KR20240019243A - 이중 흡입구가 있는 고전압 해안 연결 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해안측으로부터의 전기 공급과 항구에 있는 선박(1004)을 연결하기 위한 고전압 해안 연결(HVSC) 시스템(1)에 관한 것이다. 시스템(1)은 적어도 하나의 제1 연결 소자(3)를 포함하는 제1 흡입구(5004) 및 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')를 포함하는 제2 흡입구(5004')를 포함하며, 제2 흡입구(5004')는 제1 흡입구(5004)와 전기적으로 연결된다. 적어도 하나의 제1 연결 소자(3)와 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')는 육상 전기를 공급하기 위한 전원 공급 장치 소자(4)에 연결 가능하다. 시스템(1)은 제1 흡입구(5004) 및 제2 흡입구(5004')와 전기적으로 연결되는 안전 회로 소자를 더 포함한다. 시스템(1)은 적어도 하나의 제1 연결 소자(3) 또는 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')에 연결될 수 있는 적어도 하나의 보호 소자(7)를 더 포함하며, 어느 연결 소자(3, 3')든 전원 공급 장치 소자(4)에 연결되어 있지 않다. 적어도 하나의 보호 소자(7)는 안전 회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있는 안전 루프를 포함한다.

Description

이중 흡입구가 있는 고전압 해안 연결 시스템

본 발명은 항구에 있는 선박을 해안측으로부터의 전기 공급에 연결하기 위한 고전압 해안 연결 (HVSC) 시스템, 및 그러한 HVSC 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다.

육상 전원은 대체 해상 전원(Alternative Maritime Power, AMP) 또는 냉간 다림질과 같은 다양한 이름으로도 알려져 있으며, 이를 통해 부두 또는 건선거에 있는 선박이 보조 엔진을 끈 상태에서, 해안 쪽 전기를 사용하여 조명, 환기, 통신, 카고 펌프 및 기타 중요 장비와 같은 선상 전기 시스템에 전원을 공급하게 해 준다. 이러한 선박은 육상 전원 공급 장치에 연결될 수 있으므로 선박 운항이 중단 없이 진행될 수 있으며, 보조 엔진에서 발생하는 디젤 배출을 제거하여 주변 환경 오염과 연료 소비가 감소하므로 환경 친화적이다. 전기는 항구의 변전소를 통해 지역 전력망으로부터 나오고 선박의 해안 전원 시스템에 있는 특수 전원 커넥터에 연결된다.

해안과 선박 사이의 전기 연결은 고전압 해안 연결(HVSC)로 알려져 있다. 육상 전기 공급과 호환되도록, 선박은 일반적으로 선박의 좌현과 우현 양쪽에 흡입구를 갖추고 있다. 이러한 배치는 일반적으로 이중 고전압 해안 연결 해결책으로 지칭된다. 선박의 양쪽 측면에 흡입구를 배치하는 이유는 선박이 어느 쪽이든 정박소를 향하여 정박할 수 있도록 하기 위함이다. 흡입구는 해안 측으로부터 전원 케이블에 부착된 플러그가 연결되는(해안에서 선박으로) 소켓 형태일 수 있는 적어도 하나의 연결 소자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 흡입구는 플러그가 장착된 케이블을 암 소켓에 연결되는 부두 쪽으로 하강시키는(선박에서 해안으로) 케이블 릴 형태일 수 있다. 연결 소자의 수는 선박 유형과 전력 소비량에 따라 다르다. 따라서, IEC 80005-1 표준에 따르면, 선박이 롤온/롤오프(Ro-Ro) 선박일 때, 통상적으로 각 측면에 하나의 연결 소자가 배치되는 반면, 컨테이너 선박은 각 측면에 두 개의 연결 소자가 있고, 크루즈 선박은 각 측면에 복수의 연결 소자가 있다.

정박소를 향하는 선박 측면의 흡입구는 해안에서 선박으로 또는 선박에서 해안으로 공급되는 케이블에 의해 육상 전원 공급 장치에 연결되어 있음이 직관적으로 이해된다. 이러한 배치에 의해 육상 전원 공급 장치에 연결되지 않은 흡입구를 포함하여 전체 전기 회로에 전원이 공급된다. 흡입구에 쉽게 접근할 수 있으므로, 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구는 잠재적인 전기 위험이 있다.

