KR20150019075A

KR20150019075A - 컨테이너선의 배전시스템

Info

Publication number: KR20150019075A
Application number: KR20130095451A
Authority: KR
Inventors: 이정규; 이광호; 정종환
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-02-25
Also published as: KR102044267B1

Abstract

컨테이너선의 배전시스템이 개시된다, 상기 컨테이너선의 배전시스템은 발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 수전하는 기관실에 구비된 주 전력공급 제어반, 상기 기관실과 별도로 떨어진 곳에 위치한 적어도 하나의 부 전력공급 제어반, 상기 주 전력공급 제어반과 상기 부 전력공급 제어반 사이에 전력 손실을 줄이기 위해 연결되는 고 전압 케이블, 상기 주 전력공급 제어반 또는 부 전력공급 제어반과 인접한 다수의 선내 전기장비를 연결하는 저 전압 케이블을 포함한다.

Description

컨테이너선의 배전시스템{Power distribution system for Containership}

본 발명은 컨테이너선 배전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 수전한 주 전력공급 제어반과 고 전압 케이블로 연결된 부 전력공급 제어반이 선박 내 전기장비에 저 전압 케이블을 통해 전력을 공급하는 컨테이너선의 배전시스템에 관한 발명이다.

일반적으로 선박은 사람이나 화물을 싣고, 물에 떠서 물 위로 이동할 수 있는 구조물이다. 선박은 크기가 크고 수리가 어려우면서도 수명이 길다는 특징이 있다. 초대형 유조선의 경우 길이가 380m, 폭이 68m, 깊이 34m로서, 축구장 3개가 넉넉히 들어가는 면적에 15층 높이에 조타실 높이까지 더하면 20층이 훨씬 넘는 높이가 된다. 대부분의 배는 20년 이상을 사용하면서도 주기관을 비롯하여 대부분의 장비와 배관 등을 교체할 수 없다.

모든 선박는 기관실과 조타실을 고려하여 배치하게 되는데, 조타실은 전방의 시야를 좋게 하기 위해 가능하면 배 앞에 설치하는 것이 좋겠지만, 배 앞 부분에서는 상하운동이 커서 작업이 어렵고 피로가 크므로 뒤쪽이 유리하다.

또한 조타실은 기관실과 가까이 있어야 하는데, 기관실은 프로펠러가 있는 배 뒤편에 설치해야 하므로, 일반 상선의 조타실은 대부분 배 뒤편 가장 높은 곳에 위치한다.

선박의 각 거주구에는 선원들이 일하며 살 수 있도록 업무공간과 취사 및 취침용구 등을 포함한 전등 등과 같은 다양한 전장품들이 설치되어 있다.

그런데 종래의 선박(1000)에서는 도 1 및 도 2와 같이 각층의 거주구(410) 내에 설치되는 전기장비(400)에 연결된 전력선이 기관실(100)의 주 전력공급 제어반(120)으로부터 각층 거주구(410) 내 전기장비(400)까지 케이블의 단절 없이 직접 연결되는 구성으로 되어 있었다.

그러나 이와 같은 구성은 선박(1000)의 기관실(100)에 설치되어 있는 주 전력공급 제어반(120)과 각 층의 전기장비(400)들이 직접 케이블을 통해 연결되어 있으므로 이들 사이에 포설되는 케이블의 가닥 수가 많고, 이에 따른 설치공수 및 기타 부자재의 사용이 많아 소요되는 경비가 많이 들며, 설계 변경이나 각종 전기장비(400)의 위치 변경 등으로 인해 개정작업이 필요할 때 주 전력공급 제어반(120)과 각층의 거주실 내 변경된 전기장비(400) 사이에 다시 배선작업을 실시해야하는 등 많은 어려움이 있었다.

더욱 상세하게는, 도 1은 종래의 선박(1000)의 기관실(100)에 구비된 주 전력공급 제어반(120)의 선박(1000) 내 전기장비(400)에 전력공급을 위한 케이블 배선 블록도이다.

