JP2003215283A - 燃料交換機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料交換の作業においては、燃料交換室側の操
作と中央制御室側の制御棒操作とに作業が分離して行わ
れており、それぞれの運転員が人間系で判断することが
多いため、操作手順の二元管理が必要であり、操作手順
の引継ぎにも時間がかかる等、非効率的であった。ま
た、各作業においても運転員は多大な注意を払わなけれ
ばならず、作業効率が悪く、負担も大きかった。 【解決手段】原子炉定期検査時における燃料移動または
制御棒操作中の燃料取出しまたは装荷および制御棒の引
抜きまたは挿入各作業を燃料交換機制御装置で一括監視
および操作進行管理を行うと共に、燃料移動作業効率
化、燃料交換機年次点検時作業支援を行うことにより、
運転員または点検員の負担を軽減しつつ、安全かつ短期
間での燃料移動作業および制御棒操作を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉の
燃料交換機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、沸騰水型原子力発電プラントの定
期検査においては、使用済み燃料の搬出および新燃料の
搬入に合わせて、制御棒駆動装置（ＣＲＤ）の分解点
検、制御棒の取替等が行われる。従って、例えば燃料取
出作業の過程において、その取出作業手順の中には燃料
等の移動の他に中央操作室側で行われる制御棒引抜きま
たは挿入操作も含まれており、一連の連続した作業とし
て手順が作成されている。

【０００３】燃料等の移動作業については、次に述べる
ように、燃料交換室にある計算機システムにより連続し
た操作手順の進捗状況を自動的に管理している。すなわ
ち、燃料等取扱物上に対する燃料交換機のブリッジおよ
びトロリの位置決め、燃料等取扱物取手角度と把握器の
向きを合わせるマスト旋回動作、ホイスト下降、燃料等
取扱物つかみまたは放し、ホイスト上昇という一連の燃
料交換機動作を順に行うように制御している。

【０００４】それに対し、中央操作室側の制御棒操作に
ついては、操作自体が運転員による手作業となるため、
燃料交換室側の操作とは全く独立して人間系で操作の進
捗状況を管理していた。

【０００５】従って、制御棒操作の後、燃料移動を行う
場合には、中央操作室側の運転員により制御棒操作の完
了の判断がなされ、その制御棒操作完了を受けて燃料交
換室側で燃料移動を行う。この際、中央操作室側から燃
料交換室側への制御棒操作完了の引継ぎは手作業で行わ
れていた。

【０００６】また、燃料交換機制御装置の自動運転モー
ドによる燃料移動作業では、移動手順毎に各々のつかみ
または放し目標位置が燃料交換室の表示器などに表示さ
れ、その目標位置に応じて自動的に位置決め制御が行わ
れている。そこで、自動運転モードが解除（自動化除外
等）され、運転員の手動操作にて継続して作業を進める
場合には、当然のことながらその操作の目標位置は運転
手順書等に記載された目標位置と燃料交換機本体の現在
位置とを運転員が目視にて比較することによって、操作
が行われていた。

【０００７】このように人間系の判断に基づく制御棒の
操作においては、空セルへの制御棒挿入や燃料が残って
いるセルから制御棒を引き抜くことを未然に防ぐため、
制御棒を取り巻く４本の燃料で構成されるセルの中の燃
料あるいはダブルブレードガイド（ＤＢＧ：制御棒周り
の対角燃料の転倒防止用治具）の有無により、操作開始
直後に、運転員に対してその操作が異常である旨の警報
を発することによって、注意を促すようにしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、燃料
交換の作業においては、燃料交換室側の操作と中央制御
室側の制御棒操作とに作業が分離して行われており、そ
れぞれの運転員が人間系で判断することが多いため、操
作手順の二元管理が必要であり、操作手順の引継ぎにも
時間がかかる等、非効率的であった。また、各作業にお
いても運転員は多大な注意を払わなければならず、作業
効率が悪く、負担も大きかった。

