(57)【要約】【課題】  船舶において電力の給電元を切り替える場合に、船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用でき、給電用のケーブルを船舶と岸壁との間で短時間に容易に掛け渡して配線することができ、さらに、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】    本発明の船内給電装置１０は、陸上を移動可能な台車８上に、外部電源である陸上電源Ｐに接続可能な電力ケーブル１４と、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を巻き取り又は繰り出すことができるケーブルリール装置２０と、巻取ケーブル２２を受電端子１１０に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーン３２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Ｐ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４１と、を備えている。【選択図】  図１
2006290265.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、
陸上を移動可能な台車と、
前記台車に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、
前記台車に設置され、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ケーブルリール装置と、
前記台車に設置され、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、
前記台車に設置され、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、
陸上を移動可能な台車と、
前記台車に設置され、前記外部電源として機能する発電装置と、
前記台車に設置され、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ケーブルリール装置と、
前記台車に設置され、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、
前記台車に設置され、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】
前記電源切り替え手段は、
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、前記変圧器を経由し電圧変更のある変圧電路と、前記変圧器をバイパスし電圧変更のない無変圧電路と、前記外部電源からの電力を前記変圧電路と前記無変圧電路のいずれか一方に供給するように切り替える電路切り替え手段とを有する、ことを特徴とする請求項３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１〜４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、
前記外部電源と前記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僅かに高くしておいて、前記切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項１〜４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】
前記ケーブルクレーンは、前記台車の一端側に設置され上方に延びる本体フレームと、該本体フレームの上部に接続され前記台車の外方に突出するガイドビームと、該ガイドビームの先端及び末端に設けられ前記巻取ケーブルを案内するプーリとを有する、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１０】
前記ケーブルクレーンは、前記巻取ケーブルの送出を補助する送出補助機構を備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の船用給電装置。
【請求項１１】
前記ケーブルクレーンは、ガイドビームを昇降させる昇降機構を備える、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の船用給電装置。
【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、
陸上を移動可能な台車に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、
前記電力ケーブルを陸上電源に接続するとともに、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、前記電力ケーブルと前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路を遮断状態から接続状態とすると共に、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第２の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第１の電路及び前記第２の電路を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記発電装置とを繋ぐ第３の電路を接続状態から遮断状態として、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、
陸上を移動可能な台車に、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、
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、前記外部電源と前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路の双方を遮断状態から接続状態とし、前記第１の電路及び前記第２の電路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第３の電路を接続状態から遮断状態として、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１４】
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、
陸上を移動可能な台車に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、前記台車に設置され、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、を備えた船用給電装置を用い、
前記巻取ケーブルが前記受電端子に接続されている状態であって、前記電力ケーブルと前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路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第３の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第３の電路を接続状態とした後に、前記第１の電路及び前記第２の電路を遮断状態として、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１５】
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、
陸上を移動可能な台車に、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、
前記巻取ケーブルが前記受電端子に接続されている状態であって、前記発電装置と前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路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第３の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第３の電路を接続状態とした後に、前記第１の電路及び前記第２の電路を遮断状態として、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４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、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】