종래의 배전 시스템은 기관실(100) 내 발전기(110)로부터 생산된 고 전압전력(고 전압 전력은 컨테이너 선박(1000)에서 6.6KV를 지칭한다)을 주 전력공급 제어반(120)의 변압기에서 저 전압전력(저 전압 전력은 컨테이너 선박(1000)에서 440V 및 220V를 지칭한다)으로 강압하여 선내 전기장비(400)에 전력을 공급하는 케이블 배선을 나타낸다. 모든 선내 전기장비(400)는 기관실(100) 내 주 전력공급 제어반(120)에 저 전력 케이블로 연결되어 있어서 중앙 집중화된 케이블 배선 방식이다.

도 2는 종래의 선박(1000) 내 전기장비(400)에 전력을 공급하는 케이블 배선 블록도이다.

기관실(100)에는 고 전압 전력을 생산하는 발전기(110)와 생산된 전력을 분배하는 주 전력공급 제어반(120)으로 구성되고, 주 전력공급 제어반(120)은 고 전압 배전반, 저 전압 배전반, 변압기로 구성된다.

고 전압 배전반은 AC 6.6KV 배전반이고, 저 전압 배전반은 AC 440V 배전반, AC 220V 배전반이다. 이러한 여러종류의 배전반이 있는 이유는 선박(1000) 내 전기장비(400)가 AC 220V 전기장비(400), AC 440V 전기장비(400)로 구성되기 때문이다.

변압기는 6.6KV를 440V로 강압시키는 6.6K/450V 거주구(410), 440V를 220V로 강압시키는 440V/220V 변압기(128)가 있다. 6.6K/450V 변압기(124)는 AC 6.6KV 배전반과 AC 440V 배전반 사이에 연결되며, 440V/220V 변압기(128)는 AC 440V 배전반과 AC 220V 배전반 사이에 연결된다.

AC 6.6KV의 배전반은 발전기(110) 및 주 전력공급 제어반(120)의 6.6KV/450V 변압기(124)와 고 전압 케이블(6.6KV)로 연결된다. AC 6.6KV 배전반은 발전기(110)로부터 생산된 전력을 수전하고, 6.6KV/450V 변압기(124)에 전력을 송전한다. 6.6KV/450V 변압기(124)에 의해 강압된 AC 440V 전력은 AC 440V 전기장비(400)에 직접 전력을 공급하거나, 선수에 있는 부선창고(420)의 440V 배전반에 전력을 송전한다. 또한 220V 전기장비(400)에 전력을 공급하기 위해서 440V/220V 변압기(128)에 440V 전력을 송전한다. 440V/220V 변압기(128)에 의해 강압된 전력은 AC 220V 배전반으로 송전되어, 주 전력공급 제어반(120)의 AC 220V 배전반은 선내 모든 AC 220V의 전기장비(400)에 전력을 공급한다.

즉, 종래의 콘테이너선에서는 전기장비(400)의 전원공급은 기관실(100)에 위치한 주 전력공급 제어반(120)에서부터 선내 모든 장비로 급전하므로 기관실(100)에서 선박(1000) 내 전반으로 많은 수의 저 전압 케이블을 포설하여 케이블 중량 문제, 저 전압 송전에 따른 전력손실, 케이블의 설치 비용증가 및 시수(M/H) 증가의 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 고 전압 변압기 혹은 통합 거주구용 배전반을 선박 거주구(410) 등 기관실(100) 외부의 다른 지역에 별도 배치하고, 거주구(410)나 선박 앞 쪽에 위치한 전기장비들을 연결하도록 하면 기관실에서 거주구(410)까지 포설하는 다량의 저 전압 케이블을 소량의 고 전압 케이블로 대체하여 케이블을 절감할 수 있다. 또한 고 전압 케이블을 사용하여 케이블에서 손실되는 전력을 절감할 수 있고, 단락사고에 대비하기 위해 각 구성간 이중 케이블 결선을 시도하여 선박 배전시스템의 안전성을 향상시키는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 컨테이너선의 배전시스템이 제공되며, 상기 컨테이너선의 배전시스템은 발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 수전하는 기관실에 구비된 주 전력공급 제어반과; 주 전력공급 제어반과 부 전력공급 제어반 사이에 연결되고 작은 크기의 전류가 흐르는 고 전압 케이블과; 주 전력공급 제어반 또는 부 전력공급 제어반과 인접한 다수의 선내 전기장비를 연결하는 저 전압 케이블을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 부 전력공급 제어반은 주 전력공급 제어반으로부터 고 전압 케이블을 통해 전송된 고 전압 전력을 저 전압 전력으로 강압시키는 적어도 하나의 변압기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 부 전력공급 제어반은 저 전압 전력을 다수의 선내 전기장비에 분배하는 적어도 하나의 저 전압 배전반을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 전력공급 제어반은 발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 저 전압 전력으로 강압시키는 적어도 하나의 변압기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 주 전력공급 제어반은 저 전압 전력을 다수의 선내 전기장비로 분배하는 적어도 하나의 저 전압 배전반을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 부 전력공급 제어반은 선박의 선수에 위치한 거주구 인근에 별도로 마련될 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 부 전력공급 제어반은 선박의 각 층에 하나씩 배치될 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 기관실은 주 전력공급 제어반과 부 전력공급 제어반 사이의 거리가 최소인 선박의 중심부에 위치할 수 있다.

