JPH0574031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子力発電プラント等において、炉内
に未固定の計測線が放置されるのを無くして燃料
集合体内の計測を行うことができるようにした炉
心計装システムに関する。

〔従来の技術〕

一般に原子力発電プラント等の原子炉に装填さ
れ、核分裂によつてエネルギーを発生させる燃料
集合体内の温度、中性子束、流速等の計測は、計
測用ケーブル付の燃料集合体を使用し、集合体内
に取りつけた検出器からの信号をこのケーブルに
より外部へ伝送していた。

〔発明が解決すべき課題〕

このように従来の炉心計装システムにおいて
は、燃料集合体内に取り付けた検出器からの検出
信号をそれぞれケーブルを介して取り出すように
しているので、多くの燃料集合体を測定しようと
すると炉内に多数のケーブルが設置されて繁雑と
なる欠点を有していた。そして、燃料交換等を考
えるとこのような計測用ケーブル付きの燃料集合
体は実際には使用困難で、そのため、炉心内情報
を正確に求めることは難しかつた。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、
各燃料集合体ごとに原子炉内に多数の計測用電線
を繁雑に設置することなく、燃料集合体内の情報
を正確に求め、炉心異常の早期検知、及び運転情
報の高度化による制御性の向上を図ることができ
る炉心計装システム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〕

そのために本発明の炉心計装システムは、各燃
料集合体内の検出器と接続され、燃料集合体下端
にそれぞれ設けられた甲コネクタと、各甲コネク
タに対応してそれぞれ設けられた乙コネクタを有
する炉心支持板とを備え、各乙コネクタに接続さ
れたケーブルを炉心支持板から一括して炉心外部
の計測機器に接続することを特徴とする。

〔作用〕

本発明の炉心計装システムは、燃料集合体内に
設置された検出器からの計測用電線を燃料集合体
下部に設けた甲コネクタに接続し、甲コネクタと
接続する乙コネクタを炉心支持板に設け、乙コネ
クタからのケーブルを一括して外部の計測機器に
接続するようにしたので、炉内に未固定のケーブ
ルが放置されることがなく、甲乙コネクタを切り
離せば従来の燃料集合体と同様の燃料交換機によ
り燃料交換を行うことができる。その結果、燃料
集合体内の温度、中性子、流速などの検出を行う
ことが可能となり、異常検知能力を向上させると
共に、得られる炉心情報が高度化して制御性を向
上させることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の炉心計装システムによる原子
炉の全体図、第２図、第３図は液体中接続装置部
を示す図である。なお、１は原子炉容器、２は回
転プラグ、３は炉心上部機構、４は燃料集合体、
５は炉心支持板、６は液体中接続装置部、７は計
測用電線、８は計測機器、９は甲コネクタ、１０
は乙コネクタ、１１は検出器、１２は計測用電
線、１３は燃料交換出入機、１４は接続バルブ、
１５，１６はガスラインである。

図において、燃料集合体４は、炉心上部機構３
を介し、回転プラグで選択しながら燃料交換出入
機１３により燃料交換を行うようになつている。
各燃料集合体４の下部には後述する液体中接続装
置の甲コネクタ９が設けられ、炉心支持板５に設
けられた後述する液体中接続装置の乙コネクタ１
０と液体中で接続するようになつている。燃料集
合体４内には第３図に示すように検出器１１が設
けられて計測用電線１２により甲コネクタ９に接
続されている。そして、炉心支持板５からは計測
用電線７としてまとめて炉外の計測機器８に接続
されるように構成されている。

また、第２図に示すように燃料交換出入機１３
及び燃料集合体４のそれぞれにはガスライン１５
及び１６が設けられ、接続バルブ１４で接続され
ている。

このような構成において、燃料集合体４を炉心
部に充填する場合には、燃料交換出入機１３のガ
スライン１５、接続バルブ１４、ガスライン１６
を介して原子炉容器１内のナトリウム液体の圧力
より高い圧力を圧送し、甲コネクタ１の周囲にガ
ス空間を形成しながら燃料集合体４を炉内に降ろ
していき、乙コネクタ１０がガス空間に露出した
状態で両コネクタを接続する。また、燃料集合体
４を取り出す場合には、接続の場合と逆の手順で
行う。こうして両コネクタを周囲の液体で濡らさ
ずに接続、開放することができる。

そして、甲コネクタ９及び乙コネクタ１０の接
点数の範囲内で温度計、中性子束計、流速計等の
複数の検出器を燃料集合体４内に設けて検出する
ことができる。

本発明はこのようなシステムであるので、各燃
料集合体４から未固定のケーブルが放置されるこ
とがなく、甲乙コネクタを切り離せば通常の燃料
集合体のように燃料交換を行うことができる。そ
して、各燃料集合体ごとの正確な情報が得られる
ので、炉心異常の早期検知、及び運転情報の高度
化による制御性の向上を図ることができる。

第４図は第１図の液体接続装置の一実施例を示
す図で、同図Ａは接続前の状態を示す図、同図Ｂ
は接続した状態を示す図である。図中、第１図乃
至第３図と同一番号は同一内容を示している。２
１は集合体基部、２２は外筒、２３は内筒、２４
はスカート、２５は外筒接合面、２６はガス通し
穴、２７，３７は絶縁体、２８，３９は接点板、
２９は内筒下端部、３０は格納管、３１，３８は
押さえばね、３５はハウジング、３６はプラグ、
４０はナトリウム液面である。