従来の船舶１００において船内の電源電圧として、６６００Ｖの高電圧系統と４００〜４５０Ｖ（以下、４００Ｖ級という）の低電圧系統の２種類が通常用いられている。
【００１０】
既設の船舶が低電圧系統を用いている場合、ケーブル１１８を流れる電流は高電圧系統の場合に比べて、約１５倍以上の大電流となるため、ケーブル１１８は大径で重いものとなる。したがって、このケーブル１１８を、クレーン等を用いて船舶と岸壁の間に掛け渡して配線するのに、時間がかかり、かつ作業環境が悪いという問題がある。
また、高電圧系統を用いている場合は、既設、新設のいずれの船舶でも、ケーブル１１８を流れる電流が低電圧系統に比べれば少ない。しかしその場合でも、船内の所要電力は一般に大きく、ケーブル１１８は大径で重いものとなるだけでなく、ケーブル１１８の条数が増えることとなる（例えば、高電圧系統の場合は２本程度であるのに対して、低電圧系統では３０本程度）。そのため、高電圧系統を用いている場合でも、クレーン等を用いて船舶と岸壁の間に掛け渡して配線するのに、時間がかかり、かつ作業環境が悪いという問題がある。
【００１１】
また、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。
【００１２】
上記課題を船内に既に装備されている発電制御装置１０５や図示しない制御／監視システムを利用し、さらに、外部電源に異常が発生すると、その影響を船内機器が受けるおそれがあるという問題点も解決しようとすると、既設の設備に多大な変更を要し、既設船舶において上記課題を解決することは多くの時間と費用を伴うという問題点もあった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、船舶において電力の給電元を切り替える場合に、船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用でき、給電用のケーブルを船舶と岸壁との間で短時間に容易に掛け渡して配線することができ、各船舶それぞれに設置する必要がなく、新設、既設のいずれの船舶にも適用でき、さらに、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】
【００１４】
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、陸上を移動可能な台車と、前記台車に設置され、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、前記台車に設置され、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ケーブルリール装置と、前記台車に設置され、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、前記台車に設置され、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）。
【００１５】
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、陸上を移動可能な台車と、前記台車に設置され、前記外部電源として機能する発電装置と、前記台車に設置され、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ケーブルリール装置と、前記台車に設置され、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、前記台車に設置され、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）。
【００１６】
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、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）。
【００１７】
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、前記変圧器を経由し電圧変更のある変圧電路と、前記変圧器をバイパスし電圧変更のない無変圧電路と、前記外部電源からの電力を前記変圧電路と前記無変圧電路のいずれか一方に供給するように切り替える電路切り替え手段とを有する（請求項４）。
【００１８】
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）。
【００１９】
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）。
【００２０】
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僅かに高くしておいて、前記切り替えを行う（請求項７）。
【００２１】
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）。
【００２２】
上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記ケーブルクレーンは、前記台車の一端側に設置され上方に延びる本体フレームと、該本体フレームの上部に接続され前記台車の外方に突出するガイドビームと、該ガイドビームの先端及び末端に設けられ前記巻取ケーブルを案内するプーリとを有する（請求項９）。
【００２３】
上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記ケーブルクレーンは、前記巻取ケーブルの送出を補助する送出補助機構を備える（請求項１０）。
【００２４】
上記本発明の船用給電装置において、好ましくは、前記ケーブルクレーンは、ガイドビームを昇降させる昇降機構を備える（請求項１１）。
【００２５】
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、陸上を移動可能な台車に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、前記電力ケーブルを陸上電源に接続するとともに、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、前記電力ケーブルと前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路を遮断状態から接続状態とすると共に、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第２の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第１の電路及び前記第２の電路を接続状態とした後に、前記船内主母線と前記発電装置とを繋ぐ第３の電路を接続状態から遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１２）。
【００２６】
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、陸上を移動可能な台車に、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、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、前記外部電源と前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路の双方を遮断状態から接続状態とし、前記第１の電路及び前記第２の電路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第３の電路を接続状態から遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１３）。
【００２７】
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、陸上を移動可能な台車に、前記外部電源である陸上電源に接続可能な電力ケーブルと、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、前記台車に設置され、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、を備えた船用給電装置を用い、前記巻取ケーブルが前記受電端子に接続されている状態であって、前記電力ケーブルと前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路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第３の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第３の電路を接続状態とした後に、前記第１の電路及び前記第２の電路を遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１４）。
