JP2002333494A - 原子炉制御棒の誤動作防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力最終端である電源供給装置の故障が生じ
た際にシステム的に電源を遮断して制御棒の移動を停止
させる原子炉制御棒の誤動作防止装置を提供する。 【解決手段】 原子炉内の制御棒を上下に駆動する制御
棒駆動装置と、制御棒駆動電源供給装置と、制御棒駆動
電源供給装置に電源を供給する電源装置と、制御棒位置
検出装置と、制御棒位置制御装置を備えた制御棒の駆動
制御装置において、制御棒駆動電源供給装置と電源装置
間に電源遮断器を設置し、制御棒駆動信号の出力状態と
制御棒の移動・停止状態又は位置の整合性を監視してこ
れらが非整合のとき電源遮断信号を電源遮断器に出力し
て制御棒駆動電源供給装置への電力供給を遮断する制御
棒駆動電源監視装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所にお
ける電動駆動式制御棒の操作時に機能する原子炉制御棒
の誤動作防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子力発電は、原子炉内のウラ
ンに代表される原子燃料に中性子を当てて核分裂を起こ
させ、その時生じる核分裂エネルギーを電力に変換する
ことにより行われている。

【０００３】原子炉の出力の調整は、図７に示すよう
に、原子炉圧力容器１内に装荷された燃料棒を多数配置
してなる燃料集合体の間に、中性子吸収材により構成さ
れる十字型の制御棒２を配置し、この制御棒２を炉心に
挿入したり引抜いたりして、原子燃料に当てる中性子の
量を調整することによって行っている。

【０００４】制御棒２の駆動は、ネジ穴の空いたボール
ナット３上に、中空ピストン４と一体化した制御棒２を
載せ、制御棒駆動モータ５によってネジ山の刻まれたボ
ールネジ６を回転させて、ボールナット３を上下方向に
駆動することによって行われる。

【０００５】制御棒駆動モータ５の電源供給源としてコ
ンタクタやサイリスタスイッチ等からなる制御棒駆動電
源供給装置７が設置されており、この制御棒駆動電源供
給装置７内の接点をＯＮ−ＯＦＦすることによりモータ
が正・逆に駆動され、あるいは停止される。

【０００６】制御棒２の位置は、制御棒位置検出器８に
より検知される。制御棒位置検出器８は、ボールネジ６
の回転数を検出しそれを制御棒の位置に換算して、制御
棒位置信号９として制御棒の位置の位置制御を行う制御
棒位置制御装置１０に出力する。

【０００７】制御棒２が駆動状態から停止状態に移った
ときに制御棒２を固定するため、保持用ブレーキ１１が
設置されている。保持用ブレーキ１１は、制御棒駆動モ
ータ５の停止時にかけられ、駆動する際には解除され
る。

【０００８】制御棒位置制御装置１０は、約２００本あ
る制御棒の統括制御を行う制御棒統括制御装置１２から
目標位置を含む制御棒駆動信号１３が入力されると、ブ
レーキ解除信号１４を出力して保持用ブレーキ１１をは
ずし、制御棒駆動電源供給装置７に制御棒駆動信号１６
を出力して制御棒駆動モータ５を駆動させる。

【０００９】さらに、制御棒位置制御装置１０は、制御
棒位置検出器８からの制御棒位置信号９を監視してお
り、制御棒２が目標位置に達したところで制御棒駆動信
号１６およびブレーキ解除信号１４の出力を止めて制御
棒駆動モータ５を停止させて保持用ブレーキ１１をかけ
る。

【００１０】非常時には、スクラム（緊急停止）弁１７
が開き、水圧制御ユニット（ＨＣＵ）１８のアキュムレ
ータ内に蓄えられた高圧水がスクラム配管１９を通って
中空ピストン４内に流入され、それによって、制御棒２
が原子炉圧力容器１側へ急速に挿入される。

