JPS5913986A - 制御棒駆動水圧装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水形原子炉（以後ＢＷＲと称″ｔ）の制御
棒駆動水圧装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図を参照して従来例を説明する。第１図は制御棒駆
動水圧装置の概略構成図である。図中１は原子炉圧力容
器を示す。この原子炉圧力容器１内（＝は複数の燃料集
合体（図示せず）および制御棒２等よりなる炉心３が設
置されている。上記制御棒２は原子炉圧力容器１の底壁
ＩＡに固定された制御棒駆動機構（以後ＣＨＤと称″ｆ
）４により挿入あるいは引抜が行なわれる構成である。

上記ＣＲＤ４１−は挿入用配管５および引抜用配管６を
介して原子炉格納容器７外に設置された制御棒駆動水圧
装置が接続されている。

次に上記制御棒駆動水圧装置について説明する。図中９
は＃ｉＡ動水供給機構な示す１．この駆動水供給機構９
は復水貯蔵タンク１０どこの復水貯蔵タンク１０に接続
され復水貯蔵タンク１０内の復水を駆動水として圧送す
る制御棒駆動水ポンプ１ノより構成されている。そして
この制御棒駆動水ポンプ１１の吐出側は流量調節弁１３
および圧力調節弁１４を有するマスターコントロール部
１２を介して駆動水配管１５（二、そして水圧制御ユニ
ット１６を介して前記挿入用配管５および引抜用耐層゛
６に接続されている。

上記流量調節弁１３は制御棒駆動水ポンプ１１から圧送
される駆動水を一定ａ量に調節する機能を有しており、
この流翰誠節弁１３を通過した駆動水は上記圧力調整弁
１４により一定圧力に調整されｎＩＩ記駆動駆動水配管
１５られる構成である。ｉｌｌ氷水圧制御ユニット１６
挿入用配管５および引抜用配管６に接続し駆動水配管１
５からの駆動水を選択的に挿入用配管５あるいは引抜用
配管６に供給する方向制御弁装前紡された配管１９に介
挿されたアキュムレータ２０とを備えている。またこの
アキュムレータ２０と挿入用配管５との間にはスクラム
人口弁２１が介挿されている。前記方向制御弁装置１７
は方向制御弁１７Ａ、１７Ｔ３．Ｊ　７ｃ。

７７Ｄより構成されており、また排水配＠＝２を介して
排水装置２３に接続されている１、そして前記圧力調整
弁１４下流側にはん動水配管２４が設けられており前記
挿入用配管５に接続されている。さらに前記引抜用配管
６にはスクラム出口弁２５を介してスクラムへラダ２６
が接続されている。なおＧ中２７．２８．１！９゜３０
は逆止弁を示す。

以上の構成の制御棒駆動水圧装置４（こよると制御棒２
を炉心３内（＝挿入する場合には原子炉制御装置（図示
せず）からの制御棒挿入４８号により方向制御弁装置１
７の方向制御弁１２Ａ。

１７Ｂが開弁する。そして前記制御棒駆動水ポンプ１１
により圧送され流量調節弁１３および圧力調整弁１４に
より一定／＋１１搦、一定圧力に調整された律動水は駆
動水配管１５、上記方向制御弁Ｊ７Ａおよび挿入用配管
５を介してｉｊＩ記Ｃｌ（Ｉ）　４　ノビストン４Ａ下
部に供給される。そしてこのピストン４Ａの−Ｌ昇によ
り制御棒２は炉心３内（二挿入される。−万ピストン４
Ａの上方の水は、引抜用配管６、Ａｉｌ記方同方向制御
弁７７Ｂび排水配管２２を介して排水装置２３に流出す
る。

次に制御棒２を引抜く場合を説明する。制御棒挿入の場
合同様原子炉制御装置からの制御棒引抜信号によ１）方
向制御弁装置１７の方向制御弁１７Ｃ，１７Ｄが開弁↑
る。そして前記制御棒駆動水ポンプ１１により圧送され
流量調節弁１３および圧力調整弁１４により一定装置、
一定圧力に調整された駆動水は駆動水配管１５、Ｌ記方
向制御井１７Ｃおよび引抜用配管６を介してピストン４
Ａ上方に供給される。そしてこのピストン４Ａの下降に
よ１）制御棒２は炉心３内から引抜かれる。そしてピス
トン４Ａ下方の水は挿入用配管６．前記方向制到弁１７
Ｄおよび排水配管２２を介して排水装置２３１′、流出
する。

またスクラム時には、スクラム人口弁２１゜スクラム出
目弁２５が開弁じアキュムレータ２０からの高圧のスク
ラム水が挿入配Ｗ５に送られ前記制御棒２は急速全挿入
される。

