(57)【要約】      （修正有）【課題】自らが使用する電力を供給するための発電装置を備えていると共に、外部電源から電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を切り換える場合、無停電で切り換えることができる船用給電装置および船舶の給電切り替え方法を提供する。【解決手段】船内給電装置１０は、水上に浮かぶ浮体８に、外部電源である陸上電源Pに接続可能な巻取ケーブル１４を有し、陸側ケーブルリール装置１２に電気的に接続されていると共に、外部電源Pの電力を受けるために船舶１００に設けられた受電端子１１０に接続可能な巻取ケーブル２２を有し巻取ケーブル２２を巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置２０と、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置１０２と外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段４０と、を備えている。【選択図】図１
2006290263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶に、外部電源の電力を供給する船用給電装置であって、
水上に浮かぶ浮体と、
前記浮体に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、
前記浮体に設置され、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、
前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、
ことを特徴とする船用給電装置。
【請求項２】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶に、外部電源の電力を供給する船用給電装置であって、
水上に浮かぶ浮体と、
前記浮体に設置され、前記外部電源として機能する発電装置と、
前記浮体に設置され、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、
前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、
ことを特徴とする船用給電装置。
【請求項３】
前記浮体に設置され、前記外部電源の電圧を前記船内発電装置の電圧に変圧する変圧器を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の船用給電装置。
【請求項４】
前記電源切り替え手段は、
外部電源の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する外部電源検出手段と、
前記船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する船内電源検出手段と、
船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を前記外部電源にマッチングさせるマッチング手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の船用給電装置。
【請求項５】
前記電源切り替え手段は、
船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも低くしておいて、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の船用給電装置。
【請求項６】
前記電源切替え手段は、
前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器と、少なくとも前記第１の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、
前記給電制御部は、
船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う
ことを特徴とする請求項５に記載の船用給電装置。
【請求項７】
前記切り替え手段は、
船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも高くしておいて、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の船用給電装置。
【請求項８】
前記電源切替え手段は、
前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器と、少なくとも前記第１の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、
前記給電制御部は、
船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器及び船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項７に記載の船用給電装置。
【請求項９】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から外部電源に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記陸側ケーブルリール装置の前記ケーブルを前記外部電源に接続し、
前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、前記第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。
【請求項１０】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から外部電源に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源として機能する発電装置と、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、前記第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。
【請求項１１】
前記浮体に回転駆動される駆動プーリを設置すると共に、前記船舶に回転自在の従動プーリを設置し、
前記巻取ケーブルを前記船舶に接続する際に、前記駆動プーリと前記従動プーリに無端状ワイヤを掛け渡し、該無端状ワイヤに前記巻取ケーブルを添え付け、前記駆動プーリを回転させて前記巻取ケーブルを前記船舶まで引き上げる、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の船舶の給電切り替え方法。
【請求項１２】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備えると共に外部電源からの電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方が接続状態であるときに、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器を遮断状態とすると共に前記第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。
【請求項１３】
船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備えると共に外部電源からの電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、