【００１１】原子炉出力は、このような原子炉制御棒の
位置制御によって調整されているが、何らかの原因によ
り制御棒が誤動作した場合には、原子炉への予期せぬ反
応度が投入されて原子炉の運転に支障をきたす恐れがあ
る。

【００１２】制御棒の誤動作を防止するため、制御棒の
制御装置には冗長化構成が図られており、誤信号出力に
おいても制御棒の誤動作が起きないようにされている。

【００１３】このように、従来の制御棒の制御装置につ
いては冗長化構成が図られているが、出力最終端である
制御棒駆動電源供給装置においては冗長化構成が採られ
ず、非常時には機器本体に保持用ブレーキによる電気
的、機械的な負荷エネルギーをかけて制御棒を停止させ
る対策がとられているだけであり、システム面でも制御
棒電源供給装置の故障に対応する必要性がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
制御棒の制御装置は冗長化構成が採られて誤信号出力に
おいても制御棒が誤動作することのないように構成され
ているが、出力最終端である制御棒駆動電源供給装置に
ついては、非常時に保持用ブレーキで制御棒の移動を止
める対策がとられているだけであり、システム面でも対
応することが望まれている。

【００１５】したがって本発明の目的は、出力最終端で
ある制御棒駆動電源供給装置の故障が生じた際に、シス
テム的に電源を遮断して制御棒の移動を停止させる原子
炉制御棒の誤動作防止装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係わる原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、原子炉制御棒を上下に駆動する制御棒駆動装置と、
前記制御棒駆動装置に駆動電源を供給する制御棒駆動電
源供給装置と、前記制御棒駆動電源供給装置に電源を供
給する電源装置と、前記制御棒の位置を検出して制御棒
位置信号を出力する制御棒位置検出装置と、前記制御棒
位置信号を予め設定された設定位置と比較して、前記設
定位置に前記制御棒を位置させるべく制御棒駆動信号を
前記制御棒駆動電源供給装置に出力する制御棒位置制御
装置と、前記制御棒駆動電源供給装置と前記電源装置間
に介挿され、前記制御棒駆動信号を前記制御棒駆動電源
供給装置とは独立的に受けて前記制御棒駆動信号がＯＦ
Ｆ状態で電源を遮断する電源遮断器とを具備することを
特徴とする。

【００１７】この原子炉制御棒の誤動作防止装置では、
前記電源遮断器は、制御棒駆動電源供給装置と電源装置
間に介挿されており、制御棒位置制御装置が出力する制
御棒駆動信号がＯＮのときは遮断回路を閉じて制御棒駆
動電源供給装置への電源供給を行い、制御棒駆動信号が
ＯＦＦのときは遮断回路を開いて制御棒駆動電源供給装
置への電源供給を遮断する。

【００１８】これにより、制御棒駆動電源供給装置がＯ
Ｎ状態のままとなる故障が発生しても、制御棒を停止さ
せることができ、原子炉への予期せぬ反応度投入操作を
防止することができる。

【００１９】請求項２に係わる原子炉制御棒の誤動作防
止装置は、原子炉制御棒を上下に駆動する制御棒駆動装
置と、前記制御棒駆動装置に駆動電源を供給する制御棒
駆動電源供給装置と、前記制御棒駆動電源供給装置に電
源を供給する電源装置と、前記制御棒の位置を検出して
制御棒位置信号を出力する制御棒位置検出装置と、前記
制御棒位置信号を予め設定された設定位置と比較して、
前記設定位置に前記制御棒を位置させるべく制御棒駆動
信号を前記制御棒駆動電源供給装置に出力する制御棒位
置制御装置と、前記制御棒駆動信号の出力状態と制御棒
の移動・停止状態又は位置の整合性を監視し非整合の場
合に電源遮断信号を出力する制御棒駆動電源監視装置
と、前記制御棒駆動電源供給装置と前記電源装置間に介
挿され、前記電源遮断信号を受けて電源を遮断する電源
遮断器とを具備することを特徴とする。