〔背景技術の問題点〕

上記構成によると例えは制御棒挿入４８号が終了し原子
炉制御装置からの制御棒挿入信号が終了しても方向制御
弁１７Ａ、１７Ｂが閉弁しないようなことがあると、、
駆動水が供給され続は制御棒挿入動作が続けられること
（二なる。また制御棒引抜時Ｃ二同様に引抜が終了して
も方向制御弁１７Ｃ，１７Ｄが閉弁しないようなことが
あると、引続き制御棒引抜が行なわれることになり原子
炉の出力は上昇し原子炉は緊急停止してしまう。そして
プラントの稼動率が低下してしまい、ひいては原子炉の
健全性および安全性を損う恐れがある。

〔発明の目的〕

本発明の１」的とするところは方向制御弁が誤動作して
も制御棒過挿入および過引抜といった誤動作を未然に防
止することができそれによって原子炉の健全性および安
全性を同士させることができる１１制御棒駆動水圧装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明による制御棒離動水圧装置は、制御棒駆動機構に
駆動／ｌ（を供給Ｔる駆動水供給機構と、この駆動水供
給機構と上記制御棒駆動機構との間（＝介挿され駆動水
供給機構から制御棒駆動機構（：供給される駆動水の方
向を制御Ｔる水圧制御ユニットと、上記駆動水供給機構
と水圧制御ユニットとの間に設けられ駆動水圧力を調整
する駆動水圧力調整機構と、制御棒の位置を検出する制
御棒位置検出回路と、この制御棒位置検出回路からの過
挿入もしくは過引抜の信号な受けて駆動水圧力低下信号
として前記駆動水圧力調整機構（二出力する制御回路と
を具備した構成である。

丁なわち制御棒位置検出回路（二より制御棒の位置を検
出し、制御棒過挿入もしくは過引抜の信号を制御回路に
出力する。制御回路は上記信号を入力して駆動水圧力調
整機構＋１１１４動水圧力低下（ｉｑ号を出力し駆動水
圧力を低下させ制御棒挿入あるいは引抜動作を停止させ
る構成である。

したがって例えば水圧制御ユニットが誤動作しても設定
以上の制卸棒挿入あるいは引抜を防止することができ、
原子炉の健全性および安全性を大いに向上させることが
できる。

〔発明の実施例〕

第２図Ｖ参照して本発明の一実施例を説明する。第２図
は制御］ｌｌ馳駆動水圧装置概略構成図である。図中１
０１は原子炉圧力容器を示ｆ。

この原子炉圧力容器１０１内には複数のｍ１集合体（図
示せず）および制御５１０２等よりなる炉心１０３が設
置されている。上記制御棒１０２は原子炉圧力容器１０
１の底壁１０１Ａに固定された制御棒駆動機構（以後Ｃ
ＨＤと称す）１０４により挿入あるいは引抜が行なわれ
る構成である。上記ＣＭＤ１０４には挿入用配管１０５
および引抜用配’ｆｔ１０６？介して原子炉格納容器１
０７外（二設置された制御棒駆動水圧装置Ｈ闇が接続さ
れている。

次シニ上記制御棒駆動水圧装置！−０−４について説明
する。図中１０９は駆動水供給機構を示す。

この駆動水供給機構１０９は復水貯蔵タンク１１０とこ
の復水貯蔵タンク１１０に接続され復水貯蔵タンク１１
０内の復水を駆動水として圧送する制御棒駆動水ポンプ
１１１より構成されている。そしてこの制御棒駆動水ポ
ンプ１１１の吐出側は流ＩＬ調節弁１１３および呟動水
圧力調１ｉ機構としての圧力調整弁１１４を有するマス
ターコントロール部１１２を介して駆動水配管１１５Ｃ
＝、そして水圧制御ユニット１１６を介して前記挿入用
配管１０５および引抜用配管１０６に接続されている。

上記流量調節弁１１３は制御棒駆動水ポンプ１１１から
圧送される駆動水を一定流量に調節する機能を有してお
りこの／Ｍ鼠調節弁１１３を通過した駆動水は上記圧力
調整弁１１４により一定圧力に調整され、前記駆動水配
管１１５に送られる構成である。前記水圧制御ユニット
１１６は挿入用配管１０５および引抜用配管１０６に接
続し駆動水配管１１５からの駆動水を選択的に挿入用配
管１０５あるいは引抜用配管１０６（＝供給する方向制
御弁装置１１７とＡｉｌ記流漬藺節弁１１３に流側から
分岐しスクラム填配肯１１８を介して挿入用配管１０５
に接続された配管１１９に介挿されたアキュムレータ１
２０とを備えている。またこのアキュムレータ１２０と
挿入用配管１０５との間にはスクラム入口弁１２１が介
挿されている。前記方向制御弁装置１１７は方向制御弁
１１７Ａ、１１７Ｂ、１１７Ｃ，１１７Ｄより構成され
ておりまた排水配管１２２を介して排水装置１２３１’
：、接続されている。そしてロ１１記圧力調整弁１１４
下流側には冷却水配管１２４が設けられており、Ａｉｌ
記挿入用配管１０５（＝接続されている。さらに前記引
抜用配管１０６ζ二はスクラム出口弁１２５を介してス
クラムヘッダ１２６が接続されている。なお図中１２７
゜１２８．１２９，１３０は逆止弁を示す。