일반적인 이중 해안 연결 해결책에서는, 흡입구측 부품의 전력 공급이 육상 전기 공급 장치에 연결되지 않는 것을 방지하기 위해,선박의 두 흡입구가 서로 전기적으로 분리된다.

그러한 해결책 중 하나는 차단기로 전기적으로 절연될 수 있는 두 개의 흡입구를 제공하는 것이다. 차단기들은 연동되어, 결코 동시에 닫힐 수 없다. 또 다른 옵션은 해안 연결 배전반 외부에 수동 스위치를 배치하여 전기적으로 절연된 두 개의 흡입구를 사용하는 것이다. 이 해결책은 차단기를 사용하는 것보다 더 유리하며 선박에 끌어당겨지는 케이블의 양을 줄여준다. 그러나 위에서 언급한 두 해결책 모두 빈번한 서비스를 필요로 하는 고가의 구성 요소를 포함한다는 단점이 있다.

위의 관점에서, 기존 해결책의 단점을 제거하고, 간단하고 비용 효율적이며, 육상 전기 공급에 대한 안전한 연결을 제공하는 이중 고전압 해안 연결 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

중국 등록특허공보 제204012103호 (2014.12.10 등록)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 이중 흡입구가 있는 고전압 해안 연결 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은, 항구에 있는 선박(1004)을 해안측으로부터의 전기 공급에 연결하기 위한 고전압 해안 연결(HVSC) 시스템(1)에 있어서, 적어도 하나의 제1 연결 소자(3)를 포함하는 제1 흡입구(5004); 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')를 포함하고, 상기 제1 흡입구(5004)와 전기적으로 연결되는 제2 흡입구(5004'); 상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3) 및 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')는 육상 전기 공급용 전원 공급 장치 소자(4)에 연결가능하고, 상기 제1 흡입구(5004) 및 상기 제2 흡입구(5004')와 전기적으로 연결되는 안전 회로 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3) 또는 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')에 연결될 수 있는 적어도 하나의 보호 소자(7)를 더 포함하며, 어느 연결 소자(3, 3')든 상기 전원 공급 장치 소자(4)에 연결되지 않고, 상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 상기 안전 회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있는 안전 루프를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선박은, 상술한 고전압 해안 연결 시스템을 포함하는 선박일 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단하고 비용이 절감될 수 있는 이중 고전압 해안 연결 시스템을 구현할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 HVSC 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 HVSC 시스템의 개략도이다.
도 5는 보호 소자로서 절연 플러그를 갖춘 컨테이너 선박의 안전 회로 소자 원리를 보여준다.
도 6a 및 6b는 컨테이너 선박용 안전 회로 소자 연결을 갖춘 절연 플러그를 묘사한다.
도 7은 보호 소자로서 절연 플러그를 갖춘 RoRo 선박의 안전 회로 소자 원리를 보여준다.

위의 관점에서, 본 발명은 항구에 있는 선박을 해안측으로부터의 전기 공급에 연결하기 위한 이중 흡입구를 갖춘 고전압 해안 연결(HVSC: High Voltage Shore Connection) 시스템을 제공한다. 본 발명의 맥락에서, "고전압"이라는 용어는 적어도 1kV의 전압을 포함한다. 선박은 컨테이너 선박, 크루즈 선박, 페리, 롤온 롤오프(RoRo) 선박, 롤온 롤오프 여객(RoPax) 선박, 유조선, 격납고 선박 등과 같이 당업계에 알려진 임의의 유형일 수 있다. 본 발명의 시스템은 바람직하게는 선박의 좌현측에 배치되는 제1 흡입구를 포함한다.

대안적으로, 제1 흡입구는 선박의 전방 측에 또는 선박의 후미 측에 배치될 수 있다. 제1 흡입구는 적어도 하나의 제1 연결 소자를 포함한다. 연결 소자의 수는 선박의 유형과 필요한 전압에 따라 다르며 국제 표준(ISO/IEC/IEEC 80005-1)에 의해 결정된다.

