JPH04232897A - 線束検出器分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】

【発明の分野】本発明は、原子炉用の線束（中性子束）
マッピング装置に関し、特に、線束マッピング装置にお
ける線束検出器の動作性能を向上させることに関するも
のである。

【０００２】

【先行技術の説明】原子炉は、炉心の内部に配置される
炉心内型検出器と、炉心の外側ではあるが原子炉容器の
内側に配置される炉心外型検出器とを含んでいる。例え
ば、線束検出器は炉心の内側と外側の両方で使用できる
。いずれの場合においても、線束検出器は炉心内の燃料
から放出される中性子束を測定する。使用に際しては、
炉心内型線束検出器はまず、炉心を貫通するシンブル内
に挿入される。次いで、その炉心内型線束検出器は、各
シンブルに沿う線束マップ（ｆｌｕｘ　ｍａｐ）を形成
するために、所定の割合で炉心から引き抜かれる。

【０００３】線束検出器分配装置は、原子炉の炉心内の
シンブルに線束検出器を送り込むものである。加圧水型
原子炉は約６０本のシンブルを有しているのが典型的で
あるが、線束検出器は４つしかない。線束検出器はケー
ブルの端部に取り付けられ、ケーブルはモータにより駆
動される駆動ユニット（ドライバ）内のリールに巻き付
けられている。管ネットワーク及び複数パス（ｍｕｌｔ
ｉｐｌｅ−ｐａｔｈ）セレクタによって、ドライバのリ
ールから送り出された各線束検出器を、いずれかのシン
ブルに挿入することができる。ケーブルリールを離れる
際に線束検出器に作用する駆動力が約３２ｋｇ（７０ｌ
ｂ．）である場合、シンブルに入る時の駆動力は約５ｋ
ｇ（１１．５ｌｂ．）〜約２ｋｇ（５ｌｂ．）程度であ
るのが一般的である。

【０００４】シンブルでの駆動力を増加させるための従
来の試みは、ケーブルリール式ドライバのクラッチ機構
を調節して、クラッチがスリップを起こす前により大き
な駆動力を生じさせるというものであった。しかしなが
ら、この方法は必然的にケーブルの変形という問題を生
ずる。他の解決手段としては、ケーブルに作用する摩擦
抵抗を減じるために、従来の機械的なパス（経路）通過
確認用スイッチを非接触形のパス通過確認用スイッチに
置き換えるというものもある。しかし、この方法によっ
ても、駆動力はせいぜい１０％程度しか増加しない。

【０００５】

【発明の概要】本発明の目的は、線束マッピング装置の
シンブルでの駆動力を増加させることにある。

【０００６】本発明の他の目的は、線束マッピング装置
のための保守費用を低減することにある。

【０００７】本発明の更に別の目的は、線束マッピング
装置の信頼性を保ち或は向上させると共に、動作性能も
向上させることにある。

【０００８】上記目的は、所定の外径を有するケーブル
のためのケーブル分配ネットワーク、より詳細には、ケ
ーブルの前記外径よりも約１５％大きな内径を有する管
から成るケーブル分配ネットワークを提供することによ
って達成される。ケーブルの端部に取り付けられ且つケ
ーブルの外径にほぼ等しい外径を有する線束検出器は、
長さが最も曲げた管のベンド部の曲げ半径の８％以下で
ある非可撓性の部分を有することが好ましい。磁気式近
接スイッチのような摩擦抵抗のないリミットスイッチが
、パス挿入確認リミットスイッチ、安全リミットスイッ
チ及び引抜きリミットスイッチとして用いられる。

【０００９】上記目的は、他の目的や利点と共に、添付
図面に沿っての以下の詳細な説明及び特許請求の範囲に
示されている構成及び作用から明らかとなろう。尚、全
図面中、同一参照符号は同一部分を示すものとする。

