(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギーを節約し、排出削減・環境保護が図られ、適用する範囲が広く、停泊船舶に規格さまざまな給電を提供できる船舶用陸電システムを提供する。【解決手段】高圧可変周波数電源装置１と、高圧接続箱２と、高圧ケーブルリール３と、船内変電所４とを含む。高圧可変周波数電源装置１は、高圧引込キャビネットと、変圧器とを含み、高圧ケーブル５は高圧引込キャビネットに接続してから、変圧器に接続し、高圧引込キャビネットには若干レベルの限流抵抗が設けられており、変圧器は高圧ケーブルを介して周波数変換器と接続し、周波数変換器は、若干のＰＷＭパワーユニットが直列及び並列に接続するように構成されており、周波数変換器は、高圧ケーブルを介して正弦波フィルタと接続しており、正弦波フィルタは、高圧ケーブルを介して高圧引き出しキャビネットと接続している。【選択図】図１
0003193427.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
埠頭の船舶用陸電システムであって、
高圧可変周波数電源装置と、高圧接続箱と、高圧ケーブルリールと、船内変電所とを含み、
前記高圧可変周波数電源装置は、高圧引込キャビネットと変圧器とを含み、高圧ケーブルは高圧引込キャビネットに接続してから変圧器に接続し、前記高圧引込キャビネットには、若干レベルの限流抵抗が設けられており、前記変圧器は高圧ケーブルを介して周波数変換器と接続し、前記周波数変換器は、若干のPWMパワーユニットが直列及び並列に接続するように構成されており、周波数変換器は高圧ケーブルを介して正弦波フィルタと接続し、正弦波フィルタは高圧ケーブルを介して高圧引き出しキャビネットと接続しており、前記高圧可変周波数電源装置には信号線を介して周波数変換器と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられており、
前記高圧接続箱は台座を有し、台座には扉付きの箱体が設けられており、箱体には二色警告灯が設けられており、扉には高圧ドアロックが設けられており、箱体の内には高圧インジケータが設けられており、前記高圧インジケータは信号線を介して二色警告灯、高圧ドアロックと接続し、箱体内に接続された高圧ケーブルには若干の高圧ソケットが並列に設けられており、高圧ソケットとマッチングする高圧プラグがさらに設けられており、高圧プラグは高圧ケーブルを介して箱体から接続し、前記高圧インジケータは高圧センサを介して高圧ケーブルに接続し、前記台座又は箱体には放熱孔が設けられており、
前記高圧ケーブルリールはフレームを含み、フレームにはリールとケーブル整理装置が設けられており、前記リールはロールと電動機を含み、ロールはフレームに固定されたスピンドルに接続されており、電動機は電磁継手、減速機、及び伝動機構を介してスピンドルと接続し、ロール内には高圧ロール集電器が設けられており、前記ケーブル整理装置はロールの前部に設けられており、
前記船内変電所は高圧引込・引き出しキャビネットと、変圧器と、低圧引込・引き出しキャビネットとを含み、高圧ケーブルは高圧引込・引き出しキャビネットに接続してから引き出されて変圧器に入り、変圧器は低圧ケーブルを介して低圧引込・引き出しキャビネットと接続し、低圧引込・引き出しキャビネットは低圧ケーブルを介して配電キャビネットと接続しており、前記船内変電所には、信号線を介して低圧引込・引き出しキャビネット、配電キャビネットの遮断器とそれぞれ接続するとともに、信号線を介して船内発電機の調速装置と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられており、前記船内発電機は信号線を介して配電キャビネットと接続しており、
前記高圧ケーブルは高圧可変周波数電源装置の高圧引込キャビネットに接続してから、高圧可変周波数電源装置によって周波数と電圧が変換された後、高圧接続箱に接続して、高圧プラグ及び高圧ケーブルを介して高圧接続箱の箱体から接続してから、高圧ケーブルリールを介して上船し、船内変電所の高圧引込・引き出しキャビネットに接続する、ことを特徴とする埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項２】
前記高圧接続箱には、無線通信モジュールと接続する無線通信アンテナがさらに設けられており、前記無線通信モジュールは箱体に接続されたマルチモード光ケーブルと接続する、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項３】
前記高圧接続箱の高圧プラグには二つのインターロックピンが設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項４】