水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源として機能する発電装置と、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記外部電源から前記船内発電装置に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、
前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方が接続状態であるときに、
前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器を遮断状態とすると共に前記第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする船舶の給電切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶が停泊中に、船舶外にある外部電源から電力の供給を受けるための船用給電装置および船舶の給電切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から船内に発電装置を備えていると共に、陸上に設置されている外部電源（陸上電源）から電力の供給を受けることができる船舶が知られている。
【０００３】
図５は、船内発電装置１０２を備えた従来の船舶の概略構成図である。この船舶１００は、船内発電装置１０２（例えば、発電機付ディーゼルエンジン）を備えており、この船内発電装置１０２は、遮断器１０４を介して、船内の他の装置に電力を供給するための主母線１０６に電気的に接続されている。
【０００４】
また例えばアッパーデッキ１０８には、受電端子１１０が設けられており、この受電端子１１０と主母線１０６との間は、船内ケーブル１１２を介して互いに電気的に接続されている。さらに、船内ケーブル１１２の中間部には、遮断器１１４が設けられている。
【０００５】
さらにこの船舶１００は、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えている。ガバナ１０３は、船内発電装置１０２に設けられ、発電制御装置１０５によりガバナ１０３を制御し、発電出力、発電周波数、及び位相を制御するようになっている。また、遮断器１０４、１１４は、例えばＶＣＢ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ）であり、発電制御装置１０５により、随時、電路の遮断／接続が遠隔で制御できるようになっている。なお、遮断器１１４は、発電制御装置１０５により制御されず、手動により操作されるのが一般的である。
【０００６】
上述した構成により、受電端子１１０と岸壁に設置されている陸上の外部電源端子１１６との間をケーブル１１８で互いに接続すると共に、遮断器１０４の電路を開き、遮断器１１４の電路を閉じることにより、陸上の電源設備から電力の供給を受けることができる。
【０００７】
なお、上記従来技術に関連する技術として、たとえば、下記特許文献１に記載の技術が知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０９５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、船舶１００が使用する電源を、船内発電装置１０２から外部電源に切り換える場合には、遮断器１０４の電路を開いてから遮断器１１４の電路を閉じ、逆に、外部電源から船内発電装置１０２に切り替える場合には、遮断器１１４の電路を開いてから遮断器１０４の電路を閉じるので、上記主母線１０６に電力が一時的に供給されない状態が発生し、上記船舶１００内で一旦停電が発生するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自らが使用する電力を供給するための発電装置を備えていると共に、外部電源から電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を切り換える場合、無停電で切り換えることができる船用給電装置および船舶の給電切り替え方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶に、外部電源の電力を供給する船用給電装置であって、水上に浮かぶ浮体と、前記浮体に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、ことを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
また、本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶に、外部電源の電力を供給する船用給電装置であって、水上に浮かぶ浮体と、前記浮体に設置され、前記外部電源として機能する発電装置と、前記浮体に設置され、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記船内発電装置と前記外部電源との間で無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備える、ことを特徴とする（請求項２）。
【００１３】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記浮体に設置され、前記外部電源の電圧を前記船内発電装置の電圧に変圧する変圧器を備える（請求項３）。
【００１４】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切り替え手段は、外部電源の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する外部電源検出手段と、前記船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を検出する船内電源検出手段と、船内発電装置の電源周波数及び位相のうち少なくとも一方を前記外部電源にマッチングさせるマッチング手段と、を備える（請求項４）。
【００１５】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切り替え手段は、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも低くしておいて、前記切り替えを行う（請求項５）。
【００１６】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切替え手段は、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器と、少なくとも前記第１の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、前記給電制御部は、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う（請求項６）。
【００１７】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記切り替え手段は、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、遠隔制御により、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも高くしておいて、前記切り替えを行う（請求項７）。
【００１８】
また、上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記電源切替え手段は、前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器と、少なくとも前記第１の遮断器を制御する給電制御部と、を備え、前記給電制御部は、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える場合は、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船舶内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器及び船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う（請求項８）。
