JP5937349B2 - コンテナターミナルの非常用電力供給方法とコンテナターミナル - Google Patents

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Description

本発明は、コンテナターミナルで停電が起こった場合に、電源供給を非常用に行うコンテナターミナルの非常用電力供給方法とコンテナターミナルに関する。
コンテナターミナルは船舶に対してコンテナを積み込み又は積み卸し、陸上輸送用の外来シャーシでコンテナを搬入および搬出する施設である。また、積み卸し又は搬入されたコンテナを一時的に保管する施設でもある。
以下に、コンテナターミナルについて図9を参照しながら説明する。コンテナターミナル1XのコンテナCの荷役方法では、まず、コンテナ船Sに搭載したコンテナCを、岸壁クレーン12Xにより荷揚げする。岸壁クレーン12Xは、コンテナCをトレーラ13Xに積載する。このトレーラ13Xは、コンテナCをコンテナ蔵置エリア4まで運搬する。コンテナ蔵置エリア4では、ヤードクレーン11Xが、トレーラ13XからコンテナCを荷下ろしする。
このとき荷役したコンテナがリーファコンテナ(冷凍コンテナ)RCの場合は、リーファコンテナ蔵置エリア4Rに蔵置する。リーファコンテナRCは、リーファスタンド23と接続され、リーファスタンド23からの電力で、コンテナ内部の温度を一定に保っている。
このコンテナターミナル1Xでは、ヤードクレーン11X、岸壁クレーン12X、トレーラ13X等の荷役機器の運用と、リーファコンテナRCの温度管理と、コンテナターミナル1Xの電力管理とを、管理塔3に設置したターミナル管理システムにより行っている。管理棟3にはそのターミナル管理システムを運用するためのコンピュータを設ける。
次に、このコンテナターミナル1Xの電力の流れを説明する。電力会社30から受電盤2へ供給された電力を、受電盤2で分岐して、各給電線20を介して、管理棟3、バスバー21、給電ケーブル22、及びリーファスタンド23へと送る。次に、各電動機器(ヤードクレーン11X、岸壁クレーン12X、及びリーファコンテナRC)へと送る。この他、照明装置(図示しない)や、コンテナターミナル1X内で動作する他の電動機器(例えば、ゴライアスクレーン、ジブクレーン、タワークレーン、アンローダークレーン、天井クレーン、及びストラドルキャリア)などへも送っている。
このコンテナターミナル1X内で停電が起きたとき、例えば電力会社30から電力の供給が停止したときには、給電線20、バスバー21、給電ケーブル22、リーファスタンド23への給電が停止する。従って、管理棟3、ヤードクレーン11X、岸壁クレーン12X、及びリーファコンテナRCへの電力の供給は止まってしまう。そのため、管理棟3で制御しているターミナル管理システムは止まり、また、リーファコンテナRCは内部の温度が上昇し、さらに、岸壁クレーン12X及びヤードクレーン11Xが荷役中であれば荷を吊った状態で止まるという問題が起きる。
一方、コンテナターミナル内で稼働しているクレーンに、発電機と蓄電池を搭載して、コンテナターミナルから常時電力を供給されなくても動作可能な装置がある(例えば、特許文献1及び2参照)。これらの装置以外にもヤードクレーンや岸壁クレーンに発電機又は蓄電池の少なくともどちらかを搭載した装置は数多く提案されている。これらはコンテナターミナルが停電したときでも、自身に搭載した発電機や二次電池の電力を使用して、
コンテナターミナルからの電力の供給がなくても独立して動くことができる。これらにより、コンテナターミナルが停電しても、荷役中のクレーンなどが停止してしまうという問題を解決することができた。
しかしながら、ターミナル管理システムが稼働している管理棟や、電力が供給されなければ内部の温度が上昇してしまうリーファコンテナに、停電時などの非常時に電力を供給できないという問題は解決していない。そこで、非常用電源となる発電機を用意し、対応する方法が考えられるが、別途発電機を用意するためのコストが増大するという問題や、発電機を稼働させて電力を供給するまでに時間がかかるという問題などがある。
特開2003−246586号公報 特開2006−225093号公報
そこで本発明の目的は、コンテナターミナル内の停電などにより、コンテナターミナル内の電動機器や管理棟へ電力が供給できない非常時に、別途発電設備を用いることなく、早急にコンテナターミナル内の電動機器や管理棟へ電力を供給することができるコンテナターミナルの非常用電力供給方法とコンテナターミナルを提供することである。
上記の問題を解決するための本発明のコンテナターミナルの非常用電力供給方法は、通常時は、コンテナターミナルの受電盤に供給された電力を、電力供給装置を介して前記コンテナターミナル内で動作する港湾荷役機器に供給するに際して、前記電力供給装置に前記受電盤側から前記港湾荷役機器側に向かって電力を流し、非常時は、発電機または蓄電池を備える前記港湾荷役機器を電源として、前記電力供給装置を介して前記受電盤に電力を供給するに際して、前記電力供給装置に前記港湾荷役機器側から前記受電盤側に向かって電力を流すことを特徴とする。
