JP2601884B2 - 原子炉保護装置 - Google Patents
原子炉保護装置Info
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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、原子力発電プラントにおける原子炉運転異
常時に制御棒を緊急挿入して原子炉の二次的な災害を防
止する原子炉保護装置に関する。
常時に制御棒を緊急挿入して原子炉の二次的な災害を防
止する原子炉保護装置に関する。
（従来の技術） 原子力発電プラントの原子炉保護装置は、原子炉の運
転を停止せざるをえない事故発生等異常時には制御棒を
緊急に挿入して原子炉の反応度を抑制する装置である。
このため、原子炉保護装置の作動は各種センサからの異
常信号を検知して確実に作動することが要求される。一
方、原子炉保護装置の誤動作によって発電が停止してし
まうことは運転上好ましくない。従って、センサ及び制
御棒挿入のための機器には冗長化が考慮され、高い信頼
性を有する様に設計されている。
転を停止せざるをえない事故発生等異常時には制御棒を
緊急に挿入して原子炉の反応度を抑制する装置である。
このため、原子炉保護装置の作動は各種センサからの異
常信号を検知して確実に作動することが要求される。一
方、原子炉保護装置の誤動作によって発電が停止してし
まうことは運転上好ましくない。従って、センサ及び制
御棒挿入のための機器には冗長化が考慮され、高い信頼
性を有する様に設計されている。
第３図は従来の原子炉保護装置の構成図で、原子炉圧
力容器１の内部に、炉心２があり、軽水３で満されてい
る。炉心２は主に図示しない燃料棒と制御棒4A乃至4Nよ
り構成されている。例えば100万kW級の原子炉では、制
御棒が約200本設けられており、各々の制御棒は原子炉
圧力容器１を貫通して、水圧式の制御棒駆動機構5A乃至
5Nで駆動されている。
力容器１の内部に、炉心２があり、軽水３で満されてい
る。炉心２は主に図示しない燃料棒と制御棒4A乃至4Nよ
り構成されている。例えば100万kW級の原子炉では、制
御棒が約200本設けられており、各々の制御棒は原子炉
圧力容器１を貫通して、水圧式の制御棒駆動機構5A乃至
5Nで駆動されている。
この約200台の制御棒駆動機構5A乃至5Nのうち、１台
を例にその動作を説明すると、沸騰水型原子炉の場合で
は、制御棒駆動機構5Aは、水圧を利用した一種のピスト
ン構造で、これに引抜配管6Aと挿入配管7Aが接続されて
いる。前記配管6Aと7Aは、各々方向制御弁ユニット8Aと
出口スクラム弁9A及び入口スクラム弁10Aに接続してい
る。制御棒駆動機構5Aは、引抜配管6Aより駆動水が流入
すると制御棒4Aを炉心２から引抜き原子炉出力を上昇さ
せる。逆に、挿入配管7Aより駆動水が流入すると制御棒
4Aを炉心２に挿入し、原子炉出力を降下させる。出口ス
クラム弁9Aと入口スクラム弁10Aは、空気圧により弁の
開度が制御され、スクラム弁空気配管11Aを通じスクラ
ムパイロット弁12A、バックアップスクラムパイロット
弁Ａ、13Aと同じくバックアップスクラムパイロット弁
Ｂ、13Bによって空気圧を制御している。原子炉の出力
運転中は、空気供給源14より空気圧が加わり、出口スク
ラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉じている。なおスク
ラムパイロット弁12Aは、電磁弁ソレノイドＡ、15Aと同
じく電磁弁ソレノイドＢ、16Aが電気的に励磁されてい
ることにより、また、バックアップスクラムパイロット
弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13B
は、各々の電磁弁ソレノイドＣ、17Aと電磁弁ソレノイ
ドＤ、17Bが電気的に無励磁の状態となることにより空
気供給源14より圧力空気が供給されることになる。
を例にその動作を説明すると、沸騰水型原子炉の場合で
は、制御棒駆動機構5Aは、水圧を利用した一種のピスト
ン構造で、これに引抜配管6Aと挿入配管7Aが接続されて
いる。前記配管6Aと7Aは、各々方向制御弁ユニット8Aと
出口スクラム弁9A及び入口スクラム弁10Aに接続してい
る。制御棒駆動機構5Aは、引抜配管6Aより駆動水が流入
