JPS6366495A - ポンプ注入弁開閉制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電所において原子炉冷却材喪失事故
時に原子炉の冷却を行なう非常用炉心冷却系のポンプ注
入弁を適正に開閉動作させるポンプ注入弁開閉制御装置
に関する。

（従来の技術） 一般に、原子力発電所においては非常用炉心冷却系とし
て、高圧炉心スプレィ系、残留熱除去系、低圧炉心スプ
レィ系および自動減圧系等の独立したそれぞれ原理の異
なる系統を設けている。そして、高圧炉心スプレィ系、
残留熱除去系および低圧炉心スプレィ系においては、原
子炉圧力容器内へ冷却水を強制的に注入するための電動
のポンプを設けているとともに、ポンプ注入弁を開閉さ
せることによって冷却水からなる冷却材の注入量を制御
して原子炉水位の調整を行なっている。

この冷却材の注入量の制御を第２図に示す高圧炉心スプ
レィ系を例として説明する。

原子炉冷却材喪失事故が発生すると、原子炉冷却材喪失
事故検知手段（図示せず）から原子炉冷却材喪失事故信
号が発せられ、高圧炉心スプレィ系ポンプ１（以下、ポ
ンプ１という）が起動すると同時に高圧炉心スプレィ系
ポンプ注入弁２（以下、ポンプ注入弁２という）が自動
全開とされる。

このポンプ１の輸送力により、復水貯蔵タンク３内に貯
留されている冷却材が配管４を常時開の高圧炉心スプレ
ィ系ポンプ人口弁５、ポンプ１およびポンプ注入弁２を
順に通って、原子炉格納容器６内に設置されている原子
炉圧力容器７へ流入され、炉心の冷却に供される。そし
て、ポンプ注入弁２の自動全開後は、第３図に示す従来
のポンプ注入弁開閉制御装置によって原子炉圧力容器７
内の冷却材の水位に応じてポンプ注入弁２の開度を制御
することにより、原子炉圧力容器７内の冷却材の水位を
安全範囲に維持するようにしている。

従来のポンプ注入弁開閉制御装置において、ポンプ注入
弁２の開閉制御を行なうために、ポンプ注入弁２を手動
開放させる手動開放信号８ａを発する開操作スイッチ８
からなる開操作手段と、ポンプ注入弁２を手動閉鎖させ
る手動閉鎖信号９ａを発する閉操作スイッチ９からなる
閉操作手段と、原子炉冷却材喪失事故時にポンプ注入弁
２を自動全開させる自動開放信号１１を発生させる原子
炉冷却材喪失事故信号１０ａ（以下、冷却材喪失事故信
号１０ａという）を発する原子炉冷却材喪失事故検知手
段１０（以下、冷却材喪失事故検知手段１０という）と
、原子炉圧力容器７内の冷却材の水位が異常高になった
時に手動開放信号８ａおよび自動開放信号１１を遮断し
てポンプ注入弁２を閉鎖させて原子炉圧力容器７のオー
バーフローを防止するための原子炉水位高信号１２ａを
発する原子炉水位検出手段１２とを設けている。そして
、これらの開操作スイッチ８、閉操作スイッチ９、冷却
材喪失事故検知手段１０および原子炉水位検出手段１２
により、注入弁開指令１３と注入弁閉指令１４とを選択
的にポンプ注入弁２の電動機へ発信して、ポンプ注入弁
２の開閉制御を行なっている。

更に、従来例の構成並びに作用を説明する。

原子炉の通常運転時にはポンプ注入弁２は全開とされて
いる。

原子炉のポンプ注入弁２の開閉テスト時においては、開
操作スイッチ８および閉操作スイッチ９によってポンプ
注入弁２を手動で開閉させる。すなわち、一方の開操作
スイッチ８によって発せられた手動開放信号８ａは、Ｏ
Ｒ回路１５および開放信号ロック回路１６を経て注入弁
開指令１３とされ、ポンプ注入弁２へ発信されてそのポ
ンプ注入弁２を開動作させる。他方の閉操作スイッチ９
によって発せられた手動閉鎖信号９ａはＯＲ回路１７を
経て注入弁閉指令１４とされ、ポンプ注入弁２へ発信さ
れてそのポンプ注入弁−２を閉動作させる。