前記高圧ケーブルリールには、信号線を介して電動機の制御モジュール、操作ボタンボックス、及び信号取得センサとそれぞれ接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項５】
前記高圧ケーブルリールの高圧ロール集電器はカーボンブラシホルダー、カーボンブラシ、高圧スリップリング及び高圧絶縁端子からなり、カーボンブラシホルダーはロールに固定的に接続されており、カーボンブラシホルダーには若干の高圧絶縁端子が固定的に設けられており、ロール内にあるスピンドルの端部には、高圧スリップリングと高圧絶縁端子とを順次に接続してなる高圧機構が接続して設けられており、カーボンブラシホルダーに設けられている高圧絶縁端子はそれぞれカーボンブラシを介して高圧スリップリングと接続する、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項６】
前記高圧ケーブルリールのケーブル整理装置は、軸受を介してフレームに固定された二条ねじスクリューを含み、二条ねじスクリューにはケーブル整理ナットが設けられており、ケーブル整理ナットにはケーブルストッパーが固定的に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項７】
前記高圧ケーブルリールのケーブルストッパーはロール状であり、前記伝動機構は伝動スプロケットチェーンである、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【請求項８】
前記高圧可変周波数電源装置には、高圧可変周波数電源装置のPLCプログラマブルコントローラと接続し、マルチモード光ケーブルを介して信号を伝達する光電変換モジュールがさらに設けられており、前記船内変電所には、信号線を介して船内変電所のPLCプログラマブルコントローラと接続するとともに、マルチモード光ケーブルを介して高圧可変周波数電源装置のPLCプログラマブルコントローラと接続する光電変換モジュールがさらに設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の埠頭の船舶用陸電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、船舶給電システムに関し、特に、埠頭の船舶用陸電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
資料によれば、中国は、世界最大の水運国家であり、港湾における年間の貨物取扱量は70億トン以上にのぼり、世界一の位置に立っている。毎年、中国の沿海と内川の港に停泊して、荷物の積み下ろしをする船舶の数が膨大で、主に、雑貨船、ばら積貨物船、コンテナ船、自動車運搬船、原木運搬船、化学製品運搬船、液化ガス輸送船、客船、及び油槽船などを含む。全世界にわたるほとんどの船舶が軽質又は重質ディーゼル油を燃やす発電機を用いて自己発電するので、船舶が大量の炭酸ガス、硫化物、及び窒化物を排出して、大気環境に厳しい影響を与える。
【０００３】
船舶の電力需要を満足するために、埠頭に停泊する船舶は24時間にわたって船舶の補機により発電しなければならない。補機は作動中、大量の油を燃やし、大量の排ガスを排出すると共に、24時間絶えずに騒音汚染が生じる。
【０００４】
現在、国外の船舶は、ほとんど60Hzの電力規格で給電しているが、中国の電力網の給電電源の周波数の標準が50Hzであるので、国外の船舶が直接に中国の電力網に接続すると正常に稼動することができなくなる。
【０００５】
コンテナ船のコンテナ積載数がだんだん向上するにつれて、6600Vの中圧電力給電システムは超大型のコンテナ船の標準配置となっており、港の陸電に接続する電源は現在の440Vの低圧電力規格を主な配置とする船舶の需要を満足すると共に、6600Vの中圧電力給電システムの船舶の発展の勢いにも応じなければならない。
【０００６】
