ES2814295T3 - Un sistema para conectar una distribución de energía eléctrica de una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra - Google Patents
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Abstract
Un sistema para conectar un sistema de distribución de energía eléctrica en una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra, que comprende: al menos dos contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14') a disponerse en la embarcación, incluyendo cada uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14') al menos un cable de transferencia de energía en tierra (16, 16') para conectar el respectivo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a la fuente de alimentación en tierra; y un panel de conmutación (30) para conectar, de manera selectiva, cualquiera de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14') al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación; caracterizado por cuanto que el panel de conmutación (30) está incluido en uno de los contenedores apilables de fuente de alimentación en tierra (14), en donde este último forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro; y al menos uno de los otros contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14') forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo que está conectado al panel de conmutación (30) del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, de modo que el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro sea capaz de recibir, de manera selectiva, la energía en tierra por intermedio de su propio cable de transferencia de energía en tierra (16, 16') o por intermedio del al menos un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo conectado a su panel de conmutación (30).
Description
DESCRIPCIÓN
Un sistema para conectar una distribución de energía eléctrica de una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere, en general, a un sistema para conectar un sistema de distribución de energía eléctrica en una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra. Se refiere, más concretamente, a un sistema de este tipo que comprende: al menos dos contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables que se colocarán en la embarcación, incluyendo cada uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables al menos un cable de transferencia de energía en tierra para conectar el respectivo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a la fuente de alimentación en tierra; y un panel de conmutación para conectar, de manera selectiva, cualquiera de estos contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Un sistema de este tipo se da a conocer en el documento US 2007/0251784 A1 cedido al solicitante de la presente solicitud. En una forma de realización, este sistema de la técnica anterior comprende dos contenedores de fuente de alimentación en tierra idénticos. Uno de estos contenedores de fuente de alimentación en tierra está dispuesto en el costado de babor, mientras que el otro lo está en el costado de estribor de la embarcación. Cada uno de estos dos contenedores de fuente de alimentación en tierra está conectado mediante un cable a bordo a una unidad de entrada de energía de la embarcación. Esta unidad de entrada de energía de la embarcación debe incluir, entre otros, un panel de conmutación para conectar, de manera selectiva, el contenedor de fuente de alimentación del costado de babor o de estribor al sistema de distribución de energía eléctrica de la embarcación, así como disyuntores y equipo de puesta en tierra para cada cable de a bordo que conecta la unidad de entrada de energía de la embarcación a los contenedores de la fuente de alimentación en tierra. Se deben proporcionar más disyuntores y equipos de puesta en tierra, ya que se deben proporcionar protecciones de entrada eléctrica e instalaciones de puesta en tierra de mantenimiento en cada uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra.
El documento JP 2009023579 da a conocer un sistema similar. Un paquete de alimentación (10) así denominado incluido en un contenedor (12) está dispuesto en la cubierta de la embarcación a lo largo del costado de babor y un paquete de alimentación idéntico (10) está dispuesto en la cubierta de la embarcación a lo largo del costado de estribor. Cada uno de estos dos paquetes de alimentación (10) está conectado por intermedio de una toma de alimentación en tierra (34), que se encuentra en la cubierta de la embarcación, a un circuito de alimentación en tierra del costado de la embarcación. Este circuito de alimentación de energía del costado de la embarcación comprende, además, al menos una placa de conmutación (38) y un disyuntor (3) del costado de la embarcación, ambos ubicados en el casco de la embarcación debajo de los paquetes de alimentación (10). Esta placa de conmutación (38) permite conectar, de manera selectiva, ya sea el paquete de alimentación de energía del costado de babor o de estribor (10) por intermedio del disyuntor del costado de la embarcación (3) a una distribución de energía del costado de la embarcación existente (1,2). En consecuencia, antes de poder utilizar los paquetes de alimentación (10) propuestos en JP 2009023579 para conectar la embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra, la embarcación debe estar equipada con el circuito de alimentación de energía en tierra al costado de la embarcación antes descrito, que comprende, al menos, la placa de conmutación (38) y el disyuntor del costado de la embarcación (3).
Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema para que conectar un sistema de distribución de energía eléctrica en una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra sea más fácil de instalar y más eficiente.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Según un primer aspecto de la idea inventiva, este objeto se logra instalando el panel de conmutación, que se utiliza para conectar, de manera selectiva, cualquiera de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación, en uno de estos contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables, en donde el último, forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra "maestro". Al menos uno de los otros contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo que está conectado al panel de conmutación del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. De ello se deduce que el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro es capaz de recibir, de manera selectiva, energía en tierra por intermedio de su propio cable de transferencia de energía en tierra o por intermedio del al menos un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo conectado a su panel de conmutación. Con dicho sistema, la unidad de entrada de energía de la embarcación ya no debe estar provista de un panel de conmutación para este par de contenedores de fuente de alimentación en tierra. En la fábrica, el panel de conmutación ya se puede montar en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, en donde ya se puede conectar eléctricamente al cable de transferencia de energía en tierra del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. Además, también en fábrica, el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro puede prepararse eficientemente: (1) para la conexión por medio de un primer cable del sistema de energía en tierra al
sistema de distribución de energía eléctrica de la embarcación; y (2) para la conexión por medio de un segundo cable del sistema de energía en tierra al contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo. En consecuencia, la instalación del sistema propuesto en la embarcación requiere principalmente: (1) disponer el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro y el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo en posiciones adecuadas de la embarcación; (2) conectar el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro a un panel eléctrico del sistema de distribución de energía eléctrica de la embarcación; y (3) conectar el al menos un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo al panel de conmutación ya preinstalado en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. La modernización de los barcos existentes con una fuente de alimentación eléctrica en tierra se hace mucho más fácil, ya que las intervenciones técnicas en el sistema de distribución de energía existente en una embarcación se reducen al mínimo. Además, el mantenimiento del sistema se hace más eficiente, porque la mayor parte del equipo de protección, seguridad y control del sistema se puede concentrar en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. Por último, pero no menos importante, resulta más fácil adaptar barcos más grandes con más de dos contenedores de fuente de alimentación.
El contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro suele incluir una toma de corriente en tierra, para conectarse eléctricamente al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación, y una entrada de energía en tierra, para conectarse eléctricamente a uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra esclavos. Conviene señalar que una "toma de corriente en tierra" o "entrada de energía en tierra" tal como se utiliza en este documento, puede, por ejemplo, ser una posibilidad de conexión fácilmente separable (tal como una conexión de tipo de conector macho o del tipo de conector hembra) para conectar al mismo un cable de una manera fácilmente separable o una posibilidad de conexión permanente (tal como una conexión de terminal roscado o similar) para conectar al mismo un cable o un bus de alimentación de energía de una manera (más) permanente. La "entrada de energía en tierra" y/o la "toma de corriente en tierra" pueden estar ubicadas dentro o fuera del contenedor de fuente de alimentación en tierra.
El panel de conmutación incluido en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye, de manera ventajosa, un primer conmutador motorizado, que está conectado al cable de transferencia de energía en tierra del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, y un segundo conmutador motorizado, que está conectado a la entrada de energía en tierra a la que se conectará eléctricamente el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo.
En una forma de realización preferida, el primer conmutador motorizado proporciona, en su posición abierta, una conexión a tierra del cable de transferencia de energía en tierra del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, y el segundo conmutador motorizado proporciona, en su posición abierta, una conexión a tierra de la entrada de energía en tierra a la que se conectará eléctricamente el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo. Esta forma de realización proporciona la posibilidad de una conexión a tierra de fácil mantenimiento de todo el equipo del sistema eléctrico instalado antes del panel de conmutación, incluyendo la conexión a tierra de fácil mantenimiento del equipo del sistema eléctrico del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro.
De manera preferible, el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro comprende, además, un sistema de enclavamiento de seguridad que evita que el primer conmutador motorizado y el segundo conmutador motorizado puedan cerrarse de manera simultánea. Este sistema de enclavamiento de seguridad garantiza, de manera fiable, que el cable de transferencia de energía en tierra esté en un estado sin tensión cuando no esté conectado a la energía en tierra.
