JP6429972B1 - 給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力の供給量に応じて、特に供給量を増加するような場合において簡単に供給量に見合う受変電機器を準備できるとともに、受電機器を収容するスペースの不用意な増加を抑制できる給電システムを提供する。
【解決手段】受変電機器ＰＴＥを予め収納された既存のＩＳＯ規格ドライコンテナ１が用いられ、該ＩＳＯ規格ドライコンテナ１は、内部に前記受変電機器ＰＴＥの冷却用空調機２を備え、該冷却用空調機２の室外機２Ａを載置固定可能な凹み部１Ａ１が壁面１Ａの一部に形成され、前記受変電機器ＰＴＥから配線される給電ケーブルＣＡを接続可能な接続部３が該ＩＳＯ規格ドライコンテナ１の長手方向一端側に設けられ、前記接続部３には、前記給電ケーブルＣＡが挿入されたＬ字状コネクタ３Ａが中継部材４を介して対向して接続され、受変電された電力の入出力部が構成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、給電システムに関し、特に港湾や災害地などにおいて簡単に設置ができる構造を備えた給電システムに関する。

一般に、港湾設備として知られている構造物として、船舶が接岸する岸壁に設けられるガントリークレーンをはじめとする荷役機器、冷凍・冷蔵貨物を保管するためのリーファー設備、ターミナルを運用するための管理棟などがある。

前述した各構造物、さらにはメンテナンスショップやコンテナフレートステーションに備えられている照明器具は電力が供給される対象であり、電力は、通常、商用電力系統から供給される。商用電力は、港湾内に設けられている受変電設備によって供給先の規格に合わせた給電電力を設定される（例えば、特許文献１）。

受変電設備は、一般に供給先の給電規格に合わせた出力を設定できる受変電機器が建屋構築物に収納されている。建屋構築物は、一般に、予め設定された給電能力に見合う受変電機器を収納できる空間サイズを持つ建物が、港湾内で建築スペースとして準備された土地に建築される。建屋構築物は、一旦建築されると、電力供給先の給電規格が変更となった場合でも、変更に合わせて建て替えることが簡単にできない。この理由は以下のとおりである。
受変電設備は、一般に供給先の給電規格に合わせた出力を設定できる受変電機器が収納される。そして、受変電設備は、一般に、予め設定された給電能力に見合う受変電機器を収納し、港湾内で建築スペースとして準備された土地に収納空間を建屋構築物等を建築するなどして設置される。また、受変電設備は、一般に、設置された土地で地下ピットを通じて荷役機器など各負荷設備に送電する。
以上のような事情から、設置された受変電設備は簡単に移動ができない。また、電力供給先の給電規格が変更となった場合、変更に合わせて建て替えることが簡単にできないのが現状である。特に、規模の小さい港湾では、取扱量の増加に応じて新たに受変電設備を準備することがコスト的に難しい場合がある。このため、貨物の取り扱いの増加に応じて荷役機器やリーファー設備などを増設したくてもできないという問題を抱えることもある。

また、受変電機器に接続される給電ケーブルは、供給電力によって大径となる場合もある。給電ケーブルが大径の場合には曲げ剛性が比較的高くなるために、配線経路に応じて曲げたい場合でも曲げにくいことがある。また、給電ケーブルに代えてコネクタの端子部に一端が一体化された鋼帯を介して配線する場合もある。しかし、この場合、鋼帯の変形を防止するために板厚が厚くなることからケーブルが大径の場合と同様に曲げにくい。従って、受変電機器に接続される給電ケーブルは、コネクタなどに接続される場合、コネクタ周辺で曲げられることなく直線状に延伸されることがある。このため、コネクタ周辺では、給電ケーブルが直線状に延伸できるスペースが必要となることが原因となって、受変電機器周辺で給電ケーブルの占有空間が大きくなりやすい。結果として、電力供給量に応じて受変電機器や給電ケーブルを収容する建屋構築物をコンパクトにできなくなるおそれがある。建屋構築物をコンパクトにできない場合には、荷役しやすい最適な動線や他の設備に必要なスペースが確保できないことにより港湾機能を高めることが期待できなくなる。

特開２０１０−１１５００９号公報 特開２０００−２５２６５４号公報

本発明の課題は、電力の供給量に応じて、特に供給量を増加するような場合において簡単に供給量に見合う受変電機器を準備できるとともに、受電機器を収容するスペースの不用意な増加を抑制できる給電システムを提供することにある。