すると制御棒4Aを炉心２から引抜き原子炉出力を上昇さ
せる。逆に、挿入配管7Aより駆動水が流入すると制御棒
4Aを炉心２に挿入し、原子炉出力を降下させる。出口ス
クラム弁9Aと入口スクラム弁10Aは、空気圧により弁の
開度が制御され、スクラム弁空気配管11Aを通じスクラ
ムパイロット弁12A、バックアップスクラムパイロット
弁Ａ、13Aと同じくバックアップスクラムパイロット弁
Ｂ、13Bによって空気圧を制御している。原子炉の出力
運転中は、空気供給源14より空気圧が加わり、出口スク
ラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉じている。なおスク
ラムパイロット弁12Aは、電磁弁ソレノイドＡ、15Aと同
じく電磁弁ソレノイドＢ、16Aが電気的に励磁されてい
ることにより、また、バックアップスクラムパイロット
弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13B
は、各々の電磁弁ソレノイドＣ、17Aと電磁弁ソレノイ
ドＤ、17Bが電気的に無励磁の状態となることにより空
気供給源14より圧力空気が供給されることになる。
電磁弁ソレノイドＡ、15Aは、論理回路Ａ、18A及び電
磁弁ソレノイドＢ、16Aは論理回路Ｂ、18Bの出力信号で
各々励磁されている。原子炉に異常があると、論理回路
Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bの出力信号がなくなり、スク
ラムパイロット弁12Aの開方向が切換る。これにより、
スクラム弁空気配管11Aの空気は排気管23Aを経て排気さ
れ、それまで閉じていた出口スクラム弁9Aと入口スクラ
ム弁10Aが開く。この２つのスクラム弁9A、10Aが開く
と、制御棒駆動水充てん装置19Aから高圧の駆動水が挿
入配管7Aを通り、制御棒駆動機構5Aへ流れ込む。この
時、引抜配管6Aと開いている出口スクラム弁9Aを通り制
御棒駆動機構5A上部の駆動水が駆動水排水容器20Aへ排
出される。この結果として、制御棒4Aは炉心２に急速に
挿入されることになる。
磁弁ソレノイドＢ、16Aは論理回路Ｂ、18Bの出力信号で
各々励磁されている。原子炉に異常があると、論理回路
Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bの出力信号がなくなり、スク
ラムパイロット弁12Aの開方向が切換る。これにより、
スクラム弁空気配管11Aの空気は排気管23Aを経て排気さ
れ、それまで閉じていた出口スクラム弁9Aと入口スクラ
ム弁10Aが開く。この２つのスクラム弁9A、10Aが開く
と、制御棒駆動水充てん装置19Aから高圧の駆動水が挿
入配管7Aを通り、制御棒駆動機構5Aへ流れ込む。この
時、引抜配管6Aと開いている出口スクラム弁9Aを通り制
御棒駆動機構5A上部の駆動水が駆動水排水容器20Aへ排
出される。この結果として、制御棒4Aは炉心２に急速に
挿入されることになる。
ここで、前記スクラムパイロット弁12Aと同様に制御
棒4Aを急速挿入するための機器として原子炉保護装置の
バックアップスクラムパイロット弁Ａ、13A及び同じく
バックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bについて説
明する。バックアップスクラムパイロット弁13A、13B
は、スクラムパイロット弁12A乃至12Nのスクラム弁空気
配管11A乃至11Nが一つに合流した空気配管の上流に２弁
を直列に接続したものである。このバックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bは、前記スクラムパイロット弁
12A乃至12Nと同様に炉心２が出力運転中の場合、空気供
給源14より圧力空気を通す方向に弁が開いており、各々
の電磁弁ソレノイドＡ、13Aと電磁弁ソレノイドＢ、13B
は無励磁である。このため、原子炉保護装置からの出力
信号がある時、いずれかのバックアップスクラムパイロ
ット弁13A、13Bが励磁されれば制御棒4A乃至4Nを全て炉
心２へ急速挿入できる配管構成としており、Ｎ個あるス
クラムパイロット弁が一個でも動作しなかった場合を考
慮した後備装置である。なおバックアップスクラムパイ
ロット弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁
Ｂ、13Bの電磁弁ソレノイドＣ、17Aと電磁弁ソレノイド
Ｄ、17Bは、前記論理回路Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bが
同時に成立した場合、即ち論理回路Ａ＆B21が成立して
バックアップスクラムパイロット弁13A、13Bの開方向が
切換わることによりスクラム弁空気配管11A乃至11Nの空
気を排気管23′Ａ、23′Ｂから排気し、前述のスクラム
パイロット弁の説明と同じく制御棒4A乃至4Nを炉心２に
急速挿入させるものである。
棒4Aを急速挿入するための機器として原子炉保護装置の
バックアップスクラムパイロット弁Ａ、13A及び同じく
バックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bについて説
明する。バックアップスクラムパイロット弁13A、13B
は、スクラムパイロット弁12A乃至12Nのスクラム弁空気
配管11A乃至11Nが一つに合流した空気配管の上流に２弁
を直列に接続したものである。このバックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bは、前記スクラムパイロット弁
12A乃至12Nと同様に炉心２が出力運転中の場合、空気供
給源14より圧力空気を通す方向に弁が開いており、各々
の電磁弁ソレノイドＡ、13Aと電磁弁ソレノイドＢ、13B
は無励磁である。このため、原子炉保護装置からの出力
信号がある時、いずれかのバックアップスクラムパイロ
ット弁13A、13Bが励磁されれば制御棒4A乃至4Nを全て炉
心２へ急速挿入できる配管構成としており、Ｎ個あるス
クラムパイロット弁が一個でも動作しなかった場合を考
慮した後備装置である。なおバックアップスクラムパイ
ロット弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁
Ｂ、13Bの電磁弁ソレノイドＣ、17Aと電磁弁ソレノイド
Ｄ、17Bは、前記論理回路Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bが
同時に成立した場合、即ち論理回路Ａ＆B21が成立して
バックアップスクラムパイロット弁13A、13Bの開方向が
切換わることによりスクラム弁空気配管11A乃至11Nの空
気を排気管23′Ａ、23′Ｂから排気し、前述のスクラム
パイロット弁の説明と同じく制御棒4A乃至4Nを炉心２に
急速挿入させるものである。
次に、原子炉保護装置の論理回路について第４図の回
路構成図により説明する。論理回路Ａ、18Aは、トリッ
プ論理A1チャンネル24とトリップ論理A2チャンネル25の
AND回路により構成され、このAND回路が成立するとスク
ラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドＡ、15Aが励磁
する。論理回路Ｂ、18Bは、トリップ論理B1チャンネル2
6とトリップ論理B2チャンネル27のAND回路により構成さ
れ、AND回路が成立するとスクラムパイロット弁12Aの電
磁弁ソレノイドＢ、16Aが励磁する。上記トリップ論理
の各チャンネルは、原子炉圧力、原子炉水位、炉心中性
子束等のパラメータが入力されており、原子炉の異常を
検出する回路である。これらのパラメータが健全であれ
ば論理回路Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bが成立しており、
電磁弁ソレノイドＡ、15Aと電磁弁ソレノイドＢ、16Aに
各々出力信号を発している。また、バックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bへは、論理回路Ａ、18Aと論理
回路Ｂ、18B各々NOT信号のAND回路とし、論理回路Ａ＆B
21はスクラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドＡ、1
5Aと電磁弁ソレノイドＢ、16Aとは逆に出力信号を発し
ていない。
路構成図により説明する。論理回路Ａ、18Aは、トリッ
プ論理A1チャンネル24とトリップ論理A2チャンネル25の
AND回路により構成され、このAND回路が成立するとスク
ラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドＡ、15Aが励磁
する。論理回路Ｂ、18Bは、トリップ論理B1チャンネル2
6とトリップ論理B2チャンネル27のAND回路により構成さ
れ、AND回路が成立するとスクラムパイロット弁12Aの電
磁弁ソレノイドＢ、16Aが励磁する。上記トリップ論理
の各チャンネルは、原子炉圧力、原子炉水位、炉心中性
子束等のパラメータが入力されており、原子炉の異常を
検出する回路である。これらのパラメータが健全であれ
ば論理回路Ａ、18Aと論理回路Ｂ、18Bが成立しており、
電磁弁ソレノイドＡ、15Aと電磁弁ソレノイドＢ、16Aに
各々出力信号を発している。また、バックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bへは、論理回路Ａ、18Aと論理
回路Ｂ、18B各々NOT信号のAND回路とし、論理回路Ａ＆B
21はスクラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドＡ、1
5Aと電磁弁ソレノイドＢ、16Aとは逆に出力信号を発し
ていない。
即ち、原子炉出力運転中は、バックアップスクラムパ
イロット弁Ａ、13Aと同じくバックアップスクラムパイ
ロット弁Ｂ、13Bの電磁弁ソレノイドＣ、17A、電磁弁ソ
レノイドＤ、17Bは消磁している。したがって原子炉出
力運転中に原子炉に異常がなければ電磁弁ソレノイド
Ａ、15A、電磁弁ソレノイドＢ、16Aは励磁し、電磁弁ソ
レノイドＣ、17A、電磁弁ソレノイドＤ、17Bは消磁して
いる。反対に原子炉に異常があると上記と逆の動作とな
る。なお第４図では自動的に作動する原子炉保護装置の
倫理回路のみを示しており、手動による論理回路は省略
している。
イロット弁Ａ、13Aと同じくバックアップスクラムパイ
ロット弁Ｂ、13Bの電磁弁ソレノイドＣ、17A、電磁弁ソ
レノイドＤ、17Bは消磁している。したがって原子炉出
力運転中に原子炉に異常がなければ電磁弁ソレノイド
Ａ、15A、電磁弁ソレノイドＢ、16Aは励磁し、電磁弁ソ
レノイドＣ、17A、電磁弁ソレノイドＤ、17Bは消磁して
いる。反対に原子炉に異常があると上記と逆の動作とな
る。なお第４図では自動的に作動する原子炉保護装置の
倫理回路のみを示しており、手動による論理回路は省略
している。
（発明が解決しようとする課題） 従来の原子炉保護装置では、スクラムパイロット弁12
Aやバックアップスクラムパイロット弁13A、13Bが健全
であっても、これらを作動させるための論理回路18A、1
8Bまたは論理回路の電源故障等が重なった場合、制御棒
4A乃至4Nを緊急挿入することができないことが考えられ
る。この様な現象は、確率的には低いものの発生した時
には原子力発電所の事故に結びつく可能性があるため、
より安全性向上のための対策が要望されていた。
Aやバックアップスクラムパイロット弁13A、13Bが健全
であっても、これらを作動させるための論理回路18A、1
8Bまたは論理回路の電源故障等が重なった場合、制御棒
4A乃至4Nを緊急挿入することができないことが考えられ
る。この様な現象は、確率的には低いものの発生した時
には原子力発電所の事故に結びつく可能性があるため、
より安全性向上のための対策が要望されていた。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは原子炉保護装置の論理回路及びこの論理回路
の電源等と独立した保護装置を設けて、原子力発電所が
事故に至るリスクを低減させると同時に運転の信頼性と
安全性をより高めた原子炉保護装置を提供することにあ
る。
るところは原子炉保護装置の論理回路及びこの論理回路
の電源等と独立した保護装置を設けて、原子力発電所が
事故に至るリスクを低減させると同時に運転の信頼性と
安全性をより高めた原子炉保護装置を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 従来の制御棒緊急挿入のための原子炉保護装置に、こ
れより独立し、原子炉異常信号を入力して制御棒の緊急
挿入信号を発する論理回路と電源及び三方弁からなる保
護装置を設ける。
れより独立し、原子炉異常信号を入力して制御棒の緊急
挿入信号を発する論理回路と電源及び三方弁からなる保
護装置を設ける。