En una forma de realización preferida, el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye un disyuntor conectado eléctricamente entre su panel de conmutación y su toma de corriente en tierra. En consecuencia, se apreciará que un solo disyuntor es básicamente suficiente para proteger eléctricamente todo el sistema añadido a la embarcación.
En una forma de realización preferida, el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye una placa de conmutación de puesta en tierra conectada eléctricamente entre su disyuntor y su toma de corriente en tierra. Esta forma de realización proporciona la posibilidad de una conexión a tierra de fácil mantenimiento de todo el equipo del sistema eléctrico instalado después del panel de conmutación.
Si la embarcación requiere una tensión diferente a la tensión de la toma en tierra, se puede colocar un transformador reductor en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde se conecta eléctricamente entre el panel de conmutación y la toma de corriente en tierra. En una puesta en práctica preferida de esta forma de realización, se dispone un disyuntor de entrada en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde está conectado eléctricamente entre el panel de conmutación y el transformador reductor; y un disyuntor de salida dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde está conectado eléctricamente entre el transformador reductor y la toma de corriente en tierra. De manera alternativa, el transformador reductor también se puede instalar fuera del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro.
El equipo eléctrico del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo puede ser mucho más simple que el del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. Su cable de transferencia de energía en tierra puede
conectarse directamente a una toma de corriente en tierra del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo. No se requieren conmutadores, disyuntores o equipo de puesta en tierra de mantenimiento adicionales en el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo.
No se excluye que el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluya más de una entrada de energía en tierra a la que se pueda conectar eléctricamente un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo, y que el panel de conmutación incluido en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluya, para cada una de estas tomas de corriente en tierra, un conmutador motorizado conectado eléctricamente a las mismas. Con esta forma de realización es posible disponer más de un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo en la embarcación y conectarlos a un solo contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro.
Por lo general, un primero de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables se dispondrá en el costado de estribor de la embarcación, y un segundo de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables se dispondrá en el costado de babor de la embarcación.
El cable de transferencia de energía en tierra para conectar el respectivo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a la fuente de alimentación eléctrica del lado de tierra suele ser parte de un sistema de gestión de cableado que incluye un carrete de cable en donde está bobinado.
El contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro contiene, de manera ventajosa, un sistema de control maestro, que se comunica y recibe instrucciones desde una sala de control en la embarcación, y cada contenedor de fuente de alimentación en tierra contiene, además, un sistema de control esclavo que se comunica y recibe instrucciones desde el sistema de control maestro.
El contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable es de manera preferible un contenedor intermodal o tiene, prácticamente, las mismas dimensiones y posibilidades de fijación que un contenedor intermodal.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las características, aspectos y ventajas antes descritos y otros de la invención se entenderán mejor con respecto a la siguiente descripción de las formas de realización de la invención y con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: La Figura 1 es una vista lateral de un buque portacontenedores equipado con un sistema para conectar una distribución de energía eléctrica a una fuente de alimentación eléctrica en tierra;
La Figura 2 es una vista superior del buque portacontenedores de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista esquemática en sección de un contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro; La Figura 4 es una vista lateral de un sistema de gestión de cableado de alimentación para conectar un contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a una fuente de alimentación en tierra;
La Figura 5 es un diagrama de circuito eléctrico simplificado que ilustra el sistema propuesto; y
La Figura 6 es un diagrama de circuito eléctrico simplificado que ilustra una forma de realización alternativa en el sistema de la Figura 5.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN
Se entenderá que la siguiente descripción y los dibujos a los que se refiere describen formas de realización de la invención con fines ilustrativos. No limitarán el alcance, la naturaleza o el espíritu del objeto reivindicado.
La Figura 1 muestra, de manera esquemática, el costado de babor 12 de una embarcación de contenedores 10 (no se muestra la popa de la embarcación 10). Esta embarcación 10 está provista de un sistema, de conformidad con la invención, para conectar su distribución de energía eléctrica a bordo a una fuente de alimentación eléctrica del lado de tierra, por lo que la energía eléctrica de tierra puede transferirse al barco 10 atracado.