【００２０】この原子炉制御棒の誤動作防止装置では、
制御棒位置制御回路からの制御棒駆動指令が出力されて
いない時に、制御棒位置検出装置からの制御棒位置信号
に変化があるような異常状態を検知した場合は、電源供
給装置の誤動作がその一要因であると考えられるため、
電源遮断器をＯＦＦ状態にする。

【００２１】これにより、制御棒駆動電源供給装置がＯ
Ｎ状態のままとなる故障が発生しても、制御棒を停止さ
せることができ、原子炉への予期せぬ反応度投入操作を
防止することができる。

【００２２】請求項３の原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、請求項２の原子炉制御棒の誤動作防止装置におい
て、前記制御棒駆動電源監視装置が、前記制御棒駆動装
置の動作予定時間と前記制御棒駆動装置の駆動動作の実
時間とを比較して前記実時間が前記予定時間を越えたと
き電源遮断信号を出力するタイマ電源監視装置を具備す
ることを特徴とする。

【００２３】これにより、制御棒駆動電源供給装置がＯ
Ｎ状態のままとなる故障が発生しても、制御棒を停止さ
せることができ、原子炉への予期せぬ反応度投入操作を
防止することができる。

【００２４】請求項４の原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、請求項２の原子炉制御棒の誤動作防止装置におい
て、前記制御棒駆動電源供給装置はコンタクタを具備
し、前記制御棒駆動電源監視装置は、前記コンタクタの
予備接点のＯＮ−ＯＦＦ状態と前記制御棒駆動信号の有
無とを比較して前記コンタクタの予備接点がＯＮ状態で
前記制御棒駆動信号が無いとき前記電源遮断器に電源遮
断信号を出力するコンタクタ電源監視装置を具備するこ
とを特徴とする。

【００２５】このように、コンタクタの状態を監視し上
述の条件下で電源遮断器を遮断することによって、制御
棒駆動電源供給装置がＯＮ状態のままとなる故障を発生
しても、制御棒を止めることができ、原子炉への予期せ
ぬ反応度投入操作を防止することができる。

【００２６】請求項５の原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、請求項２の原子炉制御棒の誤動作防止装置におい
て、前記電源供給装置はサイリスタスイッチを具備し、
前記制御棒駆動電源監視装置は、前記サイリスタスイッ
チの電源出力部の電圧又は電流による前記電源供給装置
のＯＮ−ＯＦＦ状態と前記制御棒駆動信号の有無とを比
較して前記サイリスタスイッチがＯＮ状態で前記制御棒
駆動信号が無いとき前記電源遮断器に電源遮断信号を出
力するサイリスタスイッチ電源監視装置を具備すること
を特徴とする。

【００２７】制御棒駆動電源供給装置がインバータのよ
うな電源制御回路の場合には、電源出力部の電圧又は電
流を入力することによって電源装置のＯＮ−ＯＦＦ状態
を確認し、電源装置出力状態と制御棒位置制御回路から
の制御棒駆動指令の有無とが一致していないことを検出
した場合には、制御棒駆動電源供給装置がＯＮ状態のま
まとなる故障とみなして、電源遮断器を遮断し、制御棒
を停止する。

【００２８】このように、サイリスタスイッチの状態を
監視し、上述の条件下で電源遮断器を遮断することによ
って、制御棒駆動電源供給装置がＯＮ状態のままとなる
故障が発生しても、制御棒を停止させることができ、原
子炉への予期せぬ反応度投入操作を防止することができ
る。

【００２９】請求項６の原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、請求項４又は５の原子炉制御棒の誤動作防止装置に
おいて、前記制御棒駆動電源供給装置のＯＮ−ＯＦＦ状
態と前記制御棒駆動信号の有無とを比較して前記制御棒
駆動電源供給装置がＯＮ状態で前記制御棒駆動信号が無
いとき前記制御棒駆動電源供給装置および前記電源遮断
器への前記制御棒駆動信号の出力を阻止する制御棒駆動
信号阻止手段とを具備することを特徴とする。