【００２８】
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、陸上を移動可能な台車に、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ケーブルリール装置と、前記巻取ケーブルを前記船舶の前記受電端子に接続可能な位置まで案内するケーブルクレーンと、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、を備えた船用給電装置を用い、前記巻取ケーブルが前記受電端子に接続されている状態であって、前記発電装置と前記ケーブルリール装置とを繋ぐ第１の電路、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第２の電路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第３の電路を遮断状態から接続状態とし、前記第３の電路を接続状態とした後に、前記第１の電路及び前記第２の電路を遮断状態として、前記切り替えを行う、ことを特徴とする（請求項１５）。
【発明の効果】
【００２９】
上記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切り替える場合は、ケーブルリール装置およびケーブルクレーンにより、外部電力が供給される巻取ケーブルを船舶の受電端子に接続可能な位置まで案内するので、船舶と外部電源とを容易に接続することができる。このため、船舶の接岸後に、給電用の巻取ケーブルを船舶と岸壁の間で容易に掛け渡して配線することができる。
【００３０】
また、上記本発明の装置および方法によれば、陸上を移動可能な台車に、ケーブルリール装置、ケーブルクレーン等の各装置を搭載しているので、不使用時には、コンテナヤード等他の場所に保管することができ、整備や修理等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００３１】
また、上記本発明の装置および方法によれば、外部電源の電力を船舶に供給する際に、変圧器を経由し電圧変更のある変圧電路と、変圧器をバイパスし電圧変更の無い無変圧電路とを選択的に切り替えることができるので、船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用できる。
【００３２】
また、上記本発明の装置および方法によれば、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切り替える場合は、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、切り替えを行い、外部電源から船内発電装置に切り替える場合は、船内発電装置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ておいて、切り替えを行うので、無停電で切り替えを行うことができる。このため、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。
【００３３】
つまり、本発明の装置及び方法によれば、船舶において電力の給電元を切り替える場合に、船舶内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも容易に適用でき、給電用のケーブルを船舶と岸壁との間で短時間に容易に掛け渡して配線することができ、各船舶それぞれに設置する必要がなく、新設、既設のいずれの船舶にも適用でき、さらに、無停電で切り換え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】
【００３４】
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。
【００３５】
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に接岸しており、船用給電装置１０が岸壁Ｑの船舶１００に近い端部に停車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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、船舶の電源電圧が高電圧系統の場合は、たとえば、ＶＣＢ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ）から構成され、低電圧系統の場合は、たとえば、ＡＣＢ（Ａｉｒ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ）から構成される。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、船舶の電源電圧が高電圧系統の場合は、たとえば、ＶＣＢから構成され、低電圧系統の場合は、たとえば、ＡＣＢから構成される。また、遮断器１１４は、後述する給電制御装置４６により信号線６ｂを介して遠隔制御できるようになっている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。また、発電制御装置１０５は、後述する給電制御部４６により信号線６ａを介して遠隔制御できるようになっている。
【００４３】
なお、船舶１００は、既設、新設のどちらでもよい。ただし、既設船舶の場合は、給電制御部４６によって遠隔制御が可能な遮断器１１４、信号線６ａ、６ｂを改造により新設することが必要であり、さらに、これに適合する受電端子１１０も改造により新設することが必要である。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明の船用給電装置１０は、台車８と、電力ケーブル１４と、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。
【００４８】
台車８は、車輪と荷台とからなり、陸上を走行可能に構成されている。台車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牽引式であってもよい。
【００４９】
電力ケーブル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。電力ケーブル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。
【００５０】
そして、プラグ１１をソケット１に差し込んだときに、電力ケーブル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。
【００５１】
ケーブルリール装置２０は、台車８上に設置され、受電パネル４１を介して電力ケーブル１４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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、ケーブルリール装置２０に隣接する位置であって、台車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、上方に延びる本体フレーム３４と、本体フレーム３４の上方に接続されたガイドビーム３６と、ガイドビーム３６の先端及び末端に設けられ巻取ケーブル２２を案内するプーリ３７ａ、３７ｂとを有する。
【００５５】
また、ケーブルクレーンは３２、ガイドビーム３６を昇降させる昇降機構を備えており、これによりガイドビーム３６の高さを調整できるようになっている。本実施形態における昇降機構は、本体フレームを伸縮可能にすることで構成される。また、ガイドビーム３６は、実線で示す水平位置と仮想線で示す直立位置との間を揺動可能に構成されており、これにより不使用時には、ガイドビームを直立位置として、台車から突き出ないようにすることができる。なお、ガイドビーム３６は本実施形態のように垂直旋回するものに限られず、水平旋回可能な構成であっても良い。
【００５６】
また、プーリ３７ａ、３７ｂの双方又はいずれか一方に、プーリ３７ａ、３７ｂを回転駆動し、巻取ケーブル２２の送出を補助することができる送出補助機構（図示せず）を設けることが好ましい。送出補助機構の駆動源としては例えば電動モータを使用する。
【００５７】
このように構成されたケーブルリール装置２０とケーブルクレーン３２により、ガイドビーム３６の高さを調整し、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。
