JP5319147B2 - クレーン給電システムおよび方法 - Google Patents
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Description
また、タイヤ式のトランスファークレーン装置の場合、直進走行精度はそれほど高くないため、トロリー線からの給電を維持するための集電構造も複雑となる。
しかしながら、給電レールを用いた場合、給電レールと台車との接触部分については絶縁することができず、給電レール上を移動体が通過した場合に感電する可能性があるという問題点があった。
さらに、クレーン装置で、集電子が電気的に接触している部分レールに対して電気信号を出力するようにしてもよい。
したがって、クレーン装置が走行するレーンに条設されている給電レールを、人、車両、装置などの任意の移動体が安全に横切って通過することができ、複雑な構成を用いることなる極めて安全な地上給電方式を提供することが可能となる。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムについて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの説明図である。
クレーン装置6は、集電子4を介して電源電力25を集電するとともに、この電源電力25に基づきレーンを走行して任意の位置で荷役を行う車両装置である。
給電レール1は、クレーン装置6のレーンに沿って地上Gに条設され、クレーン装置6の集電子4と集電点Pで電気的に接触することにより、電源電力25をクレーン装置6へ給電するレールである。
次に、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムについて詳細に説明する。
クレーン装置6は、コンテナターミナル内でトレーラーに対するコンテナの積み降ろしを行う門型のトランスファークレーン装置などのクレーン装置である。
また、このクレーン装置6には、給電レール1と集電子4とが電気的に接触する集電点Pを含む給電レール1の一部を、保護区間Sとしてその上方から覆うことにより、当該保護区間Sでの給電レール1に対する感電を保護するカバー3が設けられている。
この給電レール1は、互いに電気的に絶縁された複数の部分レール11の列からなり、この部分レール11は、保護区間Sの端点Eから集電点Pまでの保護距離W以下のレール長Lを有している。
電源装置21は、発電設備で発電された電力を所定の電圧に変換してクレーン装置6の電源電力25を供給する機能を有している。クレーン装置6の電源電力25としては、例えば直流電源、交流電源、3相交流電源などがある。
したがって、給電部2からは、給電レール1のうち、クレーン装置6の集電子4と電気的に接触している部分レール11に対してのみ電源電力25が供給される。
一方、クレーン装置6のカバー3により、当該集電点Pから保護距離Wの保護区間S内の給電レール1については、常に感電保護されている。したがって、給電レール1のうち、切替装置23を介して電源電力25が供給されている部分レール11については、必ずカバー3により感電が保護されることになる。
次に、図2および図3を参照して、本発明かかるクレーン給電システムが適用されるクレーン装置6の構成例について詳細に説明する。図2は、クレーン装置の構成を示す側面図である。図3は、クレーン装置の構成を示す正面図である。
また、脚部6Bに挟まれた基台6Cの上部には、集電子4で集電した電源電力を各部に供給する給電装置や蓄電装置、さらには集電子4とでき的に接触している部分レールに対して給電要求信号24を出力する信号出力装置などの電気機器を収納する機器ユニット6Gが設けられている。
次に、図4を参照して、本実施の形態にかかるクレーン給電システムが用いられるコンテナターミナルについて説明する。図4は、コンテナターミナルの構成例を示す平面図である。
コンテナターミナル70は、港の埠頭7Aに面して設けられており、埠頭7Aに配置されたコンテナクレーン7Cにより、船舶7Bに対するコンテナ9の積み降ろしが行われる。
コンテナターミナル70には、道路72側にゲート73が設けられており、トレーラー91はこのゲート73を通過してコンテナ9の搬入・搬出や、コンテナターミナル70内の他の場所へのコンテナ9の運搬を行う。
各レーン71には、例えばそのレーン71端部の地上または地下に、クレーン給電システムの電源装置21が配置されており、レーン71の側端部には順方向Xに沿って給電レール1が条設されている。クレーン装置6には、この給電レール1と電気的に接触する集電子4を介して、電源装置21から電源電力が供給される。
次に、図5〜図7を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの給電レールについて詳細に説明する。図5は、給電レールの要部を示す平面図である。図6は、給電レールの要部を示す正面図である。図7は、給電レールの要部を示す断面図である。
本体3Aについては、作業員の感電を防止しうる部材で構成すればよく、板状部材、さらには通気孔を有する板状部材を用いればよい。あるいは、網状部材や棒状部材の組合せを用いて、カゴ体あるいは枠体で本体3Aを構成してもよい。
これら集電子4A,4Bは、カバー3のうち、給電レール1A,1Bと接触する集電点Pと保護区間Sの端点Eとの保護距離Wが、給電レール1A,1Bを構成する部分レール11A,11Bのレール長Lより長い距離となる位置に支持されている。