この方法によれば、コンテナターミナルが停電して、コンテナターミナル内の機器に電力を供給できないような非常時に、コンテナターミナル内で稼働している港湾荷役機器を電源として、港湾荷役機器の電力を、コンテナターミナルの非常用の電力として、コンテナターミナルに供給することができる。そのため、非常時にもコンテナターミナル内の電動機器や、管理棟のコンピュータなどを動作させることができる。
また、非常用に発電機を設けて非常時の電力を確保する場合は、その発電機を起動することから始めるため、電力を供給するまでには時間がかかる。一方、上記の構成によれば、コンテナターミナル内で稼働している港湾荷役機器の電力を供給するため、コンテナターミナル内で電力が供給されていない非常時に、直ぐに電力を供給することができる。
ここでいう非常時とは、コンテナターミナルの外部からの電力の供給が停止したときや、コンテナターミナル内が停電したとき、又は電力が供給されないと作業上問題が起きる電動機器や管理棟などへの電力の供給が停止したときである。
通常時にはコンテナターミナルの受電盤から電力を受電している装置を、停電時などの非常時にはコンテナターミナルの受電盤へ電力を供給する電力供給装置として使用することができる。そのため、別途非常用に電源を供給する装置を必要としない。この電力供給装置は、例えばバスバー、ケーブルリール、又は蓄電池用充電ケーブルなどであり、特に、バスバーやケーブルリールを用いると、受電盤とは常に接続されているため、非常時の電力の供給を素早く行うことができる。
コンテナターミナルから常時、電力の供給を受けなくても、発電機又は蓄電池を搭載することで、独立して動作することができるクレーンを非常時の電源として、そのクレーンの電力をコンテナターミナルの非常用の電力として使用することができる。このクレーンは、例えば、ヤードクレーンや岸壁クレーンなどである。また、このクレーンが荷役中であれば、荷役中でないクレーンから荷役中のクレーンに電力を供給することで、クレーンの作業の安全性を確保することができる。
非常時に、発電機を備える港湾荷役機器から受電盤に電力を供給する際には、発電機から供給される交流電流を回生無コンバータで直流電流に変換し、その後この直流電流を回生有コンバータで交流電流に変換して電力供給装置を介して受電盤に供給し、港湾荷役機器に設置されるモータに電力を供給する際には、発電機から供給される交流電流を回生無コンバータで直流電流に変換し、その後この直流電流をインバータで交流電流に変換してモータに供給し、発電機から受電盤およびモータに同時に電力を供給可能に構成することができる。
非常時に、蓄電池を備える港湾荷役機器から受電盤に電力を供給する際には、蓄電池から供給される直流電流を回生有コンバータで交流電流に変換して電力供給装置を介して受電盤に供給し、港湾荷役機器に設置されるモータに電力を供給する際には、蓄電池から供給される直流電流をインバータで変換して前記モータに供給し、蓄電池から受電盤およびモータに同時に電力を供給可能に構成することができる。
この構成によれば、通常時にコンテナターミナルから給電されて動作している港湾荷役機器に設けられている回生有コンバータの他に、回生無コンバータを設けることにより、電力の周波数を基準電源の電力に合わせることができる。また、コンテナターミナルへ電力を供給している間でも、港湾荷役機器の動力を供給することができる。そのため、港湾荷役機器を動かしながら電力を供給することができる。
常時に、少なくとも1台の湾荷役機器を基準電源とすると共に、りの港湾荷役機器の電力の位相を準電源の電力の位相に合わせ、複数の湾荷役機器から電盤に電力を供給する構成にすることができる。複数台の港湾荷役機器の電力をコンテナターミナルの受電盤に送ることができる。そのため、非常時に大きな電力容量の電力を得ることができる。
非常時に得られる電力が大容量であれば、コンテナターミナルで停電が起こった場合に、荷役中のクレーンの緊急待避用電力を供給し、荷役作業の安全性を確保することができ、また、リーファコンテナ(冷凍コンテナ)の冷却用電力を供給し、リーファコンテナ内部の温度を一定に保つことができ、さらに、管理棟の電力を非常用に供給し、コンテナターミナルのシステムが停止することを防止することができる。
本発明のコンテナターミナルは、コンテナターミナルに設置される受電盤と、この受電盤に接続される電力供給装置と、この電力供給装置に接続されて前記コンテナターミナル内で動作する港湾荷役機器とを備えるコンテナターミナルであって、前記港湾荷役機器が発電機または蓄電池を備え、前記電力供給装置が通常時に前記受電盤側から前記港湾荷役機器側に向かって電力を流し、非常時に前記港湾荷役機器側から前記受電盤側に向かって電力を流すことを特徴とする。この構成によれば、コンテナターミナルの停電などの非常時に、港湾荷役機器を電源として、港湾荷役機器の電力を直ぐにコンテナターミナルに供給し、コンテナターミナルの電力を賄うことができる。