一般的には、メーカが製造する可変周波数給電設備は、いずれも汎用の周波数変換器を主要なコア部材として使用している。このような周波数変換器を電源として利用することは、次のような乗り越えられない欠陥がある。周波数変換器は、周波数と電圧を変換できる電源であり、AC-DC-ACなどの回路から構成されており、電力網の三相の交流が三相ブリッジ整流されて脈動直流となり、そして電解コンデンサーとインダクタにより平滑直流に濾波され、最後には、インバータにより、電圧と周波数が調整可能な三相交流に逆変換される。周波数変換器の標準の呼び方は、周波数変換調速器である。周波数変換器（周波数変換調速器）の入力回路は、三相交流電源が全波整流された後、フィルタコンデンサに充電する回路であり、入力電流は、いつも電圧の振幅値付近に現れ、断続的な衝撃波を呈しており、周波数変換器の出力電路は、直流を周波数が連続し調整可能な三相変調交流電圧に変換するインバータブリッジであり、その出力電圧の波形は、正弦変調SPWM波である。高次高調波電流が回路で発生した高調波の電圧降下は、電力網電圧の波形ひずみを起こし、このひずみは、ほかの負荷に影響し、電気設備の効率を低下させ、騒音が増えて、一部の設備では共振さえ発生して、設備が発熱しすぎ、メーター設備及び電気通信設備に深刻な電磁干渉をもたらして、試験装置の精度及びデータの信頼性を厳しく脅かしている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の解決しようとする技術的問題は、従来技術の不足に対して、デザインが適当で、適用性が強く、安定的且つ効率的な埠頭の船舶用陸電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案が解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案により実現される。本考案は、埠頭の船舶用陸電システムであって、高圧可変周波数電源装置と、高圧接続箱と、高圧ケーブルリールと、船内変電所とを含み、
前記高圧可変周波数電源装置は、高圧引込キャビネットと、変圧器とを含み、高圧ケーブルは高圧引込キャビネットに接続してから変圧器に接続し、前記高圧引込キャビネットには、若干レベルの限流抵抗が設けられており、前記変圧器は高圧ケーブルを介して周波数変換器と接続し、前記周波数変換器は、若干のPWMパワーユニットが直列及び並列に接続するように構成されており、周波数変換器は高圧ケーブルを介して正弦波フィルタと接続し、正弦波フィルタは高圧ケーブルを介して高圧引き出しキャビネットと接続しており、前記高圧可変周波数電源装置には信号線を介して周波数変換器と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられており、
前記高圧接続箱は台座を有し、台座には扉付きの箱体が設けられており、箱体には二色警告灯が設けられており、扉には高圧ドアロックが設けられており、箱体の内には高圧インジケータが設けられており、前記高圧インジケータは信号線を介して二色警告灯と、高圧ドアロックと接続し、箱体の内に接続された高圧ケーブルには若干の高圧ソケットが並列に設けられており、高圧ソケットとマッチングする高圧プラグがさらに設けられており、高圧プラグは高圧ケーブルを介して箱体から接続し、前記高圧インジケータは高圧センサを介して高圧ケーブルに接続し、前記台座又は箱体には放熱孔が設けられており、
前記高圧ケーブルリールはフレームを含み、フレームにはリールとケーブル整理装置が設けられており、前記リールはロールと電動機とを含み、ロールはフレームに固定されたスピンドルに接続されており、電動機は電磁継手、減速機、及び伝動機構を介してスピンドルと接続し、ロール内には高圧ロール集電器が設けられており、前記ケーブル整理装置はロールの前部に設けられており、
前記船内変電所は高圧引込・引き出しキャビネットと、変圧器と、低圧引込・引き出しキャビネットとを含み、高圧ケーブルは高圧引込・引き出しキャビネットに接続してから引き出されて変圧器に入り、変圧器は低圧ケーブルを介して低圧引込・引き出しキャビネットと接続し、低圧引込・引き出しキャビネットは低圧ケーブルを介して配電キャビネットと接続しており、前記船内変電所には、信号線を介して低圧引込・引き出しキャビネットと、配電キャビネットの遮断器とそれぞれ接続するとともに、信号線を介して船内発電機の調速装置と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられており、前記船内発電機は信号線を介して配電キャビネットと接続しており、
前記高圧ケーブルは高圧可変周波数電源装置の高圧引込キャビネットに接続してから、高圧可変周波数電源装置によって周波数と電圧が変換された後、高圧接続箱に接続して、高圧プラグ及び高圧ケーブルを介して高圧接続箱の箱体から接続してから、高圧ケーブルリールを介して上船し、船内変電所の高圧引込・引き出しキャビネットに接続する。
【０００９】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧接続箱には、無線通信モジュールと接続する無線通信アンテナがさらに設けられており、前記無線通信モジュールは、箱体に接続されたマルチモード光ケーブルと接続している。
【００１０】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧接続箱の高圧プラグには二つのインターロックピンが設けられている。