【０００９】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、原子炉定期検査時における燃料移動ま
たは制御棒操作中の燃料取出しまたは装荷および制御棒
の引抜きまたは挿入各作業を燃料交換機制御装置で一括
監視および操作進行管理を行うと共に、燃料移動作業効
率化、燃料交換機年次点検時作業支援を行うことによ
り、運転員または点検員の負担を軽減しつつ、安全かつ
短期間での燃料移動作業および制御棒操作を可能とする
燃料交換機制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、炉心および燃料プールのオペレ
ーションフロア上をカナルの方向に移動可能に設置され
るブリッジと、このブリッジ上に前記カナルの方向に対
して直角方向に移動可能に設置されるトロリと、このト
ロリに垂直方向に移動可能に取付けられるホイストと、
このホイストの先端に取付けられ燃料等取扱物を把持す
る把持具とからなる燃料交換機を制御する燃料交換機制
御装置において、燃料交換機の現在状態の情報を入力
し、その情報を基に燃料交換機の炉心および燃料燃料プ
ール間の運転を管理する燃料交換自動化インターロック
管理手段と、この燃料交換自動化インターロック管理手
段から出力される起動または停止指令および燃料交換機
の現在状態の情報に基づき、燃料交換機に対して運転信
号を出力する燃料交換自動化制御手段と、燃料等取扱物
の取出および装荷に関する移動手順を予め保存する燃料
交換手順格納部と、この燃料交換手順格納部に記憶され
ている燃料交換手順と前記燃料交換自動化インターロッ
ク管理手段からの自動化開始または完了の情報とに基づ
いて、燃料交換手順の進行を管理する燃料交換手順進行
管理手段と、この燃料交換手順進行管理手段からの燃料
交換手順データと操作対象手順の情報とを、順次燃料交
換機制御室および中央操作室の表示器に各々出力する表
示制御手段と、この表示制御手段からの燃料交換手順お
よび操作対象手順の情報を表示し、運転員に対してその
進行状況を提供する燃料交換室表示器と、前記燃料交換
室表示器に表示された操作対象手順の情報に基づいて、
当該手順を許可および進行させるための操作を行う入力
操作手段と、前記表示制御手段による燃料交換手順の進
行に伴い、中央操作室側での制御棒操作手順に移った際
に、そのタイミングと対象となる制御棒の情報を表示
し、運転員に対してその操作を促す中央操作室表示器
と、前記中央操作室表示器に表示された次の手順に係わ
るガイダンス情報に従って当該制御棒の操作指令を入力
する制御棒操作手段と、この制御棒操作手段により入力
された操作指令を入力し、操作対象制御棒の選択情報を
監視する制御棒状態監視手段とを備え、この制御棒状態
監視手段からの情報を前記燃料交換手順進行管理手段に
入力することを特徴とするものである。

【００１１】これにより、中央操作室手動で行われてい
た制御棒操作についても、一括して燃料交換操作室側の
燃料交換機制御装置にて作業進行許可／完了の管理を行
うことができる。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１におい
て、前記制御棒操作手段から前記制御棒状態監視手段に
入力された操作指令に基づいて制御棒の駆動または停止
制御を行う制御棒制御手段を備え、この制御棒制御手段
からの制御棒の位置情報等を、前記制御棒状態監視手段
を介して入力することを特徴とするものである。

【００１３】これにより、前記制御棒の引抜き／挿入操
作の完了タイミングも、実際の制御棒の状態より燃料交
換機制御装置にて自動的に判定することによって、制御
棒の全挿入または全引抜きの操作が完全に完了するま
で、次の燃料移動の進行を許可しないインターロックを
設けることができる。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項１におい
て、燃料交換機の現在位置情報を入力する現在位置入力
手段と、燃料交換機制御装置の運転モードを判定し管理
するための運転モード管理手段と、この運転モード管理
手段から出力された運転モード情報を基づいて、自動運
転モード解除後運転員の手動復旧操作による燃料交換機
の現在位置を前記現在位置入力手段から入力し、前記燃
料交換手順進行管理手段から自動運転モードが解除とな
る直前の手順を参照し、その手順による把持または放し
の目標位置を前記燃料交換手順格納部から読み込み、前
記目標位置と現在位置との位置偏差を算出し、運転員の
手動運転操作を監視する位置ずれ監視手段と、を備えた
ことを特徴とするものである。これにより、自動運転モ
ードが解除された後の運転員による手動運転時において
も、つかみまたは放し目標位置と現在位置とのずれ等を
監視することができる。

【００１５】また、請求項４の発明は、請求項２におい
て、前記燃料交換手順進行管理手段における各燃料移動
作業の完了通知に基づいて、炉心内の燃料等の装荷状態
が更新された結果を格納する炉心装荷状態格納部と、前
記制御棒状態監視手段から操作対象の制御棒情報を入力
し、その制御棒周囲の燃料の装荷状態を前記炉心装荷状
態格納部から読み込んで、当該制御棒操作が妥当である
か否かを監視、判定すると共に、当該操作が妥当でない
と判断した場合、前記制御棒制御手段に対して当該操作
の停止を指示するインターロック機能を有する制御棒操
作監視手段と、を備えたことを特徴とするものである。
これにより、中央操作室における制御棒操作の異常を検
知した場合に当該制御棒の操作を強制的に停止させるこ
とができる。

【００１６】また、請求項５の発明は、請求項２におい
て、燃料交換開始前に予め登録されている前記燃料交換
手順格納部から今回の手順に含まれる制御棒操作の情報
のみを抽出し、操作対象となる制御棒番号等の情報を前
記制御棒制御手段に対して出力する制御棒操作インター
ロック管理手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。これにより、予め設定された燃料交換手順の中の情
報を基に、定検中に操作する対象以外の制御棒の選択操
作を禁止することができる。