본 발명의 HVSC 시스템은 제2 흡입구를 더 포함하며, 바람직하게는 제1 흡입구가 배치되는 선박 측면의 반대되는 선박 측면에 배치된다. 따라서, 제1 흡입구가 좌현에 배치될 때, 제2 흡입구는 바람직하게는 선박의 우현에 배치된다. 전술한 바와 같이, 이러한 구성은 선박의 어느 측면이 정박소를 향하고 있는지에 관계없이 상기 선박의 육상 전기 공급 장치의 연결을 허용한다. 제2 흡입구는 적어도 하나의 제2 연결 소자를 포함한다. 일반적으로 제2 연결 소자의 수는 제1 연결 소자의 수와 동일하다. 제2 흡입구는 제1 흡입구와 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 흡입구 및 제2 흡입구 중 어느 하나가 육상 전원 공급 장치에 연결되면, 육상 전원 공급 장치에 연결되지 않은 제1 흡입구와 제2 흡입구 중 다른 하나에도 전원이 공급된다.

본 발명은 육상 전원 공급 장치에 연결되지 않은 흡입구를 분리하기 위해 배치된 전기 차단기에 대한 필요성을 제거하여, 비용 효율적이고 간단한 HVSC 시스템을 제공하는한다는 점에 유의해야 한다.

적어도 하나의 제1 연결 소자와 적어도 하나의 제2 연결 소자는 육상 전기를 공급하기 위한 전원 공급 장치 소자에 연결 가능하다. 전원 공급 장치 소자는 육상 전원망에 연결된다. 전원 공급 장치 소자는 해안 전원 케이블(해안-선박 연결)을 종료하거나 HVSC 콘센트(선박-해안 연결)로 배치될 수 있다.

본 발명의 HVSC 시스템은 제1 흡입구 및 제2 흡입구와 전기적으로 연결되도록 배치된 HVSC 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 HVSC 시스템은 HVSC 배전반과 전기적으로 연결되도록 배치된 HVSC 차단기를 더 포함할 수 있다. HVSC 차단기는 선박 주배전반의 일부일 수 있다. 전력은 HVSC 시스템에서 선박 주배전반으로 공급된다.

본 발명에 따른 HVSC 시스템은 상기 제1흡입구 및 상기 제2흡입구와 전기적으로 연결되는 안전 회로 소자를 더 포함한다. 여기서 "전기적으로 연결된"이라는 용어는 무선 및 유선 연결을 모두 포함하는 것으로 이해된다. 이러한 안전 회로 소자는 IEC-80005-1 표준에 따라 배치될 수 있으며 해안에서 선박까지 안전한 내장 전기 루프를 구성할 수 있다. 등전위 본딩 손실, 높은 케이블 장력 또는 잔여 케이블 길이의 부족, "안전 회로 파일럿 루프" 오류, 비상 정지 시스템의 수동 작동, 통전중 플러그 분리, 흡입 박스의 개방 등과 같은 결함이 발생하는 경우, 루프는 개방되고, 비상 정지가 해안과 선박 모두에서 개시된다.

육상 전원 공급 장치에 연결된 흡입구를 이하 "플러그가 꼽힌 흡입구"라고 하고, 육상 전원 공급 장치에 연결되지 않은 흡입구를 이하 "플러그가 뽑힌 흡입구"라고 지칭될 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구는 잠재적인 전기 위험을 구성하므로 제거되어야 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 HVSC 시스템은 적어도 하나의 제1 연결 소자 또는 적어도 하나의 제2 연결 소자에 연결될 수 있는 적어도 하나의 보호 소자를 포함하며, 어느 연결 소자든 전원 공급 장치 소자에 연결되지 않는다. 본 발명의 맥락에서 "연결될 수 있는"이라는 용어는 전기적 연결이 이루어지는 것으로 이해된다. 보호 소자에 존재할 수 있는 전원 접점은 안전 회로 소자에 전기적으로 연결되지 않고 오히려 절연된다는 점에 유의해야 한다.

본 발명의 적어도 하나의 보호 소자는 적어도 하나의 제1 연결 소자 또는 적어도 하나의 제2 연결 소자에 대한 접근을 차단하도록 배치되며, 어느 연결 소자든 전원 공급 장치 소자에 연결되지 않는다. 즉, 적어도 하나의 보호 소자는 플러그가 뽑힌 흡입구에 대한 접근을 차단하도록 배치된다. "접근을 차단하다"라는 용어는 사람, 동물 또는 기계가 직접적으로, 예를 들어 접촉하여, 또는 간접적으로, 예를 들어 도구를 사용하여, 연결 소자와 물리적 접촉을 설정할 수 없음을 의미한다.