【００１１】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリールには、信号線を介して電動機の制御モジュール、操作ボタンボックス、及び信号取得センサとそれぞれ接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられている。
【００１２】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリールの高圧ロール集電器は、カーボンブラシホルダー、カーボンブラシ、高圧スリップリング、及び高圧絶縁端子からなり、カーボンブラシホルダーはロールに固定的に接続されており、カーボンブラシホルダーには若干の高圧絶縁端子が固定的に設けられており、ロール内にあるスピンドルの端部には、高圧スリップリングと高圧絶縁端子とを順次に接続してなる高圧機構が接続して設けられており、カーボンブラシホルダーに設けられている高圧絶縁端子は、それぞれカーボンブラシを介して高圧スリップリングと接続している。
【００１３】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリールのケーブル整理装置は、軸受を介してフレームに固定された二条ねじスクリューを含み、二条ねじスクリューには、ケーブル整理ナットが設けられており、ケーブル整理ナットにはケーブルストッパーが固定的に設けられている。
【００１４】
本考案の解決しようとする問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリールのケーブルストッパーはロール状であり、前記伝動機構は伝動スプロケットチェーンである。
【００１５】
本考案の解決しようとする技術的問題は、以下の技術方案によって、さらに実現することもできる。前記高圧可変周波数電源装置には、高圧可変周波数電源装置のPLCプログラマブルコントローラと接続し、マルチモード光ケーブルを介して信号を伝達する光電変換モジュールがさらに設けられており、前記船内変電所には、信号線を介して船内変電所のPLCプログラマブルコントローラと接続するとともに、マルチモード光ケーブルを介して高圧可変周波数電源装置のPLCプログラマブルコントローラと接続する光電変換モジュールがさらに設けられている、ことを特徴とする前記の埠頭の船舶用陸電システムである。
【００１６】
本考案を使用するとき、パワー・ステーションの高圧母線が、三相の高圧をき電して、高圧ケーブルを介して本考案の高圧可変周波数電源装置に接続し、変圧器によって電圧を降下させた後、周波数変換器によってAC/DC/AC  PWM逆変換され、電圧・周波数変換された単相高圧を直接に出力し、高圧を出力してから、フィルタにより波形整形処理を行い、出力電圧は低高調波の電力標準に適合する正弦波であり、出力ユニットにより出力され、周波数変換ユニットが入力する総合因子は0.95以上に達することができ、同時に、入出力電流、電圧、波形などをサンプリングして、PLCに送って分析処理し制御することによって、可変周波数電源装置全体の多重ループフィードバック及び閉ループ・フィードバック制御を実現する。アナログ量の付いているPLCを採用してデータの採集及び計算、管理、通信を行うことにより、制御がより正確で便利になり、マンマシンインタフェースに接続してデータをモニタリングするとともに設備をコントロールことにより、操作がより簡単になる。
【００１７】
本考案の高圧可変周波数電源の主なテクニカル指標は、下表のとおりである。
【００１８】
【表１】
0003193427.tif 000003
【００１９】
同時に、光電変換モジュールを利用し、マルチモード光ケーブルを介してインタネット或いはその他の隣接または上位設備と接続することにより、他の設備が本設備に対してリモートコントロール及びモニタリングを行うことができる。
【００２０】
本考案の可変周波数電源は、電力網の高調波に対する汚染が極小さく、入力力率が高く、出力波形の品質がよく、高調波が小さいなどの優れた特性を有しており、出力する場合、電力フィルタを付加する必要があり、そのまま高圧可変周波数電源として用いられている。10KV、50Hzの陸上変電所の高圧ケーブルは高圧可変周波数電源装置に接続して、高圧可変周波数電源装置から6.6KV、60Hzの高圧ケーブルを接続し、そしてこの高圧ケーブルは高圧接続箱に接続し、高圧ケーブルリールを介して上船し船内変電所に接続し、異なる運転条件によって、50Hz/60Hzを出力して船舶に用いられる。
【００２１】