【００１７】また、請求項６の発明は、請求項５におい
て、前記制御棒操作インターロック管理手段は、燃料交
換作業の進行を管理する前記燃料交換手順管理手段にお
ける次の実行手順が制御棒操作手段であった場合、当該
制御棒の操作許可信号を前記制御棒制御手段に出力する
機能を備えたことを特徴とするものである。これによ
り、予め設定された燃料交換手順を基にその進行に合わ
せて、操作対象となる唯一１本の制御棒のみの操作を許
可することができる。

【００１８】更に、請求項７の発明は、請求項１におい
て、燃料交換機の現在状態を入力し、前記燃料交換室表
示器および前記中央操作室表示器にそれぞれ出力する状
態表示制御手段を備え、前記状態表示制御手段からの燃
料交換機現在状態データを前記燃料交換室表示器および
前記中央操作室表示器に表示することが可能であること
を特徴とするものである。これにより、燃料交換室側の
みならず中操側においても、燃料交換機の現在状態がリ
アルタイムで把握可能となり、運転員の監視性向上を図
ることができる。

【００１９】更に、請求項８の発明は、請求項１におい
て、燃料等取扱物の取手角度と把握器の向きを合わせる
マスト旋回制御およびホイストの昇降制御を同時に実施
できるか否かを判定する可否判定機能を前記燃料交換自
動化インターロック管理手段および前記燃料交換自動化
制御手段に備えたことを特徴とするものである。これに
より、燃料等の移動作業時間の短縮が図られる。

【００２０】更にまた、請求項９の発明は、請求項１に
おいて、燃料交換機の所定の部位に取付けたリミットス
イッチの動作状態、およびこのリミットスイッチ動作時
のブリッジ、トロリおよびホイストの現在位置情報をリ
アルタイムに入力し記憶するリミットスイッチ動作位置
記憶手段と、前記リミットスイッチ動作位置記憶手段か
らのリミットスイッチ動作位置データを出力するトレン
ド出力手段とを備えたことを特徴とするものである。こ
れにより、リミットスイッチ劣化傾向把握による的確な
保守、および点検時の調整作業の負担軽減が図られる。

【００２１】更にまた、請求項１０の発明は、請求項１
において、前記燃料交換自動化制御手段から出力される
ブリッジ、トロリおよびホイストの運転信号およびその
現在位置信号をリアルタイムに入力し記憶する動作位置
記憶手段と、前記燃料交換自動化制御手段からの運転信
号出力を受けて燃料交換機からの動作完了信号が入力さ
れるまでの時間を記憶する動作時間記憶手段と、前記動
作位置記憶手段および前記動作時間記憶手段における各
記憶データを出力するトレンド出力手段と、を備えたこ
とを特徴とするものである。これにより、機器駆動装置
の劣化傾向把握による的確な保守、および点検時の調整
作業の負担軽減が図られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。なお、各実施の形態を通して同一
機能部分には同一符号をつけて説明を省略する。また一
部機能を付加した部分については添字をつけて説明する
こととする。

【００２３】（第１の実施の形態）図１１は本発明を適
用する燃料交換機の一例を示す概観図である。図におい
て、１は燃料交換機であり、炉心２および燃料プール３
のオペレーションフロア上をカネル３の方向に移動自在
に設置されている。この燃料交換機１は前記オペレーシ
ョンフロア上のカナル４の方向に移動自在に設けたブリ
ッジ５と、このブリッジ５上をブリッジ５の移動方向
（Ｘ方向）に対して直角方向（Ｙ方向）に移動自在なト
ロリ６と、このトロリ６に垂直方向に伸縮自在に取付け
たホイスト７と、このホイスト７の先端に取着された把
持具８とから構成されており、図２で示す燃料交換機制
御装置１０により制御されるようになっている。

【００２４】なお、燃料交換作業は、概略次のようにし
て行われる。まずブリッジ５およびトロリ６を、オペレ
ーションフロア上をそれぞれＸ、Ｙ方向に走行させるこ
とにより、燃料集合体の上部目標位置まで燃料交換機１
を移動させ、次にホイスト７を下降させ、把持具８によ
って図示しない燃料、ダブルブレードガイドあるいは制
御棒等の把持取扱物を把持させる。次に、把持取扱物を
把持したままホイスト７を所定の移送レベルまで上昇さ
せ、そのレベルを維持した状態でブリッジ５およびトロ
リ６を走行させ、把持取扱物を放す位置まで水中移送す
る。次に、ホイスト７を下降させ把持具８から把持取扱
物を放すことにより燃料交換作業は完了する。