El sistema propuesto comprende un primer contenedor de fuente de alimentación en tierra 14 apilable dispuesto a lo largo del costado de babor 12 del buque portacontenedores 10. Este contenedor de fuente de alimentación en tierra 14 apilable, del que se ilustra una forma de realización con más detalle en la Figura 3, comprende, al menos, un sistema de gestión de cableado 15 que incluye al menos un cable de transferencia de energía en tierra 16 bobinado en un carrete de cable 18. El cable de transferencia de energía en tierra 16 tiene un extremo libre provisto con un engranaje conector 22, que comprende, por ejemplo, un conector eléctrico compatible de 6,6 kV, para conectar el cable de transferencia de energía en tierra 16 a una toma de corriente en tierra 24de 6,6 kV en el lado del muelle. De conformidad con los sistemas IEC 80005 de conexión a tierra de alto voltaje (HVSC), la toma de fuente de alimentación en tierra 24 debe, por ejemplo, proporcionar 6,6kV a 60Hz a una potencia total de 7,5 MVA. T ras la rotación del carrete
18, generalmente accionando un motor acoplado al carrete 18, el cable de transferencia de energía en tierra 16 se bobina en el carrete 18 o se desenrolla desde el mismo. El sistema de gestión de cableado 15 comprende, además, un brazo de guía de cables 20 dispuesto cerca de la pared lateral orientada hacia el muelle del contenedor de fuente de alimentación en tierra 14. El brazo de guía de cables 20 puede pivotar entre una posición activa tal como se muestra en la Figura 4 y una posición de reposo tal como se indica, de forma esquemática, por líneas de puntos en la Figura 4. De manera alternativa o adicionalmente, el brazo de guía de cable 20 puede tener una o más secciones telescópicas. El brazo de guía de cable 20 está dispuesto de tal manera que, cuando está en su posición activa, es capaz de guiar el cable de transferencia de energía en tierra 16 por intermedio de una puerta de contenedor abierta (no ilustrada) del contenedor 14 sobre el borde de la embarcación de contenedores 10 y, cuando está en su posición de reposo, se ubica completamente dentro del contenedor, de modo que la puerta del contenedor se pueda cerrar. La función principal del brazo de guía es evitar daños en el cable de transferencia de energía en tierra 16 evitando así que este último sea arrastrado por el borde de la embarcación. Conviene señalar que el cable de transferencia de energía en tierra 16 puede constar de varios cables de energía agrupados y también puede incluir uno o más cables de datos o de control, que pueden comprender cables de cobre o de fibra óptica.
La Figura 2 muestra que el sistema de a bordo comprende un segundo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable 14’ dispuesto a lo largo del costado de estribor 12' de la embarcación. Este segundo contenedor 14’ de fuente de alimentación en tierra apilable también comprende, al menos, un sistema 15 de gestión de cableado tal como se muestra en la Figura 4.
Ambos contenedores 14, 14’ de fuente de alimentación en tierra apilables tienen, de manera preferible, dimensiones ISO estándar y equipo de fijación típico para contenedores de mercancías intermodales 26 que se suelen transportar en el buque portacontenedores 10. Se deduce que para la fijación de ambos contenedores 14, 14’ de fuente de alimentación en tierra apilables se pueden utilizar las mismas trampillas de fijación que para los contenedores de mercancías intermodales 26. Además, ambos contenedores 14, 14’ de fuentes de alimentación en tierra apilables se pueden desplazar con el mismo equipo de transporte que los contenedores de mercancías intermodales 26, es decir, grúas a bordo en el lado del muelle estándar y se pueden transportar fácilmente por ferrocarril o camión dentro del puerto o hacia el puerto.
Mientras que el extremo libre del cable de transferencia de energía en tierra 16 está conectado al engranaje conector 22 (véase Figura 4), el otro extremo del cable de transferencia de energía en tierra 16 (es decir, su extremo que permanece en el carrete de cable 18) está, en ambos contenedores 14, 14’ de fuente de alimentación en tierra apilables, conectados a un dispositivo 28 de conexión de anillo deslizante (véase Figura 3). Se entenderá que el dispositivo 28 de conexión de anillo deslizante puede, por supuesto, ser sustituido por cualquier otro dispositivo que permita la transmisión de energía eléctrica desde un carrete de cable giratorio a una distribución de energía estacionaria.