【００１９】
また、本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から外部電源に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記陸側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記外部電源に接続し、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、前記第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項９）。
【００２０】
また本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備える船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から外部電源に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源として機能する発電装置と、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方を遮断状態としながら、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルを前記受電端子に接続し、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに低くしておいて、前記第１の遮断器を接続状態とすると共に、前記第２の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第１の遮断器及び前記第２の遮断器を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１０）。
【００２１】
また、上記本発明の船舶の給電切り替え方法において、好ましくは、前記浮体に回転駆動される駆動プーリを設置すると共に、前記船舶に回転自在の従動プーリを設置し、前記巻取ケーブルを前記船舶に接続する際に、前記駆動プーリと前記従動プーリに無端状ワイヤを掛け渡し、該無端状ワイヤに前記巻取ケーブルを添え付け、前記駆動プーリを回転させて前記巻取ケーブルを前記船舶まで引き上げる（請求項１１）。
【００２２】
また本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備えると共に外部電源からの電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上に浮かぶ浮体に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる陸側ケーブルリール装置と、前記陸側ケーブルリール装置に電気的に接続されていると共に、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、船内で使用する電力の供給元を前記船内発電装置から前記外部電源に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記陸側ケーブルリール装置と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方が接続状態であるときに、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器を遮断状態とすると共に前記第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１２）。
【００２３】
また本発明は、船内で使用する電力を供給するための船内発電装置を備えると共に外部電源からの電力の供給を受けることが可能な船舶において、船内で使用する電力の供給元を前記外部電源から前記船内発電装置に切り替える船舶の給電切り替え方法であって、水上  に浮かぶ浮体に、前記外部電源として機能する発電装置と、前記外部電源の電力を受けるために前記船舶に設けられた受電端子に接続可能な巻取ケーブルであって前記外部電源の電力を船舶に供給するための巻取ケーブルを有し該巻取ケーブルを巻き取り又は繰り出すことができる船側ケーブルリール装置と、前記浮体に設置され、船内で使用する電力の供給元を、前記外部電源から前記船内発電装置に無停電で切り替えることが可能な電源切り替え手段と、を備えた船用給電装置を用い、前記船側ケーブルリール装置の前記巻取ケーブルが前記船舶に接続されている状態であって、前記外部電源と前記船側ケーブルリール装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する前記第１の遮断器、及び船内の機器に電力を供給するための船内主母線と前記船舶に接続された前記受電端子とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第２の遮断器の双方が接続状態であるときに、前記船内発電装置の原動機の回転数を遠隔制御して、前記船内発電装置が発電している発電周波数を、前記外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしておいて、前記船内主母線と前記船用発電装置とを繋ぐ電路を接続又は遮断する第３の遮断器を遠隔制御により接続状態とし、前記第３の遮断器を接続状態とした後に、前記第１の遮断器を遮断状態とすると共に前記第２の遮断器を遠隔制御により遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１３）。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の船用給電装置および船舶の給電切り替え方法によれば、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置から外部電源に、又は外部電源から船内発電装置に、無停電で切り替えることができる。また、電力の供給元を無停電で切り替えることができるので、切り替え時においても、船舶内で使用している電気機器を支障なくそのまま継続して使用することができる等の優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る船用給電装置１０の概略構成を示すと共に、船舶１００が岸壁Ｑから所定間隔を空けて接岸しており、その間に船用給電装置１０が停留している状態を示す図である。なお、図１は、船舶１００の前方側から後方側に向かって船舶１００を眺めたものである。
【００２７】
船舶１００は、自らが使用する電力を供給するために適数機の船内発電装置１０２（例えば、発電機付ディーゼルエンジン）を備えていると共に、外部電源から電力の供給を受けることが可能なように構成されている。
【００２８】
船内発電装置１０２は、遮断器１０４を介して、船内の他の装置に電力を供給するための船内主母線１０６に電気的に接続されている。この船内主母線１０６は、船舶１００に設置されている機器（たとえば、照明設備、冷凍設備）に電力を供給するようになっている。遮断器１０４は、船内主母線１０６と船内発電装置１０２とを繋ぐ電路（電力供給線１１６）を接続又は遮断する機能を有し、例えば、（Ｖａｃｕｕｍ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ）から構成されている。
【００２９】