次に、図8を参照して、本実施の形態にかかるクレーン給電システムの切替器について詳細に説明する。図8は、切替器の構成を示すブロック図である。
給電レール1を構成する部分レール11には、個々の部分レール11に対する電源装置21からの電源電力の供給を制御する切替装置23が設けられている。
この切替装置23には、主な機能部として、検出器23Aと切替器23Bとが設けられている。
次に、図9〜図11を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの動作について説明する。図9は、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの集電子と部分レールとの関係を示す説明図である。図10は、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの給電動作例を示す説明図である。図11は、本発明の第1の実施の形態にかかるクレーン給電システムの他の給電動作を示す説明図である。
同様に、集電子42は、時刻T2に初めて部分レール11Xと電気的に接触し、時刻T4に部分レール11Xから部分レール11Yへ移動し、時刻T6に部分レール11Yから部分レール11Zへ移動し、時刻T8に部分レール11Zから離れる。この際、集電子41,42の時刻差は、集電子41,42の移動速度と集電子41,42間の距離で決定される。
この際、部分レール111X,11Y,11Zにおいて、感電の可能性があるタイミングとしては、集電子41がこれら部分レールと最初に接触した時点、および集電子42がそれまで接触していた部分レールから離脱する時点があげられる。
同様に、集電子42については、時刻T4,T6,T8に、それぞれ部分レール11X,11Y,11Zから離脱しているが、これら部分レールのレール長Lは集電点Pから保護区間Sの端点Eまでの保護距離W以下である。このため、時刻T4,T6,T8において、集電子42が部分レールの一端から離脱した時点では、その部分レールの他端はまだカバー3の下に隠れていることになる。
この場合、例えば時刻T2から時刻T3の間に、集電子41,42間すなわち集電点P間に部分レール11Xが入り込んでおり、この期間において、部分レール11Xに対する給電が一旦停止されて再開される。しかし、これら給電停止および再開は、すべてカバー3の下に隠れた状態で行われるため、感電の可能性はない。
このように、本実施の形態は、クレーン装置に、給電レールと電気的に接触することにより給電部から供給された電源電力を集電する集電子と、当該集電点Pを含む給電レールの一部を保護区間Sとしてその上方から覆うことにより、当該保護区間Sでの給電レールに対する感電を保護するカバー(感電保護部)を設け、給電レールを、互いに電気的に絶縁された複数の部分レールの列から構成し、この部分レールのレール長Lを、保護区間Sの端点Eから集電点Pまでの保護距離W以下の長さとし、給電部により、部分レールのうち集電子と電気的に接触している部分レールに対してのみ電源電力25を供給するようにしたので、集電子と電気的に接触している部分レールは、すべてカバーにより覆うことができる。
したがって、クレーン装置が走行するレーンに条設されている給電レールを、人、車両、装置などの任意の移動体が安全に横切って通過することができ、複雑な構成を用いることなる極めて安全な地上給電方式を提供することが可能となる。
さらに、クレーン装置から、集電子が電気的に接触している部分レールに対して電気信号を出力するようにしたので、極めて容易にかつ正確に部分レールと集電子との電気的接触を検出することができる。
次に、図12を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図12は、本発明の第2の実施の形態にかかるクレーン給電システムの集電子と部分レールとの関係を示す説明図である。
第1の実施の形態では、カバー3に設けた集電子4でカバー3を給電レール1上に支持する車輪を兼用した場合について説明した。本実施の形態では、集電子4と車輪とを別個に設けた場合を例として説明する。
集電子43の位置、すなわち集電点Pは、カバー3の両端点Eからそれぞれ保護距離Wだけ離れている。この際、部分レール11X,11Yのレール長Lは、保護距離W以下となっている。
なお、本実施の形態におけるクレーン給電システムの他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、図13を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるクレーン給電システムの給電動作について説明する。図13は、本発明の第2の実施の形態にかかるクレーン給電システムの給電動作例を示す説明図である。
このような集電子43の移動に伴って、部分レール11Xには、時刻T1から時刻T2までの期間だけ給電され、部分レール11Yには、時刻T2から時刻T3までの期間だけ給電される。
集電子43は、時刻T1,T2に、それぞれ部分レール11X,11Yと最初に接触しているが、これら部分レールのレール長Lはカバー3の集電点Pから端点Eまでの保護距離W以下である。このため、時刻T1,T2において、集電子43が部分レールの一端に最初に接触した時点では、その部分レールの他端はすでにカバー3の下に隠れていることになる。