En el primer contenedor de fuente de alimentación en tierra 14 apilable, que en adelante se denomina contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, este dispositivo de conexión de anillo deslizante 28 (o su equivalente) está conectado a un primer puerto de entrada 32 de un panel de conmutación 30 (véase, por ejemplo, Figura 3). Un puerto de salida 34 de este panel de conmutación 30 está conectado a una toma de corriente en tierra 36 del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14. Tal como se muestra en la Figura 2, esta toma de corriente en tierra 36 está conectada por intermedio de un primer cable del sistema de energía en tierra a bordo 38 a un panel de entrada de energía en tierra ubicado en un recinto de energía eléctrica 40 en algún lugar dentro de la embarcación 10. La toma de corriente en tierra 36 puede, por ejemplo, ser una posibilidad de conexión fácilmente separable (tal como una conexión de tipo macho o de tipo hembra) para conectar al mismo el primer cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 38 de una manera fácilmente separable o una posibilidad de conexión permanente (tal como una conexión de terminal roscado o similar) para conectar el mismo al primer cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 38 de una manera (más) permanente. La toma de corriente en tierra 36 puede estar ubicada dentro o fuera del contenedor de fuente de alimentación en tierra 14.
El segundo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable 14’, que se denomina, en adelante, contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14', tiene su dispositivo de conexión de anillo deslizante (o cualquier otro dispositivo que permita la transmisión de energía eléctrica desde un carrete de cable giratorio a una distribución de energía estacionaria) conectado por intermedio de un segundo cable del sistema de energía en tierra a bordo 42 a una entrada de suministro de energía en tierra 44 del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 (véanse las Figuras 2 y 5). La entrada de suministro de energía en tierra 44 puede ser, por ejemplo, una posibilidad de conexión fácilmente separable (tal como una conexión de tipo macho o de tipo hembra) para conectar al mismo el segundo cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 42 de una manera fácilmente separable o una posibilidad de conexión permanente (tal como una conexión de terminal roscado o similar) para conectar al mismo el segundo cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 42 de una manera (más) permanente. La entrada de suministro de energía en tierra 44 puede estar ubicada dentro o fuera del contenedor de fuente de alimentación en tierra 14.
Dentro del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, esta entrada de energía en tierra 44 está conectada eléctricamente a un segundo puerto de entrada 46 del panel de conmutación 32 (véase Figura 3 y 5). Este
panel de conmutación 32 está adaptado para conectar, de manera selectiva, su primer puerto de entrada 32 (y por lo tanto el dispositivo de conexión de anillo deslizante 28 del sistema de gestión de cableado 15 del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14) o su segundo puerto de entrada 44 (y por lo tanto, el dispositivo de conexión de anillo deslizante del sistema de gestión de cableado 15’ del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14') a la toma de corriente en tierra 36 del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14. Dicho de otro modo, el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 es capaz de, de manera selectiva, de recibir energía en tierra por intermedio de su propio cable de transferencia de energía en tierra 16 (cuando este último está conectado a una toma de corriente de fuente de alimentación en tierra en el lado del muelle 24) o por intermedio del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’ conectado a su panel de conmutación 30 (cuando este contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’ está conectado por intermedio de su cable de transferencia de energía en tierra 16' a la toma de corriente de fuente de alimentación en tierra en el lado del muelle 24).