6KVの電力網の電圧は、二次側多重化の絶縁変圧器によって電圧を降下させた後、パワーユニットに給電し、パワーユニットは、三相入力、単相出力のAC/DC/AC  PWM電圧源型インバータ構造であり、電圧・周波数変換された高圧を直接に出力し、高圧負荷に供給する。6KVの出力電圧レベルを例にして、各相は六つの定格電圧が630Vのパワーユニットにより直列に接続されてなり、出力相電圧は3780Vにのぼり、線間電圧は6.6KVにのぼり、各パワーユニットは、それぞれ入力変圧器の一組の二次側によって給電されており、パワーユニットの間及び変圧器の二次巻線の間は互いに絶縁している。入力高調波電流を低下させるために、二次巻線は辺延び三角結線方法を採用することで多重化を実現した。6KV電圧レベルの周波数変換にとっては、36パルスの整流回路構造であり、入力電流波形は正弦波に近い。入力電流高調波の歪みが低いから、周波数変換器入力の総合因子は0.95以上に達することができる。
【００２２】
インバータの出力は、マルチレベル位相シフト式PWM技術を用い、6KVの出力は36レベルに相当し、ろ波される前の出力電圧はもうよく正弦波に近く、dv/dtが小さかった（電圧出力は、それぞれ6KV/50Hz、6.6KV/60Hzである）。
【００２３】
本考案の高圧接続箱の構造は、より合理的で、便利且つ安全に使用でき、特に埠頭で使うのにふさわしい。
【００２４】
本考案の高圧ケーブルリールの構造は、より合理的で、便利に使用できる。前記高圧ロール集電器は、ロールの内部に実装されている高圧導電機構であるので、高圧ケーブルに適用できる。設けられている電磁継手は、最適のケーブルの長さを維持でき、ケーブルが引張制限値を越えた又は緩んだことを回避し、定張力を保持して、ケーブルが損害されないように確保すると同時に、電磁結合の作用によって、稼動中のケーブルが常時に軟性的に張った状態にあることを確保できる。設けられたケーブル整理装置により、ケーブルを巻き取り又は巻き出す時、きちんとケーブルの順序を整えることができ、それにより人間の手動操作が必要とせずに、ケーブルを順次にロールに巻きつけることができる。設けられた信号取得センサにより、リールの運動パラメータをPLCに送ってプログラム処理してケーブルの長さを計算し、PLCプログラマブルコントローラの出力ポイントにより、リールに対して張力制御を行う。
【００２５】
本考案の船内変電所は、埠頭の船舶用給電システムの端末装置であると共に、船舶が陸電を使用する電源装置でもある。船内変電所に設けられている高圧引込・引き出しキャビネット、変圧器、及びPLCプログラマブルコントローラなどは、船用の電力ケーブルを介して低圧給電を船舶の主配電盤バスに引いて、船舶が寄港する時に使用される。
【００２６】
本考案の船内変電所は、船舶に給電する時、連動モードとグリッド接続モードとの二種類の給電モードを選択することができる。
1、連動モード：連動モードを選択する場合、PLCプログラムは、船内変電所の低圧給電スイッチングと船舶のパワー・ステーションとをインタロックする。船内発電機が稼動しているとき（すなわち、バスが通電しているとき）、本考案の船内変電所の低圧給電スイッチングはなんらのスイッチ・オン信号も受けず、スイッチ・オン誤動作を起こすことはなく、船内発電機が停止するとき（即ち、バスが停電する時）だけに、船内変電所の低圧給電スイッチングがスイッチ・オン信号を受けて、船内変電所を介して全船に陸電の給電を提供することを実現する。
【００２７】
2、グリッド接続モード：グリッド接続モードを選択する場合、PLCは、船内変電所の低圧給電スイッチングをグリッド接続予備モードと設定する。船内発電機の回転数を調整することによって、船内発電機と船内変電所との周波数及び電圧をほとんど一致させた後、グリッド接続ボタンを押して、船内変電所が同期のタイミングを捉え、システムが完全のグリッド接続条件に達した時、グリッド接続信号を発して、船内変電所と船内発電機とがグリッド接続給電を実現する。グリッド接続が成功した後、負荷移動して船内発電機を切り離すことにより、陸電から全船に絶えずに給電することを実現する。それに対して、陸電給電を解消するときも、連動モードとグリッド接続モードという二種類の方式を選択することができ、断続的または連続的に給電するように船舶のパワー・ステーションを再稼動させる。
【００２８】
本考案の船内変電所の構造設置は合理的で、使うのに便利で、電源を切ることなく船舶の負荷を陸電へ転移することが図られ、船舶の正常作業と生活用電がなんらの影響も受けないことを確保する。本考案の船内変電所は、新たな理念の給電方式であり、船内変電所は構造がコンパクトで、運転が安定で、メンテナンスに便利である。
【００２９】
本考案は、高圧を船上に輸送することを実現し、その出力は400V、415V、440V、690V、6.6kV，50/60Hzなどの多種規格の電力規格と設計できる。