HVSC 시스템의 안전성을 더욱 향상시키기 위해, 적어도 하나의 보호 소자는 안전 회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있는 안전 루프를 포함한다. 안전 회로 소자와 안전 루프 사이의 연결은 유선 또는 무선일 수 있다. 이러한 안전 루프는 보호 소자 내부의 와이어 루프일 수 있다. 보호 소자에 안전 루프를 연결함으로써, 보호 소자가 제거되고 플러그가 뽑힌 흡입구의 전원 공급 부품에 접근하기 전에 HVSC 시스템이 작동하도록 보장된다.

보호 소자의 수는 연결 소자의 수와 동일할 수 있다. 대안적으로, 보호 소자의 수는 연결 소자의 수보다 클 수 있다.

선박은 IEC 80005-1에 따른 필수 표준 안전 회로를 포함할 수 있으며, 안전 회로 소자는 안전 회로와 연동되도록 배치될 수 있다.

적어도 하나의 제1 연결 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자는 임의의 적합한 유형일 수 있다. 적어도 하나의 제1 연결 소자와 적어도 하나의 제2 연결 소자는 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 복수의 제1 연결 소자가 존재하는 경우, 복수의 제1 연결 소자 내의 제1 연결 소자는 동일하거나 상이할 수 있다. 유사하게, 복수의 제2 연결 소자가 존재할 때, 복수의 제2 연결 소자 내의 제2 연결 소자는 동일하거나 상이할 수 있다. 적어도 하나의 제1 연결 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 연결 소자는 암형 연결 소자일 수 있다. 암형 연결 소자는 소켓일 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 보호 소자는 절연 플러그와 같은 수형 보호 소자이다. HVSC 시스템이 제1 흡입구와 제2 흡입구 중 하나를 육상 전원 공급 장치에 연결하여 전원을 공급받을 때, 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구의 암형 연결 소자가 수형 보호 소자에 연결된다.

대안적으로, 적어도 하나의 제1 연결 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 연결 소자는 수형 연결 소자일 수 있다. 수형 연결 소자는 플러그일 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 보호 소자는 절연 소켓과 같은 암형 보호 소자이다. HVSC 시스템이 제1 흡입구 및 제2 흡입구 중 하나를 육상 전원 공급 장치에 연결하여 전원을 공급받을 때, 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구의 수형 연결 소자가 암형 보호 소자에 연결된다.

부적절하거나 잘못된 연결의 위험을 제거하기 위해, 연결 소자 및 대응하는 보호 소자는 유사한 식별 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 소자 및 대응하는 보호 소자는 동일한 색상을 가질 수 있다.

적어도 하나의 보호 소자는 전기적으로 분리(절연) 물질을 포함할 수 있으며, 인간이나 동물이 보호 소자와 의도치 않게 접촉하게 되는 경우 감전으로부터 보호될 수 있다. 특히, 보호 소자는 전원 케이블이 정상적으로 연결된 절연 슬리브내에 몰딩 컴파운드로 채워진 절연 플러그와 같은 수형 보호 소자일 수 있다. 절연 플러그의 끝은 폴리옥시메틸렌 플라스틱 막대로 닫혀 있을 수 있다. 절연 플러그는 케이블이 연결된 표준 플러그와 동일한 IP 등급을 가질 수 있다. 특히, 적어도 하나의 보호 소자는 IEC 80005-1 표준에 따른 플러그이며, IEC 62613-2 표준을 더 참조하면 된다. 이러한 구성에 의해, 플러그가 뽑힌 흡입구에도 플러그가 꼽힌 흡입구에 대한 것처럼 동일한 유입 보호가 제공된다.

위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 보호 소자는 전원이 공급된 흡입구를 접근으로부터 밀폐/분리하고, 해안 측에서 선박에 전원이 공급될 수 있도록 안전 회로 소자를 폐쇄하는 데 사용된다. 또한 보호 소자는 먼지와 습기가 연결 소자에 유입되는 것을 방지한다. 또한, 보호 소자가 전기적 공간거리 및 연면 거리에 대한 규칙을 준수하기 위해 필요하다. "공간거리"라는 용어는 두 도체 사이의 공기 중 최단 거리를 의미하고, "연면"이라는 용어는 절연 물질의 표면을 따라 다른 도체까지의 최단 거리를 의미한다. 전압이 높을수록 거리는 더 커진다.