（作 用） 従来の原子炉保護装置が故障等により作動せずとも、
別電源により独立した論理回路を介して原子炉の異常信
号により、直接制御棒駆動機構を制御する出口スクラム
弁及び入口スクラム弁を操作して制御棒の全挿入を実施
して原子炉出力の抑制を行こなう。
別電源により独立した論理回路を介して原子炉の異常信
号により、直接制御棒駆動機構を制御する出口スクラム
弁及び入口スクラム弁を操作して制御棒の全挿入を実施
して原子炉出力の抑制を行こなう。
（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。なお、
上記した従来と同一構成部分には同一符号を付して、詳
細な説明は省略する。第１図は構成図で、原子炉本体及
び制御棒4A乃至4Nの駆動制御装置等は上記した第３図と
同様である。従って第１図においてはバックアップスク
ラムパイロット弁Ｂ、3Bとこの上流にある空気供給源14
との間に保護装置30を設けている。この保護装置30は直
列にした三方弁Ａ、Ｂである31A、31Bと逆止弁32及び空
気配管33と前記三方弁Ａ、Ｂである31A、31Bの電磁弁ソ
レノイド34A、34Bさらにこれを制御するATWS論理回路35
Aと35Bで構成されている。
上記した従来と同一構成部分には同一符号を付して、詳
細な説明は省略する。第１図は構成図で、原子炉本体及
び制御棒4A乃至4Nの駆動制御装置等は上記した第３図と
同様である。従って第１図においてはバックアップスク
ラムパイロット弁Ｂ、3Bとこの上流にある空気供給源14
との間に保護装置30を設けている。この保護装置30は直
列にした三方弁Ａ、Ｂである31A、31Bと逆止弁32及び空
気配管33と前記三方弁Ａ、Ｂである31A、31Bの電磁弁ソ
レノイド34A、34Bさらにこれを制御するATWS論理回路35
Aと35Bで構成されている。
このATWS論理回路Ａ、35Aは第２図の回路構成図に示
すように原子炉圧力高Ａ信号36A、同Ｃ信号36Cと原子炉
水位低Ａ信号37A、同Ｃ信号37CのOR回路により構成さ
れ、このOR回路が成立すると三方弁Ａ、31Aの電磁弁ソ
レノイドＥ、34Aを励磁する。またATWS論理回路Ｂ、35B
は、原子炉圧力高Ｂ信号36B、同Ｄ信号36Dと原子炉水位
低Ｂ信号37B、同Ｄ信号37DのOR回路により構成されてい
る。なお三方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bは、前記したバ
ックアップスクラムパイロット弁13A、13Bと同一構造の
三方弁である。
すように原子炉圧力高Ａ信号36A、同Ｃ信号36Cと原子炉
水位低Ａ信号37A、同Ｃ信号37CのOR回路により構成さ
れ、このOR回路が成立すると三方弁Ａ、31Aの電磁弁ソ
レノイドＥ、34Aを励磁する。またATWS論理回路Ｂ、35B
は、原子炉圧力高Ｂ信号36B、同Ｄ信号36Dと原子炉水位
低Ｂ信号37B、同Ｄ信号37DのOR回路により構成されてい
る。なお三方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bは、前記したバ
ックアップスクラムパイロット弁13A、13Bと同一構造の
三方弁である。
次に上記構成による作用について説明する。
三方弁Ａ、31A及び三方弁Ｂ、31Bは、ATWS論理回路
Ａ、35A及びATWS論理回路Ｂ、35Bからの出力信号がない
時、即ち原子炉が出力運転中であって、原子炉に異常が
なければ電磁弁ソレノイドＥ、34Aと電磁弁ソレノイド
Ｆ、34Bが消磁している。この状態では、空気供給源14
よりの圧力空気が三方弁Ａ、31Aのエグゾースト側を通
り、バックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bへ流れ
込み、スクラムパイロット弁12A、スクラム弁空気配管1
1Aを経て出口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉ざ
している。この状態では制御棒4Aは引抜き方向に静止し
たままとなっている。
Ａ、35A及びATWS論理回路Ｂ、35Bからの出力信号がない
時、即ち原子炉が出力運転中であって、原子炉に異常が
なければ電磁弁ソレノイドＥ、34Aと電磁弁ソレノイド
Ｆ、34Bが消磁している。この状態では、空気供給源14