【００１０】

【好適な実施例の説明】図１に示すように、原子炉容器
１０は燃料集合体１２及び支持構造体１４を含んでいる
。種々の計装・駆動装置１６が上方から原子炉容器１０
を貫通して設けられている。また、シンブル案内管１８
が下方から原子炉容器１０を貫通している。線束マッピ
ング装置は分配管２０を有し、この分配管２０はシール
テーブル２２からシンブル案内管１８に延び、原子炉の
炉心１２をマッピングするための線束検出器（図示しな
い）を移送するようになっている。線束マッピング装置
としては、米国特許第４，２６８，３５４号に開示され
ているように構成されたものがある。

【００１１】図２に示すように、線束マッピング装置用
の典型的な駆動装置は４つの検出器ドライバ２４ａ〜２
４ｄを備えており、これらのドライバ２４ａ〜２４ｄは
それぞれ送り２５を介して対応の６パスセレクタ２８ｂ
〜２８ｄに連結されている（尚、検出器ドライバ２４ａ
に対応するセレクタ２８ａは、図２及び図３には示され
ていない）。各６パスセレクタ２８は、４つの１５パス
セレクタ３０ａ〜３０ｃのうちのいずれか１つ（第４の
１５パスセレクタは図２及び図３には示されていない）
、４本の検出器保管導管のうちのいずれか１つ（図２で
は２本の保管導管３２ａ，３２ｂが示されている）、又
は、キャリブレーションパススイッチ３４を選択する。 検出器保管導管３２はそれぞれ検出器ドライバ２４の１
つに対応している。これに対して、各１５パスセレクタ
３０及びキャリブレーションパススイッチ３４は、４つ
の検出器ドライバ２４のいずれかからの検出器を６パス
セレクタ２８及びＹ継手（ｗｙｅｓ）３６ａ〜３６ｄを
介して受け入れるようになっている（第５のＹ継手は図
２及び図３には示されていない）。

【００１２】各１５パスセレクタ３０は、最大１５本の
分配管２０のうちのいずれか１つを選択することができ
る。従って、最大６０本のシンブルを、図２及び図３に
示す駆動装置における各検出器ドライバ２４によって出
入れすることができる。尚、６０本以上或は６０本以下
のシンブルを出し入れするために、例えば１０パスセレ
クタを用いた他の構成としても良い。分配管２０はシー
ルテーブル２２から僅かに上方の位置で終端しているよ
うに図１には示されているが、それらは全て１５パスセ
レクタ３０まで延びている。 尚、セレクタ３０とシールテーブル２２との間の連結状
態の図示を簡略化するために、図２及び図３では２本の
分配管２０のみを示している。

【００１３】ドライバ２４の１つからケーブルが送り出
された直後に、安全リミットスイッチ３８ａ〜３８ｄが
ケーブルの存在を検出するようになっている。安全リミ
ットスイッチ３８がケーブルの存在を検出しない場合、
それに対応するドライバ２４は停止される。引抜きリミ
ットスイッチ４０ｂ〜４０ｄ（ドライバ２４ａに対応す
る引抜きリミットスイッチは図２及び図３には示されて
いない）は、６パスセレクタ２８から検出器が引き抜か
れたことを検出する。６パスセレクタ２８が別の出力パ
スを選択している間、ケーブルは通常、安全リミットス
イッチ３８と回収リミットスイッチ４０との間に検出器
を配置するよう静止される。

【００１４】図１、図２及び図３は線束マッピング装置
の典型的な構成を示しているが、他の色々な構成も適用
可能である。例えば、図３は従来の線束マッピング装置
の一部を示しているが、図示するように、各ドライバ２
４から対応の５パスセレクタ２８′までの直線ラインが
、対応の安全リミットスイッチ３８及び引抜きリミット
スイッチ４０を貫通している。本発明によれば、図４に
示すような構成の従来装置においては、安全リミットス
イッチ３８及び引抜きリミットスイッチ４０で用いられ
ていた図５に示す従来一般のセンサが、図６で示すよう
な非接触形センサに置き換えられることとなる。非接触
形センサは、ゼネラル・イクイップメント・コーポレイ
ション（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃｏｒ
ｐ．）により製造される磁気式近接スイッチ（モデルＮ
ｏ．７１３６６０）である。