原子炉冷却材喪失事故時には、冷却材喪失事故検知手段
１０が冷却材喪失事故信号１０ａを発し、この冷却材喪
失事故信号１０ａは冷却材喪失事故信号ロック回路１８
を経て自動開放信号１１とされ、ＯＲ回路１５および開
放信号ロック回路１６を順に経て注入弁開指令１３とし
てポンプ注入弁２へ発信され、そのポンプ注入弁２を自
動的に全開させる。その後、閉操作スイッチ９から手動
閉鎖信号９ａ各発生させ、信号制御手段２６側に分流し
ている手動閉鎖信号９ａがＯＲ回路２０を経て冷却耐喪
失事故信号ロック条件信号２１として冷却材喪失事故信
号ロック回路１８へ発信され、この冷却材喪失事故信号
ロック回路１８が作動して冷却材喪失事故信号１０ａを
遮断し、その後の自動開放信号１１の発信を停止させる
。そして、一旦冷却材喪失事故信号ロツク条件信号２１
が発せられた後は、原子炉冷却材喪失事故が回復して冷
却材喪失事故信号１０ａの発信が停止されるまで、閉操
作スイッチ自己保持回路２２によって冷却材喪失事故信
号ロック条件信号２１の発信が継続され、自動開放信号
１１の発信が停止される。

そして、この間は表示ランプ２３によって冷却材喪失事
故信号１０ａが遮断されていることを運転員に表示され
るとともに、開操作スイッチ８および閉操作スイッチ９
によってポンプ注入弁２の開度を手動制御する。そして
、原子炉冷却材喪失事故が回復して冷却材喪失事故検知
手段１０からの冷却材喪失事故信号１０ａの発信が停止
されると、信号制御手段２６の冷却材喪失事故回復検出
回路２４が作動して自己保持ロック回路２５により閉操
作スイッチ自己保持回路２２を遮断する。

（発明が解決しようとする聞届点） ところが、第３図に示す従来のポンプ注入弁開閉制御装
置によれば、定期点検時に開操作スイッチ８および閉操
作スイッチ９を用いてポンプ注入弁２の開閉テストを行
なっている場合に、原子炉冷却材喪失事故が発生しても
、冷却材喪失事故検知手段１０によってポンプ注入弁２
を自動開放することができず、運転員が手動により開操
作スイッチ８から手動開放信号８ａを発生させてポンプ
注入弁２を開動作させる必要があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、原子
炉冷却材喪失事故が発生した場合には必ずポンプ注入弁
を自動開放させることができ、原子炉圧力容器内の冷却
材の水位を安全範囲に維持することができるとともに、
運転員の操作負担を軽減させることのできるポンプ注入
弁開閉制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（間層点を解決するための手段） 本発明のポンプ注入弁開閉制御装置は、非常用炉心冷却
系のポンプ注入弁を手動開放させる手動開放信号を発す
る開操作手段と、前記ポンプ注入弁を手動閉鎖させる手
動閉鎖信号を発する閉操作手段と、原子炉冷却材喪失事
故時に前記手動閉鎖信号を遮断して前記ポンプ注入弁を
自動全開させるための自動開放信号を発生させる原子炉
冷却材喪失事故信号を発する原子炉冷却材喪失事故検知
手段とを有するポンプ注入弁開閉制御装置において、前
記原子炉冷却材喪失事故信号が発せられるとともに自動
開放信号が発せられた後に前記手動閉鎖信号が発せられ
た場合に、その原子炉冷却材喪失事故信号を遮断してそ
の手動閉鎖信号を通電させ、また、前記原子炉冷却材喪
失事故信号が発せられる前および発せられた時に前記手
動閉鎖信号が発せられている場合に、その原子炉冷却材
喪失信号を通電させて前記自動開放を発生させる信号制
御手段を設けたことを特徴とする。