この課題を解決するために、本発明は、給電を必要とする機器類あるいは設備に対して商用電源からの電力を受変電して給電する給電システムであって、受変電機器を予め収納された既存のＩＳＯ規格ドライコンテナが用いられ、該ＩＳＯ規格ドライコンテナは、内部に前記受変電機器の冷却用空調機を備え、該冷却用空調機の室外機が載置固定可能な凹み部を壁面の一部に形成され、前記受変電機器から配線される給電ケーブルを接続可能な接続部が該ＩＳＯ規格ドライコンテナの長手方向一端側に設けられ、前記接続部には、前記給電ケーブルが挿入されたＬ字状コネクタが中継部材を介して対向して接続され、受変電された電力の入出力部が構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、受変電設備としての建屋構築物を改めて建築などにより準備する必要がなく、既存のＩＳＯ規格ドライコンテナを受変電設備に適用できる。特に、要求される給電能力が変更されるような場合には、受変電機器を収容しているＩＳＯ規格ドライコンテナの数量変更により賄うことが可能となる。しかも、受変電機器が増加した場合のように配線数が増加した場合においても配線に用いられる給電ケーブルが中継部材を介して対向するＬ字状コネクタに接続されるので、コネクタから延伸されるケーブルの水平方向での占有スペースを拡大しなくて済む。この結果、給電能力の変更に伴う既存のレイアウト変更が発生しないため、ターミナルの運用に与える影響が最小限に留められることになり、電力供給量に応じて受変電機器や給電ケーブルを収容する建屋構築物をコンパクト化でき、港湾設備に用いられる荷役機器やリーファー設備の設置スペースを確保しやすくなる。

本発明の実施形態に係る給電システムの構成を示す斜視図である。 図１に示した給電システムに用いられるコンテナの内部を示す平面視的な部分断面図である。 図１，図２に示したコンテナに設けられた接続部を示す斜視図である。 図３に示した接続部に用いられる構成の一例を説明するための図である。 図３に示した接続部に用いられる構成の別例を説明するための図である。 図１，図２に示したコンテナに用いられるケーブル支持架台を示す斜視図である。 図６中、（７）で示す方向の平面視的部分拡大図である。 図７に示したケーブル支持架台をコンテナ側から見た図である。 図７に示したケーブル支持架台の使用状態を示す図である。

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。
図１は、本発明に係る実施形態による給電システム１００の構成を示す。図１において、給電システム１００は、給電を必要とする機器類あるいは設備に対して商用電源からの電力を受変電して給電するために用いられる。給電システム１００は、ＩＳＯ規格ドライコンテナ１（以下、便宜上、コンテナ１と称する）と、コンテナ１の長手方向一端側に連結されているケーブル支持架台１０を備えている。コンテナ１は、受変電機器を予め収納される、例えば、既存の２０フィートの規定長さを有したＩＳＯ規格ドライコンテナであり、内部には、図２に示すように、複数の受変電機器ＰＴＥが配置される空間が形成されている。

図１および図３に示すように、コンテナ１における長手方向端部間の四方を覆う壁面の一つである、側壁面の一つ１Ａの一部には、内側に向け入り込んだ凹み面１Ａ１が形成されている。凹み面１Ａ１は、コンテナ１の内部に装備されている冷却用空調機２の室外機２Ａを載置固定可能な部分として用いられる。

本実施形態における給電システム１００は、要求される給電電力に対応できるように給電電力に応じて複数個のコンテナ１を用いることが可能である。例えば、荷役機器や倉庫などの増設に対応して要求される電力供給量が変化するときには、電力供給量を賄える変電機器を備えたコンテナ１を複数個積み上げ、あるいは並べることにより増設して対応させることが可能である。図１に示す給電システム１００では、コンテナ１を縦方向に積み重ね、各コンテナ１間での変電制御あるいは各コンテナから各電力消費機器や設備への配線が行われる構成が用いられている。積み重ねることに限らず、給電システム設置箇所に余ったスペースが在れば、図示しないが、このスペース内で積み重ねることに加えて、あるいは単独のものを横方向に並べることにより給電能力を満足させることができる。

このように給電する電力の供給量が変化する場合において、コンテナの個数を調整するだけで供給量の変化に対応できることは、コンテナの設置スペースのみで供給量の変化を賄えることになる。これにより、建屋構築物の建て替えや新築などを要することがないので、低コストで建屋を増設あるいは新築するのと同じ結果が得られ、コスト低減が図れる。

一方、図３に示すように、受変電機器から配線される給電ケーブルＣＡを接続可能な接続部３がコンテナ１の長手方向一端側に設けられている。図３において、接続部３は、受変電された電力の入出力部を構成するために設けられており、このため、コンテナ１の長手方向一端側の面を成すパネル１Ｂに配置されたＬ字状コネクタ３Ａを備えている。Ｌ字状コネクタ３Ａは、図４および図５に示すように、パネル１Ｂに挿入されて固定されている中継部材４を介して対向して接続される。Ｌ字状コネクタ３Ａには、内蔵されているピン端子に接続される給電ケーブルＣＡの端末部が挿入されている。