일 실시예에 따라, 컨테이너선의 배전시스템의 선박의 각 배전반은 스위치가 설치된 이중구조이고, 변압기도 이중으로 설치되며, 고 전압 케이블은 두 개 이상의 선로로 연결된 전력 케이블로 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고 전압 변압기나 혹은 거주구 전용 저 전압 배전반을 선박 거주구에 별도 배치하여 거주구나 선박 앞 쪽에 위치한 전기장비들을 여기에 연결하도록 하면, 기관실에서 거주구까지 포설하는 다량의 저 전압 케이블을 소량의 고 전압 케이블로 대체하여 전선 가격이 절감되고 케이블 설치 인건비가 감소된다.

또한 고 전압 케이블을 사용하여 전력 송전시 전류의 크기가 감소하여 케이블에서 손실전력이 감소하고, 케이블의 이중결선에 의해 단락사고가 발생해도 정전(black-out) 위험이 줄어들기 때문에 선박의 전력시스템 운영의 안정성이 향상된다.

도 1은 종래 컨테이너선의 배전 시스템 구성 블록도이다.
도 2는 종래 컨테이너선의 배전 시스템 전력 계통도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너선 배전 시스템의 구성 블럭도이다.
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너선 배전 시스템의 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컨테이너선 배전 시스템의 전력 계통도이다.
도 6은 본 발명에 따른 부 전력공급 제어반의 전력 계통도이다.
도 7은 본 발명에 따른 부 전력공급 제어반이 설치된 선박의 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 3은 기관실(100) 외부에 부 전력공급 제어반(500)이 설치되어 선내 전기장비(400)에 전력을 공급하는 컨테이너선박 배전시스템 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이 컨테이너 선박은 전기장비에 전력을 공급하기 위해서 기관실에 위치하고 발전기(110)로부터 생산된 전력을 수전하는 주 전력공급 제어반, 선내 전기장비에 전력을 배전하는 부 전력공급 제어반, 주 전력공급 제어반과 부 전력공급 제어반을 연결하는 고 전압 케이블 및 주/부 전력공급 제어반과 전기장비를 연결하는 저 전압 케이블로 구성된다.

기관실에는 전력을 생산하는 발전기(110)와 생산된 전력을 분배하는 주 전력공급 제어반으로 구성된다.

주 전력공급 제어반은 고 전압 배전반, 저 전압 배전반 및 변압기로 구성된다.

고 전압 배전반은 AC 6.6KV 배전반이고, 저 전압 배전반은 AC 440V 배전반 및 AC 220V 배전반이다. 이러한 여러종류의 배전반이 있는 이유는 선박 내 전기장비가 AC 220V 전기장비, AC 440V 전기장비로 구성되기 때문이다. 6.6KV의 배전반은 부 전력공급 제어반과 고 전압 케이블로 연결되어 6.6KV의 전력을 송전한다.

변압기는 6.6KV를 440V로 강압시키는 6.6K/450V 변압기(124), 440V를 220V로 강압시키는 440V/220V 변압기(128)가 있다. 6.6K/450V 변압기(124)는 AC 6.6KV 배전반과 AC 440V 배전반 사이에 연결되며, 440V/220V 변압기(128)는 AC 440V 배전반과 AC 220V 배전반 사이에 연결된다.

부 전력공급 제어반은 저 전압 배전반, 변압기로 구성된다.

저 전압 배전반은 AC 440V 배전반, AC 220V 배전반 있다. 각 배전반은 위에서 설명한 주 전력공급 제어반과 마찬가지로 선내 전기장비가 종류에 따라서 AC 440V, 220V를 사용하기 때문이다.