また、上記のコンテナターミナルにおいて、前記コンテナターミナルの受電盤が電力を供給できない非常時に、前記受電盤に複数の前記港湾荷役機器から電力を供給するように、複数の前記港湾荷役機器の少なくとも1台を基準電源とすると共に、残りの前記港湾荷役機器に、前記残りの港湾荷役機器の電力を前記基準電源の電力の位相に合わせる電力調整装置を備えると、複数の港湾荷役機器から、電力を供給することができる。そのため、非常時に、コンテナターミナルへ大容量の電力を供給することができる。これにより、コンテナターミナルが停電した場合でも、荷役中のクレーン、リーファコンテナ、及び管理棟に電力を供給することができる。
特に、港湾荷役機器の電力が交流の場合は、受電盤へ供給する電力の位相を合せなければならない。そこで、1台の港湾荷役機器の電力の位相に残りの港湾荷役機器の電力の位相を合せるために、電力調整装置を設ける。また、コンテナターミナルの受電盤が2つ以上の場合でも、大元の系統は1つになるため、1つの基準電源となる港湾荷役機器を設ければよい。力調整装置は、複数台の港湾荷役機器の電力を受電盤に供給できるように、それぞれの電力の位相などを合せることができればよく、例えば、コンバータ、インバータ、チョッパー、トランス、又はサイリスタなどの変換装置であり、その組み合わせでもある。
本発明によれば、コンテナターミナル内の停電などにより、コンテナターミナル内の電動機器や管理棟へ電力が供給できない非常時に、別途発電設備を用いることなく、早急にコンテナターミナル内の電動機器や管理棟へ電力を供給することができる。
本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナルを示した平面図である。 本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナルの電力の流れを示した概略図である。 本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの通常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に受電盤からの電力の流れを示し、(b)にレーンチェンジ時の電力の流れを示した図である。 本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの非常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に基準電源の電力の流れを示し、(b)に同位相電源の電力の流れを示した図である。 本発明に係る第2の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの非常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に基準電源の電力の流れを示し、(b)に同位相電源の電力の流れを示した図である。 本発明に係る第3の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの非常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に基準電源の電力の流れを示し、(b)に同位相電源の電力の流れを示した図である。 本発明に係る第4の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの非常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に基準電源の電力の流れを示し、(b)に同位相電源の電力の流れを示した図である。 本発明に係る第5の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンの非常時の電力の流れを示した概略図であり、(a)に基準電源の電力の流れを示し、(b)に同位相電源の電力の流れを示した図である。 従来のコンテナターミナルを示した平面図である。
以下、本発明に係る第1〜第5の実施の形態のコンテナターミナルの非常用電力供給方法とコンテナターミナルについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る第1〜第5の実施の形態のコンテナターミナルは、図9で説明した従来のコンテナターミナルと同様の構成及び動作については同一の符号を用いて、その説明を省略する。
また、本発明に係る第1〜第5の実施の形態のコンテナターミナルの港湾荷役機器は、ヤードクレーンと岸壁クレーンを例に説明するが、コンテナターミナルの電力供給が無くとも独立して動くことができればよく、ヤードクレーンや岸壁クレーンに限定しない。例えば、ゴライアスクレーン、ジブクレーン、タワークレーン、アンローダークレーン、天井クレーン、ストラドルキャリア、及びトレーラ(運搬台車)などの港湾荷役機器に適用することができる。