【００５８】
また、台車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、変圧器６０とを有する。
【００５９】
受電パネル４１にはプラグ４４が設けられており、電力ケーブル１４の端部に設けたソケット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、ソケット５５を接続することにより変圧器６０と接続されるようになっている。
【００６０】
変圧器６０は、受電パネル４１とケーブル５２との間に設置された降圧変圧器であり、外部電源（この例では６６００Ｖ）を船内発電装置１０２の電圧（たとえば４４０Ｖ）に変圧し、内部電圧コネクタ４８ａに変圧した電圧を供給するようになっている。なお、変圧器６０は、降圧変圧器に限定されず、例えば、低電圧の外部電圧を高電圧の船内電圧に変圧する昇圧変圧器でもよい。さらに、外部電圧と船内電圧がわずかに異なる場合（例えば４００Ｖと４４０Ｖ）に、電圧を調整するための変圧器であってもよい。
【００６１】
また、ソケット５５とケーブル５２との間には、変圧器６０をバイパスして外部電源の電力を無変圧でケーブル５２に供給するバイパスケーブル４７と、バイパスケーブル４７とケーブル５２とを接続する外部電圧コネクタ４８ｂが設けられている。
【００６２】
このように構成された変圧器６０、内部電圧コネクタ４８ａ、外部電圧コネクタ４８ｂ、バイパスケーブル４７により、変圧器を経由し電圧変更のある変圧電路と、変圧器をバイパスし電圧変更のない無変圧電路とが構成され、ケーブル５２を、内部電圧コネクタ４８ａと外部電圧コネクタ４８ｂのいずれか一方に選択的に接続することにより、船舶１００内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも、双方に容易に対応することができる。
【００６３】
各ケーブル５２は、リール２４に巻かれる巻取ケーブル２２とは異なる別のケーブルであり、リール２４の回転によって、リール２４から延出することがなく、また、リール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２２とケーブル５２とは、リール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。
【００６４】
電力ケーブル１４とケーブル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、ケーブルリール装置２０の巻取ケーブル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。
【００６５】
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、電力ケーブル１４と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。
【００６６】
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。
【００６７】
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５ｇによりリール制御装置３０と接続されており、リール制御装置３０を介してケーブルリール装置２０を制御する。なお、リール制御装置３０と給電制御部４６とを一体化して、制御線５ｇを省略してもよい。
【００６８】
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。
【００６９】
また、給電制御部４６は、信号線５ｂにより内部電圧コネクタ４８ａ及び外部電圧コネクタ４８ｂ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、及び受電端子１１０と遮断器１１４が、それぞれ信号線６ａ、６ｂ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、６ｂ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。また、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、遮断器１１４を遠隔制御することができる。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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１０２１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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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４２、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
なお、図１では、電力ケーブル１４、ケーブルリール装置２０の巻取ケーブル２２、ケーブル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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
上記船用給電装置１０のたとえば給電制御部４６には、電力ケーブル１４、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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２２の延出量が所定の値を超えたことを、繰出し量検出器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。
【００８５】
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が所定位置に停車した直後の状態から説明する。
【００８６】
まず、陸側のオペレータが、船舶１００の電圧系統に合わせて、内部電圧プラグ４８ａと外部電圧プラグ４８ｂのいずれか一方を選択して、ケーブル５２を接続する。次いで、陸側のオペレータが、台車８に搭載されている電力ケーブル１４を引き出し、電力ケーブル１４の先端部に取り付けられているプラグ１１をソケット１に差し込む。
【００８７】
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を操作し、電力ケーブルが船舶の受電端子に届くように、ガイドアーム３６の高さを調整する。次いで、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、この遮断器１０４を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。
【００９１】
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。
【００９２】
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、電力ケーブル１４を台車８の所定位置に戻す。
【００９３】
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。
【００９４】
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２２をリール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２２が邪魔にならない。
【００９５】
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。また、既設の船舶に適用する場合でも、遮断器１１４、信号線６ａ、６ｂ等を新設するだけでよいので、容易に改造を施すことができる。
【００９６】
また、ケーブルリール装置２０およびケーブルクレーン３２により、外部電力が供給される巻取ケーブルを船舶の受電端子１１０に接続可能な位置まで案内するので、船舶１００と外部電源とを容易に接続することができる。このため、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、船舶１００の接岸後に、給電用の巻取ケーブル２２を船舶１００と岸壁の間で容易に掛け渡して配線することができる。
【００９７】
また、ケーブルクレーン３２には、ガイドビーム３６を昇降させる昇降機構が設けられているので、船舶によって受電端子１１０の設置高さが異なる場合でも、船舶に合わせてガイドビーム３６の高さを調整して、プラグ２１を受電端子１１０に接続できる高さで巻取ケーブル２２を案内することができる。