【００２５】図１は本発明の第１の実施形態に係わる燃
料交換機制御装置を示すブロック図である。燃料交換機
制御装置１０は、燃料交換機１に上述した燃料交換作業
を行わせるために、全ての燃料交換手順を予め燃料交換
手順格納部１１に記憶させておき、この燃料交換手順に
従って燃料交換自動化インターロック管理手段１２が燃
料交換自動化制御手段１３に対して当該把持取扱物の移
動指示を出力するようにしている。

【００２６】前記燃料交換自動化インターロック管理手
段１１は、１つの燃料交換手順を完了する毎に、燃料交
換手順進行管理手段１４に対して手順完了通知を出力
し、次の手順の開始タイミングを成立させるように機能
している。

【００２７】この燃料交換手順進行管理手段１４は前記
燃料交換自動化インターロック管理手段１１から燃料交
換手順の完了通知を受ける都度、表示制御手段１５を介
して燃料交換室表示器１６に次の手順を表示させる。こ
れにより、燃料交換室側の運転員ＯＰに対し、燃料交換
手順の進行状況を通知すると共に、次の手順の進行につ
いて運転員の確認を求める。

【００２８】燃料交換室側の運転員がこの情報に基づい
て、入力操作手段１７から次の手順の開始指令を入力す
ると、前記燃料交換手順進行管理手段１４はこれに応じ
て次の手順である燃料等の移動指示情報を前記燃料交換
自動化インターロック管理手段１１に出力する。このよ
うにして順次燃料交換手順に基づいた自動運転が継続さ
れる。

【００２９】一方、中央操作室側で行われる制御棒の引
抜きまたは挿入操作については、燃料交換手順進行管理
手段１４がまず直前の燃料あるいはダブルブレードガイ
ド等取扱物の手順完了のタイミングで、表示制御手段１
５を介して次の手順である制御棒の選択、引抜きまたは
挿入等の情報を中央操作室表示器１８に表示させる。

【００３０】このようにして、中央操作室側の運転員に
対して操作対象制御棒の手順の進行状況をガイダンス表
示する。中央操作室側の運転員はそのガイダンス表示に
従ってオペレータコンソール等の制御棒操作手段１９に
当該制御棒の操作指令を入力する。

【００３１】操作された制御棒の状態情報は、制御棒状
態監視手段２０を介して前記燃料交換手順進行管理手段
１４に入力される。このように本実施の形態によれば、
燃料交換室側の燃料移動作業と中央操作室側の制御棒操
作という一連の作業の進行を、１つの手順によって一元
管理するため、例えば全ての制御棒操作が完了する前に
誤って次の燃料移動が開始されたり、あるいは制御棒の
全挿入または全引抜きの操作が完全に終了する前に、次
の燃料移動の進行が許可されるという連絡ミスの発生を
確実に防止できる。従って、多大の注意を払うという、
運転員の負担を軽減し、操作時間の短縮およびヒューマ
ンエラーによる制御棒の誤選択や操作もれ等の防止に寄
与することができる。

【００３２】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００３３】中央操作室の運転員ＯＰが制御棒操作手段
１９に入力した選択操作、挿入または引抜き操作等の制
御棒に関する操作指令は、制御棒状態監視手段２０に入
力される。この制御棒状態監視手段２０は、入力された
情報に基づいて制御棒制御手段２１を介して対象となる
制御棒２２に対して駆動指令を出力する。当該制御棒２
２の位置情報等状態変化データは制御棒制御手段２１を
介して制御棒状態監視手段２０にリアルタイムでフィー
ドバックされる。

【００３４】燃料交換手順進行管理手段１４-1は、前記
制御棒状態監視手段２０から出力される制御棒２２の位
置情報等の状態変化データに基づいて対象制御棒の全引
抜きまたは挿入操作の完了等を判定し、次の手順の進行
タイミングを自動的に判定する。

【００３５】これにより、制御棒の引抜きまたは挿入操
作の完了を実際の制御棒位置によって自動的に判定する
ことができるため、次の手順の操作への移行が確実に行
われると共に、操作時間を的確に把握することも可能と
なる。

【００３６】（第３の実施の形態）図３は本発明の第３
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００３７】図３において、２３は燃料交換機１３のブ
リッジ５、トロリ６の現在位置を燃料交換機制御装置１
０に取り込むための現在位置入力手段であり、また、２
４は燃料交換機制御装置１０の運転モード（手動、半自
動、自動および自動除外）を判定し管理するための運転
モード管理手段であり、本装置の自動運転モードが除外
された場合、そのタイミングを検知して後述する位置ず
れ監視手段にその旨信号を出力する。２５は手動操作の
目標位置と現在位置との比較を行い、適正な位置へ燃料
装荷あるいは取出し作業を行えるようにするために設置
した位置ずれ監視手段である。その他の構成要素（手
段）は図１の装置と同一である。

