side cable reel device, and a power supply control unit for controlling at least the first circuit breaker,
The power supply control unit
When switching the power supply source used in the ship from the inboard power generation device to the external power source, by remotely controlling the number of revolutions of the prime mover of the inboard power generation device, the power generation frequency generated by the inboard power generation device, The power supply frequency of the external power supply is slightly lower than that, the first circuit breaker is connected, and the ship main bus for supplying power to the equipment in the ship is connected to the power receiving terminal. After the second circuit breaker for connecting or disconnecting the electric circuit is connected by remote control and the first circuit breaker and the second circuit breaker are connected, the inboard main bus and the ship power generator are The ship power supply device according to claim 4 , wherein the switching is performed by setting a third circuit breaker that connects or disconnects the electric circuit to be connected to a disconnected state by remote control.
船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも高くしておいて、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の船用給電装置。 The switching means is
When switching the power supply source used in the ship from the external power supply to the inboard power generation device, the power generation frequency generated by the inboard power generation device is set higher than the power supply frequency of the external power supply by remote control. And perform the switching,
Marine feed unit according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器と、少なくとも前記第1の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、
前記給電制御部は、
船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第3の遮断器を接続状態とした後に、前記第1の遮断器及び船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項6に記載の船用給電装置。 The power switching means is
A first circuit breaker for connecting or breaking an electric circuit connecting the external power source and the shipside cable reel device, and a power supply control unit for controlling at least the first circuit breaker,
The power supply control unit
When switching the power supply source used in the ship from the external power source to the inboard power generation device, remotely controlling the number of revolutions of the prime mover of the inboard power generation device, the power generation frequency generated by the inboard power generation device, A third circuit breaker that connects or disconnects an electric circuit that connects the ship main bus for supplying electric power to the equipment in the ship and the ship power generator, and is slightly higher than the power frequency of the external power supply. Is connected by remote control, and after the third circuit breaker is connected, a second circuit breaker that connects or disconnects the first circuit breaker and the electric circuit connecting the ship main bus and the power receiving terminal. The switching is performed as a shut-off state by remote control.
The marine power feeding device according to claim 6 .
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記陸側ケーブルリール装置の前記ケーブルを前記外部電源に接続し、
前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第1の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第1の遮断器を接続状態とすると共に、前記第2の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第1の遮断器及び前記第2の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。 In a ship provided with an inboard power generation device for supplying electric power to be used in a ship, a power feeding switching method for a ship that switches the power supply source used in the ship from the inboard power generation apparatus to an external power source,
A land-side cable reel device that has a winding cable that can be connected to a land power source that is the external power source on a floating body that floats on water, and that can wind or unwind the winding cable; A take-up cable that is connected to a power receiving terminal provided in the ship for receiving power from the external power source and that supplies power from the external power source to the ship A ship-side cable reel device capable of winding or unwinding the take-up cable, and a power source switching means capable of switching the power source used in the ship from the in-board power generator to the external power source without interruption And using a ship power supply device equipped with
Connecting the cable of the land-side cable reel device to the external power source;
A first circuit breaker for connecting or blocking an electric circuit connecting the land-side cable reel device and the ship-side cable reel device; While both the second circuit breakers to be connected or disconnected are in a disconnected state, the winding cable of the ship side cable reel device is connected to the power receiving terminal,
The first circuit breaker is configured by remotely controlling the number of revolutions of the prime mover of the inboard power generation device so that the power generation frequency generated by the inboard power generation device is slightly lower than the power supply frequency of the external power source. , The second circuit breaker is connected by remote control, the first circuit breaker and the second circuit breaker are connected, and then the inboard main bus and the ship power generator The third circuit breaker that connects or disconnects the electric circuit connecting the two is set to the disconnected state by remote control, and the switching is performed.
Ship power supply switching method characterized by the above.
前記巻取ケーブルを前記船舶に接続する際に、前記駆動プーリと前記従動プーリに無端状ワイヤを掛け渡し、該無端状ワイヤに前記巻取ケーブルを添え付け、前記駆動プーリを回転させて前記巻取ケーブルを前記船舶まで引き上げる、
ことを特徴とする請求項8に記載の船舶の給電切り替え方法。 A drive pulley that is driven to rotate by the floating body is installed, and a driven pulley that is rotatable by the ship is installed,
When the winding cable is connected to the ship, an endless wire is stretched between the driving pulley and the driven pulley, the winding cable is attached to the endless wire, and the driving pulley is rotated to rotate the winding pulley. Pull up the cable to the ship,
The ship power feeding switching method according to claim 8 .
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第1の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第2の遮断器の双方が接続状態であるときに、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第3の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第3の遮断器を接続状態とした後に、前記第1の遮断器を遮断状態とすると共に前記第2の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。
In a ship equipped with an inboard power generation device for supplying electric power to be used onboard and capable of receiving electric power from an external power source, the supply source of electric power used in the ship is transferred from the external power source to the inboard power generation device. A power supply switching method for a ship to be switched,
A land-side cable reel device that has a winding cable that can be connected to a land power source that is the external power source on a floating body that floats on water, and that can wind or unwind the winding cable; A take-up cable that is connected to a power receiving terminal provided in the ship for receiving power from the external power source and that supplies power from the external power source to the ship A ship-side cable reel device capable of winding or unwinding the take-up cable, and a power source switching means capable of switching the power source used in the ship from the in-board power generator to the external power source without interruption And using a ship power supply device equipped with
The first circuit breaker for connecting or blocking an electric circuit connecting the land-side cable reel device and the ship-side cable reel device in a state where the winding cable of the ship-side cable reel device is connected to the ship. And when both of the second circuit breaker for connecting or disconnecting the electric circuit connecting the main bus for supplying power to the equipment on the ship and the power receiving terminal connected to the ship are in a connected state,
By remotely controlling the number of revolutions of the motor of the inboard power generation device, the power generation frequency generated by the inboard power generation device is set slightly higher than the power supply frequency of the external power source, and the inboard main bus and the The third circuit breaker that connects or disconnects the electric circuit connecting the ship power generation device is brought into a connected state by remote control, and after the third circuit breaker is brought into a connected state, the first circuit breaker is brought into a cut-off state. The second circuit breaker is switched off by remote control, and the switching is performed.
Ship power supply switching method characterized by the above.
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