【００３０】
本考案を使用するとき、高圧可変周波数電源装置を埠頭の配電室に実装し、保護レベルはIP20であり、埠頭の海側に高圧接続箱を実装し、保護レベルはIP56であり、船内変電所は直接に船舶に実装して使用され、保護レベルはIP56である。船舶に実装された装置の体積を小さくし軽量化するため、船内変電所は異なるレベルの出力電圧によってそれぞれに設計され、「高圧変電所」、「690V変電所」、「440V変電所」、「400（415）V変電所」に分けられる。高圧接続箱と船内変電所との間は、高圧ケーブルリールの高圧ケーブルを介して接続している。船に搭載されている陸電ケーブルを直接に船内変電所の対応する電源出力端に接続すれば、船舶のパワー・ステーションの要求に適合するように設定された電源を船舶に提供して使用されることができる。
【００３１】
結線の作業量と船舶が寄港するときの結線時間を減少して、作業効率を向上させるために、高圧接続箱と高圧ケーブルリールの高圧ケーブルは、ルーチンの高速アセンブリ安全コネクターを採用することができる。
【００３２】
高圧ケーブルリールは移動可能に使用されるから、安全で信頼でき、素早く且つ便利にケーブルを巻き取り、又は巻き出すことができる。高速アセンブリ安全コネクターと船内変電所との間は電気連動に設計でき、結線が完了する前及び結線中に、船内変電所はスイッチを入れて給電することができず、船内変電所が既に給電状態にある場合、接続箱を開いて結線操作を行うことができず、すべての電源出力側は、遮断器を利用して保護されており、それにより使用の安全性を確保する。
【００３３】
船内変電所から船舶に提供される電源の相順と船舶のパワー・ステーションの相順とが一致するようにするため、船内変電所には、電源の相順を検出して指示し、船舶の電気が順調に運転することを確保する検相器が実装されることが好ましい。
【００３４】
大型船舶が荷物積み下ろし状態に陸電電源を使用することを満足するため、船内変電所はグリッド接続して使用できるように設計されている。船舶パワー・ステーションの陸電アクセスパネルと船内変電所とを接続し、船内変電所が船舶パワー・ステーションの電力網をサンプリングして比較計算を行い、装置電源の周波数、電圧、及び位相角を調整し、並列運転条件を設定して、船内変電所と船舶パワー・ステーションとの並列運転および負荷移動を実現し、そして、船舶の発電機を停止して、船内変電所から全船への途切れない給電を実現する。船内変電所には、グリッド接続と非グリッド接続の切替えスイッチがさらに設けられても良く、非グリッド接続を選択するとき、船舶パワー・ステーションの電力網とインタロックし、船舶のパワー・ステーションの発電が停止した後にだけ船内変電所から船舶へ給電できることを確保し、こういう稼動方式は伝統の船外給電箱の稼動方式と一致しており、陸電アクセスパネルのない或いは改造された船外給電箱のない場合において陸電に接続して使用される。
【００３５】
商用電力の電力網の給電変動を克服し、フィルタ、変圧器、及び給電回路による電圧降下を克服し、大負荷の使用による電圧降下を克服して、給電電圧の安定性を確保するために、本考案のシステムは、多重の電圧安定化と補償措置をとることが可能である。フィルタの出力端から、電圧のサンプリングを行い、PLCにフィードバックして閉ループ電圧の安定制御を行い、高圧可変周波数電源装置のPLCは、ソフトウェアの設定によって、負荷−電圧補償曲線モデルを作成し、船舶の電気器具に到着した電源が規範要求に合致することを確保する。
【００３６】
船舶が本考案のシステムを使用する条件について説明する。現在、数多くの船舶は既に陸電に接する条件を具備している。一般の船舶は、既に一つ又は複数の船内変電所（船外給電箱）が実装されており、船舶が埠頭に停泊するとき、直接に陸電システムに接続し、電力を主配電盤に送って配電することができ、船内変電所から主配電盤までの間には、十分な容量の固定ケーブルが設けられている。船外給電箱から陸電電源設備までの間には十分な容量と十分な長さの接続ケーブルが備えられており、これらのケーブルは、船舶が航行するとき、高圧ケーブルウィンチに巻きつけられるのが一般的であり、船舶が埠頭に停泊するとき、陸電システムに直接に接続し、船舶の発電機を停止して、船舶の発電機に代わって、陸電システムにより船内変電所を介して船舶停泊時に用いられる設備に給電することができる。大型の船舶には船内変電所（陸電アクセスパネル）が設けられ、又は改装により船内変電所が増設されており、船舶が埠頭に停泊するとき、陸電システムに直接に接続し、船内変電所によって並列運転、負荷移動を実現して、船舶の発電機を停止し、陸電システムにより全船に給電することができる。