종래의 수형 보호 소자에 있는 절연 슬리브 자체의 길이는 위에서 언급한 거리를 준수하기에 충분할 수 있다. 그러나, 보호 소자를 몰딩 컴파운드로 채우고 보호 소자를 캐비닛에 밀폐함으로써, 전원이 공급된 흡입구와 의도치 않게 접촉할 위험이 제거된다.

본 발명에 따르면, HVSC 시스템은 연결 소자 부근에 배치된 적어도 하나의 보안 소자를 포함할 수 있다. 그러한 보안 소자는 연결 소자로부터 0cm 내지 30cm의 거리에 배치될 수 있다. 이러한 거리는 사람이나 동물의 감전사를 방지하는 데 충분한 것으로 간주될 수 있다. 특히, 보안 소자는 래치일 수 있다. 즉, 보호 소자에 연결된 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구는 래치를 포함하는 구획 내에 포함될 수 있으며, 여기서 래치는 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구에 대한 접근을 차단하여 전기적 위험을 제거한다. 보안 소자는 사용자에게 청각적 및/또는 시각적으로 인지 가능한 신호를 제공하도록 배치되어, HVSC 시스템에 전원이 공급되는 동안, 사용자는 보안 소자와 상호 작용할 수 있어야 한다. 또한, 보안 소자는 보안 소자가 변위되면 HVSC 시스템이 정지되도록 안전 회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 실시예는 전원이 공급된 채 플러그가 뽑힌 흡입구에 대한 접근이 보호 소자와 보안 소자 모두에 의해 차단되기 때문에 안전성이 향상된다는 이점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 제1 흡입구와 제2 흡입구는 병렬 전기 연결로 배치함으로써, 양쪽 흡입구의 전압이 동일해질 수 있다.

대안적으로, 또는 추가적으로, 보안 소자는 보호 소자와 인간, 동물 또는 기계의 존재 또는 접촉시 신호를 생성하고, 그러한 신호의 검출시 전원 차단을 시작하도록 배치된 센서일 수 있다. 보안 소자는 보호 소자가 연결 소자에 연결되면 보호 소자를 제 위치에 고정하도록 배치된 손잡이일 수도 있다. 보안 소자는 전원 차단 절차의 활성화에 따라 동작하는 경보 소자가 수반될 수 있다. 이러한 경보 소자는 전력 차단 프로세스가 시작되었음을 사용자에게 알리는 램프, 사이렌, 문자 메시지 또는 이들의 조합일 수 있다.

전술한 바와 같이, 안전 소자는 안전 회로 소자의 일부일 수 있다. 또한, 안전 회로 소자가 고장나면, 그에 따라 해안 측과 선박 측의 안전 시스템에 통보된다.

전술한 바와 같이, 전원 공급 장치 소자는 해안 전원 케이블에 부착될 수 있다. 이러한 구성은 해안-선박 연결이라고 지칭된다. 대안적으로, 전원 공급 장치 소자는 HVSC 콘센트(선박-해안 연결)로서 배치될 수 있다. 전원 공급 장치 소자는 육상 전원망에 연결된다.

선박-해안 연결이 사용될 때, 제1 흡입구와 제2 흡입구 중 적어도 하나는 선박 전원 케이블을 포함하는 적어도 하나의 케이블 릴의 형태일 수 있다. 선박 전원 케이블은 HVSC 콘센트와 같은 전원 공급 장치 소자에 전기적으로 연결될 수 있다. 선박 전원 케이블의 다른 쪽 끝은 연결 소자에 연결될 수 있다.