변압기는 6.6K/450V 변압기(510), 440V/220V 변압기(530)가 있다. 6.6K/450V 변압기(510)는 주 전력공급 제어반과 연결되어 송전되는 고 전압 전력을 바로 강압하여 440V 배전반으로 보낸다. 440V/220V 변압기(530)는 AC 440V 배전반 및 AC 220V 배전반과 연결된다.

주 전력공급 제어반과 부 전력공급 제어반에는 사고를 대비하여 이중구조의 배전반이 있고, 변압기도 이중으로 설치 되어있다.

고 전압 케이블은 6.6KV 크기의 전력이 수용될 수 있고, 기관실 주 전력공급 제어반을 중심으로 발전기(110), 주 전력공급 제어반 내 6.6KV/450V(124) 변압기 및 부 전력공급 제어반 내 6.6KV/450V(510) 변압기와 연결된다. 고 전압 케이블은 단락 사고에 대비하여 이중결선 되어 있으며, 이는 시스템의 안정성 향상에 기여한다. 고 전압 케이블을 저 전압 케이블을 사용하는 경우보다 케이블을 흐르는 전류의 크기가 낮아지기 때문에 케이블의 자체 저항에 의한 전력손실이 절감된다.

저 전압 케이블은 440V 크기의 전력이 수용될 수 있고, AC 440V 배전반, AC 220V 배전반, 6.6KV/450V 변압기(124), 440V/220V 변압기(128) 및 선박 내 전기장비 사이를 연결한다. 고 전압 케이블과 마찬가지로 모든 선박 내 배선은 단락 사고에 대비하여 이중결선이 되어 있고, 이는 시스템의 안전성 향상에 기여한다.

기관실(100) 내 발전기(110)(110)로부터 생산된 고 전압 전력이 주 전력공급 제어반(120)에서 수전하고, 선내 각종 전기장비(400)에 전력을 공급하기 위해서 부 전력공급 제어반(500)과 고 전력 케이블로 연결하여 전력을 송전한다. 이때 종래 발명과의 차이는 기존의 선내 전기장비(400)에 전력을 공급하기 위해서 저 전력 케이블을 주 전력공급 제어반(120)과 직접 연결하여 전력을 공급하였지만, 본 발명은 주 전력공급 제어반(120)에서 부 전력공급 제어반(500)으로 전력을 송전한 후, 부 전력공급 제어반(500)에서 선내 전기장비(400)로 전력을 공급하는 방식에 차이가 있다.

주 전력공급 제어반(120)과 부 전력공급 제어반(500)은 고 전압 케이블(300)로 연결되어 있기 때문에 케이블 비용이 절감되고, 중앙집중화된 케이블 결선방식에서 분기 케이블을 통한 지역화된 간소화 케이블 배선방식에 의하여 케이블의 물량이 대폭 감소하며, 설치하는 시간도 대폭 감소하는 장점이 있다.

주 전력공급 제어반(120)이 위치한 기관실(100)은 선체 하부의 프로펠러가 설치된 선미에 설치될 수 있지만, 때에 따라서 케이블 배선의 최적화를 위해서 선박(1000)의 중심에 위치할 수 있다.

부 전력공급 제어반(500)은 선박(1000) 내 전기장비(400)에 전력을 공급하기 위하여 하나 이상의 위치에 설치될 수 있고, 거주구(410)가 선수에 위치한 선박(1000)의 경우 거주구(410) 인근에 설치되어 거주구(410) 및 부선창고(420) 등의 전기장비(400)에 전력을 공급할 수 있다.

도 4는 기관실(100)에 설치된 주 전력공급 제어반(120)과 부 전력공급 제어반(500)의 케이블 배선을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

기관실에는 고 전압 전력을 생산하는 발전기(110)와 생산된 전력을 분배하는 주 전력공급 제어반으로 구성된다.

주 전력공급 제어반은 고 전압 배전반, 저 전압 배전반, 변압기로 구성된다.

고 전압 배전반은 AC 6.6KV 배전반이고, 저 전압 배전반은 AC 440V 배전반, AC 220V 배전반이다. 이러한 여러종류의 배전반이 있는 이유는 선박 내 전기장비가 AC 220V 전기장비, AC 440V 전기장비로 구성되기 때문이다.