したがって、部分レール11X,11Yに対する給電開始および給電停止は、それぞれの部分レール11X,11Yがカバー3の下に隠れている状態で行われることになる。このため、給電されている部分レールは、常にカバー3の下に隠れていることになり、給電されている部分レールによるカバー3により感電は抑止される。
このように、本実施の形態は、クレーン装置の集電子は、保護区間Sの中間部に集電点Pを有し、クレーン装置のカバーで、集電点Pと保護区間Sの端点Eとの間に、給電レール上を転動する車輪を回動自在に支持するようにしたので、集電点をカバーの中央付近に配置した場合でも、カバーを給電レール上方に安定して支持することができる。
このため、部分レールのレール長を保護区間Sの1/2に近づけることができ、部分レールおよび部分レールごとに設けられた切替器の数を最小限に抑えることができ、クレーン給電システムの設備規模および設備コストを削減することが可能となる。
以上の各実施の形態では、給電レール1として2条のレールを用いる場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電源電力として3相交流電源を用いる場合には、前述した図5や図7において、給電レールを3条並行に条設すればよい。
また、給電レール1は、地上の接地電位と電気的に絶縁されていることを前提として説明したが、いずれか1条を地上の接地電位と電気的に接続してもよい。これにより、電源装置21と部分レール11の間を接続する一部あるいはすべての区間において、配線ケーブルの本数を削減することが可能となる。
また、各実施の形態では、図3あるいは図7に示したように、地上Gに設けた溝12内に給電レール1を条設した場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レーンに立ち入る移動体が人のみの場合、あるいは多少の突起を乗り越えて移動できる車両や装置がレーンに立ち入る場合には、地上Gの地面にそのまま給電レール1を条設してもよい。
Claims (6)
- 外部から供給された電源電力により動作するクレーン装置と、
このクレーン装置が走行するレーンに沿って条設された給電レールと、
この給電レールに対して電源電力を供給する給電部と
を備え、
前記クレーン装置は、前記給電レールと電気的に接触することにより前記給電部から供給された電源電力を集電する集電子と、前記給電レールと前記集電子とが電気的に接触する集電点を含む前記給電レールの一部を保護区間としてその上方から覆うことにより、当該保護区間での前記給電レールに対する感電を保護する感電保護部を有し、
前記給電レールは、互いに電気的に絶縁された複数の部分レールの列からなり、
前記部分レールは、前記保護区間の端点から前記集電点までの保護距離以下のレール長を有し、
前記給電部は、前記部分レールのうち前記集電子と電気的に接触している部分レールに対してのみ電源電力を供給し、
前記給電レールは、前記レーンのうち任意の移動体が進入する区間においてのみ、前記部分レールの列からなる
ことを特徴とするクレーン給電システム。 - 請求項1に記載のクレーン給電システムにおいて、
前記給電部は、前記部分レールから得られた電気信号に基づいて当該部分レールと前記集電子との電気的接触を検出する検出器と、この検出器の検出出力に基づいて対応する部分レールに対する電源電力の供給/停止を切り替える切替器とを有する
ことを特徴とするクレーン給電システム。 - 請求項2に記載のクレーン給電システムにおいて、
前記クレーン装置は、前記集電子が電気的に接触している部分レールに対して前記電気信号を出力する
ことを特徴とするクレーン給電システム。 - 請求項1に記載のクレーン給電システムにおいて、
前記集電子は、前記感電保護部に回動自在に支持されて前記給電レール上を転動するとともに、当該給電レールとの物理的接触点を集電点として当該給電レールから電源電力を集電する車輪からなる
ことを特徴とするクレーン給電システム。 - 請求項1に記載のクレーン給電システムにおいて、
前記集電子は、前記保護区間の中間部に集電点を有し、
前記感電保護部は、前記集電点と前記保護区間の端点との間に、前記給電レール上を転動する車輪を回動自在に支持する
ことを特徴とするクレーン給電システム。 - 外部から供給された電源電力により動作するクレーン装置と、このクレーン装置が走行するレーンに沿って条設された給電レールと、この給電レールに対して電源電力を供給する給電部とを備えるクレーン給電システムで用いられるクレーン給電方法であって、
前記クレーン装置により、集電子を介して前記給電レールと電気的に接触することにより前記給電部から供給された電源電力を集電するステップと、
前記クレーン装置により、前記給電レールと前記集電子とが電気的に接触する集電点を含む前記給電レールの一部を保護区間としてその上方から覆うことにより、当該保護区間での前記給電レールに対する感電を保護するステップと、
前記保護区間の端点から前記集電点までの保護距離以下のレール長を有し、互いに電気的に絶縁されて条設されることにより前記給電レールを構成する複数の部分レールのうち、前記集電子と電気的に接触している部分レールに対してのみ前記給電部から電源電力を供給するステップとを備え、
前記給電レールは、前記レーンのうち任意の移動体が進入する区間においてのみ、前記部分レールの列からなる
ことを特徴とするクレーン給電方法。
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