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

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。

非常時に、少なくとも１台の港湾荷役機器を基準電源とすると共に、残りの港湾荷役機器の電力の位相を基準電源の電力の位相に合わせ、複数の港湾荷役機器から受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。電力調整装置は、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。