本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナルについて図1を参照しながら説明する。コンテナターミナル1は、受電盤2、管理棟3、及びコンテナ蔵置エリア4を備え、港湾荷役機器として、ヤードクレーン11a〜11c、岸壁クレーン12a〜12b、及びトレーラ13を備える。また、受電盤2から電力を供給する装置として、給電線20、バスバー21a〜21c、給電ケーブル22aと22b、及びリーファスタンド23も備える。給電線20にはそれぞれ、電力センサ41〜45を備える。
このコンテナターミナル1の受電盤2が電力会社30から供給される電力は交流であり、給電線20を介して送られる電力も交流として説明するが、電力は交流に限定せず、直流でもよい。
上記の構成はヤードクレーン11a〜11c、岸壁クレーン12aと12b以外は、周知の技術を用いることができる。また、コンテナターミナル1は規模の大小、コンテナ蔵置エリア4の形状、及び使用する港湾荷役機器の種類など、上記の構成に限定しない。加えて、電力会社30から電力を得ているが、コンテナターミナル1で消費する電力を賄うことができればよく、例えば、発電機による発電所や、自然エネルギーから電力を発電する電力発電装置を設けてもよい。さらには、受電盤2の数も限定しない。コンテナターミナル1が複数の電力供給を受けている場合は受電盤2の数はそれに合せて増やすことができる。
次に、本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナル1の非常用電力供給方法について説明する。通常時には、各電力センサ41〜45が電力の流れを検出し、管理棟3のターミナル管理システムで、コンテナターミナル1の電力を監視している。まず始めに、電力会社30から受電盤2への電力供給を電力センサ41で検出する。次に、受電盤2からコンテナターミナル1内への電力供給を電力センサ42〜45で検出する。電力センサ41、又は各電力センサ42〜45の少なくとも1つが、電力の流れを検出できないときに、ターミナル管理システムは、非常時と判断する。
次に、ターミナル管理システムは荷役を行っていない港湾荷役機器、又は電力的に余裕のある港湾荷役機器の中から発電機や蓄電池を備えて、電力を発生することができるものを選択し、基準電源と同位相電源とに分類する。基準電源となる港湾荷役機器の決定方法は、作動に必要な電力を発生していることを必須条件に、予め決めておく方法や、一番早く受電盤2へ電力を送ることができる港湾荷役機器に定める方法を用いることができる。
例えば、この実施の形態では、作動に必要な電力を発生しているヤードクレーン11aを基準電源とし、ヤードクレーン11b及び11cを、自身の電力を基準電源の電力の位相に合せる同位相電源とする。また、荷役中でない岸壁クレーン12aも同位相電源とする。これらは全て荷役動作をしていない港湾荷役機器である。一方、岸壁クレーン12bは荷役動作中のため、非常用の電源としては使用しない。基準電源、又は同位相電源とする港湾荷役機器は、必要な電力を発生することができればよく、上記の構成に限定しない。
次に、基準電源とされたヤードクレーン11aと、基準電源以外の同位相電源とされたヤードクレーン11b及び11cと岸壁クレーン12aに受電盤2へ電力を送るように指示する。次に、基準電源であるヤードクレーン11aから電力を受電盤2へと送り、同位相電源であるヤードクレーン11b及び11cと岸壁クレーン12aから、基準電源の電力の位相に合せた電力を受電盤2へと送る。受電盤2は供給された電力をコンテナターミナル1の各所へと供給する。
上記の動作は管理等3のターミナル管理システムにより、制御されているため、ターミナル管理システムが作動しなければならない。そこで、管理棟3のターミナル管理システムを動かしているコンピュータを非常用電源装置と接続し、管理棟3への電力の供給が停止した場合でもターミナル管理システムを少々の時間であれば動かすことができることが好ましい。これにより、非常時でも上記の非常用電力供給方法を行うことができる。
次に、本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナル1の電力の流れを、図2を参照しながら説明する。通常時(受電盤2から各電動機器11、12、RC及び管理棟3へ供給できる状態をいう)には、電力会社30からの電力Pを受電盤2から給電線20を介して、管理棟3、及び各電動機器へと送る。各電動機器への電力Pの供給は、それぞれ、ヤードクレーン11a〜11cへはバスバー21a〜21cを介して、岸壁クレーン12aと12bへはケーブルリール22aと22bを介して、リーファコンテナRCへはリーファスタンド23を介して行われている。
一方、非常時(電力会社30からの電力の供給がない停電時などであり、受電盤2から各電動機器11、12、RC及び管理棟3へ電力を供給できない状態をいう)には、コンテナターミナル1内で動作しているヤードクレーン11aの基準電力BPを、バスバー21aを介して送る。また、ヤードクレーン11bと11cの同位相電力SPを、バスバー21bと21cを介して、受電盤2へと送る。加えて、荷役中でない岸壁クレーン12aの同位相電力SPもケーブルリール22aを介して、受電盤2へと送る。この受電盤2へ送られた電力(基準電力BP及び同位相電力SP)を、受電盤2から非常用電力EPとして、管理棟3、荷役中の岸壁クレーン12b、及びリーファコンテナRCへと送る。