【００３８】位置ずれ監視手段２５は、燃料交換機１の
ブリッジ５、トロリ６の現在位置を現在位置入力手段２
３から入力すると共に、現在実施中の燃料交換手順の目
標位置を燃料交換手順格納部１１から取出し、更に、自
動運転モードが除外された場合のタイミングを運転モー
ド管理手段２４により入力するようにしたので、以降、
運転員の手動操作にて燃料交換機１を継続運転する場合
にでも、位置ずれ監視手段１３０が該当する手動操作の
目標位置と現在位置との比較を行い、適正な位置へ燃料
装荷あるいは取出し作業を行うことができる。

【００３９】なお、位置ずれしたままの状態でホイスト
が下降した場合には位置ずれ監視装置２５が検出し、表
示制御装置１５、中操表示器１８を介して運転員に警報
を発して注意を喚起する。

【００４０】これにより、自動運転モードが除外された
後の運転員による手動運転時においても、つかみまたは
はなし目標位置を確認しながらの作業が可能となり、万
一隣接する位置にホイストを下降させようとした場合で
も、警報と共に運転員に対して注意を促すことができ
る。

【００４１】（第４の実施の形態）図４は本発明の第４
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００４２】図４において、炉心装荷状態格納部（デー
タベース）２６は、炉心内の燃料およびダブルブレード
ガイドの装荷状態を一元管理するデータベースである。
また、燃料交換手順進行管理手段１４-2は、各手順中の
一連の作業が完了する都度、炉心装荷状態格納部２６の
中の当該把持側目標位置あるいは放し側目標位置の装荷
状態を更新することによって、プラントの状態と常に対
応する最新の炉心装荷状態を保存している。

【００４３】一方、制御棒操作監視手段２７は、前記炉
心装荷状態格納部２６の情報を基に、中央操作室操作員
が選択した制御棒の周囲４箇所（以降、セルと称す）の
燃料あるいはダブルブレードガイドの装荷状態を確認
し、万一、燃料が一本でも残っているセルからの制御棒
誤引き抜き操作、あるいはダブルブレードガイドが挿入
されていないセルへの制御棒誤挿入操作が発生するよう
な安全性の観点から問題のある制御棒を選択した場合に
は、その時点で警報を発すると共に、当該制御棒を駆動
する制御棒制御手段２１に対して、引抜きまたは挿入阻
止の指令を出力する機能を備えている。その他の構成は
図１から図３の実施の形態と同じである。

【００４４】本実施の形態によれば、中央操作室での制
御棒操作の際に、万一、操作すべきではない制御棒を選
択した瞬間に、当該制御棒の操作を自動停止するインタ
ーロックが働くことによって、運転員の負担を軽減しつ
つも誤操作を防止し安全性を高めることができる。

【００４５】（第５の実施の形態）図５は本発明の第５
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００４６】図５において、制御棒操作インターロック
管理手段２８は、今回の定検で移動させる予定の燃料、
ダブルブレードガイドおよび抜き差し予定の制御棒の手
順の中から、操作対象となる制御棒の情報（制御棒番号
等）のみを抽出し、今回の定検にて操作する必要のある
制御棒情報として制御棒制御手段２１ａに出力する。

【００４７】一方、この制御棒制御手段２１-1にはこの
操作対象制御棒の情報を基に、それ以外の制御棒に対し
て操作禁止のインターロックを持たせることによって、
従来のハードカバー等による誤操作防止措置に代わるソ
フトウェアによるインターロックを構築するものであ
る。

【００４８】これにより、今回定検で操作する以外の制
御棒の選択を不能にするインターロックが働くことによ
り、少なくとも手順にない制御棒を誤って操作する心配
が全くなくなる。

【００４９】更に、制御棒操作インターロック管理手段
２８は、燃料交換手順の進行に合わせて制御棒の操作順
番が来たタイミングにおいて、燃料交換手順進行管理手
段１４からその制御棒の情報を受取ることにより、まさ
に今操作する制御棒についてのみ操作を許可するような
インターロックを組むことも可能となる。

【００５０】この場合、今回定検で操作する対象の制御
棒であっても、その順番が来るまでは操作できないよう
なインターロックが働くために、操作条件が成立してい
ない制御棒の選択または操作を禁止することができ、確
実に操作手順を遵守させることができる。

【００５１】（第６の実施の形態）図６は本発明の第６
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００５２】図６において、２９は状態表示制御手段で
あり、燃料交換機１の現在位置や運転モード等の現在状
態データを周期的に入力し、前記燃料交換室表示器１６
および中央操作室表示器１８によって入力する現在状態
データをグラフィカル表示するようにしたものである。

【００５３】この実施の形態によれば、燃料交換室側の
みならず、通常燃料交換機運転状況を直接確認すること
ができない中央操作室側においても、燃料交換機１の現
在状態をリアルタイムで把握することが可能となり、運
転員の監視性向上を図ることができる。