Haciendo referencia ahora a la Figura 5, se observará que el panel de conmutación 32, que está dispuesto dentro del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 (aquí representado de manera esquemática por una caja de trazos 14), comprende un primer conmutador motorizado 48 conectado eléctricamente a su primer puerto de entrada 32 y un segundo conmutador motorizado 50 conectado eléctricamente a su segundo puerto de entrada 46. Estos dos conmutadores motorizados 48, 50 están conectados eléctricamente al puerto de salida común 34 del panel de conmutación 32. En su respectiva posición abierta (ilustrada en la Figura5), el primer conmutador 48 conecta a masa el primer puerto de entrada 32 y el segundo conmutador 50 conecta a masa el segundo puerto de entrada 32. En su posición cerrada respectiva (no ilustrada), el primer conmutador 48 conecta el primer puerto de entrada 32 y el de fibra segundo conmutador 50 conecta el segundo puerto de entrada 32 al puerto de salida 34 del panel de conmutación 32. El puerto de salida 34 del panel de conmutación 32 está conectado por intermedio de un disyuntor 52 a la toma de corriente en tierra 36 del contenedor de la fuente de alimentación en tierra maestro 14. Un conmutador de puesta en tierra de seguridad 54, que está conectado eléctricamente entre el disyuntor 52 y la toma de corriente en tierra 36 del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, permite conectar a masa la toma de corriente en tierra 36 y, por lo tanto, el primer cable del sistema de energía en tierra a bordo 38 (entre otras, por razones de seguridad, cuando se realizan operaciones de mantenimiento en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14).
Un sistema de enclavamiento de seguridad evita, de manera ventajosa, que el primer conmutador motorizado 48 y el segundo conmutador motorizado 50 puedan cerrarse simultáneamente. Este enclavamiento de seguridad garantiza de forma fiable que el cable de transferencia de energía en tierra 16, 16’ esté siempre en un estado sin tensión cuando no está conectado al sistema de energía en tierra.
Aún con referencia a la Figura 5, se observará que el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’ (representado esquemáticamente por la caja de trazos 14') no contiene un panel de conmutación tal como se describió con anterioridad. El dispositivo de conexión de anillo deslizante del sistema de gestión de cableado 15’ está, en realidad, directamente conectado a una toma de corriente en tierra 56 del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14'. Sin embargo, se observará que para proporcionar una seguridad de mantenimiento (redundante) en el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’, no se excluye que un conmutador de puesta en tierra (similar a la placa de conmutación de puesta en tierra 54) esté conectado, por ejemplo, entre el dispositivo de conexión de anillo deslizante del sistema de gestión de cableado 15’ y la toma de corriente en tierra 56 del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14'. La toma de corriente en tierra 56 puede, por ejemplo, ser una posibilidad de conexión fácilmente separable (tal como una conexión de tipo macho o del tipo hembra) para conectar al mismo el segundo cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 42 de una manera fácilmente separable o una posibilidad de conexión permanente (tal como una conexión de terminal roscado o similar) para conectar al mismo el segundo cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 42 de una manera (más) permanente. La toma de corriente en tierra 56 puede estar ubicada dentro o fuera del contenedor de fuente de alimentación en tierra 14’.
En la Figura 5, el recuadro de trazos 40 representa, de manera esquemática, un recinto de energía eléctrica o una sala situada en algún otro lugar dentro de la embarcación 10. En esta sala de energía eléctrica o recinto 40 se encuentran, entre otros, varios generadores de la embarcación 621, 622, 623, 624; armarios de control eléctrico 641, 642, 643, 644 asociados con los generadores de la embarcación 621, 622, 623, 624; un panel de sincronización 66; y un panel de entrada de energía en tierra 68. El primer cable del sistema de energía en tierra a bordo 38 (o el cable principal de fuente de alimentación en tierra 38) está conectado al panel de entrada de energía en tierra 68. Este último comprende un disyuntor 70 y una placa de conmutación de puesta en tierra 72. Por intermedio del disyuntor 70, el cable de alimentación en tierra 38 está conectado eléctricamente a un conjunto de barra colectora de potencia 74, al que están conectados eléctricamente los generadores 621, 622, 623, 624 de la embarcación. El panel de sincronización 66 está adaptado para sincronizar al menos uno de los generadores de la embarcación 621, 622, 623, 624 con el suministro de energía en tierra.
En la Figura 5, el equipo básico del lado de tierra se identifica globalmente con el número de referencia 80. Comprende una barra colectora del lado de tierra 82, por ejemplo, que proporciona energía eléctrica con una tensión de 6,6 kV y una frecuencia de 50 Hz o 60 Hz, un disyuntor del lado de tierra 84 y un foso en tierra 86 que comprende, por ejemplo, dos engranajes conectores (enchufes o clavijas) para conectar a los mismos el engranaje conector complementario 22 o 22’ del cable de transferencia de energía en tierra 16 o 16'.