上記の方法によれば、非常時に、ヤードクレーン11a〜11c及び岸壁クレーン12aを電源として、ヤードクレーン11a〜11c及び岸壁クレーン12aの電力(基準電力BP及び同位相電力SP)を、コンテナターミナル1の受電盤2へ供給することができる。その電力を非常用電力EPとして岸壁クレーン12bとリーファスタンド23などの各電動機器や管理等3へ送ることができるので、コンテナターミナル1のターミナル管理システムを停止すること、荷役中の岸壁クレーン12bを停止すること、及びリーファコンテナRCの温度が上昇することなどを防ぐことができる。
また、コンテナターミナル1で稼働しているヤードクレーン11a〜11cや岸壁クレーン12aから電力(基準電力BP及び同位相電力SP)を供給することができるため、非常時が起きてから直ぐにコンテナターミナル1内に非常用電力EPを供給することができる。
さらに、複数の荷役港湾機器(ヤードクレーン11a〜11c及び岸壁クレーン12a)から電力(基準電力BP及び同位相電力SP)を供給することができるので、大容量の非常用電力EPを供給することができる。
上記のコンテナターミナル1の非常時電力供給方法は、港湾荷役機器を1種類、例えばヤードクレーン11a〜11cのみに限定してもよく、また、上記のように複数の種類の港湾荷役機器で行ってもよい。
一方で、本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナル1では、非常時に受電盤2へ電力を供給する方法として説明したが、非常時に電力が必要な管理棟3や、リーファスタンド23へ受電盤2を通さずに供給してもよい。例えば、管理棟3の近傍に管理棟3への電力供給用配電盤などを設けて、その近くで稼働している港湾荷役機器から直接電力を供給することもできる。この構成によれば、コンテナターミナル1の給電線20が断線するなどで、特定の箇所への電力の供給ができないような事態にも対処することができる
さらに、本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナル1では、電力センサ41〜45を給電線20に設けて、電力が供給されているか否かを判断しているが、電力が供給されていないことを検知することができればよく、この構成に限定しない。例えば、地震の発生を検出するセンサなどを組み合わせ、地震が発生して電力の供給が行えなくなる前に、予めヤードクレーン11a〜11cから受電盤2へ電力を供給できるように準備する構成でもよい。
次に、本発明に係る第1の実施の形態のコンテナターミナル1のヤードクレーン11a及び11bについて、図3及び図4を参照しながら説明する。ヤードクレーン11cはヤードクレーン11bと同じ構成となるため、説明を省略する。
ヤードクレーン11a及び11bは、ディーゼルエンジン(発電機)51、回生有コンバータ(電力調整装置)52、インバータ(電力調整装置)54a〜54c、モータ55a〜55c、及びバックパワー抵抗器56を備えた周知の構成に、回生無コンバータ53を追加した構成である。また、バスバー(電力供給装置)21a及びバスバー21bを備える。
この回生無コンバータ53は、交流での回生制動を可能にする交直変換回路であり、力行及び回生双方向性を持ち、力行時にはコンバータとして使用でき、回生時にはインバータとして使用できるものであればよく、通常のAC−DCコンバータを用いることができるが、好ましくはPWMコンバータがよい。この回生無コンバータ53を、ディーゼルエンジン51とインバータ54a〜54cとの間に設ける。
次に、ヤードクレーン11a及び11bの非常時電力供給方法について説明する。ここで、力行電力Pと回生電力RPの他に、非常時にヤードクレーン11aからコンテナターミナル1へ供給される電力を基準電力BP、また、非常時にヤードクレーン11bからコンテナターミナル1へ供給される電力を同位相電力SPとする。
図3の(a)に示すように、通常時には、ヤードクレーン11a(11b)は、力行電力Pを受電盤2からバスバー21a(21b)を介して受け取っている。受け取った力行電力Pを、回生有コンバータ52で交流から直流へと変換し、さらにインバータ54a〜54cで直流から交流に変換する際に、電圧や周波数を制御して、モータ55a〜55cへと送っている。
一方、各モータ55a〜55cで発生した回生電力RPを受電盤2へ送っている。このとき、ヤードクレーン11a及び11bの回生電力により非常用電力以上の電力が発生しても、バックパワー抵抗器56により過剰分を消費でき、安定して電力をおくることができる。
加えて、図3の(b)に示すように、ヤードクレーン11a(11b)は、バスバー21a(21b)のレーンチェンジを行うときに使用するためにディーゼルエンジン51を備えており、ディーゼルエンジン51を使用するときは、ディーゼルエンジン51で発電された力行電力Pを、回生無コンバータ53を介して、交流から直流へと変換して、各インバータ54a〜54cへと送り、各インバータ54a〜54cが各モータ55a〜55cへと直流から交流に変換し、電圧や周波数を制御しながら送り、レーンチェンジを行っている。