前記ＣＲＤ　１０４には制御棒１０２の位置を検出する
制御棒位置検出回路１３）が設けられている。：＋ニジ
てこの制御棒位置検出回路１３１から検出信号を処理し
てｌ記圧力稠整弁１１４に信号を出力する制御回路１３
２が設けられている。この制御回路１３２は上記制御棒
位置検出回路１３１からの検出信号とあらかじめ設定さ
れた信号を比較して、制御棒１０２の位置が設定位置よ
り過挿入あるいは過引抜の場合に圧力調整弁１１４に信
号を出力する比較演算回路１３３を有している。そして
この比較演算回路１３３からの信号により圧力ｍ整弁１
１４をさらに開弁させ駆動水圧力を低下させ制御棒挿入
あるいは制御棒引抜動作を停止させる構成である。

以上の構成の制御棒駆動水圧装置−釦素によると制御棒
１０２を炉心１０３内（二挿入する場合には原子炉制御
装置（図示せず）からの制御棒挿入信号により方向制御
弁装置１１７の方向制御弁１１７Ａ、１１７Ｂが開弁す
る。そして前記制御棒駆動水ポンプ１１ノにより圧送さ
れ流量副部弁１１３および圧力調整弁１１４によリ一定
流量、一定圧力に調整された駆動水は駆動水配管１１５
、上記方向制御弁１１７Ａおよび挿入用配管１０５を介
して前記ＣＲＤＪ　０４のピストン１０４Ａ下方に供給
される。そしてこのピストン１０４人の上昇（二より制
御棒１０２は炉心１０３内に挿入される。一方ピストン
１０４Ａ上方の水は、引抜用配管１０６、前記方向制御
弁１１７Ｂおよび排水配管１２２′？介して排水装置１
２３に流出する。

次（二制御棒１０２を引抜く場合を説明する。

制御棒挿入の場合同様原子炉制御装置からの制御棒引抜
信号により方向制御弁装置１１２の方向制御弁１１’Ｉ
Ｃ，１１７Ｄが開弁する。そして前記制御棒駆動水ポン
プ１１１によＩ）圧送され流徽調節弁１１３および圧力
調整弁１１４により一定装置、一定圧力に調整された駆
動水は駆動水配管１１５−ｈ記方向制御井１１７Ｃおよ
び引抜用配管１　ｏ　ｅを介してピストン１０４Ａ上方
に供給される。そしてこのピストン１０４にの下降も＝
より制御棒１０２は炉心１０３内から引抜かれる。そし
てピストン１０４＾下方の水は挿入用配管１０５、田■
記方向制御弁１１７Ｄおよび排水配管１２２を介して排
水装置１２３に流出する。

またスクラム時には、スクラム人口弁１２１、スクラム
川口弁１２５が開弁しアキュムレータ１２０からの制圧
のスクラム水が挿入配管１０５に送られ前記制御棒１０
２は急速全挿入される。

次に制御棒挿入終了時あるいは引抜終了時に方向制御弁
１１７Ａ、１１７Ｂあるいは１１７Ｃ。

１１７Ｄが誤動作して閉弁しなかった場合について説明
Ｔる。制御棒１０２の位置は前記制御棒位置検出回路１
３１により常に検出されている。そして制御回路１３２
の比較演算回路１３３により上記制御棒位置検出回路１
３１からの検出信号とあらかじめ設定された設定信号と
を比較している。したがってもし方向制御弁１１７Ａ。

１１７Ｂあるいは１１７Ｃ，１１７Ｄが誤動作して挿入
あるいは引抜動作が続けられると、上記検出信号が設定
（１号を越えること１；な１）、比較演算回路１３１か
らｍｉＪ記圧力調整弁１１４に陥動水圧力低ド信号が出
力される。そしてこの信号により上記圧力調整弁１１４
はさらに開弁し駆動水圧力は低下する。この非動水圧力
低下（二より制御棒挿入あるいは制御棒引抜動作は停止
する。