第４図Ａにおいて、燃料集合体４の下部にある
甲コネクタ９の集合体基部２１の下方は外筒２２
と内筒２３の二重管構造になつており、外筒２２
の下方のスカート２４は乙コネクタ１０と嵌合で
きるように内径が大きくなつている。また、スカ
ート２４の内面上方の外筒接合面２５は乙コネク
タ１０と接合したときシールが形成されるように
仕上げられている。内筒２３の内部にはガス通し
穴２６及び計測用電線１２が通つており、ガス通
し穴２６は下方まで貫通し、計測用電線１２は内
筒２３下端付近にある絶縁体２７を貫通して接点
板２８に繋がつている。内筒２３の下端部２９は
図のように円錐状または球状に窪んでおり、乙コ
ネクタ１０の頂部とはまり合うようになつてい
る。内筒２３の下方の周囲と外筒２２の間には格
納管３０が設けられ、内筒２３に沿つて上下にス
ライドすることができ、切り離し時は格納管押さ
えばね３１によつて下方に押し下げられ、内筒下
端部２９とテーパ面はガスシールを構成するよう
になつている。

炉心支持板５に取り付けられた乙コネクタのハ
ウジング３５の上端は開口部となつており、押さ
えばね３８で上方へ付勢されたプラグ３６とテー
パ面で接して常時は塞がれている。ハウジング３
５の開口部周辺は、甲コネクタの外筒接合面２５
とシールを形成するように仕上げられている。プ
ラグ３６は絶縁体３７に沿つて上下スライドする
ようになつなおり、コネクタ切り離し時はプラグ
押さえばね３８によつて上方に押し上げられ、ハ
ウジング３５を内側との接合部はシール機能を有
する。また、プラグ上面には内筒下端部２９と嵌
合する形状になつている。絶縁体３７は周方向内
側に溝が切つてあり、その溝の中に接点板３９が
入つている。接点板３９の下方は絶縁体３７の中
に埋め込まれ固定されているが、上方は弾性によ
つて内側に曲がるようになつている。コネクタ切
り離し時は、プラグ３６が上方に上がつているた
め、接点板３９は外方に広がつている。そして、
接点板３９からは計測用電線７が出ており、計測
機器に接続されている。

次に、甲コネクタ９と乙コネクタ１０の接続動
作を説明する。第４図Ａの接続前の状態では、甲
コネクタ９はナトリウム液面４０上にあり、乙コ
ネクタ１０は液中にある。この時、甲コネクタ９
の接点板２８は内筒２３と格納管３０に囲まれて
液面上から上がつてくる蒸気に接することはな
い。

甲コネクタ９と乙コネクタ１０を接するには、
ナトリウム液体の圧力より高いガス圧をガス通し
穴２６に外部より圧送し、集合体基部２１の下部
の内側にガス空間を形成し、集合体基部２１を燃
料交換出入機（図示せず）で下降させ、内筒の下
端部２９がプラグ３６の上にくるように降ろす。
ナトリウム液面はスカート２４の下端部まで押し
下げられ、乙コネクタ１０のハウジング３５はス
カート２４内の液面上に出る。この状態でガス通
し穴から乾燥用ガスを吹き込み乙コネクタ上に残
つている液を吹き落とす。その後、燃料出入機で
さらに燃料集合体４を下降させると、集合体基部
２１も下降し、内筒下端部２９が押さえばね３８
に抗してプラグ３６を押し下げていく。十分押し
下げると、乙コネクタ１０の接点板３９は内側へ
曲がり、甲コネクタの接点板２８と接触して、甲
乙両コネクタの計測用電線１２と７が接続され
る。この状態においては、格納管３０の下端がハ
ウジング３５の上面に押さえばね３１で圧着し、
シールを構成して接点板２８，３９及び絶縁体２
７，３７に蒸気の侵入を許さない。

甲乙両コネクタを切り離す場合には、接続の場
合の逆の順序で行う。燃料集合体４の上昇により
切り離したときは甲コネクタ９の接点板２８は押
さえばね３１により押し下げられて格納管３０と
内筒下端部２９のテーパ面で、また、乙コネクタ
１０の接点板３９は押さえばね３８によりプラグ
３６が押し上げられてハウジング３５のテーパ面
で、それぞれナトリウム液面またはその蒸気から
保護される。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料集合体下部
と炉心支持板にそれぞれ設置したコネクタにより
液体中接続装置を構成し、炉心支持板よりまとめ
て計測用電線を取り出して外部の計測機器に接続
するようにしたので、炉心内に未固定のまま放置
された電線がなくなり、燃料交換を容易に実施す
ることが可能となり、従来よりも異常検出能力が
大幅に向上し、原子炉の安全性を向上させること
ができると共に、燃料集合体内の温度、中性子
束、流速等の情報を適確に検知することにより、
原子炉運転上に重要な炉心情報を得ることができ
るので、制御性が向上し、経済運転が実施できる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炉心計装システムの全体構成
を示す図、第２図、第３図は液体中接続装置を説
明するための図、第４図は本発明で使用する接続
装置の一実施例を示す図で、同図Ａは接続前の状
態を示す図、同図Ｂは接続した状態を示す図であ
る。 １……原子炉容器、２……回転プラグ、４……
燃料集合体、５……炉心支持板、６……液体中接
続装置、７，１２……計測用電線、８……計測機
器、９……甲コネクタ、１０……乙コネクタ、１
１……検出器、１３……燃料交換出入機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各燃料集合体内の検出器と接続され、燃料集
   合体下端にそれぞれ設けられた甲コネクタと、各
   甲コネクタに対応してそれぞれ設けられた乙コネ
   クタを有する炉心支持板とを備え、各乙コネクタ
   に接続されたケーブルを炉心支持板から一括して
   炉心外部の計測機器に接続することを特徴とする
   炉心計装システム。 ２ 燃料集合体、甲コネクタを通してガスが圧送
   される請求項１記載の炉心計装システム。 ３ 検出器は、温度計、中性子束計、流速計であ
   る請求項１記載の炉心計装システム。