次に、ヤードクレーン11aとヤードクレーン11bの非常時の電力の流れについて、
説明する。図4の(a)に示すように、非常時には、基準電源であるヤードクレーン11aは、ディーゼルエンジン51で発電された基準電力BPを、バスバー21aを介して受電盤2へと送る。
一方、図4の(b)に示すように、同位相電源であるヤードクレーン11bは、ディーゼルエンジン51で発電された交流電力を回生無コンバータ53へと送る。ヤードクレーン11a及び11bのディーゼルエンジン51で発電される電力は交流電力であるため、それぞれ電力の位相が異なる。そのため、そのままでは複数台のヤードクレーン11a及び11bから一度に電力を送ることができない。
そこで、ヤードクレーン11bの回生無コンバータ53から回生有コンバータ52へ直流の電力を送り、回生有コンバータ52で直流から交流へ変換する際に、電力の位相を、基準電力BPの周波数に合せる。この電力の位相を合せる技術は周知の技術のため、説明は省略する。
この基準電力BPの周波数に合わせられた同位相電力SPを、バスバー21bを介して受電盤2へと送る。このとき同時に、ヤードクレーン11bは、回生無コンバータ53から各インバータ54a〜54cへも電力を送る。
この構成によれば、コンテナターミナル1内の1台のヤードクレーン11aを基準電源とし、基準電力BPを受電盤2へ送り、また、残りの複数のヤードクレーン11b及び11cを同位相電源とし、回生無コンバータ53と回生有コンバータ52を用いて基準電力BPの位相に合せた同位相電力SPを受電盤2へ送ることができる。これにより、複数台のヤードクレーン11a〜11cから受電盤2へと基準電力BPと同位相電力SPを送ることができ、大容量の非常用電力EPを使用することができる。
また、ヤードクレーン11a〜11cに回生無コンバータ53を追加するだけでよく、コンテナターミナル1に発電機自体を複数台設けるよりは、コストを掛けずに非常時の非常用電力EPを確保することができる。
加えて、通常時に、受電盤2から電力を受電するためのバスバー21a〜21cを、非常時には、ヤードクレーン11a〜11cから電力を供給するために使用することができ、別途、非常用に受電盤2へ電力を送る装置などを必要としない。さらに、回生無コンバータ53を追加することで、ヤードクレーン11b及び11cの動作を停止することなく、コンテナターミナル1へ電力を供給することができる。
次に、本発明に係る別の実施の形態のヤードクレーンについて説明するが、通常時の電力の流れについては、周知の技術であるため、その説明を省略する。本発明に係る第2の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンについて、図5を参照しながら説明する。
前述の図3に示す構成のバスバー21a及び21bに換えて、図5の(a)及び(b)に示すように、ヤードクレーン60a及び60bは、給電ケーブル(電力供給装置)22a及び22bを備える。この給電ケーブル22a及び22bとして、通常時に受電盤2からヤードクレーン60a及び60bに給電し、非常時にヤードクレーン60a及び60bから受電盤2に給電することができる電線であればよく、従来のヤードクレーンに備えたケーブルリールを用いることができる。この構成によれば、給電ケーブル22a及び22bがバスバー21a及び21bと同様に動作するため、前述と同様の作用効果を得ることができる。
次に、本発明に係る第3の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンについて、図6の(a)及び(b)を参照しながら説明する。ヤードクレーン70a及び70bは、図3に示す構成と同じ構成であるが、電力調整装置として設けた回生無コンバータ73とインバータ74aの使用方法が異なる。
図6の(a)に示すように、非常時に、ヤードクレーン70aは、ディーゼルエンジン71で発電した電力を、回生無コンバータ73を介して各インバータ74a〜74cへと送る。このとき交流である電力Pを直流へと変換する。インバータ74aから直流を交流に変換し、基準電力BPとしてバスバー21aを介して受電盤2へと送る。このとき、基準電力BPをコンテナターミナル1へおくるために、インバータ74aを使用するので、モータ75aへのみ電力を送ることができない。
一方、非常時に、ヤードクレーン70bは、図3の(b)で説明した方法と同様の方法で、図6の(b)に示すように、同位相電力SPの位相を回生有コンバータ72と回生無コンバータ73を用いて周知の技術で基準電力BPの周波数に合せてから受電盤2へと送る。このとき、ヤードクレーン70a及び70bの回生電力により非常用電力以上の電力が発生しても、バックパワー抵抗器76により過剰分を消費でき、安定して電力を送ることができる。