なお、図４は、中継部材４を介して対向するＬ字状コネクタ３Ａが上下方向に配線方向が設定されている状態を示し、図５は、Ｌ字状コネクタ３Ａが両側で同じ下向きに配線方向を設定されている状態を示している。また、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）は、Ｌ字状コネクタ３Ａが中継部材４から抜き取られた状態を部分的に示している。

接続部３は、パネル１Ｂに挿入された中継部材４によりＬ字状コネクタ３Ａの不用意な脱落を防止されることにより、受変電機器と他の機器あるいは装置や設備間での給電ケーブルＣＡの接続が維持できる。しかも、中継部材４の両側に、側面視形状がＬ字を成すコネクタ３Ａが取り付けられているので、給電ケーブルＣＡが中継部材４に対して直角な配線方向とされる。これにより、接続部３で互いに接続される給電ケーブルＣＡは、水平方向での延伸状態がほとんどなく、対向する位置で上下あるいは下向きに方向変換されて配線されることになる。この結果、図４および図５中、符号Ｌで示す水平方向での延伸スペースが少なくなる。従って、接続部３では、給電ケーブルＣＡが水平方向で占有するスペースＬが少なくできるので、コンテナ１の長手方向での長さを不用意に長くすることがない。

一方、コンテナ１の長手方向一端側の接続部３に対向する位置には、図６以降の図において詳細を説明するケーブル支持架台１０が備えられている。ケーブル支持架台１０は、接続部３において配線される給電ケーブルＣＡを纏めて支持するために用いられる。つまり、コンテナ１を積み上げて用いるような場合には、配線作業性や配線確認のしやすさを得るために、次の要求を求められることがある。第１に、接続部３から各コンテナ間に配線される給電ケーブルＣＡ同士が絡まるのを防止すること、第２に、ケーブル外径や給電電圧の種類において共通するケーブル同士を纏めて配線することにより視認性の向上を確保することである。

図６において、ケーブル支持架台１０は、符号Ｈ１〜Ｈ３で示すように、３段に積み重ねられている各コンテナ１の高さに対応した高さ方向の長さを有する支柱１０Ａが四隅に立てられて内部空間を構成するフレーム構造が用いられる。なお、積み重ねられたコンテナ１に対応して積み重ねられているケーブル支持架台１０のうちで、最下位のものの支柱１０Ａ下部には、安定性を保つためのアウトリガー機能を有するベース板１０Ａ１が設置面との間に配置される。

ケーブル支持架台１０は、図７に示すように、コンテナ１の接続部３と対向する側の支柱１０Ａからコンテナ１側のパネル１Ｂ上部との間に横架されたフレーム１０Ｃを介してコンテナ１側に連結される。具体的には、ケーブル支持架台１０側の支柱１Ａに一端が固定されるフレーム１０Ｃのコンテナ側端部が、コンテナ１のパネル１Ｂ上部に配置されているフレームに固定されたブラケット１Ｃと一体化されることにより連結される。

図６〜図８において、ケーブル支持架台１０の内部空間でコンテナ１の接続部３に対向する面側には、接続部３のＬ字状コネクタ３Ａから縦方向に延伸されて垂下した状態の給電ケーブルＣＡを把持可能な複数の支持桟１０Ｂが設けられている。支持桟１０Ｂは、図９において符号ＤＬで示す、比較的大径の給電ケーブルを対象として縦方向の複数箇所で把持するために用いられる部材である。支持桟１０Ｂに隣接する位置には、図６〜図８において符号１０Ｃ１で示すステップを複数備えた梯子１０Ｃが配備されている。梯子１０Ｃは、空間内での配線作業や保守作業時に使用可能な部材であるが、給電電力が支持桟１０Ｂに支持される給電ケーブルのそれよりも低い電圧を流す小径の給電ケーブルＮＬを纏めて収容できるスペースとしても機能する。

ケーブル支持架台１０には、コンテナ１の接続部３と対向する側と反対側の面およびこの面の両側にそれぞれメッシュ状のラス穴を有するパネル材としてのパンチングメタル２０，２１が取り付けられるようになっている。パンチングメタル２０，２１は、ケーブル支持架台１０の支柱１０Ａ間を覆う状態で取り付けられ、ラス穴を多数の透光部として用いることでケーブルの保護に加え、外部から配線状態を確認する機能および通風による冷却機能を持たせている。

以上の実施形態にかかる給電システムにおいては、受変電機器を内蔵できる空間を有する建屋として既存の荷役に用いられるＩＳＯ規格ドライコンテナを用いることで、建築に要する費用を低減できる。特に、給電能力が変更される場合には、給電能力を賄える機器を準備したコンテナの縦積みや並置を行うだけで特別な建屋構造あるいは設置スペースの増大などを要しないで済むので、給電能力の変化に対してコスト増加を抑制できる。