【００３０】これにより、制御棒駆動電源供給装置が故
障しても、誤って制御棒駆動用モータを駆動することを
防止できる。

【００３１】請求項７の原子炉制御棒の誤動作防止装置
は、請求項６の原子炉制御棒の誤動作防止装置におい
て、前記制御棒駆動信号阻止手段による前記制御棒駆動
信号の出力の阻止がある場合に故障警報を出力する警報
出力手段を具備することを特徴とする。

【００３２】これにより、制御棒駆動電源供給装置がＯ
Ｎ状態のままとなる故障が発生した場合に直ちに運転員
に状況を通知することができるから、制御棒誤動作を回
避し原子炉への予期せぬ反応度投入操作を防止すること
ができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００３４】なお、以下の実施の形態においては、発明
の要部とは関係のない図７における原子炉圧力容器１、
制御棒２の記載を省略し、共通部分には同一符号を付し
て重複する説明を省略する。

【００３５】（第１の実施の形態）図１は、本発明の原
子炉制御棒の誤動作防止装置の第１の実施の形態の構成
図である。

【００３６】同図において、制御棒駆動装置を構成する
ボールナット３、中空ピストン４、制御棒駆動モータ
５、ボールネジ６、制御棒駆動電源供給装置７、制御棒
位置検出器８、保持用ブレーキ１１、制御棒統括制御装
置１２及び制御棒位置制御装置１０の構成及び動作、並
びに、非常時のスクラム（緊急停止）弁１７、水圧制御
ユニット（ＨＣＵ）１８等の構成及び動作は、図７で説
明した従来の原子炉における原子炉における制御棒の駆
動制御装置と同様である（以下の各実施の形態において
も同様である。）。

【００３７】この実施例では、コンタクタやサイリスタ
スイッチ等からなる制御棒駆動電源供給装置７と電源装
置２０との間に、電源遮断器２１が介挿されている。

【００３８】電源遮断器２１としては、制御棒駆動電源
供給装置７と同様に、コンタクタやサイリスタスイッチ
等が用いられる。

【００３９】制御棒駆動電源供給層値７及び電源遮断器
２１にはそれぞれ制御棒駆動信号１６が別個に送られ
る。つまり、電源遮断器２１は、制御棒位置制御装置１
０から出力された制御棒駆動信号１６を受けて、制御棒
駆動電源供給装置７とは別個に受けて、次のように、制
御棒駆動電源供給装置７のＯＮ−ＯＦＦと同時に作動す
る。

【００４０】すなわち、電源遮断器２１は、制御棒位置
制御装置１０が出力する制御棒駆動信号１６がＯＮ状態
（挿入又は引抜）のときは、遮断回路を閉じて制御棒駆
動電源供給装置７へ電源を供給し、制御棒駆動信号１６
がＯＦＦ状態（停止）のときは、遮断回路を開いて制御
棒駆動電源供給装置７への電源供給を遮断する。

【００４１】これにより、制御棒位置制御装置１０から
の制御棒駆動信号１６が出力されているときに、制御棒
駆動電源供給装置７がＯＮ状態のままとなる故障が発生
しても電源遮断器２１により制御棒を停止することで、
原子炉への予期せぬ反応度投入操作を防止することがで
きる。

【００４２】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態の構成図である。

【００４３】この実施の形態では、制御棒位置信号９と
制御棒駆動信号１６の整合を監視する制御棒駆動電源監
視装置２２が設置されている。

【００４４】この制御棒駆動電源監視装置２２は、制御
棒位置検出器８から出力される制御棒位置信号９と制御
棒駆動信号１６とを比較して制御棒２の誤動作を検出す
ると、電源遮断器２１に制御棒停止信号２６を出力す
る。この制御棒停止信号２６により、電源遮断器２１は
遮断され制御棒２が停止する。