この構成によれば、第1の実施の形態と第2の実施の形態とは異なり、基準電力BPの生成に、電力調整装置として、回生無コンバータ73とインバータ74aを用いることで、電圧変動の少ない安定した電力を供給することができる。
この第3の実施の形態では、インバータ74aを基準電力BP、又は同位相電力SPを受電盤2へ送るために使用した場合に、モータ75aに電力を供給しない構成にしたが、従来設けられているインバータのうちの一つを使用して、コンテナターミナル1へ電力を供給することができればよく、本発明はこの構成に限定せず、例えば、インバータ74aから回生有コンバータ72の間にモータ75aへ電力を供給するラインを別途設けてもよい。
次に、本発明に係る第4の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンについて、図7の(a)及び(b)を参照しながら説明する。ヤードクレーン80a及び80bは、ディーゼルエンジン81、回生無コンバータ83、インバータ84a〜84c、モータ85a〜85c、及びバックパワー抵抗器86を備え、通常時にコンテナターミナル1の受電盤2から給電を受けずに、ディーゼルエンジン81で発電した電力で動作する周知の構成である。この構成に回生有コンバータ82と給電ケーブル22a及び22bを追加する。この給電ケーブル22a及び22bは非常時に、受電盤2へ電力を送ることができればよく、周知の技術を用いることができる。
図7の(a)に示すように、非常時には、ヤードクレーン80aは基準電力BPを、コンバータを介さずに送る。このとき、各モータ85a〜85cへの電力は回生無コンバータ83を介して送る。また、図示していないが、回生有コンバータ82を介して送ってもよい。一方、図7の(b)に示すように、ヤードクレーン80bは、同位相電力SPの位相を回生無コンバータ83と回生有コンバータ82を用いて周知の技術で基準電力BPの周波数に合せてから受電盤2へと送る。
この構成によれば、通常時に発電機であるディーゼルエンジン81の発電した電力のみで動作しているヤードクレーン80a及び80bに、回生有コンバータ82を備え、受電盤2へ電力をおくる給電ケーブル25a及び25bと接続するだけで、上記と同様の作用効果を得ることができる。
次に、本発明に係る第5の実施の形態のコンテナターミナルのヤードクレーンについて、図8の(a)及び(b)を参照しながら説明する。このヤードクレーン90a及び90bは蓄電池(二次電池)91、回生有コンバータ92、各インバータ94a〜94c、モータ95a〜95c、及びバックパワー抵抗器96を備え、受電盤2から電力を給電ケーブル22a及び22bによって充電するヤードクレーンである。
通常時に、給電ケーブル22a及び22bを介して受電盤2から受電する交流電力を回生有コンバータ92で直流に変換して、蓄電池91に充電する。実際に動作するときには、蓄電池91に充電された電力を用いて動作する。この蓄電池91は、二次電池、又はバッテリーとも呼ばれている周知のものであり、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、又はリチウムイオン二次電池などを用いることができる。
図8の(a)に示すように、非常時に、ヤードクレーン90aは、蓄電池91の電力を各インバータ94a〜94cへと送り、インバータ94aから基準電力BPを、給電ケーブル22aを介して受電盤2へと送る。このとき、インバータ94aは受電盤2への供給電力を送るため、モータ95aへ電力を供給しない。一方、図8の(b)に示すように、非常時に、ヤードクレーン90bは、蓄電池91の電力を、回生有コンバータ92で変換してから、給電ケーブル22bを介して受電盤2へと送る。
このとき、必ずコンバータ又はインバータで直流から交流へ変換されてから、送られるので、同位相電力SPの位相を回生有コンバータ92を用いて周知の技術で基準電力BPの周波数に合せてから受電盤2へと送る。また、コンテナターミナル1内に供給されている電力が直流の場合はコンバータを介さずに、供給することもできる。
この構成によれば、直流電力を充電した蓄電池91を備えたヤードクレーン90a及び90bからコンテナターミナル1の受電盤2へと電力を供給することができる。また、蓄電池をカセットタイプのものにすることもできる。加えて、給電ケーブル22a及び22bに換えて、バスバーを用いることもできる。さらに第3の実施の形態と同様に、インバータ94aと回生有コンバータ92との間にからモータ95aに電力を供給するラインを別途設けてもよい。
本発明は、レーンチェンジを行うために、ディーゼルエンジンや蓄電池を備えているヤードクレーンを例に説明したが、それらを搭載しないヤードクレーンであっても、主機を動作させるモータ、例えば第1の実施の形態であれば、モータ55a〜55cを発電機として使用すれば、コンテナターミナルへ電力を供給することができる。
上記の本発明に係る第1〜第5の実施の形態のコンテナターミナル1の非常時に電源として使用することができる港湾荷役機器の構成は、上記の構成に限定しない。例えば、上記のコンテナターミナル1内に供給される電力は交流であるが、コンテナターミナル1内に供給される電力が直流の場合は、電力調整装置として、整流器(好ましくは水銀整流器)とインバータ(好ましくは静止インバータ)を用いれば適用することができる。