【００５４】（第７の実施の形態）図７は本発明の第７
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図であり、図８はホイスト７の旋回および昇降時の制御
を説明するための図である。

【００５５】本実施の形態は、図８に示すように、燃料
等取扱物９の取手９ａと把握器８の向きを合わせるため
のマスト旋回制御と主ホイスト上昇または下降制御の同
時実施可否判定機能とを備えた燃料交換自動化インター
ロック管理手段（同時制御対応）１２-1と、同時制御実
施時のインターロック機能を備えた燃料交換自動化制御
手段（同時制御対応）１３-1を設けたものである。

【００５６】以下、燃料交換自動化インターロック管理
手段（同時制御対応）１２-1と燃料交換自動化制御手段
（同時制御対応）１３-1での処理内容を図８により説明
する。

【００５７】燃料交換機１は、炉心あるいは燃料燃料プ
ール上を移動可能なブリッジ５とトロリ６、燃料等取扱
物９上に位置決めするために垂直方向に移動可能なホイ
スト７およびホイスト７の先端に取付けられた把握器８
を有する。

【００５８】従来は、把握器８の先端が燃料交換機１の
移送レベルＴＬよりも上にある状態で、燃料等取扱物９
の取手９ａと把握器８の向きを合わせるためのマスト旋
回制御ＲＣを行い、マスト旋回制御ＲＣ完了後にホイス
ト７の下降制御ＥＣを開始していた。しかし、マスト旋
回制御ＲＣ自体は把握器８の先端が障害物干渉レベルＯ
Ｌに到達する迄に完了すればよい。

【００５９】よって、マスト旋回に要する時間Ｔｒの間
に主ホイストが下降する距離をＺｒ、動作遅れおよび動
作誤差分をαとした時、障害物干渉レベルＯＬより（Ｚ
ｒ＋α）分上方に旋回開始極限レベルＲＬを設定し、把
握器８の先端が旋回開始極限レベルＲＬより上にある場
合はマスト旋回制御ＲＣ開始と同時にホイスト下降制御
ＥＣも開始させる。

【００６０】また、ホイスト７の上昇時は、ホイスト上
昇制御開始後、把握器８の先端が障害物干渉レベルＯＬ
より上になった時点でマスト旋回制御を開始させる。な
お、障害物干渉レベルＯＬは、燃料等取扱物９の有無お
よびその種類により相違するため、旋回開始極限レベル
ＲＬもそれに合わせて複数設定または選択する。

【００６１】以上の判定を燃料交換自動化インターロッ
ク管理手段１２-1で行う。更に、燃料交換自動化制御手
段１３-1では、前記燃料交換自動化インターロック管理
手段１２-1からの同時制御開始指令を受けて燃料交換機
１に対し同時制御出力を行うが、把握器８の先端が障害
物干渉レベルＯＬ到達時点でマスト旋回中の場合にはホ
イスト動作を停止させる機器保護インターロックを持
つ。

【００６２】これにより、マスト旋回制御ＲＣとホイス
ト上昇または下降制御ＥＣの同時実施が可能となり、作
業時間の短縮が図られる。

【００６３】（第８の実施の形態）図９は本発明の第８
の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロック
図である。

【００６４】本実施の形態は、燃料交換機１の各リミッ
トスイッチ（ＬＳ）の動作状態およびブリッジ５、トロ
リ６およびホイスト７の各現在位置（ｍｍ）を常に入力
し、各ＬＳ動作状態変化（ＯＮ→ＯＦＦまたはＯＦＦ→
ＯＮ）発生時のブリッジ５、トロリ６およびホイスト７
の各現在位置を自動保存するＬＳ動作位置記憶手段２９
と、このＬＳ動作位置記憶手段２９に保存したＬＳ動作
位置データを運転員または点検員の要求に応じて出力す
るトレンド出力手段３０を設けたものであり、その他は
既出の実施の形態と同じである。

【００６５】本実施の形態によれば、作業中のＬＳ動作
位置のバラツキを自動かつ容易に確認できるようにな
り、ＬＳ劣化傾向把握による的確な保守および点検時の
調整作業の負担軽減を図ることができる。

【００６６】（第９の実施の形態）図１０は本発明の第
９の実施形態に係わる燃料交換機制御装置を示すブロッ
ク図である。

【００６７】本実施の形態は、動作位置記憶手段３１お
よび動作時間記憶手段３２を追加し、これらの手段に記
憶されている内容をトレンド出力手段３０−１で確認で
きるようにしたものである。