【００４５】図３は、制御棒駆動電源監視装置２２の構
成図である。制御棒駆動電源監視装置２２には、制御棒
位置検出器８からの制御棒位置信号９と制御棒位置制御
装置１０からの制御棒駆動信号１６とが入力される。

【００４６】制御棒位置信号９は、制御棒駆動電源監視
装置２２内の制御棒駆動距離算出回路２７に入力され、
制御棒駆動距離算出回路２７は、この制御棒位置信号９
と、所定の時間（ｔ秒) 前に入力された過去の制御棒位
置信号９との差分を取ることにより、所定の時間（ｔ
秒）内に進んだ制御棒駆動距離を算出して、その結果で
ある制御棒駆動距離信号２８を制御棒位置異常判定回路
２９に出力する。

【００４７】制御棒位置異常判定回路２９は、制御棒駆
動距離信号２８中の制御棒駆動距離が予めモータ特性等
によって設定された閾値Ｘよりも大きい場合には、制御
棒が動作状態にあることを示す制御棒動作状態信号３０
を出力する。

【００４８】制御棒動作状態信号３０が出力されている
ときに、制御棒位置制御装置１０からの制御棒駆動信号
１６が出力されていないときは、制御棒駆動電源供給装
置７が誤動作して何らかの故障で制御棒駆動装置のモー
タに電源を供給している可能性がある。よって本実施の
形態では、制御棒駆動電源監視装置２２は、制御棒動作
状態信号３０が出力されており、かつ、制御棒駆動信号
１６が出力されていないときに、制御棒停止信号２６を
電源遮断器２１に出力して電源遮断器２１を遮断する。

【００４９】これにより、制御棒駆動電源供給装置７に
故障が発生しても電源遮断器２１により制御棒２を停止
することで、原子炉への予期せぬ反応度投入操作を防止
することができる。

【００５０】（第３の実施の形態）図４は、本発明の第
３の実施の形態の構成図である。

【００５１】本実施の形態では、第２の実施の形態と同
様に、制御棒駆動電源監視装置２２が設置され、この制
御棒駆動電源監視装置２２は誤動作を検出したとき制御
棒停止信号２６を電源遮断器２１に出力する。

【００５２】すなわち、本実施の形態では、制御棒駆動
電源供給装置７から制御棒駆動電源監視装置２２に制御
棒駆動電源供給装置７が駆動電源を供給している状態か
（ＯＮ状態）、供給を停止している状態か（ＯＦＦ状
態）を示す駆動電源供給装置状態信号３１が出力され、
駆動電源供給装置状態信号３１がＯＮ状態であって制御
棒位置制御装置１０からの制御棒駆動信号１６がＯＦＦ
状態にあるときは、制御棒駆動電源供給装置７に誤動作
故障が生じているものと判断して、制御棒駆動電源監視
装置２２は、電源遮断器２１に制御棒駆動停止信号２６
を出力して電源遮断器２１を遮断する。

【００５３】以下、本実施の形態において制御棒駆動電
源供給装置７にコンタクタを用いた場合の具体例につい
て説明する。

【００５４】図５（ａ）は、この例における制御棒駆動
電源監視装置２２のシーケンス図であり、図５（ｂ）は
その内部の故障検出回路３２のシーケンス図、図５
（ｃ）は制御棒駆動電源供給装置７および電源遮断器２
１の接点の構成図である。

【００５５】この例のように、制御棒駆動電源供給装置
７にコンタクタを用いた場合には、コンタクタのＯＮ−
ＯＦＦ状態の監視によって制御棒駆動用モータに電源が
供給されているかどうかを確認することができる。この
場合、コンタクタの予備接点を駆動電源供給装置状態信
号３１の発生源とすることができる。