【００９８】
また、陸上を移動可能な台車８に、ケーブルリール装置２０、ケーブルクレーン３２等の各装置を搭載しているので、不使用時には、コンテナヤード等他の場所に保管することができ、整備や修理等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００９９】
また、外部電源の電力を船舶に供給する際に、変圧器を経由し電圧変更のある変圧電路と、変圧器をバイパスし電圧変更の無い無変圧電路とを選択的に切り替えて使用することができるので、船舶１００内の電圧系統が高電圧系統でも低電圧系統でも、双方に容易に対応することができる。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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の原動機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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
さらに、給電制御部４６と陸上電源との間、給電制御部４６と発電制御装置１０５との間、及び給電制御部４６と遮断器１１４との間の通信に用いる信号線は、電力ケーブル１４、巻取ケーブル２２と一体化されて設けられているので、巻取ケーブル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。
【０１０６】
また、電力ケーブル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。
【０１０７】
また、巻取ケーブル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２４の駆動装置２６の回転を停止するので、巻取ケーブル２２の延出量過多による巻取ケーブル２２の破損を未然に防止することができる。
【０１０８】
また、巻取ケーブル２２の設置（リール２４からの延出）や撤去（リール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２４を駆動するようにしてあるので、換言すれば、リール２４から離れた位置でオペレータがリール２４を操作する場合があるので、リール２４からの巻取ケーブル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。
【０１０９】
しかし、上述したように、巻取ケーブル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２４の駆動装置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２２の破損を未然に防ぐことができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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２２の先端部のプラグ２１が受電端子１１０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。
【０１１２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１１３】
図２は、本発明の第２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実施形態における電力ケーブル１４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は設けられていない。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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
なお、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）は、第１実施形態において電力ケーブル１４をソケット１に接続する動作が省略される以外は、上述した第１実施形態と同様である。また、船内で使用する電力の供給元を発電装置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）は、第１実施形態において、プラグ１１をソケット１から抜き取り、電力ケーブル１４を台車の所定位置に戻すという動作が省略される以外は、上述した第１実施形態と同様である。
【０１１６】
本発明の第２実施形態によれば、外部電源として、台車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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、第２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。
【０１１９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１２０】
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実施形態において、さらに、スイッチ６５を備えたものである。スイッチ６５は、外部電源からの電力を、変圧器６０を経由し電圧変更のある変圧電路と、変圧器６０をバイパスし電圧変更のない無変圧電路（バイパスケーブル４７）のいずれか一方に供給するように電路を切り替える機能を有する。またスイッチ６５は信号線５ｈを介して、給電制御部４６により制御されるようになっている。なお、スイッチ６５は、手動操作により切り替えを行うことができる構成であっても良い。
【０１２１】
本実施形態では、内部電圧コネクタ４８ａ、外部電圧コネクタ４８ｂは設けられていないため、信号線５ｂは、ケーブル５２に直接接続されている。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。
【０１２２】
なお、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陸上電源Ｐに切り替える場合の動作（切り替え方法）は、第１実施形態においてケーブル５２を内部電圧ケーブル４８ａと外部電圧ケーブル４８ｂのいずれか一方に接続する動作に代えて、スイッチ６５により電路の切り替えを行う以外は上述した第１実施形態と同様である。また、船内で使用する電力の供給元を陸上電源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）は、上述した第１実施形態と同様である。
【０１２３】
本発明の第３実施形態によれば、外部電源からの電力を、変圧器を経由して変圧する電路と、変圧器をバイパスする電路のいずれに供給するかをスイッチ６５の切り替えにより行うこととしたので、切り替えを容易かつ迅速に行うことができる。
【０１２４】
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。
【０１２５】
なお、第２実施形態に係る船用給電装置１０において、第３実施形態と同様のスイッチ６５を設け、同様に電路の切り替えを行うように構成してもよい。
【０１２６】
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】
【０１２７】
【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】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  ソケット
５ａ〜５ｈ、６ａ、６ｂ  信号線
８  台車
１０  船用給電装置
１１  プラグ
１４  電力ケーブル
２０  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  ガイドビーム
３７ａ、３７ｂ  プーリ
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
４７  バイパスケーブル
４８ａ  内部電圧コネクタ
４８ｂ  外部電圧コネクタ
５２  ケーブル
５４、５５  ソケット
６０  変圧器
６５  スイッチ
７０  発電装置
７１  ソケット
７２  ケーブル
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】
2006290265.tif 000003
【図２】
2006290265.tif 000004
【図３】
2006290265.tif 000005
【図４】
2006290265.tif 000006