【００６８】前記動作位置記憶手段３１は、燃料交換自
動化制御手段１３からのブリッジ５、トロリ６およびホ
イスト７運転信号出力値と、その際のブリッジ５、トロ
リ６およびホイスト７の各現在位置を常に入力し自動保
存する機能を有し、また、動作時間記憶手段２０２は、
燃料交換自動化制御手段１２からのブリッジ５、トロリ
６およびホイスト７以外の運転信号（把握器動作、マス
ト旋回等）出力を受けてから燃料交換機１から動作完了
信号が入力されるまでの時間を自動保存する機能を有し
ている。

【００６９】そして前記トレンド出力手段３０-1は、動
作位置記憶手段３１および動作時間記憶手段３２で保存
した各データを、運転員または点検員の要求により出力
する。このように、本実施の形態によれば、作業中の燃
料交換機１の機器動作追従性を自動かつ容易に確認でき
るようになり、機器駆動装置の劣化傾向把握による的確
な保守および点検時の調整作業の負担軽減を図ることが
できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原子炉定期検査時における燃料移送または制御棒操作中
の燃料取出または装荷および制御棒引抜きまたは挿入各
作業を燃料交換機制御装置で一括監視および操作進行管
理を行うと共に、燃料移送作業効率化、燃料交換機年次
点検時作業支援を行うことにより、運転員または点検員
の負担を軽減しつつ、安全かつ短期間での燃料移動作業
および制御棒操作を可能とする燃料交換機制御装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図２】本発明の第２の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図３】本発明の第３の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図４】本発明の第４の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図５】本発明の第５の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図６】本発明の第６の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図７】本発明の第７の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図８】第７の実施形態によるホイスト７の旋回および
昇降時の制御を説明するための図。