【００５６】図５（ａ）および（ｃ）では、制御棒駆動
電源供給装置７の制御棒引抜用接点をＸ1 、制御棒挿入
用接点をＸ2 、また電源遮断器２１の接点をＺ1 として
表している。Ｘ1 又はＸ2 のＯＮ状態の信号が制御棒駆
動電源供給装置状態信号３１として制御棒駆動電源監視
装置２２に入力されている。

【００５７】図５（ａ）および（ｂ）は、故障が検出さ
れた場合を示したもので、制御棒駆動電源監視装置２２
およびその内部要素である故障検出回路３２の左側に
は、入力信号群が示され、右側には出力信号群が示され
ている。

【００５８】図５（ａ）に示すように、制御棒駆動電源
監視装置２２内には故障検出回路３２が設けられてお
り、この故障検出回路３２は、図５（ｂ）に示すよう
に、制御棒位置制御装置１０からの制御棒駆動信号１６
（同図中の制御棒引抜信号、制御棒挿入信号、制御棒引
抜または挿入信号）が入力されていない状態で、制御棒
駆動電源供給装置状態信号３１（同図中の接点ＯＮ状
態）が入力されたとき、制御棒駆動電源供給装置７が誤
動作しているものと判断して故障検出信号３３を出力す
る。

【００５９】なお、制御棒駆動電源供給装置７にコンタ
クタを用いる場合には、図５（ｂ）に示すように、コン
タクタの接点が離れるまでの遅れ時間を見込んで故障検
出回路内にタイマを設定し、接点が離れるまでの遅れ時
間（ｔ１）中に故障検出があっても故障検出信号３３を
出力しないように構成して誤検出を防止することが望ま
しい。

【００６０】図５（ａ）に示すように、制御棒駆動電源
監視装置２２内で故障検出回路３２が再び故障検出信号
３３を出力すると、故障検出信号３３はセット回路Ｓを
駆動してセット信号を出し続ける。

【００６１】セット信号は、警報出力手段３４に入力さ
れて警報を発生するとともに、電源遮断器２１の接点Ｚ
1 、制御棒駆動電源供給装置７の制御棒引抜用接点Ｘ1
、および制御棒駆動電源供給装置７の挿入用接点Ｘ2
に向かう夫々の駆動信号の経路の途中に設定されたワイ
プアウト回路（ＷＯ）に入り、前記した夫々の駆動信号
の進行を阻止し続ける。事故原因が判明した後セット信
号はリセット回路Ｒによりリセット（解除）される。

【００６２】ここで、電源遮断器２１の接点Ｚ1 におい
ては、その機能上、駆動信号がＯＮの時、その接点がＯ
ＦＦになる。すなわち、故障検出信号３３が出力される
と、電源遮断器２１は遮断され、制御棒駆動用電源供給
装置７への電源供給を遮断する。

【００６３】なお、ここでの警報出力手段３４により出
力される警報は，サイレンなどの警報音には限定され
ず、音声、文字表示、制御盤でのランプ点灯など、さま
ざまな態様、あるいはこれらの適切な組合わせが考えら
れることはいうまでもない。次に、本実施の形態で、制
御棒駆動電源供給装置７にサイリスタスイッチを用いた
具体例について説明する。

【００６４】図６（ａ）は、この例における制御棒駆動
電源監視装置２２のシーケンス図であり、図６（ｂ）
は、制御棒駆動電源供給装置７および電源遮断器２１の
接点構成図である。

【００６５】図６（ｂ）に示すように、この例では、制
御棒駆動用モータの電源入力部の電圧または電流を計測
する電源検出部３５が設けられている。この具体例で
は、電源検出部３５で計測された電圧または電流が予め
設定された設定値以上であるか否かを検出することによ
って、制御棒駆動用モータに電源が供給されているかど
うかを確認することができるため、電圧または電流のＯ
Ｎ−ＯＦＦ状態を制御棒駆動電源供給装置状態信号３１
として用いることができる。