すなわち制ａ棒挿入あるいは引抜動作を行なう場合制御
棒位置検出回路１３）により制御棒１０２の位置を検出
し制御回路１３２の比較演算回路１３３（二より上記制
御棒位置検出回路１３１からの検出信号とあらかじめ設
定された設定信号とを比較して、制御棒１０２の検出位
置が設定位置より過挿入あるいは過引抜の場合には、圧
力調整弁１１４に駆動水圧力低下信号を出力し圧力調整
弁１１４をさら（＝閉弁させて駆動水圧力を低下させる
構成である。

したがって制御棒挿入終了時あるいは引抜終了時方向制
御弁１１７に、１１７Ｂあるいは１１７Ｃ，１１７Ｄが
誤動作して閉弁しないようなことがあっても、制御棒１
０２の過挿入あるいは過引抜を防止することができる。

そして例えば過引抜による原子炉出力の−Ｌ昇、原子炉
の緊急停止といった事紡を未然に防止することができ、
原子炉の健全性および安全性を大い（二向」二させるこ
とができる。

次に第３図を参照して別の実施例を説明する。

すなわち前記実施例における圧力調整弁１１４に常時閉
弁しているバイパス弁１３４を設けて駆動水圧力Ａ整機
構とし、制御回路１３２の比較演算回路１３３により制
御棒位置検出回路１３〕からの検出信号とあらかじめ設
定された設定信号どを比較して検出信号が設定信号を越
えたとき上記バイパス弁１３４に伯″号を出力しバイパ
ス弁１３４を開弁させる構成である。そしてこのバイパ
ス弁１３４の開弁じより駆動水圧力を低下させ、制御棒
挿入あるいは引抜動作を停止させる構成である。

したがって前記実施例同様制御棒挿入終了時あるいは引
抜終了時方向制御弁Ｊ　Ｊ　７Ａ　。

１１１Ｂあるいは１１７Ｃ，１１７Ｄが誤動作して閉汁
しないようなことがあっても、制御棒１０２の過挿入あ
るいは過引抜をｌ！７ｊ　ｔｈすることができ原子炉の
健全性および安全性を太いに向上させることができる。

〔発明の効果〕

本発明による制御！！躯励動水圧装置、制御棒駆動機構
に駆動水を供給する駆動水供給ｍ構と、この駆動水供給
機構と上記制御棒駆動機構との間に介挿され駆動水供給
機構から制御棒駆動機構（二供給される駆動水の方向を
制御する水圧側部ユニットと、上記駆動水供給機構と水
圧制御ユニットとの間に設けられ駆動水圧力を調＠する
駆動水圧力調整機構と、制御棒の位置を検１１１゜する
制御棒位置検出回路と、この制御棒位置検出回路からの
過挿入もしくは過引抜の信号を受けて駆動水圧力低下信
号として前記駆動水圧力調整機構に出力する制御回路と
を具備した構成である。

すなわち制御棒位置検出回路により制御棒の位置を検出
し、制御棒過挿入もしくは過引抜の４Ｎ号を制御回路に
出力する。制御回路は上記信号を入力して駆動水圧力調
整機構に駆動水圧力低下信号を出力し駆動水圧力を低下
させ制御棒挿入あるいは引抜動作を停止させる構成であ
る。

したがって例えば水圧制御ユニットが誤動作しても設だ
以上の制御棒挿入あるいは引抜を防止することができ、
原子炉の健全性および安全性を大いに向上させることが
できる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す制御ｍ駆動水圧装置の概略系統図
、第２図は本発明の一実施例を示す制御棒駆動水圧装置
の概略構成図、第３図は別の実施例を示す同上図である
。 １０９・・・駆動水供給機構、１１４・・・圧力調整弁
（駆動水圧力調整機構）、１１６・・・水圧制御ユニッ
ト％　１３１・・・制御棒位置検出回路、１３２・・・
制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　制御棒離動機構に駆動水な供給する駆動水供
   給機構と、この駆動水供給機構と上記制御棒駆動機構と
   の間（二介挿され駆動水供給機構から制御棒駆動機構に
   供給される駆動水の方向を制御する水圧制御ユニットと
   、上記駆動水供給機構と水圧制御ユニットとの間に設け
   られ駆動水圧力を調整する駆動水圧力調整機構と、制御
   棒の位置を検出する制御棒位置検出回路と、この制御棒
   位置検出回路からの過挿入もしくは過引抜の信号を受け
   て駆動水圧力低下信号としてｖｉＩ記駆動水圧力！整機
   構に出力する制御回路とを具備したことを特徴とする制
   御棒駆動水圧装置。
2. （２）　　上記制御回路は制御棒位置検出回路からの信
   号とあらかじめ設定された設定信号とを比較して上記制
   御棒位置検出回路からの信号が設定信号を越えたとき離
   動水圧力を低下させるべく駆動水圧力調整機構に信号を
   出力する比較演算回路を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の制御棒駆動水圧装置。