【考案の効果】
【００３７】
先行技術に比べて、本考案の埠頭の船舶用陸電システムは、埠頭で用いられる入港船舶に電源を提供する給電システムであり、以下の利点を持っている。
1、エネルギーを節約する。船舶用補機の代わりに陸電によって給電することは、船主が支払うエネルギーコストを大きく節約し、オイルから電気へのシフトが実現され、環境保護と低酸素化の要求に合致する。
【００３８】
2、排気ガスを減少させ環境にやさしい。陸電を採用してエネルギーを提供するので、埠頭に停泊した船舶が港で作業するとき、補機からの排ガスが大気へ排出されることがなくなり、船舶の停泊している港の都市環境を保護した。同時に、船舶には、24時間稼動する補機がなくなるので、停泊する船舶の騒音汚染が抑えられ、埠頭で作業する人員及び船舶で働く船員に快適な作業環境と生産環境を提供する。
【００３９】
3、本考案に係るシステムを構成する高圧可変周波数電源装置と、高圧接続箱と、高圧ケーブルリールと船内変電所との間は設けられているPLCプログラマブルコントローラ、無線信号モジュールは、マルチモード光ケーブルまたは無電通信などにより互いの信号接続を行い、情報のフィードバックとコントロールを実現でき、さらに上位PC機との接続を実現して、リアルタイムモニタリング管理を実現できる。
【００４０】
4、本考案に係るシステムの適用する範囲が広く、埠頭を占める面積はほとんど0であり、埠頭の基本施設を改造する必要がなく、一組の電源が複数の埠頭に用いられることができ、また、一組の電源が複数の船舶に用いられることができ、陸電電源が埠頭から遠く離れるから、埠頭の貴重な空間を占めず、同時に、埠頭の複雑な環境も回避して、埠頭現場の基本施設を改造する必要がなく、投資のコストを節約した。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図1は本考案に係るシステムの模式図である。
【図２】図2は高圧可変周波数電源装置の原理のブロック図である。
【図３】図3は高圧接続箱の構造の模式図である。
【図４】図4は高圧接続箱の原理のブロック図である。
【図５】図5は高圧ケーブルリールの構造の模式図である。
【図６】図6は高圧ケーブルリールの断面構造の模式図である。
【図７】図7は高圧ケーブルリールの制御構造のブロック図である。
【図８】図8は船内変電所の原理のブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００４２】
以下、業者がさらに本考案を理解するように、図面を参照して、本考案の具体的な技術方案についてさらに描くが、その請求の範囲を制限するわけではない。
【００４３】
実施例1  図1を参照して、高圧可変周波数電源装置1と、高圧接続箱2と、高圧ケーブルリール3と、船内変電所4とを含む埠頭の船舶用陸電システムである。
【００４４】
図2を参照して、前記高圧可変周波数電源装置は、高圧引込キャビネットと変圧器とを含み、高圧ケーブル5は高圧引込キャビネットに接続してから変圧器に接続し、前記高圧引込キャビネットには、若干レベルの限流抵抗が設けられており、前記変圧器は高圧ケーブル5を介して周波数変換器と接続し、前記周波数変換器は若干のPWMパワーユニットが直列及び並列に接続するように構成されており、周波数変換器は高圧ケーブルを介して正弦波フィルタと接続し、正弦波フィルタは高圧ケーブルを介して高圧引き出しキャビネットと接続しており、前記高圧可変周波数電源装置には信号線を介して周波数変換器と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられている。
【００４５】
図3、4を参照して、前記高圧接続箱は台座22を有し、台座22には扉付きの箱体21が設けられており、箱体21には二色警告灯24が設けられており、扉には高圧ドアロックが設けられており、箱体21内には高圧インジケータが設けられており、前記高圧インジケータは信号線を介して二色警告灯24と、高圧ドアロックと接続し、箱体21内に接続された高圧ケーブルには若干の高圧ソケットが並列に設けられており、高圧ソケットとマッチングする高圧プラグがさらに設けられており、高圧プラグは、高圧ケーブルを介して箱体21から接続し、前記高圧インジケータは高圧センサを介して高圧ケーブル5に接続し、前記台座22又は箱体21には放熱孔23が設けられている。
【００４６】
図5〜7を参照して、前記高圧ケーブルリール3はフレーム31を有し、フレーム31にはリール37とケーブル整理装置が設けられており、前記リール31はロール314と電動機33を有し、ロール314はフレーム31に固定されたスピンドル39に接続されており、電動機33は電磁継手34、減速機35、及び伝動機構36を介してケーブル整理装置及びスピンドル39と接続し、ロール314内には高圧ロール集電器が設けられており、前記ケーブル整理装置はロール314の前部に設けられている。