よりの圧力空気が三方弁Ａ、31Aのエグゾースト側を通
り、バックアップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bへ流れ
込み、スクラムパイロット弁12A、スクラム弁空気配管1
1Aを経て出口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉ざ
している。この状態では制御棒4Aは引抜き方向に静止し
たままとなっている。
若しも原子炉に異常が発生すると、その時発せられる
炉圧力高信号36A乃至36D及び炉水位低信号37A乃至37Dに
より、ATWS論理回路Ａ、35AとATWS論理回路Ｂ、35Bが同
時に出力信号を発し、夫々の電磁弁ソレノイドＥ、34A
と電磁弁ソレノイドＦ、34Bを励磁させ、三方弁の開方
向が切換ることにより、それまでの圧力空気は排気管2
3″より排気される。ここでOR回路が成立すると三方弁
Ｂ、31Bの電磁弁ソレノイドＦ、34Bが励磁する。この三
方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bの各電磁ソレノイド34A、3
4Bの励磁により三方弁の開方向が共に切換り、空気供給
源14から流れ込む圧力空気の流路が断たれ、スクラム弁
空気配管11A乃至11Nの空気が排気管23″より排気され
る。なおこのATWS論理回路35A、35Bの各信号は、従来の
原子炉保護装置の論理回路と検出計器、論理電源等を別
種な回路として独立させており、従来装置における多重
故障発生に際しても影響なく作動する回路としてある。
炉圧力高信号36A乃至36D及び炉水位低信号37A乃至37Dに
より、ATWS論理回路Ａ、35AとATWS論理回路Ｂ、35Bが同
時に出力信号を発し、夫々の電磁弁ソレノイドＥ、34A
と電磁弁ソレノイドＦ、34Bを励磁させ、三方弁の開方
向が切換ることにより、それまでの圧力空気は排気管2
3″より排気される。ここでOR回路が成立すると三方弁
Ｂ、31Bの電磁弁ソレノイドＦ、34Bが励磁する。この三
方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bの各電磁ソレノイド34A、3
4Bの励磁により三方弁の開方向が共に切換り、空気供給
源14から流れ込む圧力空気の流路が断たれ、スクラム弁
空気配管11A乃至11Nの空気が排気管23″より排気され
る。なおこのATWS論理回路35A、35Bの各信号は、従来の
原子炉保護装置の論理回路と検出計器、論理電源等を別
種な回路として独立させており、従来装置における多重
故障発生に際しても影響なく作動する回路としてある。
圧力空気が排気管23″より排気されるとこの結果、出
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aが開き、制御棒駆
動水充てん水19Aからの高圧の駆動水が挿入配管7Aを通
り、制御棒駆動機構5A乃至5Nへ流れ込むため、制御棒4A
乃至4Nは全て炉心２に急速挿入されて原子炉出力が低下
する。なおこの時三方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bは、い
ずれも同時に弁の開方向が切換わらなければ、制御棒4A
乃至4Nを挿入することができない配管接続としているの
で、万一片方だけの誤作動によって不用意な原子炉停止
には至らない。例えば三方弁Ａ、31Aが誤作動したとす
ると、それまで無励磁であった電磁弁ソレノイドＥ、34
Aが誤信号から励磁し、三方弁の開方向が切換って、空
気供給源14からの圧力空気が閉ざされるが三方弁Ｂ、31
Bが正常であれば、圧力空気は三方弁Ｂ、31Bを通って出
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aの加圧状態を保つ
ことができる。
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aが開き、制御棒駆
動水充てん水19Aからの高圧の駆動水が挿入配管7Aを通
り、制御棒駆動機構5A乃至5Nへ流れ込むため、制御棒4A
乃至4Nは全て炉心２に急速挿入されて原子炉出力が低下
する。なおこの時三方弁Ａ、31Aと三方弁Ｂ、31Bは、い
ずれも同時に弁の開方向が切換わらなければ、制御棒4A
乃至4Nを挿入することができない配管接続としているの