변압기는 6.6KV를 440V로 강압시키는 6.6K/450V 변압기(124)(124), 440V를 220V로 강압시키는 440V/220V 변압기(128)가 있다. 6.6K/450V 변압기(124)는 AC 6.6KV 배전반과 AC 440V 배전반 사이에 연결되며, 440V/220V 변압기(128)는 AC 440V 배전반과 AC 220V 배전반 사이에 연결된다.

AC 6.6KV의 배전반은 발전기(110), 주 전력공급 제어반의 6.6KV/450V 변압기(124) 및 부 전력공급 제어반의 6.6KV/450V 변압기(510)와 고 전압 케이블(6.6KV)로 연결된다. AC 6.6KV 배전반은 발전기(110)로부터 생산된 전력을 수전하고, 주 전력공급 제어반 인근의 전기장비에 전력을 공급하기 위해서 주 전력공급 제어반의 6.6KV/450V 변압기(124)에 전력을 송전하며, 부 전력공급 제어반 인근의 전기장비에 전력을 공급하기 위해서 부 전력공급 제어반의 6.6KV/450V 변압기(510)에 송전한다.

AC 440V 배전반은 6.6KV/450V 변압기(124)로부터 강압된 AC 440V 전력을 AC 440V 전기장비로 공급하고, 440V/220V 변압기(128)로 송전한다.

AC 220V 배전반은 440V/220V 변압기(128)로부터 강압된 AC 220V 전력을 AC 220V 전기장비로 공급한다.

부 전력공급 제어반은 저 전압 배전반, 변압기로 구성된다.

저 전압 배전반은 AC 440V 배전반, AC 220V 배전반이다. 각 배전반은 위에서 설명한 주 전력공급 제어반과 마찬가지로 선내 전기장비가 종류에 따라서 AC 440V, 220V를 사용하기 때문이다.

AC 440V 배전반은 AC 6.6KV 배전반, 부 전력공급 제어반의 6.6KV/450V 변압기(510) 및 AC 440V 전기장비와 저 전압 케이블(AC 440V)로 연결된다. AC 440V 배전반은 6.6KV/450V 변압기(510)로부터 강압된 AC 440V 전력을 수전하고, 부 전력공급 제어반 인근의 AC 440V 전기장비에 전력을 공급하고, 부 전력공급 제어반 인근의 AC 220V 전기장비에 전력을 공급하기 위해서 부 전력공급 제어반의 440V/220V 변압기(530)에 송전한다.

AC 220V 배전반은 440V/220V 변압기(530) 및 AC 220V 전기장비와 저 전압 케이블(AC 220V)로 연결된다. AC 220V 배전반은 440V/220V 변압기(530)로부터 강압된 220V 전력을 수전하고, AC 220V 전기장비로 전력을 공급한다.

주 전력공급 제어반과 부 전력공급 제어반에는 전력계통사고를 대비하여 이중구조의 배전반이 있고, 변압기도 이중으로 설치 되어있어서, 전력계통 운영의 안정성 향상을 도모할 수 있다.

고 전압 케이블은 6.6KV 크기의 전력이 수용될 수 있고, 기관실 주 전력공급 제어반을 중심으로 발전기(110), 주 전력공급 제어반 내 6.6KV/450V 변압기(510) 및 부 전력공급 제어반 내 6.6KV/450V 변압기(510)와 연결된다. 고 전압 케이블은 단락 사고에 대비하여 이중결선 되어 있으며, 이는 시스템의 안정성 향상에 기여한다. 고 전압 케이블을 저 전압 케이블을 사용하는 경우보다 케이블을 흐르는 전류의 크기가 낮아지기 때문에 케이블의 자체 저항에 의한 전력손실이 절감된다.

저 전압 케이블은 440V 및 220V 크기의 전력이 수용될 수 있고, AC 440V 배전반, AC 220V 배전반, 6.6KV/450V 변압기(510), 440/220V 변압기(530) 및 선박 내 전기장비 사이를 연결한다. 고 전압 케이블과 마찬가지로 모든 선박 내 배선은 단락 사고에 대비하여 이중결선이 되어 있고, 이는 시스템의 안전성 향상에 기여한다.