때로는 선박의 각 측면에 있는 케이블 릴을 모바일 연결 해결책으로 교체하는 것이 바람직할 수도 있다. 이 경우, 컨테이너에는 제1 케이블 릴과 제2 케이블 릴이 배치될 수 있다. 전원 공급 장치 소자에 부착되도록 배치된 선박 전원 케이블을 포함하는 제1 케이블 릴은 선박 전원 케이블이 두 개의 반대 방향으로 연장될 수 있도록 배치된다. 제2 케이블 릴은 일단이 제1 케이블 릴에 연결되고, 타단이 연결 소자에 연결되는 연결 전원 케이블을 포함한다. 이러한 선박-해안 연결 해결책은 선박의 어느 쪽이 정박소를 향하고 있는지에 따라, 컨테이너가 예를 들어 선박의 좌현측과 우현측 사이에서 쉽게 이동할 수 있기 때문에 큰 유연성을 제공한다.

본 발명의 HVSC 시스템은 기존 규정 및 표준을 준수할 수 있는 것으로 이해된다. 또한, HVSC 시스템은 정상적인 작동 상황에서 항구 내 활동이나 선박 활동으로 인해 손상될 수 없는 지역에 위치해야 한다. HVSC 시스템은 정상적인 작동 상황에서 계류된 선박의 움직임으로 인해 발생하는 힘, 모멘트 및 변형과 호환되어야 한다.

위에서 설명한 HVSC 시스템은 접지 소자, 회로 차단기, 하강 (또는 절연) 변압기 및 관련한 계측과 같은 추가 구성 요소를 포함할 수 있다는 것이 암묵적으로 이해된다.

본 발명은 또한 전술한 바와 같은 HVSC 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다. 본 발명에 따른 선박은 제1 흡입구 및 제2 흡입구에 전기적으로 연결되고 육상 전력을 분배하도록 배치되는 주 선박 배전반을 더 포함할 수 있다. 주 선박 배전반은 전력원으로부터의 전력을 선상 전력 소비자에게 분배하도록 배치된다. 그 다음, HVSC 차단기는 주 선박 배전반 상에 배치될 수 있다. HVSC 배전반은 일측의 제1 흡입구와 제2 흡입구, 타측의 주 선박 배전반 사이에 배치될 수 있다. HVSC의 전원은 HVSC 차단기를 통해 주 선박 배전반으로 공급된 후 분배된다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 HVSC 시스템을 도시한다.

도 1에서, 선박(100)은 제1 흡입구(500)가 정박소(200)를 향하도록 정박소(200)에 계류된다. 정박소(200)는 해안 전원 공급 장치(300)와 케이블 관리 시스템(400)이 장착되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 흡입구(500)는 해안 전원 공급 장치(300)에 연결되어, HVSC 배전반(600) 및 선박 배전반(700)을 통해 선상의 소비자에게 전기를 제공한다. 도 1에서 알 수 있듯이, 선박(100)은 제2 흡입구를 갖지 않으며, 따라서 의도하지 않은 감전사의 위험은 존재하지 않는다. 도 1에 도시된 실시예는 제1 흡입구(500)를 포함하는 선박의 측면이 정박소를 향해야 하기 때문에 선박을 계류할 가능성이 다소 제한된다는 단점이 있다.

종래 기술에 따른 또 다른 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 선박(1001)은 제1 흡입구(5001) 및 제1 흡입구(5001)에 대해 선박(1001)의 반대측에 배치된 제2 흡입구(5001')를 포함한다. HVSC 배전반은 선박 배전반(7001)에 연결되는 흡입구를 선택하기 위한 스위치(8001)를 포함한다. 위에서 언급된 바와 같이, 스위치 (8001) 는 고가의 구성요소이며, 따라서 시스템에 전반적인 비용이 추가된다.

도 3은 종래 기술에 따른 또 다른 실시예를 도시한다. HVSC 배전반(6003)은 제2 흡입구(5003')가 제1 흡입구(5003)로부터 전기적으로 분리되도록 작동될 수 있는 2개의 스위치를 포함한다. 상기와 유사하게, 이 실시예는 다수의 스위치를 필요로 한다는 단점이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 HVSC 시스템을 도시한다.