そして、発電制御装置１０５の制御の下、遮断器１０４を接続状態とすることにより、船内発電装置１０２から船内主母線１０６へ電力を供給し、逆に、遮断器１０４を遮断状態とすることにより、船内発電装置１０２から船内主母線１０６への電力の供給を停止するようになっている。また、この船舶１００は、船内の電源電圧が６６００Ｖの高電圧系統をもつ。
【００３０】
なお、船舶１００として、電力の消費量が他の船舶に比べて多い客船や冷凍貨物を運搬するためのコンテナ船等を想定し、外部電源として、例えば、陸上に設置されている発電所の発電設備等を想定することにする。
【００３１】
例えばアッパーデッキ１０８には、受電端子１１０が設けられており、この受電端子１１０と船内主母線１０６との間は、船内ケーブル１１２を介して互いに電気的に接続されている。さらに、船内ケーブル１１２の中間部には、遮断器１１４が設けられている。遮断器１１４は、船内主母線１０６と受電端子１１０とを繋ぐ電路（船内ケーブル１１２）を接続又は遮断する機能を有し、例えば、ＶＣＢから構成される。
【００３２】
船舶１００は、船内発電装置１０２の発電周波数を検出可能な発電周波数検出手段（図示せず）と、船内発電装置１０２が発電する電気の位相を検出可能な発電装置位相検出手段（図示せず）を有する。
【００３３】
さらにこの船舶１００は、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えている。ガバナ１０３は、船内発電装置１０２に設けられ、発電制御装置１０５により、発電周波数検出手段からの発電周波数や発電装置位相検出手段からの位相を監視しながら、ガバナ１０３を制御し、船内発電装置１０２の発電出力、発電周波数、及び位相を制御するようになっている。また、発電制御装置１０５は、遮断器１０４、１１４の接続状態と遮断状態の切り替えを、信号線を介して遠隔制御できるようになっている。
【００３４】
なお、船舶１００は、既設、新設のどちらでもよい。また、既設船舶の場合に、ガバナ１０３及び発電制御装置１０５を備えていることが好ましいが、改造により追加してもよい。また、この改造が困難な場合には、これを省略し、同様の機能を有するほかの手段又は手動操作を併用してもよい。
【００３５】
次に、外部電源から船舶１００に電力を供給するための各装置について説明する。
【００３６】
岸壁Ｑの海に近い部位（たとえば、岸壁の上面であって海側の端部）には、外部電源としての陸上電源Ｐの接続端子の例であるソケット１が設置されている。このソケット１は、岸壁Ｑの地中に配線されているケーブルＰ３を介して、陸上に設置された発電所等の６６００Ｖの高電圧系統に接続されている。なお、陸上電源Ｐは、６６００Ｖの高電圧系統に限定されず、その他の高電圧系統、或いは他の電圧系統でもよい。
【００３７】
ソケット１はケーブルを上述したように設置することにより、コンテナ等の貨物を船舶に搬出入するためのコンテナクレーンとケーブルとの干渉が発生せず、コンテナクレーンを岸壁に設置しやすくなる。
【００３８】
本発明の船用給電装置１０は、浮体８と、陸側ケーブルリール装置１２と、船側ケーブルリール装置２０と、電源切り替え手段４０とを備える。以下、各構成要素について説明する。
【００３９】
浮体８は、海上（水上）に浮かぶものであって、例えば、バージ船から構成される。浮体８は、動力装置をもつ自走式であっても、動力装置をもたない被曳船であっても良い。
【００４０】
陸側ケーブルリール装置１２は、浮体８上に設置されており、外部電源である陸上電源Ｐに接続可能な巻取ケーブル１４と、この巻取ケーブル１４を巻き取り・繰り出しするリール１５と、リール１５を回転駆動する駆動装置１６（例えば電動モータ）と、巻取ケーブル１４の繰り出し長さを検出する繰出し量検出器１７と、繰出し量検出器１７の検出値に基づき駆動装置１６を制御するリール制御装置１８とからなる。
【００４１】
巻取ケーブル１４には、その先端部に陸上電源Ｐのソケット１に接続可能なプラグ１１が設けられている。リール制御装置１８は、制御線５ｆで接続され給電制御部４６により制御される。巻取ケーブル１４は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する信号線からなる多線ケーブルであるのがよい。動力線は単相用の２本でも、３相用の３本でもよい。信号線は、１本でも複数でもよい。本実施形態における信号線は、光ファイバーで構成されている。
【００４２】
そして、プラグ１１をソケット１にを差し込んだときに、巻取ケーブル１４に設けられている信号線と、岸壁ＱのケーブルＰ３に設けられている信号線とが互いに接続されるようになっている。
【００４３】
繰出し量検出器１７により、巻取ケーブル１４の繰り出し長さ（延出量）が所定の値を超えたことを検出した場合、リール制御装置１８は、駆動装置１６の回転を停止する制御を行う。
【００４４】
このように構成された陸側ケーブルリール装置１２により、リール１５を回転して巻取ケーブル１４を繰り出すことにより、図１に仮想線で示すように巻取ケーブル１４が延出し、プラグ１１がソケット１のところまで到達するようになっている。そして、プラグ１１がソケット１のところまで到達した後、オペレータがプラグ１１をソケット１に接続するようになっている。
【００４５】
船側ケーブルリール装置２０は、浮体８上に設置され、受電パネル４１を介して陸側ケーブルリール装置１２と電気的に接続されていると共に、船舶１００の受電端子１１０に接続可能な巻取ケーブル２２と、この巻取ケーブル２２を巻き取り・繰り出しするリールと２４、リール２４を回転駆動する駆動装置２６（例えば電動モータ）と、巻取ケーブル２２の繰り出し長さを検出する繰出し量検出器２８と、繰出し量検出器２８の検出値に基づき駆動装置２６を制御するリール制御装置３０とからなる。
【００４６】
巻取ケーブル２２には、その先端部に船舶１００の受電端子１１０に接続可能なプラグ２１が設けられている。リール制御装置３０は、制御線５ｇで接続され給電制御部４６により制御される。巻取ケーブル２２は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する信号線からなる多線ケーブルである。動力線は単相用の２本でも、３相用の３本でもよい。信号線は、１本でも複数でもよい。
【００４７】
繰出し量検出器２８により、巻取ケーブル２２の繰り出し長さ（延出量）が所定の値を超えたことを検出した場合、リール制御装置３０は、駆動装置２６の回転を停止する制御を行う。
【００４８】
また、船側ケーブルリール装置２０に隣接する位置であって、浮体８上の船舶１００側の端部の位置には、ケーブルクレーン３２が設置されている。ケーブルクレーン３２は、本体フレーム３４と、本体フレームの上部に設けられ水平位置と仮想線で示す直立位置との間を揺動可能な可動アーム３６を有し、この可動アーム３６に船側ケーブルリール装置２０の巻取ケーブル２２が掛け渡されており、水平位置で巻取ケーブル２２が船舶１００の受電端子１１０の上方に位置するようなっている。なお、可動アーム３６は水平旋回可能な構成であっても良く、巻取ケーブル２２を船舶１００の受電端子１１０に届く位置にすることができれば、さらに他の構成を採用しても良い。
【００４９】
このように構成された船側ケーブルリール装置２０とケーブルクレーン３２により、リール２４を回転して巻取ケーブル２２を繰り出すことにより、図１に仮想線で示すように巻取ケーブル２２が延出し、プラグ２１が船舶１００の受電端子１１０のところまで到達するようになっている。そして、プラグ２１が受電端子１１０のところまで到達した後、船上に待機していたオペレータがプラグ２１を受電端子１１０に接続するようになっている。
【００５０】
なお、浮体８上にケーブルクレーン３２を設置する代わりに、船舶１００上にクレーン（図示せず）を設置し、これにより巻取ケーブル２２を船舶１００の受電端子１１０のところまで引き上げるようにしても良い。
【００５１】