（作　用） 本発明においては、信号制御手段により冷却材喪失事故
検知手段から発せられる冷却材喪失事故信号と閉操作ス
イッチから発せられる手動閉鎖信号との優先顕位を次の
ように決定する。

すなわち、冷却材喪失事故信号が発せられるとともに自
動開放信号が発せられた後に、手動閉鎖信号が発せられ
た場合には、冷却材喪失事故信号を遮断して自動開放信
号の発信を停止させるとともに手動閉鎖信号を通電して
ポンプ注入弁を手動的に閉動作させる。

一方、冷却材喪失事故信号が発せられる前および発せら
れた時に、手動閉鎖信号が発せられている場合には、冷
却材喪失事故信号を通電させるとともに自動開放信号を
発信させてポンプ注入弁を自動開放させ、手動閉鎖信号
を遮断させる。

従って、本発明においては原子炉冷却材喪失事故が発生
した場合には、確実にポンプ注入弁を自動開放させるこ
とができ、運動員によるポンプ注入弁の手動開放操作を
不要とし、事故に迅速に対応した措置を施すことができ
、しかも原子炉圧力容器内の冷却材の水位を安全範囲に
維持することができ、原子炉の安全性を向上させること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図について説明する。

第１図において従来と同一部分には同一符号を付しであ
る。

本実施例においては、閉操作スイッチ９から発せられる
手動閉鎖信号９ａと冷却材喪失事故検知手段１０から発
せられる冷却材喪失事故信号１０ａとのポンプ注入弁２
への通電の優先順位を決定する信号制御手段２６を新た
に設けるとともに、自動開放信号１１により手動閉鎖信
号９ａを遮断する閉鎖信号ロック回路２７を設けており
、その他は第３図と同様に形成している。

更に説明すると、信号制御手段２６においては、第３図
の信号制御手段１９において冷却材喪失事故信号ロック
条件信号２１を発生させるＯＩ回路２０の人力として手
動閉鎖信号９ａを用いていたものを、原子炉冷却材喪失
事故時に冷却材喪失事故信号１０ａが発せられた後に手
動閉鎖信号９ａが発せられた場合にだけＡＮＤ回路２９
がら発せられるロック条件信号発信許可信号２８として
いる。このロック条件信号発信許可信号２８を受けて冷
却材喪失事故信号ロック条件信号２１を発するＯＲ回路
２０、閉操作スイッチ自己保持回路２２、表示ランプ２
３、冷却材喪失事故回復検出回路２４および自己保持ロ
ック回路２５は第２図と同様に形成されている。

ＡＮＤ回路２９からロック条件信号発信許可信号２８が
発せられる構成を説明する。閉操作スイッチ９から発せ
られた手動閉鎖信号９ａはＯＲ回路１７へ向うものから
分岐されてＡＮＤ回路２９の一方の入力信号となるとと
もに、閉操作スイッチ非稼動検出回路３０の入力信号と
なる。この閉操作スイッチ非稼動検出回路３ｏは手動閉
鎖信号９ａの入力が無い時だけすなわち手動閉操作スイ
ッチ９がＯＮされていない非稼動時にＯＲ回路３１に向
けて出力を発する。ＯＲ回路３１の出力はＡＮＤ回路３
２の一方の入力信号となる。ＡＮＤ回路３２の他方の入
力信号は冷却材喪失事故検知手段１０から発せられる冷
却材喪失事故信号１０ａである。ＡＮＤ回路３２の出力
信号はＡＮＤ回路２９の他方の入力信号となるとともに
、ＯＲ回路３１に戻る自己保持回路信号３３とされ、一
旦出力された後は、原子炉冷却材喪失事故が回復して冷
却材喪失事故信号１０ａの発信が停止されるまで継続的
に発生される。