複数のコンテナを組み合わせる場合には、各コンテナの変電機器からの配線端末をコンテナ１の長手方向一端側に位置する接続部３に集約したうえで、中継部材４の両側にＬ字状コネクタ３Ａを介して接続できる。これにより、配線に用いられるケーブルの水平方向での延伸距離が短くなるので、水平方向で配線が占有するスペースを増加させることなく配線の取り回しが可能となる。この結果、コンテナ１の設置スペースが不用意に大きくなってしまうことがない。

建築工程が必要となる建屋構造としないで、予め製造したパッケージングを建屋として用いる構成に関しては、特許文献２において開示されている。特許文献２に開示された構成によれば、建築作業が不要なのでこれにかかる経費や時間の低減が可能になる利点が得られる。しかし、特許文献２に開示されている構成では、あくまでもパッケージング内での電気配線を済ませておくことが前提となっているため、パッケージング同士での配線に関する構成は、既存手法と同じように、配線をばらばらで取り出している。従って、パッケージング同士での配線において、その配線を引き出す箇所での占有スペースの問題は未だ残されたままであり、本実施形態における給電システムのように、パッケージングが占有する設置スペースを低減することは期待できない。つまり、本実施形態における給電システムでは、コンテナに設けた接続部の構成を用いることにより、水平方向での配線の占有スペースを抑制している点で大きな効果を得ている。

なお、前述した実施形態における給電システム１００では、コンテナ１の壁面のうちで、凹み部１Ａ１が形成された壁面と反対側の壁面（図２において、符号１Ｄで示す壁面）が、通常のコンテナと同様な壁面であることに限らない。例えば、壁面１Ｄに、開閉扉１Ｄ１を設け、受変電機器ＰＴＥの搬入・搬出などの便宜を図るようにしても良い。また、開閉扉に関しては、コンテナ１の接続部３が位置する面と反対画の面に備えられている既存構造である一対の開閉扉に代えて、図示しないが、受変電機器前方の通路に相当する空間のみを開閉する扉構造とすることも可能である。

本発明は、建て増しや建て替えを要しない既存の荷役用コンテナを受変電設備の建屋として用いるので、建屋構造の場合に比べてコスト低減が図れ、規模の小さい港湾や災害地での急ごしらえによる給電能力達成が可能となる点で利用価値が高い。しかも、コンテナ内の配線ではなく、コンテナ同士での配線に係る配線スペースの増加を抑制できることで、省スペースかつ低コストで給電能力の変化に対応できる点でも利用価値が高いと言える。

１ ＩＳＯ規格ドライコンテナ
１Ａ，１Ｂ，１Ｄ 壁面の一つ
１Ａ１ 凹み部
１Ｄ１ 開閉扉
２ 空調機
２Ａ 室外機
３ 接続部
３Ａ Ｌ字状コネクタ
４ 中継部材
１０ ケーブル支持架台
１０Ａ 支柱
１０Ａ１ 支柱用のベース板
１０Ｂ 支持桟
１０Ｃ フレーム
１０Ｃ１ フレームに固定されたブラケット
２０，２１ パネル部材を成すパンチングメタル
ＰＴＥ 受変電機器
ＣＡ 給電ケーブル
ＤＬ 大径の給電ケーブル
ＮＬ 小径の給電ケーブル

Claims (4)

1. 給電を必要とする機器類あるいは設備に対して商用電源からの電力を受変電して給電する給電システムであって、
   受変電機器を予め収納された既存のＩＳＯ規格ドライコンテナが用いられ、
   該ＩＳＯ規格ドライコンテナは、内部に前記受変電機器の冷却用空調機を備え、該冷却用空調機の室外機を載置固定可能な凹み部が壁面の一部に形成され、前記受変電機器から配線される給電ケーブルを接続可能な接続部が該ＩＳＯ規格ドライコンテナの長手方向一端側に設けられ、
   前記接続部には、前記給電ケーブルが挿入されたＬ字状コネクタが中継部材を介して対向して接続され、受変電された電力の入出力部が構成されていることを特徴とする給電システム。
2. 請求項１に記載の給電システムにおいて、
   前記接続部には、ケーブルを纏めて支持するためのケーブル支持架台が設けられていることを特徴とする給電システム。
3. 請求項１または２に記載の給電システムにおいて、
   前記接続部に設けられているケーブル支持架台は、前記Ｌ字状コネクタから前記給電ケーブルを垂下した状態で把持可能な支持桟を内部に備えた空間を構成する四隅に支柱が立てられたフレーム構造をなし、選択された支柱間には多数の透光部が形成されたパネル部材を配置されていることを特徴とする給電システム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の給電システムにおいて、
   前記ＩＳＯ規格ドライコンテナは、給電電力に対応するように複数個を積み上げ、あるいは並べて配置されることにより、要求される給電電力を賄えるようにしたことを特徴とする給電システム。

Images