また、浮体８には、電源切り替え手段４０が設けられている。電源切り替え手段４０は、受電パネル４１と、給電制御部４６とを有する。
【００５２】
受電パネル４１にはプラグ４４が設けられており、陸側ケーブルリール装置１２のリール１５から延出している他のケーブル５１の先端部に設けられているソケット５４をプラグ４４に接続することにより、外部電源である陸上電源Ｐから受電パネル４１へ電力を供給することができるようになっている。また、受電パネル４１には、他のプラグ４５が設けられており、船側ケーブルリール装置２０のリール２４から延出している他のケーブル５２の先端部に設けられているソケット５５をプラグ４５に接続することにより、陸上電源Ｐから受電パネル４１に供給された電力を、船側ケーブルリール装置２０を介して船舶１００に供給することができるようになっている。
【００５３】
各ケーブル５１、５２は、リール１５、２４に巻かれる巻取ケーブル１４、２２とは異なる別のケーブルであり、リール１５、２４の回転によって、リール１５、２４から延出することがなく、また、リール１５、２４に巻き取られることがないようになっている。巻取ケーブル１４、２２とケーブル５１、５２とは、リール１５、２４に設けられているスリップリング等を介して互いに導通している。
【００５４】
各ケーブル５１、５２は、電力を伝送する動力線と信号を伝送する信号線からなる多線ケーブルであるのがよい。動力線は単相用の２本でも、３相用の３本でもよく、信号線は１本でも複数でもよいが、陸側ケーブルリール装置１２及び船側ケーブルリール装置２０の巻取ケーブル１４、２２の動力線及び信号線に適合している必要がある。すなわち、本実施形態におけるケーブル１４内の信号線は光ファイバーで構成されている。
【００５５】
また、受電パネル４１の内部であって、プラグ４４と他のプラグ４５とを繋ぐ電路となる内部ケーブル４３の中間部には、遮断器４２が設けられている。遮断器４２は、例えば、ＶＣＢから構成されており、プラグ４４と他のプラグ４５とを繋ぐ電路を切断又は遮断する機能を有する。言い換えれば、遮断器４２は、陸側ケーブルリール装置１２と船側ケーブルリール装置２０とを繋ぐ電路を接続又は遮断する機能を有する。
【００５６】
なお、遮断器４２としてＶＣＢを採用しているので、高い電圧（たとえば６６００Ｖ）であっても、確実に電路を遮断することができる。
【００５７】
給電制御部４６は、信号線５ａにより遮断器４２と接続されており、遮断器４２の接続状態と遮断状態を切り替える制御を行う。また、給電制御部４６は、信号線５ｆ、５ｇによりリール制御装置１８、３０と接続されており、リール制御装置１８、３０を介して陸側ケーブルリール装置１２と船側ケーブルリール装置２０を制御する。なお、リール制御装置１８、３０と給電制御部４６とを一体化して、制御線５ｆ、５ｇを省略してもよい。
【００５８】
また、受電パネル４１の内部では、光ファイバーで構成された信号線５ｃによりプラグ４４と光変換器６１とが接続されている。光変換器６１は、光信号を電気的な信号に、また電気的な信号を光信号に変換する機能を有しており、信号線５ｄ、５ｅによりＰＬＣ６２を介して給電制御部４６に接続されている。そして、給電制御部４６と外部電源（陸上電源Ｐ）との間で、光通信による情報の伝達ができるようになっている。
【００５９】
また、給電制御部４６は、信号線５ｂによりプラグ４５と接続され、これによりケーブル５２及び巻取ケーブル２２の内部の信号線と接続されている。また、船舶１００では、受電端子１１０と発電制御装置１０５とが信号線６ａにより接続されており、巻取ケーブル２２のプラグ２１を船舶１００の受電端子１１０に差し込んだときに、巻取ケーブル２２内の信号線と、信号線６ａとが互いに接続されるようになっている。そして、給電制御部４６は、巻取ケーブル２２のプラグ２１が船舶１００の受電端子１１０に接続された状態で、発電制御装置１０５と情報の交換を行うことができ、発電制御装置１０５を介して、船内発電装置１０２の発電周波数と位相、及び、遮断器１０４、１１４の接続状態と遮断状態の切り替えを遠隔で制御することができる。
【００６０】
また、電源切り替え手段４０は、外部電源（陸上電源Ｐ）の発電周波数を検出可能な外部電源周波数検出手段（図示せず）と、外部電源の位相を検出可能な外部電源位相検出手段（図示せず）とを有している。
【００６１】
このように構成された電源切り替え手段４０により、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置１０２と外部電源との間で無停電で切り替えることができる。つまり、電力の供給元を、船内発電装置１０２から外部電源に無停電で切り替えることができ、また、外部電源から船内発電装置１０２に無停電で切り替えることができる。
【００６２】
より詳しく説明すると、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置１０２から外部電源に切り替える場合、給電制御部４６は、発電周波数検出手段で検出した船内発電装置１０２の発電周波数を発電制御装置１０５を介して取得すると共に、外部電源周波数検出手段で検出した外部電源の周波数を取得し、両者の発電周波数を比較しつつ、船内発電装置１０２の原動機の回転数を遠隔制御により徐々に下げるように制御して、船内発電装置１０２が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに低くなるようにする。
【００６３】
そして、給電制御部４６は、船内発電装置１０２が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに低くなるようにしたならば、遮断状態となっていた遮断器４２を接続状態とすると共に、遮断状態となっていた遮断器１１４を遠隔制御により接続状態とし、遮断器４２及び遮断器１１４を接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により遮断状態として、電力の供給元の切り替えを行うようになっている。
【００６４】
船舶１００では、この切り替え後、船内発電装置１０２の稼動を停止する。
【００６５】
一方、船内で使用する電力の供給元を外部電源から船内発電装置１０２に切り替える場合、給電制御部４６は、発電周波数検出手段で検出した船内発電装置１０２の発電周波数を発電制御装置１０５を介して取得すると共に、外部電源周波数検出手段で検出した外部電源の周波数を取得し、両者の発電周波数を比較しつつ、船内発電装置１０２の原動機の回転数を遠隔制御して、船内発電装置１０２が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに高くなるようにする。
【００６６】
そして、給電制御部４６は、船内発電装置１０２が発電している発電周波数を、外部電源の電源周波数よりも僅かに高くしたならば、遮断状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により接続状態とし、遮断器１０４を接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器１１４を遠隔制御により遮断状態として、電力の供給元の切り替えを行うようになっている。
【００６７】
さらに、発電位相検出手段で検出した船内発電装置１０２の位相と、外部電源位相検出手段で検出した外部電源Ｐの位相とを給電制御部４６で比較しつつ、各位相が互いに一致したときに各切り替え（船内発電装置１０２から外部電源への切り替え、又は外部電源から船内発電装置１０２への切り替え）を行えば、船舶に供給される電力の波形が乱れないように、一層スムーズな切り替えを行うことができる。
【００６８】
また、船内発電装置１０２の電圧と外部電源の電圧とが互いにほぼ一致したときに各切り替えを行えば、より一層スムーズな切り替えを行うことができる。
【００６９】