次に、本実施例の作用を説明する。

原子炉の通常運転時には、開操作スイッチ８および閉操
作スイッチ９がそれぞれ自動運転モードに切換えられて
おり、ポンプ注入弁２は全閉とされている。

ポンプ注入弁２の定期点検時には開操作スイッチ８およ
び閉操作スイッチ９を動作させて注入弁開指令１３およ
び注入弁閉指令１４を選択して発生させ、ポンプ注入弁
２を開閉させる。

原子炉冷却材喪失事故が発生すると、冷却材喪失事故検
出手段１０が事故発生を検知して冷却材喪失事故信号１
０ａを発する。この冷却材喪失事故信号１０ａは冷却材
喪失事故信号ロック回路１８を経た後に自動開放信号１
１となり、もし閉操作スイッチ９から手動閉鎖信号９ａ
が発せられていればそれを閉鎖信号ロック回路２７で遮
断させ、同時にＯＲ回路１５および開放信号ロック回路
１６を経て注入弁開指令１３を発信させ、ポンプ注入弁
２を自動開放させる。この時ポンプ注入弁２が全開とな
るまでは、手動閉鎖信号９ａが発せられていないので閉
操作スイッチ非稼動検出回路３０から信号が出力され、
これを受けたＯＲ回路３１からＡＮＤ回路３２の一方に
入力される。

このＡＮＤ回路３２には冷却材喪失事故信号１０ａも入
力されているので、ＡＮＤ回路３２からＡＮＤ回路２９
に向けて出力信号が発せられ、その状態が冷却材喪失事
故信号１０ａが停止されるまで自己保持回路信号３３お
よびＯＲ回路３１によって保持される。

その後、ポンプ注入弁２が全開となった後に、閉操作ス
イッチ９から手動閉鎖信号９ａを発すると、手動閉鎖信
号９ａがＡＮＤ回路２９に入力され、このＡＮＤ回路２
９からロック条件信号発信許可信号２８が出力される。

このロック条件信号発信許可信号２８を受けたＯＲ回路
２０は冷却材喪失事故信号ロック条件信号２１を発信し
、表示ランプ２３を点燈させると同時に冷却材喪失事故
信号ロック回路１８により冷却材喪失事故信号１０ａを
遮断する。この冷却材喪失事故信号ロック回路１８が冷
却材喪失事故信号１０ａを遮断すると閉鎖信号ロック回
路２７が導通状態となり、手動閉鎖信号９ａがＯＲ回路
１７に入力され、更に注入弁閉指令１４が発せられて、
ポンプ注入弁２が手動によって開閉制御されるようにな
る。この状態は、冷却材喪失事故信号１０ａの発信が停
止されるまで、ＯＲ回路２０、閉操作スイッチ自己保持
回路２２、冷却材喪失事故回復検出回路２４および自己
保持ロック回路２５の自己保持作用によって継続される
。

また、ポンプ注入弁２の点検テスト中において、閉操作
スイッチ９から手動閉鎖信号９ａが発信されている時に
、冷却材喪失事故検知手段１０が原子炉冷却材喪失事故
を検知して冷却材喪失事故信号１０ａを発した場合、信
号制御手段２６の閉操作スイッチ非稼動検出回路３０か
らの出力がなく、ＯＲ回路３１からの出力もない状態で
あり、ＡＮＤ回路３２から出力が発生されず、ＡＮＤ回
路２９からもロック条件信号発信許可信号２８が出力さ
れない。従って、ＯＲ回路２０から冷却材喪失事故信号
ロック条件信号２１を発せられないので、冷却材喪失事
故信号ロック回路１８は導通状態にあり、冷却材喪失事
故信号１０ａは遮断されない。よって、この冷却材喪失
事故信号１０ａは自動開放信号１１となり、閉鎖信号ロ
ック回路２７において手動閉鎖信号９ａを遮断し、同時
にＯＲ回路１５および開放信号ロック回路１６を経て、
注入弁開指令１３を発信させ、ポンプ注入弁２を直ちに
自動開放させる。