즉, 발전기(110)에서 생산된 전력이 고 전압 케이블(300)을 통해 주 전력공급 제어반(120)의 AC 6.6KV 배전반(122)에 송전되면, AC 6.6KV 배전반은 부 전력공급 제어반(500)의 6.6KV/450V 변압기(510)로 고 전압 전력(6.6KV)을 송전하고, 기관실(100) 인근의 전기장비(200)에 저 전압 전력(220V, 440V)을 공급하기 위해서 고전압 전력을 6.6KV/450V 변압기(124)로 송전한다. 6.6KV/450V 변압기(124)에 의해 변환된 440V 전력은 AC 440V 배전반(126)을 통해서 AC 440V 전기장비(200)로 공급된다. 또한 AC 440V 변압기는 440V/220V 변압기(128)쪽으로 440V 전력을 송전하고, 변환된 AC 220V 전력은 AC 220V 배전반(130)을 통해서 AC 220V 전기장비(200)에 전력이 공급된다.

부 전력공급 제어반(500)은 주 전력공급 제어반(120)의 AC 6.6 KV 배전반(122)에 의해서 송전된 고 전압 전력을 6.6 KV/450V 변압기(510)를 통하여 변환된 AC 440V 전력으로 AC 440V 배전반(520)에 공급한다.

AC 440V 배전반(520)은 선내 AC 440V 전력을 사용하는 전기장비에 저 전압 케이블(430)을 통하여 AC 440V 전력을 공급하고, 440V/220V 변압기(530)에 AC 440V 전력을 송전한다.

440V/220V 변압기(530)에 의해 변환된 AC 220V 전력은 AC 220V 배전반(540)을 통해서 AC 220V 전기장비(402)에 저 전압 케이블(430)을 통해서 공급된다.

도 5는 또 다른 실시예에 따른 부 전력공급 제어반이 설치된 선박 내 전기장비에 전력을 공급하는 전력 계통도이다.

선박의 전력계통 구조가 기관실, 거주구 내 상갑판층 및 선수로 나눠질 수 있다.

기관실은 AC 6.6KV 배전반(122), AC 440V 배전반(126), AC 220V 배전반(130), 6.6KV/450V 변압기(124), 440V/220V 변압기(128) 및 전기장비(400)로 구성된다.

각 배전반은 스위치가 구비된 이중구조로 되어있고, 변압기도 배전반과 대응하여 이중으로 설치되어 있다. 이는 단락사고에 의한 정전(black-out)을 방지하기 위함이다.

기관실 내 AC 220V 배전반에는 화재 감지 패널, PA 메인 유닛, D/Bs 조명, 컨트롤 소스들 등 220V 전압을 사용하는 각 종 전기장비(400)가 연결될 수 있다.

거주구 내 상갑판층은 AC 440V 배전반(520), AC 220V 배전반(540), 6.6KV/450V 변압기(510), 440V/220V 변압기(530) 및 전기장비(400)로 구성된다.

거주구 내 상갑판층의 AC 220V 배전반(540)에는 D/Bs 조명 등 220V 전압을 사용하는 각 종 전기장비(400)가 연결될 수 있다.

선수에는 부선창고(420) 내 AC 440V 배전반(422) 및 AC 220V 배전반(424)이 있다. 부선창고(420) 내 AC 440V 배전반(422)에는 시동 갑판 장비가 연결될 수 있고, 단락사고에 대비하여 스위치로 연결된 이중구조로 구성되어있다. AC 220V 배전반은(424) D/Bs조명이 연결될 수 있다.

즉, 주 전력공급 제어반의 AC 6.6KV 배전반(122)에서 전력을 수신한 후 두 개의 고 전압 케이블(300) 선로를 통해 6.6KV/450V 변압기(510)로 전력이 송전되고, 변환된 440V 저 전압 전력은 AC 440V 저 전압 배전반(520)을 통해 거주구 및 선수에 있는 전기장비(400)에 전력을 공급한다. 또한 AC 440V 배전반(126)은 440V/220V 변압기(128)로 440V 전력을 송전하여 AC 220V 배전반(130)에 강압된 220V 전력을 보낸다. AC 220V 배전반(130)은 저 전압 케이블(160)로 연결된 전기장비(400)에 전력을 공급한다.