【００１５】図５に示す従来一般の機械式スイッチはプ
ランジャ４２を備えており、このプランジャ４２は、ケ
ーブル４８がない場合には、点線４２′で示すようにば
ね４４及びピストン４６により分配管２０内に押し入れ
られる。検出器が分配管２０内を移動された場合、プラ
ンジャ４２及びピストン４６はスイッチハウジング５０
内に押し込まれて電気的接点が閉じ（図示しない）、ケ
ーブル４８が分配管２０内のプランジャ４２の位置にあ
ることを示す。図５に示すように、プランジャ４２はケ
ーブル４８に押し付けられた状態を維持するので、ケー
ブル４８が分配管２０内を通過するのに摩擦抵抗を与え
る。

【００１６】図４に示す装置を改良するために用いられ
る非接触形スイッチは、図６に示すような磁気式近接ス
イッチ５１である。ケーブル４８の検出を確実にするた
めに、例えば６．７３ｍｍ（０．２６５ｉｎ．）のＤ１
から例えば５．４４ｍｍ（０．２１４ｉｎ．）のＤ２に
内径が減じられた管２０′が、ドライバ２４と５パスセ
レクタ２８′との間で用いられる。或はまた、スイッチ
３８，４０の各々の入口と出口でアダプタを使用して、
縮径された管をスイッチ３８、４０においてのみ用い、
図５に示される通常の大径の管２０に取り付ることがで
きるようにしても良い。ドライバ２４と５パスセレクタ
２８との間の距離は比較的に短く（２ｍ（約６ｆｔ．）
以下）、その経路は直線状であるので、各ドライバ２４
とそれに対応する５パスセレクタ２８との間の全長に亘
って縮径された管２０′を用いることが最も簡便であり
、管２０′のベンド部で拘束される可能性を考慮する必
要は全くない。

【００１７】摩擦抵抗のないスイッチを図４に示す装置
に適用することによっては、シンブル案内管１８での駆
動力を５〜１０％を増加させるに過ぎない。検出器分配
装置における駆動力の損失の原因について注意深く分析
した結果、駆動力の損失の主要な要因が分配管２０内の
ケーブル４８の蛇行にあることが分かっている。従って
、駆動力の損失は、検出器分配装置の全体にわたり縮径
管２０′を用いることによって相当に減じられる。シン
ブル１８の内径が十分に大きい場合には、より大きなケ
ーブルを用いることもできる。結局、管２０′の内径は
ケーブル（及び検出器）の外径よりも２５％だけ大きく
すべきであり、好ましくは１５％だけ大きくすべきであ
ることが結果として得られた。

【００１８】管の内径を減じた場合には、管の最小の曲
げ半径を大きくしなければならず、又は、検出器をより
小さくしなければならない。既存のプラントにおける設
置を容易化するために、好適な実施例では、図７に示す
ような小さな検出器を用いている。典型的な設備におい
て、最小の曲げ半径は約６０ｃｍ（２ｆｔ．）である。 本発明によれば、検出器の長さは最小の曲げ半径の約７
％以下にすべきであるとしている。また、分配管２０内
の汚れや腐食が検出器の障害となる可能性を減じるため
に、できる限り小さな径の検出器とするのが好適である
。摩擦抵抗のないスイッチ、縮径管及び寸法が減じられ
た検出器を組み合わせて使用することによって、従来一
般の装置に比してシンブルでの駆動力は１５％増加する
。