Aún con referencia a la Figura 5, se observará que el número de referencia 90 apunta a un panel de control maestro dispuesto en el contenedor de la fuente de alimentación en tierra maestro 14. Este panel de control maestro 90 está conectado mediante un cable del sistema interno 92 a un panel de control esclavo 94 dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 y por intermedio de un cable de sistema externo 96 a un panel de control esclavo 94’ dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14'. Cada uno de los paneles de control esclavos 94, 94’ recoge las señales del equipo local dentro del contenedor de fuente de alimentación en tierra 14, 14' en donde está instalado y controla el funcionamiento de este equipo local (por ejemplo, el sistema de gestión de cableado de operación 15, 15’, la apertura de la puerta del contenedor detrás de la cual está instalado el sistema de conducción de cables 15, 15’, diferentes sistemas de enclavamiento, diferentes sistemas de seguridad, etc.). El panel de control maestro 90 recoge la retroalimentación de los paneles de control esclavos 94, 94’, proporciona instrucciones a este último y se comunica por intermedio de un cable de sistema externo 98 con un sistema de control central a bordo de la embarcación 10. Los cables de sistema 92, 96 y 98 comprenden, de manera preferible, al menos un cable de datos (que puede ser un cable de cobre y/o un cable de fibra óptica) y un cable de alimentación en tierra auxiliar, que por lo general proporciona energía eléctrica a una tensión mucho menor que la energía en tierra. El cable del sistema externo 98 está incluido, de manera ventajosa, en un haz de cables junto con el primer cable 38 del sistema de alimentación en tierra a bordo, y el cable del sistema externo 96 está incluido, de manera ventajosa, en un haz de cables junto con el segundo cable del sistema de suministro eléctrico en tierra a bordo 42.
La Figura 6 muestra una forma de realización alternativa del equipo alojado en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14. En esta forma de realización, un transformador reductor 100 está dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, donde está conectado eléctricamente entre el panel de conmutación 30 y la toma de corriente en tierra 36. Un disyuntor de entrada 102 está dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, donde está conectado eléctricamente entre el panel de conmutación 30 y el transformador 100, y un disyuntor de salida 104 está dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14, donde está conectado eléctricamente entre el transformador 100 y la toma de corriente en tierra 36.
Se apreciará que para instalar el sistema propuesto en una embarcación 10, es suficiente: (1) disponer el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 y el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’ en posiciones adecuadas de la embarcación 10; (2) conectar el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 al recinto de energía eléctrica 40 por medio de los cables 38 y 98; y (3) conectar el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro 14 al contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’ por medio de los cables 42 y 96.
Si bien el sistema descrito con anterioridad incluye solamente un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo 14’, se entenderá que el sistema propuesto también puede incluir varios contenedores de fuente de alimentación en tierra esclavo, que están conectados al mismo contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro. Este último debe incluir entonces, para cada uno de estos contenedores de fuente de alimentación en tierra esclavo, una entrada de energía en tierra a la que se pueda conectar eléctricamente un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo, y el panel de conmutación incluido en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro debe incluir, para cada uno de estas tomas de corriente en tierra, un conmutador motorizado conectado eléctricamente a las mismas. Con una solución de este tipo, el contenedor de la fuente de alimentación en tierra maestro es capaz de recibir, de manera selectiva, la energía en tierra por intermedio de su propio cable de transferencia de energía en tierra o de cualquiera de los contenedores de la fuente de alimentación en tierra esclavo conectado a su panel de conmutación.