선박(1004)은 제1 흡입구(5004)가 해안 전원 공급 장치(3004)에 연결되도록 정박소(2004)에 계류되어 있다. 케이블 관리 시스템은 해안 측이나 선박 측에 배치될 수 있다. 제1 흡입구(5004)는 제2 흡입구(5004')에 전기적으로 연결된다. HVSC 배전반(6004)은 단 하나의 HVSC 전기 기계 스위치(8004)를 포함하여 간단하고 비용 효율적인 시스템의 이점을 제공한다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 해안 전원 공급 장치(3004)로부터 선박(1004)으로의 전원 공급을 가능하게 하기 위해, 제2 흡입구(5004')의 연결 소자는 보호 소자(7)에 연결된다. 전술한 바와 같이, 보호 소자(7)에 존재하는 안전 루프는 보호 소자(7)가 제2 흡입구(5004')의 연결 소자에 연결될 때 HVSC 시스템의 안전 회로 소자와 전기적으로 연결되어, 안전 회로 소자를 폐쇄하게 된다. 안전 회로 소자가 폐쇄되면 해안 전원 공급 장치의 전력이 선박(1004)으로 전달될 수 있다.

도 5는 컨테이너 선박의 HVSC 시스템을 위한 안전 회로 소자(20)를 도시한다.

암형 소자인 제1 연결 소자(103)는 역시 암형 소자인 전원 공급 장치 소자(104)에 연결된다. 제1 연결 소자(103)와 전원 공급 장치 소자(104)는 양단에 수형 접점을 갖는 케이블에 의해 상호 연결된다. 안전 회로 소자(20)는 제1 흡입구(5004) 및 제2 흡입구(5004')에 전기적으로 연결된다. 이러한 안전 회로 소자(20)는 IEC-80005-1 표준에 따라 배치될 수 있으며 해안에서 선박까지 안전한 전기 배선 루프를 구성할 수 있다. 등전위 본딩 손실, 높은 케이블 장력 또는 잔여 케이블 길이 부족, "안전 회로 파일럿 루프" 오류, 비상 정지 시스템의 수동 작동, 통전중 플러그 분리, 흡입 박스의 개방 등과 같은 결함이 발생하는 경우, 루프는 개방되고, 비상 정지가 해안과 선박 모두에서 개시된다.

안전 회로 소자(20)는 복수의 안전 측정 접점(112), 예를 들어 비상 브레이크, 도어 센서 등을 포함하는 해안측 안전 루프(110)를 포함한다. 또한, 안전 회로 소자(20)는 복수의 안전 조치 접점을 포함하는 선박 측 안전 루프(111)를 더 포함한다.

HVSC 시스템의 안전성을 더욱 향상시키기 위해, 보호 소자(107)는 전술한 안전 회로 소자(20)와 전기적으로 연결되는 안전 루프를 포함한다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 보호 소자(107)의 수형 접점(107')은 암형 연결 소자(103')에 연결된다. 이러한 안전 루프는 보호 소자 내부의 와이어 루프이며, 이 실시예에서는 각 절연 플러그의 각각의 핀 P1과 P2 사이에서 연장된다. 보호 소자내의 안전 루프를 연결함으로써 보호 소자(107)가 제거되기 전에 HVSC 시스템(20)이 작동하고, 플러그가 뽑힌 흡입구의 전원 공급 부품에 접근할 수 있게 되는 것이 보장된다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 보호 소자(30)의 가능한 실시예를 도시한다.

보호 소자(30)는 2개의 절연 플러그 형태이다. 도 6a에 도시된 절연 플러그는 IEC 62613-2 "HVSC 플러그 및 소켓 콘센트"에 따라 제작된 원래 플러그를 맞춤화하여 제작된다.

도 6b에서 보여지는 안전 회로 소자 핀들(P1, P2)은 케이블을 통해 한 플러그에서 다른 플러그로 연결된다. 핀들(L1, L2, L3, E, P3)은 사용되지 않는다.

플러그들(31, 32)는 전원 케이블이 정상적으로 연결되는 절연 슬리브(P1, P2, P3)에 몰딩 화합물로 채워진다. 절연 플러그의 끝은 안전 회로 소자 케이블용 케이블 샘이 있는 폴리옥시메틸렌 플라스틱 막대로 닫혀 있다. 절연 플러그(31, 32)는 케이블이 부착된 표준 플러그와 동일한 IP 등급을 가질 것이다.

마지막으로, 도 7은 도 5에 도시된 구성과 유사한 실시예를 도시한다.