【００４７】
図8を参照して、前記船内変電所は高圧引込・引き出しキャビネットと、変圧器と、低圧引込・引き出しキャビネットとを含み、高圧ケーブル5は高圧引込・引き出しキャビネットに接続してから引き出されて変圧器に入り、変圧器は低圧ケーブルを介して低圧引込・引き出しキャビネットと接続し、低圧引込・引き出しキャビネットは低圧ケーブルを介して配電キャビネットと接続しており、前記船内変電所には、信号線を介して低圧引込・引き出しキャビネット、及び配電キャビネットの遮断器とそれぞれ接続するとともに、信号線を介して船内発電機の調速装置と接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられており、前記船内発電機は信号線を介して配電キャビネットと接続している。
【００４８】
前記高圧ケーブル5は高圧可変周波数電源装置1の高圧引込キャビネットに接続してから、高圧可変周波数電源装置によって周波数と電圧が変換された後、高圧接続箱2に接続して、高圧プラグ及び高圧ケーブル5を介して高圧接続箱2の箱体21から接続してから、高圧ケーブルリール3を介して上船し、船内変電所4の高圧引込・引き出しキャビネットに接続している。
【００４９】
実施例2  実施例1に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧接続箱2には、無線通信モジュールと接続する無線通信アンテナ25がさらに設けられており、前記無線通信モジュールは箱体21に接続されたマルチモード光ケーブルと接続する。
【００５０】
実施例3  実施例1又は2に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧接続箱2の高圧プラグには二つのインターロックピンが設けられている。
【００５１】
実施例4  実施例1に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリール3には、信号線を介して電動機33の制御モジュール、操作ボタンボックス及び信号取得センサとそれぞれ接続するPLCプログラマブルコントローラがさらに設けられている。
【００５２】
実施例5  実施例1又は4に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ロール集電器は、カーボンブラシホルダー310、カーボンブラシ313、高圧スリップリング315及び高圧絶縁端子311からなり、カーボンブラシホルダー310はロール314に固定的に接続され、カーボンブラシホルダー310には若干の高圧絶縁端子311が固定的に設けられており、ロール314内にあるスピンドル39の端部には、高圧スリップリング315と高圧絶縁端子311とを順次に接続してなる高圧機構が接続して設けられており、カーボンブラシホルダー310に設けられている高圧絶縁端子311はそれぞれカーボンブラシ313を介して高圧スリップリング315と接続する。
【００５３】
実施例6  実施例1、4又は5に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記ケーブル整理装置は、軸受を介してフレーム31に固定された二条ねじスクリュー38を含み、二条ねじスクリュー38にはケーブル整理ナット32が設けられており、ケーブル整理ナット32にはケーブルストッパー312が固定的に設けられている。
【００５４】
実施例7  実施例1、4、5又は6に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧ケーブルリール3のケーブルストッパー312はロール状であり、前記伝動機構は伝動スプロケットチェーンである。
【００５５】
実施例8  実施例1に記載の埠頭の船舶用陸電システムにおいて、前記高圧可変周波数電源装置1には、高圧可変周波数電源装置1のPLCプログラマブルコントローラと接続し、マルチモード光ケーブルを介して信号を伝達する光電変換モジュールがさらに設けられており、前記船内変電所4には、信号線を介して船内変電所4のPLCプログラマブルコントローラと接続するとともに、マルチモード光ケーブルを介して高圧可変周波数電源装置1のPLCプログラマブルコントローラと接続する光電変換モジュールがさらに設けられている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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