なお、図１では、陸側ケーブルリール装置１２と船側ケーブルリール装置２０の各巻取ケーブル１４、２２、ケーブル５１、５２は、それぞれ１本しか示されていないが、船舶１００での電力の使用量に応じて、これらを各々、複数本並列して設けてもよい。なお、リールを複数個設ける場合には、各リールの回転中心軸心が互いに一致するように各リールを並べて設け、１つの駆動装置で回転駆動するようにすれば、リールの構成を簡素化することができる。
【００７０】
また、給電制御部４６と発電制御装置１０５とは信号線により接続され、両者間の情報の伝送は、有線通信により行われるものであったが、これに代えて、給電制御部４６及び発電制御装置１０５に無線通信装置を接続し、無線通信により情報の伝送を行うようにしてもよい。
【００７１】
次に、外部電源Ｐ等で異常が発生したときの制御について説明する。
【００７２】
上記船用給電装置１０のたとえば給電制御部４６には、巻取ケーブル１４、ケーブル５１、光変換器６１及びＰＬＣ６２を介して外部電源Ｐの異常を検出可能な外部電源異常検出手段（図示せず）が設けられており、外部電源Ｐから電力の供給を受けている状態で、外部電源Ｐに異常が発生したことを検出した場合、船内発電装置１０２の稼動を開始すると共に、外部電源Ｐから受けている電力を、船内発電装置１０２から受けるように切り替える制御を行うようになっている。
【００７３】
また、上記船用給電装置１０のたとえば給電制御部４６には、船内発電装置１０２の異常を検出可能な発電装置異常検出手段（図示せず）が設けられており、異常を検出した場合、外部電源Ｐの保護回路（図示せず）を作動させるための信号を、信号線を介して外部電源Ｐに出力する異常信号出力手段（図示せず）が設けられている。
【００７４】
さらに、外部電源Ｐから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル１４、２２の延出量が所定の値を超えたことを、繰り出し量検出器１７、２８が検出した場合、給電制御部４６は、外部電源Ｐから受けている電力を、船内発電装置１０２から受けるように切り換える制御を行うようになっている。
【００７５】
次に、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置１０２から外部電源に切り替える場合の動作（切り替え方法）について、船舶１００が岸壁Ｑに接岸し、船用給電装置１０が所定位置に停留した直後の状態から説明する。
【００７６】
まず、陸側のオペレータが、リモートコントロールによって、陸側ケーブルリール装置１２のリールを回転させて、プラグ１１がソケット１のところに届くまで巻取ケーブル１４を延出させ、プラグ１１をソケット１に差し込む。
【００７７】
続いて、給電制御部４６が、遮断器４２と遮断器１１４の双方を遮断状態としながら、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、ケーブルクレーン３２の可動アーム３６を船側に向かせ、次いで、船側ケーブルリール装置２０のリール２４を回転させて、プラグ２１が受電端子１１０のところに届くまで巻取ケーブル２２を延出させ、プラグ２１を受電端子１１０に差し込む。
【００７８】
なお、ケーブルクレーン３２を設置せず、船側に設置されたクレーン（図示せず）を用いて巻取ケーブル２２を引き上げる場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル２２を引き上げながら、船側ケーブルリール装置２０のリールを回転させて巻取ケーブル２２を延出させ、プラグ２１が受電端子１１０に届くところまで巻取ケーブル２２を引き上げ、プラグ２１を受電端子１１０に差し込む。
【００７９】
続いて、給電制御部４６が、船内発電装置１０２の原動機の回転数を制御して、船内発電装置１０２の発電周波数が、外部電源Ｐの電源周波数よりも僅かに低くなるようにしておいて、遮断状態となっていた各遮断器４２、１１４を接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により遮断状態として、切り替えを行う。
【００８０】
次に、船内で使用する電力の供給元を外部電源（陸上電源Ｐ）から船内発電装置１０２に切り替える場合の動作（切り替え方法）について、説明する。
【００８１】
まず、電力の供給元が外部電源のときに、給電制御部４６が、発電制御部を介して船内発電装置１０２を稼動させ、船内発電装置１０２の原動機の回転数を制御し、船内発電装置１０２が発電している発電周波数が、外部電源Ｐの電源周波数よりも僅かに高くなるようにしておいて、遮断状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態としていた各遮断器１０４、１１４を遮断状態として、切り替えを行う。
【００８２】
続いて、船側のオペレータが、プラグ２１を受電端子１１０から抜き取り、リモートコントロールによって、リール２４を回転させ、巻取ケーブル２２を巻き取ってプラグ２１を所定高さまで引き上げると共に、可動アーム３６を直立姿勢として船側から退避させる。なお、ケーブルクレーン３２を設置せず、船側に設置されたクレーンを用いて巻取りケーブルを降ろす場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル２２を降ろしながら、リール２４を回転させて巻取ケーブル２２を巻き取る。
【００８３】
また、陸側では、陸側のオペレータがプラグ１１をソケット１から抜き取り、リモートコントロールによって、リール１５を回転させ、巻取ケーブル１４を巻き取る。
【００８４】
このように、本発明の第１実施形態に係る船用給電装置および船舶の給電切り替え方法によれば、船内で使用する電力の供給元を、船内発電装置１０２から外部電源Ｐ（陸上電源）に、又は外部電源Ｐから船内発電装置１０２に、無停電で切り替えることができる。また、電力の供給元を無停電で切り替えることができるので、切り替え時においても、船舶内で使用している電気機器を支障なくそのまま継続して使用することができる。
【００８５】
また、外部電源Ｐから電力の供給を受けていない場合には、巻取ケーブル１４、２２をリール１５、２４で巻き取り収納しておくことができるので、巻取ケーブル１４、２２が邪魔にならない。
【００８６】
また、船内発電装置１０２を備えた船舶１００に対して、船用給電装置１０を新たに設けることで、既設及び新設の船舶に適用することができる。
【００８７】
なお、船舶１００が港に停泊しているとき（船舶１００が岸壁Ｑの接岸しているとき）、陸上の外部電源Ｐから電力の供給を受けることができるので、船舶１００の船内発電装置１０２を稼動する必要がなく、船内発電装置１０２から騒音や排気ガスが出てくることがなく、港周辺の環境悪化を防止することができる。
【００８８】
また、船内発電装置１０２の発電周波数を、外部電源Ｐの電源周波数よりも低くしておいて切り換えを行うので、船内発電装置１０２から外部電源Ｐへの電流の逆流を防ぐことができる。
【００８９】
さらに、船内発電装置１０２から受けている電力を上記巻取ケーブル２２を介して上記外部電源Ｐから受けるように切り換える場合、船内発電装置１０２のディーゼルエンジンの回転数を徐々に下げるように制御して、外部電源Ｐの電源周波数よりも、船内発電装置１０２の発電周波数を僅かに低くしておくので、船内発電装置１０２から船内主母線１０６に供給している電源の周波数が急激に変化することがなく、したがって、船内主母線１０６やこれに接続されている他の装置に過電流が流れることを防止することができる。
【００９０】
また、船側ケーブルリール装置２０とケーブルクレーン３２を組み合わせて使用することにより、従来のように別途ケーブルを用意しこのケーブルを船舶や岸壁Ｑに設置されているクレーン（図示せず）を用いて配線する必要がなく、リール２４から巻取ケーブル２２を延出して船舶１００の受電端子１１０に接続すればよいので、巻取ケーブル２２の設置（配線）を容易に行うことができる。
【００９１】