부 전력공급 제어반도 마찬가지로 6.6KV/450V 변압기(510)에서 고 전압 전력을 강압하여 AC 440 배전반(520)으로 송전한 후, AC 440V 배전반(520)은 저 전압 케이블(430)로 연결된 AC 440 전기장비(400)로 전력을 공급한다. 또한 AC 440V 배전반(520)은 440V/220V 변압기(530)로 전력을 송전하여, 강압된 220V 전력이 AC 220V 배전반(540)으로 공급된다. AC 220V 배전반(540)은 D/Bs 조명과 같은 AC 220V 전기장비(400)로 전력을 공급하게 된다.

각 송전라인은 단락사고에 대비하여 2개 이상의 결선으로 되어 있고, AC 6.6KV 배전반과 연결되는 장비들은 고 전압 케이블(AC 6.6KV)로 연결되며, 이외의 나머지 장비들은 저 전압케이블(AC 220V, 440V)로 연결된다.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 부 전력공급 제어반에서 AC 440V 배전반(520) 및 AC 22배전반(540)을 통해 선내 전기장비(400)로 전력을 공급하는 배선도이다.

부 전력공급 제어반은 AC 440V 배전반(520), AC 220V 배전반(540), 6.6KV/450V 변압기(510), 440V/220V 변압기(530) 및 전기장비(400)로 구성된다. 도 6은 AC 440V 배전반(520) 및 AC 220V 배전반(540)에 의해 전력을 공급받는 전기장비(400)의 예시를 나타낸다.

부 전력공급 제어반의 AC 440 배전반(520)에서 선내 440V의 전기장비(400)에 전력을 공급하고, 440/220V의 변압기(530)를 통해 변환된 전력이 AC 220V 배전반(540)으로 송전되어 GMDSS, 항해 조명 패널, W/H Console, 지역 소방 관리, 관제탑, D/Bs 조명 등에 전력이 공급된다. 이상 예시한 전기장비(400)들 외에 220V 또는 440V를 사용하는 전기장비(400)가 추가로 연결될 수 있다.

도 7은 선박을 위에서 바라본 평면도이다. 선수를 기준으로 좌현과 우현에 각각 부 전력공급 제어반이 위치할 수 있으며, 각각 440V, 220V 배전반 및 변압기 등을 포함할 수 있다.

또한 부 전력공급 제어반은 전력 케이블 배설의 최적화를 위해서 선박의 각 층별로 위치할 수 있으며, 좌현과 우현에 한정되어 배치되지 않고 각 층의 중앙에 위치할 수 있다.

Claims

발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 수전하는 기관실에 구비된 주 전력공급 제어반;
상기 기관실과 별도로 떨어진 곳에 위치한 적어도 하나의 부 전력공급 제어반;
상기 주 전력공급 제어반과 상기 부 전력공급 제어반 사이에 전력 손실을 줄이기 위해 연결되는 고 전압 케이블; 및
상기 주 전력공급 제어반 또는 부 전력공급 제어반과 인접한 다수의 선내 전기장비를 연결하는 저 전압 케이블을 포함하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 부 전력공급 제어반은 상기 주 전력공급 제어반으로부터 상기 고 전압 케이블을 통해 전송된 고 전압 전력을 저 전압 전력으로 강압시키는 적어도 하나의 변압기를 포함하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 부 전력공급 제어반은 상기 저 전압 전력을 상기 다수의 선내 전기장비에 분배하는 적어도 하나의 저 전압 배전반을 포함하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 주 전력공급 제어반은 상기 발전기로부터 생산된 고 전압 전력을 저 전압 전력으로 강압시키는 적어도 하나의 변압기를 포함하는 컨테이너선의 배전시스템
청구항 4에 있어서,
상기 주 전력공급 제어반은 상기 저 전압 전력을 상기 다수의 선내 전기장비로 분배하는 적어도 하나의 저 전압 배전반을 포함하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 부 전력공급 제어반은 선박의 선수에 위치한 거주구 인근에 별도로 마련된 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 부 전력공급 제어반은 선박의 각 층에 하나씩 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 배전시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 주 전력공급 제어반과 상기 부 전력공급 제어반 사이의 거리를 최소화하기 위해 상기 기관실은 선박의 중심부에 위치한 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 배전시스템
청구항 1에 있어서,
상기 고 전압 케이블은 단락사고에 대비한 두 개 이상의 선로로 연결된 전력 케이블인 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 배전시스템.