で、万一片方だけの誤作動によって不用意な原子炉停止
には至らない。例えば三方弁Ａ、31Aが誤作動したとす
ると、それまで無励磁であった電磁弁ソレノイドＥ、34
Aが誤信号から励磁し、三方弁の開方向が切換って、空
気供給源14からの圧力空気が閉ざされるが三方弁Ｂ、31
Bが正常であれば、圧力空気は三方弁Ｂ、31Bを通って出
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aの加圧状態を保つ
ことができる。
なお本保護装置30は、バックアップスクラムパイロッ
ト弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁Ｂ、1
3Bをバイパスした空気配管33と逆止弁32を設けており、
これは保護装置30だけが作動する場合において、排気管
23″から排気される圧力空気の急速な流れによって、バ
ックアップスクラムパイロット弁Ａ、13Aまたはバック
アップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bがその弁の構造上
閉じてしまうため、バイパス用配管を設けて圧力空気が
排気される方向のみ流れるためのものである。したがっ
て従来の保護装置では、多重故障により保護装置が作動
しない場合が考えられ、しかもこの様な事象は、確率的
にも低いものであるが、仮に発生したとすると運転員の
判断や操作では対応しきれない故障となることも考えら
れるが本発明では、上記確率をさらに低いものにでき、
制御棒挿入不具合を検出するパラメータとして原子炉圧
力と原子炉水位を採用して、自動的に制御棒の全挿入を
行い、原子炉の健全性を維持する。また、設置した三方
弁と空気配管の構成から、三方弁の片系誤動作に対して
も不用意な制御棒全挿入が回避できる。
ト弁Ａ、13Aとバックアップスクラムパイロット弁Ｂ、1
3Bをバイパスした空気配管33と逆止弁32を設けており、
これは保護装置30だけが作動する場合において、排気管
23″から排気される圧力空気の急速な流れによって、バ
ックアップスクラムパイロット弁Ａ、13Aまたはバック
アップスクラムパイロット弁Ｂ、13Bがその弁の構造上
閉じてしまうため、バイパス用配管を設けて圧力空気が
排気される方向のみ流れるためのものである。したがっ
て従来の保護装置では、多重故障により保護装置が作動
しない場合が考えられ、しかもこの様な事象は、確率的
にも低いものであるが、仮に発生したとすると運転員の
判断や操作では対応しきれない故障となることも考えら
れるが本発明では、上記確率をさらに低いものにでき、
制御棒挿入不具合を検出するパラメータとして原子炉圧
力と原子炉水位を採用して、自動的に制御棒の全挿入を
行い、原子炉の健全性を維持する。また、設置した三方
弁と空気配管の構成から、三方弁の片系誤動作に対して
も不用意な制御棒全挿入が回避できる。
以上本発明によれば原子力発電プラント等において原
子炉運転中の異常発生に際して、例え従来の保護装置に
不動作が生じても、さらに別途の保護回路により全制御
棒の緊急投入を実施するのでその総合的信頼性は極めて
高く、しかも装置は簡易でありながら原子力発電プラン
トの運転効率及び信頼性を大幅に向上する効果がある。
子炉運転中の異常発生に際して、例え従来の保護装置に
不動作が生じても、さらに別途の保護回路により全制御
棒の緊急投入を実施するのでその総合的信頼性は極めて
高く、しかも装置は簡易でありながら原子力発電プラン
トの運転効率及び信頼性を大幅に向上する効果がある。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明の
論理回路の回路構成図、第３図は従来の原子炉保護装置
の構成図、第４図は従来の論理回路の回路構成図であ
る。 4A〜4N……制御棒、5A〜5N……制御棒駆動機構、 6A……引抜配管、7A……挿入配管、 8A……方向制御弁ユニット、9A……出口スクラム弁、 10A……入口スクラム弁、11A〜11N……スクラム弁空気
配管、 12A……スクラムパイロット弁、 13A,13B……バックアップスクラムパイロット弁、 14……空気供給源、15A……電磁弁ソレノイドＡ、 16A……電磁弁ソレノイドＢ、17A……電磁弁ソレノイド
Ｃ、 17B……電磁弁ソレノイドＤ、18A,18B,21……論理回