本発明のコンテナターミナルは、コンテナターミナルの停電などで、コンテナターミナル内の管理棟及び電動機器に電力を供給できない非常時に、独立して動作する港湾荷役機器を電源として、港湾荷役機器の電力を非常用の電力として使用することができるので、非常時にも安全性が高く、且つコンテナなどの荷物の保全性も高いため、コンテナターミナルに適用することができる。
1 コンテナターミナル
2 受電盤
3 管理棟
11 ヤードクレーン
12 岸壁クレーン
13 トレーラ
20 給電線
21 バスバー(電力供給装置)
22 給電ケーブル(電力供給装置)
23 リーファスタンド
51、61、71、81 ディーゼルエンジン(発電機)
91 蓄電池
52、62、72、82、92 回生有コンバータ(電力調整装置)
53、63、73、83 回生無コンバータ(電力調整装置)
74a、94a インバータ(電力調整装置)
P 力行電力
RP 回生電力
BP 基準電力
SP 同位相電力

Claims (7)

  1. 通常時は、コンテナターミナルの受電盤に供給された電力を、電力供給装置を介して前記コンテナターミナル内で動作する港湾荷役機器に供給するに際して、前記電力供給装置に前記受電盤側から前記港湾荷役機器側に向かって電力を流し、
    非常時は、発電機または蓄電池を備える前記港湾荷役機器を電源として、前記電力供給装置を介して前記受電盤に電力を供給するに際して、前記電力供給装置に前記港湾荷役機器側から前記受電盤側に向かって電力を流すことを特徴とするコンテナターミナルの非常用電力供給方法。
  2. 非常時に、前記発電機を備える港湾荷役機器から前記受電盤に電力を供給する際には、前記発電機から供給される交流電流を回生無コンバータで直流電流に変換し、その後この直流電流を回生有コンバータで交流電流に変換して前記電力供給装置を介して前記受電盤に供給し、
    前記港湾荷役機器に設置されるモータに電力を供給する際には、前記発電機から供給される交流電流を前記回生無コンバータで直流電流に変換し、その後この直流電流をインバータで交流電流に変換して前記モータに供給し、
    前記発電機から前記受電盤および前記モータに同時に電力を供給可能な請求項1に記載のコンテナターミナルの非常用電力供給方法。
  3. 非常時に、前記蓄電池を備える港湾荷役機器から前記受電盤に電力を供給する際には、前記蓄電池から供給される直流電流を回生有コンバータで交流電流に変換して前記電力供給装置を介して前記受電盤に供給し、
    前記港湾荷役機器に設置されるモータに電力を供給する際には、前記蓄電池から供給される直流電流をインバータで変換して前記モータに供給し、
    前記蓄電池から前記受電盤および前記モータに同時に電力を供給可能な請求項1または2に記載のコンテナターミナルの非常用電力供給方法。
  4. 非常時に、少なくとも1台の前記港湾荷役機器を基準電源とすると共に、残りの前記港湾荷役機器の電力の位相を前記基準電源の電力の位相に合わせ、
    複数の前記港湾荷役機器から前記受電盤に電力を供給する請求項1〜3のいずれかに記載のコンテナターミナルの非常用電力供給方法。
  5. コンテナターミナルに設置される受電盤と、この受電盤に接続される電力供給装置と、この電力供給装置に接続されて前記コンテナターミナル内で動作する港湾荷役機器とを備えるコンテナターミナルであって、
    前記港湾荷役機器が発電機または蓄電池を備え、前記電力供給装置が通常時に前記受電盤側から前記港湾荷役機器側に向かって電力を流し、非常時に前記港湾荷役機器側から前記受電盤側に向かって電力を流すことを特徴とするコンテナターミナル。
  6. 前記発電機を備える港湾荷役機器が、前記発電機から供給される交流電流を直流電流に変換する回生無コンバータと、この回生無コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して前記電力供給装置に供給する回生有コンバータと、前記回生無コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して前記港湾荷役機器に設置されるモータに供給するインバータとを備え、前記発電機から前記受電盤および前記モータに同時に電力を供給可能に構成される請求項5に記載のコンテナターミナル。
  7. 前記蓄電池を備える港湾荷役機器が、前記蓄電池から供給される直流電流を交流電流に変換して前記電力供給装置に供給する回生有コンバータと、前記蓄電池から供給される直流電流を交流電流に変換して前記港湾荷役機器に設置されるモータに供給するインバータとを備え、前記蓄電池から前記受電盤および前記モータに同時に電力を供給可能に構成される請求項5または6に記載のコンテナターミナル。
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