また、外部電源Ｐから電力の供給を受けている状態で、外部電源Ｐに異常が発生したことを検出した場合、船内発電装置１０２の稼動を開始すると共に、外部電源Ｐから受けている電力を、船内発電装置１０２から受けるように自動的に切り換えるので、外部電源Ｐに異常が発生し電力の供給が不可能になっても、船舶１００での停電を防止することができる。
【００９２】
また、船内発電装置１０２の異常を検出した場合、外部電源Ｐの保護回路を作動させるための信号を上記外部電源Ｐに出力するので、船内発電装置１０２の異常による外部電源Ｐでの故障や不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００９３】
さらに、給電制御部４６と外部電源との間、及び給電制御部４６と発電制御装置１０５との間の通信に用いる信号線は、巻取ケーブル１４、２２と一体化されて設けられているので、巻取ケーブル１４、２２を設置するときに上記信号線も設置することができ、上記信号線の設置を別途行う必要がなくなる。
【００９４】
また、巻取ケーブル１４の先端部のプラグ１１を岸壁Ｑに設けられている外部電源Ｐのソケット１に接続したときに、上記信号線も接続されるようになっているので、上記信号線の接続を別途行う必要が無くなり、信号線の接続を忘れる事態を回避することができる。同様に、巻取ケーブル２２の先端部のプラグ２１を船舶１００の受電端子１１０に接続したときに、上記信号線も接続されるようになっているので、上記信号線の接続を別途行う必要が無くなり、信号線の接続を忘れる事態を回避することができる。
【００９５】
また、巻取ケーブル１４、２２の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、リール１５、２４の駆動装置１６、２６の回転を停止するので、巻取ケーブル１４、２２の延出量過多による巻取ケーブル１４、２２の破損を未然に防止することができる。
【００９６】
また、巻取ケーブル１４、２２の設置（リール１５、２４からの延出）や撤去（リール１５、２４への巻取り）作業をしやすくするために、リモコン操作でリール１５、２４を駆動するようにしてあるので、換言すれば、リール１５、２４から離れた位置でオペレータがリール１４、２４を操作する場合があるので、リール１５、２４からの巻取ケーブル１４、２２の延出量をオペレータが随時確認することは困難である。
【００９７】
しかし、上述したように、巻取ケーブル１４、２２の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、リール１５、２４の駆動装置１６、２６の回転を停止するので、オペレータにとって巻取ケーブルの延出状態が見えにくくてもオペレータの誤操作による巻取ケーブル１４、２２の破損を未然に防ぐことができる。
【００９８】
また、外部電源Ｐから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル１４、２２の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、給電制御部４６は、外部電源Ｐから受けている電力を、上記船内発電装置１０２から受けるように切り換える。
【００９９】
したがって、何らかの要因で、外部電源Ｐから電力の供給を受けているときに、船舶１００が岸壁Ｑから所定の距離よりも離れて、たとえば、巻取ケーブル１４の先端部のプラグ１１が岸壁Ｑのソケット１からはずれる事態が発生しても、船舶１００への電力の供給を無停電切り換えにて継続して行うことができる。
なお、外部電源Ｐから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル１４の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、給電制御部４６の制御の下、警報装置を用いて警報を出すと共に主遮断機を遮断してもよい。
【０１００】
さらに、外部電源Ｐから電力の供給を受けているときに巻取ケーブル１４の延出量が所定の値を超えたことを検出した場合、上記信号線を介して、外部電源Ｐの保護回路を作動させるための信号を給電制御部４６から外部電源Ｐに出力するようにしてもよい。そして、外部電源Ｐの保護回路を作動させて、外部電源Ｐからの電力の供給を停止するようにすれば、もし巻取ケーブル１４が断線しても巻取ケーブル１４の断線による不具合が外部電源Ｐおいて発生するおそれを回避することができる。
【０１０１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１０２】
図２は、本発明の第２実施形態に係る船用給電装置の概略構成を示す図であり、船舶１００の電源電圧が４００Ｖ級の低電圧系統の場合を示している。本実施形態に係る船用給電装置１０は、受電パネル４１と船側ケーブルリール装置２０との間に、外部電源の電圧（６６００Ｖ）を船内発電装置１０２の電圧（４００Ｖ級）に変圧する変圧器６０を備える。その他の構成は、上述した第１実施形態に係る船用給電装置１０と同様である。また、船舶の電力の給電元を船内発電装置１０２から外部電源に切り替える場合、及び、外部電源から船内発電装置１０２に切り替える場合の動作（切り替え方法）についても第１実施形態で説明したのと同様である。
【０１０３】
本発明の第２実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本発明の第２実施形態によれば、船内の電源電圧が４００Ｖ級の低電圧系統の場合に変圧器６０を備えるので、外部電源である陸上電源Ｐの電圧（６６００Ｖ）を船内発電装置１０２の電圧（４００Ｖ級）に変圧するので、給電用のケーブル１４として高電圧系統用の電流が小さく（低電圧系統の１／１５以下）、比較的小径で軽量のものを用いることができるので、給電用のケーブル１４を船舶と岸壁の間で短時間に容易に掛け渡して配線することができる。
【０１０４】
なお、第２実施形態において、変圧器６０を経由する電路と、変圧器６０をバイパスしケーブル５２と受電パネル４１とを直結する電路を別々に設けるとともに、電路切り替えスイッチ又は複数の遮断器の組み合わせにより上記各電路を選択的に切り替えることができる電路切り替え手段（図示せず）を設けることにより、高電圧系統用と低電圧系統用の双方に対応できるようにしても良い。
【０１０５】
また、第１実施形態において、予め変圧器６０を設置できるようにしておき、船内の電源電圧が高電圧系統の場合には、ケーブル５２と受電パネル４１を直結し、低電圧系統の場合には、変圧器６０をその間に接続してもよい。このように構成することにより、船用給電装置１０の大部分を共用することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０７】
図３は、本発明の第３実施形態に係る船用給電装置１０の概略構成を示す図であり、船舶１００の電源電圧が６６００Ｖの高電圧系統の場合を示している。本実施形態に係る船用給電装置１０は、第１実施形態における陸側ケーブルリール装置１２を省略し、その代わりに外部電源として機能する発電装置７０を備える。発電装置７０は、受電パネル４１のプラグ４４に差し込み可能なソケット７１が先端部に設けられたケーブル７２により、受電パネル４１と接続されている。また、本実施形態では、光変換器６１、ＰＬＣ６２は削除されている。その他の構成は、上述した第１実施形態に係る船用給電装置１０と同様である。
【０１０８】
図３において、船用給電装置１０は、船舶１００を挟んで岸壁Ｑの反対側に停留している。
【０１０９】
発電装置７０は、例えば、マイクロガスタービン発電装置で構成することができる。マイクロガスタービンは、窒素酸化物や煤の発生がディーゼル等と比べて大幅に低減できるという特徴がある。
【０１１０】
次に、船内で使用する電力の供給元を船内発電装置１０２から外部電源である発電装置７０に切り替える場合の動作（切り替え方法）について、船舶１１０が岸壁Ｑに接岸し、船用給電装置１０が船舶１００を挟んで岸壁Ｑの反対側の所定位置に停留した直後の状態から説明する。