路、 19A……制御棒駆動水充てん装置、22,32……逆止弁、 23A,23′A,23′B,23″……排気管、30……保護装置、 31A,31B……三方弁、33……空気配管、 34A……電磁弁ソレノイドＥ、34B……電磁弁ソレノイド
Ｆ、 35A,35B……ATWS論理回路。
論理回路の回路構成図、第３図は従来の原子炉保護装置
の構成図、第４図は従来の論理回路の回路構成図であ
る。 4A〜4N……制御棒、5A〜5N……制御棒駆動機構、 6A……引抜配管、7A……挿入配管、 8A……方向制御弁ユニット、9A……出口スクラム弁、 10A……入口スクラム弁、11A〜11N……スクラム弁空気
配管、 12A……スクラムパイロット弁、 13A,13B……バックアップスクラムパイロット弁、 14……空気供給源、15A……電磁弁ソレノイドＡ、 16A……電磁弁ソレノイドＢ、17A……電磁弁ソレノイド
Ｃ、 17B……電磁弁ソレノイドＤ、18A,18B,21……論理回
路、 19A……制御棒駆動水充てん装置、22,32……逆止弁、 23A,23′A,23′B,23″……排気管、30……保護装置、 31A,31B……三方弁、33……空気配管、 34A……電磁弁ソレノイドＥ、34B……電磁弁ソレノイド
Ｆ、 35A,35B……ATWS論理回路。
Claims (1)
- 【請求項１】原子力発電プラント等の原子炉の制御棒を
緊急挿入するために制御棒駆動機構に供給する駆動水を
制御するスクラム弁に対して圧力空気を供給する空気配
管とこの圧力空気を制御するスクラムパイロット弁とそ
の上流側にバックアップスクラムパイロット弁と逆止弁
とを並列にし、さらにその上流側に他のバックアップス
クラムパイロット弁を直列にし、その上流に圧力空気供
給源を備えた原子炉保護装置において、前記直列にした
他のバックアップスクラムパイロット弁の上流側と前記
バックアップスクラムパイロット弁が前記逆止弁と合流
した下流側との間を連通する配管に設けられた他の逆止
弁と、この他の逆止弁の上流側と前記他のバックアップ
弁と合流した上流側と圧力空気供給源との間を連通する
配管に、直列に２台の三方弁を配設すると共に、夫々の
三方弁を駆動する電磁ソレノイドに対して複数の原子炉
異常信号を入力した時に前記電磁弁ソレノイドを別電源
にて作動させる論理回路からなる独立した保護装置を設
けたことを特徴とする原子炉保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229413A JP2601884B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 原子炉保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229413A JP2601884B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 原子炉保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277692A JPH0277692A (ja) | 1990-03-16 |
| JP2601884B2 true JP2601884B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=16891836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63229413A Expired - Lifetime JP2601884B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 原子炉保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601884B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63229413A patent/JP2601884B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0277692A (ja) | 1990-03-16 |
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