【００１９】本発明による検出器は、その電気的接続部
及びケーブルと共に、図７に示されている。図６の縮径
された管２０′の内径Ｄ２が５．４４ｍｍ（０．２１４
ｉｎ．）であり、最小の曲げ半径が約６０ｃｍである実
施例において、検出器５２の長さＬ１は４．３ｃｍ（１
．７ｉｎ．）であるのが好適である。また、汚れや腐食
が管２０′内の障害となる可能性を減じるために、検出
器５２の径Ｄ３はできるだけ小さいのが望ましい。この
例において、径Ｄ３は約４．６７ｍｍ（１．８４ｉｎ．
）である。図７に示すように、検出器５２は従来一般の
検出器と同様に、長さＴＬが約５ｍｍの丸頭先端部５４
を有している。このような小さな検出器の場合、炉心内
中性子束を確実に検出するために、米国特許第４，８５
３，１７４号に開示されているようなモニター回路を用
いると良い。

【００２０】ケーブル４８の外径は検出器５２の外径Ｄ
３とほぼ同じである。ケーブル４８は中空であり、その
内径は１ｍｍ（０．０４ｉｎ．）よりも僅かに大きく、
外径が１ｍｍ（０．０４ｉｎ．）の無機物充填同軸ケー
ブル５６がその中に収容されるようになっている。無機
物充填同軸ケーブル５６は検出器５２を通常の同軸ケー
ブル５８に電気的に接続し、この同軸ケーブル５８は通
常の同軸コネクタ６０で終端する。この実施例における
無機物充填同軸ケーブル５６はＬ２＋Ｌ３に等しい長さ
を有している。ここで、Ｌ２はケーブル４８の長さであ
って、例えば５３ｍ（１７５ｆｔ．）である。また、Ｌ
３は約１．５ｍ（５ｆｔ．）である。通常の同軸ケーブ
ル５８の長さＬ４は約３０ｃｍ（１２ｉｎ．）である。

【００２１】本発明の多くの特徴や利点は以上の詳細な
説明から明らかであろうが、本発明の精神及び範囲内に
含まれる本装置の特徴や利点の全ては特許請求の範囲に
包含される。更に、本発明の上記説明から多くの変形や
変更が当業者により容易になされ得るので、本発明を上
記説明に厳格に従った構成及び作用に限定することは望
ましくない。例えば、分配管の最小の曲げ半径及び内径
に対する検出器の長さ及び径の比は、ケーブルが管を通
して動かされる他の用途にも適用可能である。即ち、検
出器の長さを、管の内径以上に曲げることができない（
実質的に非可撓性）ケーブルの端部部分に該当させるこ
とができる。特別な先端部を有しないケーブルでも、そ
の自由端部の一定の長さは、実質的に曲げることができ
ず、ケーブルの端部の実質的に非可撓性の部分として採
ることができる。このように、適当な変形及び均等物は
、本発明の範囲及び精神内のものである限り、全て保護
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】シンブル案内管を示している原子炉の概略図で
ある。

【図２】線束マッピング装置用の駆動装置の正面図であ
る。

【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線に沿っての断面図である。

【図４】従来のケーブル（検出器）ドライバと、それに
関連する複数パスセレクタを示すブロック図である。

【図５】従来一般のリミットスイッチを示す図である。

【図６】摩擦抵抗のないリミットスイッチを示す図であ
る。

【図７】本発明による線束検出器と駆動用ケーブルを示
す正面図である。

【符号の説明】

１０　　　　原子炉容器 １８　　　　シンブル案内管 ２０，２０′　　　　分配管 ２４　　　　検出器ドライバ ２８　　　　６パスセレクタ ３８　　　　安全リミットスイッチ ４０　　　　引抜きリミットスイッチ ４８　　　　ケーブル ５１　　　　非接触形近接スイッチ ５２　　　　線束検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原子炉に線束検出器を移送するために
   ケーブルを用いている原子炉線束マッピング装置用の線
   束検出器分配装置であって、前記ケーブルの端部に取り
   付けられた線束検出器と、前記線束検出器の外径よりも
   最大２５％大きい内径を有する、原子炉に前記線束検出
   器及び前記ケーブルを送り込むための管と、を備えてい
   る線束検出器分配装置。