【０１１１】
まず、給電制御部４６が、遮断器４２と遮断器１１４の双方を遮断状態としながら、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、ケーブルクレーン３２の可動アーム３６を船側に向かせ、次いで、船側ケーブルリール装置２０のリールを回転させて、プラグ２１が受電端子１１０のところに届くまで巻取ケーブル２２を延出させ、プラグ２１を受電端子１１０に差し込む。
【０１１２】
なお、ケーブルクレーン３２を設置せず、船側に設置されたクレーンを用いて巻取りケーブル２２を引き上げる場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル２２を引き上げながら、船側ケーブルリール装置２０のリール２４を回転させて巻取ケーブル２２を延出させ、プラグ２１が受電端子１１０の届くところまで巻取ケーブル２２を引き上げ、プラグ２１を受電端子１１０に差し込む。
【０１１３】
続いて、給電制御部４６が、船内発電装置１０２の原動機の回転数を制御して、船内発電装置１０２の発電周波数が、外部電源である発電装置７０の電源周波数よりも僅かに低くなるようにしておいて、遮断状態となっていた各遮断器４２、１１４を接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により遮断状態として、切り替えを行う。
【０１１４】
次に、船内で使用する電力の供給元を外部電源である発電装置７０から船内発電装置１０２に切り替える場合の動作（切り替え方法）について、説明する。
【０１１５】
まず、電力の供給元が外部電源（発電装置７０）のときに、給電制御部４６が、発電制御部を介して船内発電装置１０２を稼動させ、船内発電装置１０２の原動機の回転数を制御し、船内発電装置１０２が発電している発電周波数が、外部電源Ｐの電源周波数よりも僅かに高くなるようにしておいて、遮断状態となっていた遮断器１０４を遠隔制御により接続状態とし、この接続状態とした後に、接続状態としていた各遮断器４２、１１４を遮断状態として、切り替えを行う。
【０１１６】
続いて、船側のオペレータが、プラグ２１を受電端子１１０から抜き取り、リモートコントロールによって、リール２４を回転させ、巻取ケーブル２２を巻き取ってプラグ２１を所定高さまで引き上げると共に、可動アーム３６を直立姿勢として船舶１００から退避させる。なお、ケーブルクレーン３２を設置せず、船舶１００に設置されたクレーンを用いて巻取ケーブル２２を降ろす場合は、船側のオペレータが、リモートコントロールによって、クレーンを操作し、クレーンによって巻取ケーブル２２を降ろしながら、リール２４を回転させて巻取ケーブル２２を巻き取る。
【０１１７】
本発明の第３実施形態によれば、外部電源として、浮体８上に発電装置７０を搭載したので、岸壁Ｑにおいてソケット１やケーブルＰ３等の設置工事が不要となる。
【０１１８】
また、発電装置７０として低公害のマイクロガスタービン発電装置を用いることにより、周囲の環境悪化を防止することができる。
【０１１９】
また、第３実施形態によっても、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。
【０１２０】
なお、船舶１００の電源電圧が、４００Ｖ級の低電圧系統である場合は、第３実施形態に係る給電発電装置１０において、第２実施形態で説明した変圧器６０を備える構成としてもよい。この場合、変圧器６０を経由する電路と、変圧器６０をバイパスしケーブル５２と受電パネル４１とを直結する電路を別々に設けるとともに、電路切り替えスイッチ又は複数の遮断器の組み合わせにより上記各電路を選択的に切り替えることができる電路切り替え手段（図示せず）を設けることにより、高電圧系統用と低電圧系統用の双方に対応できるようにしても良い。
【０１２１】
次に、上述した第１〜第３の実施形態において、巻取ケーブル２２のプラグ２１を船舶１００の受電端子１１０に接続する際に、巻取ケーブル２２を引き上げる他の方法について説明する。
【０１２２】
図４は、巻取ケーブル２２を引き上げている最中の状態を示している。この図４に示すように、浮体８上の船舶１００側の端部にモータ８２によって回転駆動される駆動プーリ８１を設置するとともに、船舶の、例えばアッパーデッキ１０８上の船用給電装置１０に近い側に、回転自在の従動プーリ８３を設置する。
【０１２３】
次に、船側のオペレータが船舶１００に載せてあった無端状ワイヤ８４を浮体８上に向けて投げ下ろして、船側のオペレータと浮体側のオペレータとにより、無端状ワイヤを従動プーリと駆動プーリに掛け渡す。この無端状プーリ８４には、船側ケーブルリール装置２０の巻取ケーブル２２を引っ掛けることができるフック８５が複数設けられている。
【０１２４】
続いて、浮体側のオペレータが、巻取ケーブル２２をフック８５に引っ掛けてから、駆動プーリ８１を操作して、駆動プーリ８１を回転させるとともに、船側ケーブルリール装置２０のリール２４を回転させて巻取ケーブル２２を延出させ、プラグ２１が船舶１００の受電端子１１０に届くところまで巻取ケーブル２２を引き上げる。そして、船側のオペレータが、プラグ２１を受電端子１１０に差し込む。
【０１２５】
巻取ケーブル２２の引き上げが終了した後は、浮体側のオペレータが、無端状ワイヤ８４を駆動プーリ８１から取り外し、船側のオペレータが、無端状ワイヤ８４を引き上げて回収する。
【０１２６】
かかる方法によれば、巻取ケーブル２２を引き上げるために、浮体８にケーブルクレーン３２を設置したり、船舶１００にクレーンを設置したりする必要が無いので、巻取ケーブル２２を船側に引き上げるための設備が簡素化される。
【０１２７】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る船用給電装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る船用給電装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る船用給電装置の概略構成を示す図である。
【図４】巻取ケーブルを引き上げる方法について説明する図である。
【図５】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  ソケット
５ａ〜５ｇ、６ａ  信号線
８  浮体
１０  船用給電装置
１１  プラグ
１２  陸側ケーブルリール装置
１４  巻取ケーブル
１５  リール
１６  駆動装置
１７  繰り出し量検出器
１８  リール制御装置
２０  陸側ケーブルリール装置
２１  プラグ
２２  巻取ケーブル
２４  リール
２６  駆動装置
２８  繰り出し量検出器
３０  リール制御装置
３２  ケーブルクレーン
３４  本体フレーム
３６  可動アーム
４０  電源切り替え手段
４１  受電パネル
４２  遮断器
４３  内部ケーブル
４４、４５  プラグ
４６  給電制御部
５１、５２  ケーブル
５４、５５  ソケット
６０  変圧器
７０  発電装置
７１  ソケット
７２  ケーブル
８１  駆動プーリ
８２  モータ
８３  従動プーリ
８４  無端状ワイヤ
８５  フック
１００  船舶
１０２  船内発電装置
１０３  ガバナ
１０４  遮断器
１０６  船内主母線
１０８  アッパーデッキ
１１０  受電端子
１１２  船内ケーブル
１１４  遮断器
１１６  電力供給線
Ｐ  陸上電源
Ｐ３  ケーブル
Ｑ  岸壁
【図１】
2006290263.tif 000003
【図２】
2006290263.tif 000004
【図３】
2006290263.tif 000005
【図４】
2006290263.tif 000006
【図５】
2006290263.tif 000007