【図９】本発明の第８の実施形態に係わる燃料交換機制
御装置を示すブロック図。

【図１０】本発明の第９の実施形態に係わる燃料交換機
制御装置を示すブロック図。

【図１１】本発明装置を適用する一般的な燃料交換機の
概観図。

【符号の説明】

１…燃料交換機、２…炉心、３…燃料燃料プール、４…
カナル、５…ブリッジ、６…トロリ、７…ホイスト、８
…把持具、９…把持具取扱物、１０…燃料交換機制御装
置、１１…燃料交換手順格納部、１２，１２−１…燃料
交換自動化インターロック管理手段、１３，１３−１…
燃料交換自動化制御手段、１４，１４−１，１４−2…
第１燃料交換手順進行管理手段、１５…表示制御手段、
１６…燃料交換室表示器、１７…入力操作手段、１８…
中央操作室表示器、１９…制御棒操作手段、２０…制御
棒状態監視手段、２１…制御棒制御手段、２２…制御
棒、２３…現在位置入力手段、２４…運転モード管理手
段、２５…位置ずれ監視手段、２６…炉心装荷状態格納
部、２７…制御棒操作監視手段、２８…制御棒操作イン
ターロック管理手段、２９…状態表示制御手段、３０…
ＬＳ動作位置記憶手段、３１，３１−1…トレンド出力
手段、３２…動作位置記憶手段、３３…動作時間記憶手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 英樹 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝システムテクノロジー株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉心および燃料プールのオペレーション
   フロア上をカナルの方向に移動可能に設置されるブリッ
   ジと、このブリッジ上に前記カナルの方向に対して直角
   方向に移動可能に設置されるトロリと、このトロリに垂
   直方向に移動可能に取付けられるホイストと、このホイ
   ストの先端に取付けられ燃料等取扱物を把持する把持具
   とからなる燃料交換機を制御する燃料交換機制御装置に
   おいて、 燃料交換機の現在状態の情報を入力し、その情報を基に
   燃料交換機の炉心および燃料燃料プール間の運転を管理
   する燃料交換自動化インターロック管理手段と、 この燃料交換自動化インターロック管理手段から出力さ
   れる起動または停止指令および燃料交換機の現在状態の
   情報に基づき、燃料交換機に対して運転信号を出力する
   燃料交換自動化制御手段と、 燃料等取扱物の取出および装荷に関する移動手順を予め
   保存する燃料交換手順格納部と、 この燃料交換手順格納部に記憶されている燃料交換手順
   と前記燃料交換自動化インターロック管理手段からの自
   動化開始または完了の情報とに基づいて、燃料交換手順
   の進行を管理する燃料交換手順進行管理手段と、 この燃料交換手順進行管理手段からの燃料交換手順デー
   タと操作対象手順の情報とを、順次燃料交換機制御室お
   よび中央操作室の表示器に各々出力する表示制御手段
   と、 この表示制御手段からの燃料交換手順および操作対象手
   順の情報を表示し、運転員に対してその進行状況を提供
   する燃料交換室表示器と、 前記燃料交換室表示器に表示された操作対象手順の情報
   に基づいて、当該手順を許可および進行させるための操
   作を行う入力操作手段と、 前記表示制御手段による燃料交換手順の進行に伴い、中
   央操作室側での制御棒操作手順に移った際に、そのタイ
   ミングと対象となる制御棒の情報を表示し、運転員に対
   してその操作を促す中央操作室表示器と、 前記中央操作室表示器に表示された次の手順に係わるガ
   イダンス情報に従って当該制御棒の操作指令を入力する
   制御棒操作手段と、 この制御棒操作手段により入力された操作指令を入力
   し、操作対象制御棒の選択情報を監視する制御棒状態監
   視手段とを備え、 この制御棒状態監視手段からの情報を前記燃料交換手順
   進行管理手段に入力することを特徴とする燃料交換機制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記制御棒操作手段から前記制御棒状態
   監視手段に入力された操作指令に基づいて制御棒の駆動
   または停止制御を行う制御棒制御手段を備え、 この制御棒制御手段からの制御棒の位置情報等を、前記
   制御棒状態監視手段を介して入力することを特徴とする
   請求項１に記載の燃料交換機制御装置。
3. 【請求項３】 燃料交換機の現在位置情報を入力する現
   在位置入力手段と、 燃料交換機制御装置の運転モードを判定し管理するため
   の運転モード管理手段と、 この運転モード管理手段から出力された運転モード情報
   を基づいて、自動運転モード解除後運転員の手動復旧操
   作による燃料交換機の現在位置を前記現在位置入力手段
   から入力し、前記燃料交換手順進行管理手段から自動運
   転モードが解除となる直前の手順を参照し、その手順に
   よる把持または放しの目標位置を前記燃料交換手順格納
   部から読み込み、前記目標位置と現在位置との位置偏差
   を算出し、運転員の手動運転操作を監視する位置ずれ監
   視手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記燃料交換手順進行管理手段における
   各燃料移動作業の完了通知に基づいて、炉心内の燃料等
   の装荷状態が更新された結果を格納する炉心装荷状態格
   納部と、 前記制御棒状態監視手段から操作対象の制御棒情報を入
   力し、その制御棒周囲の燃料の装荷状態を前記炉心装荷
   状態格納部から読み込んで、当該制御棒操作が妥当であ
   るか否かを監視、判定すると共に、当該操作が妥当でな
   いと判断した場合、前記制御棒制御手段に対して当該操
   作の停止を指示するインターロック機能を有する制御棒
   操作監視手段と、を備えたことを特徴とする請求項２に
   記載の燃料交換機制御装置。
5. 【請求項５】 燃料交換開始前に予め登録されている前
   記燃料交換手順格納部から今回の手順に含まれる制御棒
   操作の情報のみを抽出し、操作対象となる制御棒番号等
   の情報を前記制御棒制御手段に対して出力する制御棒操
   作インターロック管理手段、を備えたことを特徴とする
   請求項２に記載の燃料交換機制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御棒操作インターロック管理手段
   は、燃料交換作業の進行を管理する前記燃料交換手順管
   理手段における次の実行手順が制御棒操作手段であった
   場合、当該制御棒の操作許可信号を前記制御棒制御手段
   に出力する機能を備えたことを特徴とする請求項５に記
   載の燃料交換機制御装置。
7. 【請求項７】 燃料交換機の現在状態を入力し、前記燃
   料交換室表示器および前記中央操作室表示器にそれぞれ
   出力する状態表示制御手段を備え、 前記状態表示制御手段からの燃料交換機現在状態データ
   を前記燃料交換室表示器および前記中央操作室表示器に
   表示することが可能であることを特徴とする請求項１に
   記載の燃料交換機制御装置。
8. 【請求項８】 燃料等取扱物の取手角度と把握器の向き
   を合わせるマスト旋回制御およびホイストの昇降制御を
   同時に実施できるか否かを判定する可否判定機能を前記
   燃料交換自動化インターロック管理手段および前記燃料
   交換自動化制御手段に備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の燃料交換機制御装置。
9. 【請求項９】 燃料交換機の所定の部位に取付けたリミ
   ットスイッチの動作状態、およびこのリミットスイッチ
   動作時のブリッジ、トロリおよびホイストの現在位置情
   報をリアルタイムに入力し記憶するリミットスイッチ動
   作位置記憶手段と、 前記リミットスイッチ動作位置記憶手段からのリミット
   スイッチ動作位置データを出力するトレンド出力手段
   と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料交
   換機制御装置。
10. 【請求項１０】前記燃料交換自動化制御手段から出力さ
    れるブリッジ、トロリおよびホイストの運転信号および
    その現在位置信号をリアルタイムに入力し記憶する動作
    位置記憶手段と、 前記燃料交換自動化制御手段からの運転信号出力を受け
    て燃料交換機からの動作完了信号が入力されるまでの時
    間を記憶する動作時間記憶手段と、 前記動作位置記憶手段および前記動作時間記憶手段にお
    ける各記憶データを出力するトレンド出力手段と、を備
    えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機制御
    装置。