【００６６】この具体例では、図６（ａ）に示すよう
に、制御棒駆動電源監視装置２２内の故障検出回路３２
は、制御棒位置制御装置１０からの制御棒駆動信号１６
がＯＦＦ状態であって、制御棒駆動電源供給装置状態信
号３１がＯＮ状態のときは、制御棒駆動電源供給装置７
が誤動作しているものとして故障検出信号３３が出力さ
れる。

【００６７】故障検出信号３３はセット回路Ｓにおいて
駆動信号を発生し続け、これがワイプアウト回路（Ｗ
Ｏ）に入り、電源遮断器の接点Ｚ1 に向かう挿入または
引出の各駆動信号を阻止する。その結果、制御棒駆動電
源監視装置２２は、電源遮断器２１に制御棒停止信号
（Ｚ1 遮断信号）を出力して、電源遮断器２１を遮断す
ることができる。

【００６８】なお、この場合、コンタクタを適用した例
において説明した警報出力手段３４を追設して、制御棒
駆動電源供給装置の誤動作を警報により通知するとして
もよい。

【００６９】以上説明した各実施の形態の構成はいずれ
も本願発明の１つの好適な態様を示すものであり、各実
施の形態の構成を適宜組合わせる、あるいは、１つまた
は複数の実施の形態をもとに制御棒の誤動作防止のため
の制御系統の多重化した配置を行うことを考慮してもよ
い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原子力発電所における原子炉制御棒の電動駆動式制御棒
の操作において、例えば万一制御棒駆動装置に電源を供
給する制御棒駆動電源供給装置が故障してＯＮ状態を続
けるような誤動作が生じたような場合に、制御棒駆動電
源供給装置に連結する電源遮断器が遮断されるので制御
棒の動作を停止させることができる。したがって、原子
炉に予期せぬ反応度を投入するような事態を防止して原
子炉の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１の実施の形態の構成図。

【図２】本発明に係わる第２の実施の形態の構成図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における原子炉制御
棒の誤動作防止装置の構成図。