Lista de referencias numéricas
Claims (15)
1. Un sistema para conectar un sistema de distribución de energía eléctrica en una embarcación a una fuente de alimentación eléctrica en tierra, que comprende:
al menos dos contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14’) a disponerse en la embarcación, incluyendo cada uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14') al menos un cable de transferencia de energía en tierra (16, 16’) para conectar el respectivo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a la fuente de alimentación en tierra; y
un panel de conmutación (30) para conectar, de manera selectiva, cualquiera de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14, 14’) al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación;
caracterizado por cuanto que
el panel de conmutación (30) está incluido en uno de los contenedores apilables de fuente de alimentación en tierra (14), en donde este último forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro; y
al menos uno de los otros contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14’) forma un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo que está conectado al panel de conmutación (30) del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, de modo que el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro sea capaz de recibir, de manera selectiva, la energía en tierra por intermedio de su propio cable de transferencia de energía en tierra (16, 16’) o por intermedio del al menos un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo conectado a su panel de conmutación (30).
2. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye:
una toma de corriente en tierra (36) para ser conectada eléctricamente al sistema de distribución de energía eléctrica en la embarcación; y
una entrada de energía en tierra (44) para conectarse eléctricamente a uno de los contenedores de fuente de alimentación en tierra esclavos.
3. El dispositivo según la reivindicación 2, en donde el panel de conmutación (30), incluido en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, comprende:
un primer conmutador motorizado (48) conectado al cable de transferencia de energía en tierra (16) del contenedor maestro de la fuente de alimentación en tierra; y
un segundo conmutador motorizado (50) conectado a la entrada de energía en tierra (44) a la que se conectará eléctricamente el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo.
4. El dispositivo según la reivindicación 3, en donde:
el primer conmutador motorizado (48) proporciona, en su posición abierta, una conexión a tierra del cable de transferencia de energía en tierra (16) del contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro;
el segundo conmutador motorizado (50) proporciona, en su posición abierta, una conexión a tierra de la entrada de energía en tierra (44) a la que se conectará eléctricamente el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo.
5. El dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, que comprende un sistema de enclavamiento de seguridad (54) que evita que el primer conmutador motorizado (48) y el segundo conmutador motorizado (50) puedan cerrarse de manera simultánea.
6. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro contiene un disyuntor (52) conectado eléctricamente entre su panel de conmutación (30) y su toma de corriente en tierra (36).
7. El dispositivo según la reivindicación 6, en donde el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro contiene una placa de conmutación de puesta en tierra (72) conectado eléctricamente entre su disyuntor (52) y su toma de corriente en tierra (36).
8. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde:
un transformador reductor (100) está dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde está conectado eléctricamente entre el panel de conmutación (30) y la toma de corriente en tierra (36).
9. El dispositivo según la reivindicación 8, que comprende:
un disyuntor de entrada (102) dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde está conectado eléctricamente entre el panel de conmutación (30) y el transformador reductor (100); y
un disyuntor de salida (104) dispuesto en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro, donde está conectado eléctricamente entre el transformador reductor (100) y la toma de corriente en tierra (36).
10. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo incluye una toma de corriente en tierra (56) conectada eléctricamente al cable de transferencia de energía en tierra (16’) del contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo.
11. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye más de una entrada de energía en tierra (44) a la que se puede conectar eléctricamente un contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo; y
el panel de conmutación (30) incluido en el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro incluye, para cada una de las entradas de energía en tierra (44), un conmutador motorizado (46) conectado eléctricamente al mismo.
12. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
un primero de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14’) debe estar dispuesto en el costado de estribor (12') de la embarcación;
un segundo de los contenedores de fuente de alimentación en tierra apilables (14) debe estar dispuesto en el costado de babor (12) de la embarcación.
13. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el cable de transferencia de energía en tierra (16, 16’) para conectar el respectivo contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable a la fuente de alimentación eléctrica del lado en tierra es parte de un sistema de gestión de cableado (15, 15') que incluye un carrete de cable (18) en donde está bobinado.
14. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el contenedor de fuente de alimentación en tierra maestro contiene, además, un sistema de control maestro, que se comunica con, y recibe instrucciones de, una sala de control (40) en la embarcación (10); y
cada contenedor de fuente de alimentación en tierra esclavo contiene, además, un sistema de control esclavo que se comunica con el sistema de control maestro y recibe instrucciones del mismo.
15. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el contenedor de fuente de alimentación en tierra apilable es un contenedor intermodal o tiene prácticamente las mismas dimensiones y posibilidades de fijación que un contenedor intermodal como tal contenedor intermodal.
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