그러나, 도 7에서 각각의 제1 흡입구와 제2 흡입구는 각각 하나의 암형 연결 소자(103, 103')를 포함한다. 안전 회로 소자 핀들(P1, P2)뿐만 아니라 보호 소자의 핀들(P3, P4)은 각각 서로 연결된다. 보호 소자(107)의 핀들(P1-P4)은 제2 연결 소자(103')에 연결된다. 도 7의 오른쪽 부분은 보호 소자 내부의 핀을 나타낸다. 핀들 (L1-L3)은 전원 핀이고, 핀(E)은 접지이며, 핀들(P5-P7)은 본 발명의 HVSC 시스템에서 사용되지 않는다. 제1 연결 소자(103)는 수형 전원 공급 장치 소자(104)에 연결된다. 전원 공급 장치 소자의 전원 공급 라인이 도 5 및 도 7에는 도시되지 않고 오히려 안전 회로가 도시된다는 점에 유의해야 한다.

본 발명이 다양한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 상세한 설명은 예시적인 것으로 간주되고, 모든 등가물을 포함하는 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위를 정의하려는 의도이다.

Claims (15)

1. 항구에 있는 선박(1004)을 해안측으로부터의 전기 공급에 연결하기 위한 고전압 해안 연결(HVSC) 시스템(1)에 있어서,
   적어도 하나의 제1 연결 소자(3)를 포함하는 제1 흡입구(5004);
   적어도 하나의 제2 연결 소자(3')를 포함하고, 상기 제1 흡입구(5004)와 전기적으로 연결되는 제2 흡입구(5004');
   상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3) 및 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')는 육상 전기 공급용 전원 공급 장치 소자(4)에 연결가능하고,
   상기 제1 흡입구(5004) 및 상기 제2 흡입구(5004')와 전기적으로 연결되는 안전 회로 소자를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3) 또는 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3')에 연결될 수 있는 적어도 하나의 보호 소자(7)를 더 포함하며, 어느 연결 소자(3, 3')든 상기 전원 공급 장치 소자(4)에 연결되지 않고,
   상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 상기 안전 회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있는 안전 루프를 포함하는 HVSC 시스템(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 선박(1004)은 안전 회로를 포함하고, 상기 안전 회로 소자는 상기 안전 회로와 연동되도록 배치되는 HVSC 시스템(1).
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡입구(5004)는 상기 선박의 좌현측에 배치되고, 상기 제2 흡입구(5004')는 상기 선박(1004)의 우현측에 배치되는 HVSC 시스템(1).
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3)와 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3') 중 적어도 하나는 암형 연결 소자인 HVSC 시스템(1).
5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 수형 보호 소자인 HVSC 시스템(1).
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 연결 소자(3)와 상기 적어도 하나의 제2 연결 소자(3') 중 적어도 하나는 수형 연결 소자인 HVSC 시스템(1).
7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 암형 보호 소자인 HVSC 시스템(1).
8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 전기 절연 물질을 포함하는 HVSC 시스템(1).
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡입구(5004) 또는 상기 제2 흡입구(5004')로부터 상기 선박의 전기 부하로의 전력 분배를 위해, 상기 제1 흡입구(5004) 및 상기 제2 흡입구(5004')와 전기적으로 연결되도록 배치된 오직 하나의 HVSC 전기기계적 스위치(8004)를 더 포함하는 HVSC 시스템(1).
10. 제9항에 있어서, 상기 HVSC 전기기계적 스위치(8004)와 전기적으로 연결되도록 배치된 HVSC 차단기를 더 포함하는 HVSC 시스템(1).
11. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보호 소자(7)는 IEC 80005-1 표준에 따른 플러그인 HVSC 시스템(1).
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡입구(5004) 및 상기 제2 흡입구(5004')는 전기적 병렬 연결로 배치되는 HVSC 시스템(1).
13. 제1항에 있어서, 상기 전원 공급 장치 소자(4)는 해안 전원 케이블에 부착되는 HVSC 시스템(1).
14. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡입구(5004) 및 상기 제2 흡입구(5004') 중 적어도 하나는 선박 전원 케이블을 포함하는 적어도 하나의 케이블 릴을 포함하고, 상기 선박 전원 케이블은 상기 전원 공급 장치 소자(4)에 전기적으로 연결될 수 있는 HVSC 시스템(1).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HVSC 시스템(1)을 포함하는 선박(1004).

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