【図４】本発明に係わる第３の実施の形態の構成図。

【図５】本発明の第３の実施の形態における原子炉制御
棒の誤動作防止装置のシーケンス図。

【図６】本発明の第３の実施の形態における原子炉制御
棒誤動作防止装置の別のシーケンス図。

【図７】従来の原子炉制御棒位置制御装置の構成図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…制御棒、３…ボールナット、
４…中空ピストン、５…制御棒駆動モータ、６…ボール
ネジ、７…制御棒駆動電源供給装置、８…制御棒位置検
出器、９…制御棒位置信号、１０…制御棒位置制御装
置、１１…保持用ブレーキ、１２…全制御棒統括制御装
置、１３…目標位置を含む駆動信号、１４…ブレーキ解
除信号、１６…制御棒駆動信号、１７…スクラム弁、１
８…水圧制御ユニット（ＨＣＵ）、１９…スクラム配
管、２０…電源装置、２１…電源遮断器、２２…制御棒
駆動電源監視装置、２６…制御棒停止信号、２７…制御
棒駆動距離算出回路、２８…制御棒駆動距離信号、２９
…制御棒位置異常判定回路、３０…制御棒動作状態信
号、３１…制御棒駆動電源供給装置状態信号、３２…故
障検出回路、３３…故障検出信号、３４…警報出力手
段、３５…電源検出部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉内の制御棒を上下に駆動する制御
   棒駆動装置と、 前記制御棒駆動装置に駆動電源を供給する制御棒駆動電
   源供給装置と、 前記制御棒駆動電源供給装置に電源を供給する電源装置
   と、 前記制御棒の位置を検出して制御棒位置信号を出力する
   制御棒位置検出装置と、 前記制御棒位置信号を予め設定された設定位置と比較し
   て、前記設定位置に前記制御棒を位置させるべく制御棒
   駆動信号を前記制御棒駆動電源供給装置に出力する制御
   棒位置制御装置と、 前記制御棒駆動電源供給装置と前記電源装置間に介挿さ
   れ、前記制御棒駆動信号を前記制御棒駆動電源供給装置
   とは独立的に受けて前記制御駆動信号がＯＦＦ状態で電
   源を遮断する電源遮断器とを具備することを特徴とする
   原子炉制御棒の誤動作防止装置。
2. 【請求項２】 原子炉制御棒を上下に駆動する制御棒駆
   動装置と、 前記制御棒駆動装置に駆動電源を供給する制御棒駆動電
   源供給装置と、 前記制御棒駆動電源供給装置に電源を供給する電源装置
   と、 前記制御棒の位置を検出して制御棒位置信号を出力する
   制御棒位置検出装置と、 前記制御棒位置信号を予め設定された設定位置と比較し
   て、前記設定位置に前記制御棒を位置させるべく制御棒
   駆動信号を前記制御棒駆動電源供給装置に出力する制御
   棒位置制御装置と、 前記制御棒駆動信号の出力状態と制御棒の移動・停止状
   態又は位置の整合性を監視し非整合の場合に電源遮断信
   号を出力する制御棒駆動電源監視装置と、 前記制御棒駆動電源供給装置と前記電源装置間に介挿さ
   れ、前記電源遮断信号を受けて電源を遮断する電源遮断
   器とを具備することを特徴とする原子炉制御棒の誤動作
   防止装置。
3. 【請求項３】 前記制御棒駆動電源監視装置が、前記制
   御棒駆動装置の動作予定時間と前記制御棒駆動装置の駆
   動動作の実時間とを比較して前記実時間が前記予定時間
   を越えたとき電源遮断信号を出力するタイマ電源監視装
   置を具備することを特徴とする請求項２記載の原子炉制
   御棒の誤動作防止装置。
4. 【請求項４】 前記制御棒駆動電源供給装置はコンタク
   タを具備し、前記制御棒駆動電源監視装置は、前記コン
   タクタの予備接点のＯＮ−ＯＦＦ状態と前記制御棒駆動
   信号の有無とを比較して前記コンタクタの予備接点がＯ
   Ｎ状態で前記制御棒駆動信号が無いとき前記電源遮断器
   に電源遮断信号を出力するコンタクタ電源監視装置を具
   備することを特徴とする請求項２記載の原子炉制御棒の
   誤動作防止装置。
5. 【請求項５】 前記電源供給装置はサイリスタスイッチ
   を具備し、前記制棒駆動電源監視装置は、前記サイリス
   タスイッチの電源出力部の電圧又は電流による前記電源
   供給装置のＯＮ−ＯＦＦ状態と前記制御棒駆動信号の有
   無とを比較して前記サイリスタスイッチがＯＮ状態で前
   記制御棒駆動信号が無いとき前記電源遮断器に電源遮断
   信号を出力するサイリスタスイッチ電源監視装置を具備
   することを特徴とする請求項２記載の原子炉制御棒の誤
   動作防止装置。
6. 【請求項６】 前記制御棒駆動電源監視装置が、前記制
   御棒駆動電源供給装置のＯＮ−ＯＦＦ状態と前記制御棒
   駆動信号の有無とを比較して前記制御棒駆動電源供給装
   置がＯＮ状態で前記制御棒駆動信号が無いとき前記制御
   棒駆動電源供給装置および前記電源遮断器への前記制御
   棒駆動信号の出力を阻止する制御棒駆動信号阻止手段と
   を具備することを特徴とする請求項４又は５記載の原子
   炉制御棒の誤動作防止装置。
7. 【請求項７】 前記制御棒駆動信号阻止手段による前記
   制御棒駆動信号の出力の阻止がある場合に故障警報を出
   力する警報出力手段を具備することを特徴とする請求項
   ６記載の原子炉制御棒の誤動作防止装置。