また、ポンプ注入弁２の定期点検テスト中において、閉
操作スイッチ９から手動閉鎖信号９ａを発信させ、そし
て手動閉鎖信号９ａの発信を停止させた後に、冷却材喪
失事故検知手段１０が原子炉冷却材喪失事故を検知して
冷却材喪失事故信号１０ａを発信させた場合、ＡＮＤ回
路２９への一方の入力である手動閉鎖信号９ａが発信さ
れていないので、同様にして冷却材喪失事故信号ロック
条件信号２１が発せられず、冷却材喪失事故信号ロック
回路１８が導通状態にあり、ポンプ注入弁２が自動開放
される。

このように本実施例によれば、ポンプ注入弁２の如何な
る運転状態においても、原子炉冷却材喪失事故が発生し
た場合には、ポンプ注入弁２を早期に確実に自動開放さ
せることができ、原子炉圧力容器７内の冷却材の水位を
安全範囲に維持することができる。従って、従来例に比
べて運転員の操作負担も大きく軽減される。

〔発明の効果〕

本発明のポンプ注入弁開閉制御装置はこのように構成さ
れ作用するものであるから、原子炉冷却材喪失事故が発
生した場合には、必ずポンプ注入弁を自動開放させるこ
とができ、原子炉圧力容器内の冷却材の水位を安全範囲
に維持することができるとともに、運転員の操作負担を
軽減させることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポンプ注入弁開閉制御装置の一実施例
を示す系統図、第２図は高圧炉心スプレィ系を示す概略
図、第３図は従来例を示す第１図同様の図である。 １・・・ポンプ、２・・・ポンプ注入弁、８・・・開操
作スイッチ、８ａ・・・手動開放信号、９・・・閉操作
スイッチ、９ａ・・・手動閉鎖信号、１０・・・冷却材
喪失事故検知手段、１０ａ・・・冷却材喪失事故信号、
１１・・・自動開放信号、１２・・・原子炉水位検出手
段、１８・・・冷却材喪失事故信号ロック回路、２１・
・・冷却材喪失事故信号ロック条件信号、２６・・・信
号制御手段、２８・・・ロック条件信号発信許可信号、
２９・・・ＡＮＤ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非常用炉心冷却系のポンプ注入弁を手動開放させる
   手動開放信号を発する開操作手段と、前記ポンプ注入弁
   を手動閉鎖させる手動閉鎖信号を発する閉操作手段と、
   原子炉冷却材喪失事故時に前記手動閉鎖信号を遮断して
   前記ポンプ注入弁を自動全開させるための自動開放信号
   を発生させる原子炉冷却材喪失事故信号を発する原子炉
   冷却材喪失事故検知手段とを有するポンプ注入弁開閉制
   御装置において、前記原子炉冷却材喪失事故信号が発せ
   られるとともに自動開放信号が発せられた後に前記手動
   閉鎖信号が発せられた場合に、その原子炉冷却材喪失事
   故信号を遮断してその手動閉鎖信号を通電させ、また、
   前記原子炉冷却材喪失事故信号が発せられる前および発
   せられた時に前記手動閉鎖信号が発せられている場合に
   、その原子炉冷却材喪失信号を通電させて前記自動開放
   を発生させる信号制御手段を設けたことを特徴とするポ
   ンプ注入弁開閉制御装置。 ２、信号制御手段は、原子炉冷却材喪失事故時に冷却材
   喪失事故信号が発せられた後に、手動閉鎖信号が発せら
   れた場合だけ、冷却材喪失事故信号を遮断する冷却材喪
   失事故信号ロック条件信号を発するように形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポンプ
   注入弁開閉制御装置。