JP4802050B2 - 発電所の中央制御室、中央制御室の配線方法、および、中央制御室の改造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発電所の中央制御室、中央制御室の配線方法、および、中央制御室の改造方法に関する。

原子力発電所などのプラントの中央制御操作室（以下、中央制御室と呼ぶ）に設置されている複数の電気計装制御盤（以下、中央制御盤と呼ぶ）は、制御室床面にチャンネルベースを設定し、そのチャンネルベース上に設置されている。この中央制御盤への配線は、盤配置床面に設けられた開口部にて制御室の下部に設けられたケーブル処理室を経由して行われている。このケーブル処理室には、１プラント当り、約５０００本から８０００本ものケーブルが配線処理されている。
特開２００５−９７９２９号公報

原子力発電所などのプラントにおいては、プラントの運転年数の増加に伴い、最新制御システムの追加導入や長年の追加改造工事によって、中央制御室へ布設されるケーブルは増加している。また、不要となったケーブルを完全に撤去出来ないために、埋め殺しケーブルが蓄積している。この結果、ケーブル処理室内の配線は錯綜状態となっている。

しかし、ケーブル処理室のスペースは限られていて、また、ケーブル分離などの原子力発電所特有の制約により、ケーブルダクト（トレイ・シュート）や電線管といった新規の配線ルートの追加が出来ない。このため、ケーブル処理室内におけるケーブルの追加、または、ケーブル処理室から中央制御室への更なるケーブル追加工事は、非常に困難な状況にある。

そこで、本発明は、原子力発電所などのプラントの中央制御室に布設されるケーブルの量を削減することを目的とする。

上述の目的を解決するため、本発明は、発電所の中央制御室において、発電設備の制御を行うための中央制御盤と、貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けたチャンネルベースが設置され、建屋床との間にケーブル処理室が形成されるように、前記建屋床よりも上方に設けられた中央制御室躯体床と、前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成され、前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアが形成されるように、前記中央制御室躯体床よりも上方に設けられたアッセンブルエリア上部床とを備え、前記中央制御盤の扉は、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成されることを特徴とする。

また、本発明は、発電所内の建屋の内部であって建屋床の上部に設けられた、発電設備の制御を行うための中央制御盤が設置される発電所の中央制御室の配線方法において、貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けるためのチャンネルベースが設置された中央制御室躯体床を前記建屋床よりも上方に設け、前記中央制御室躯体床と前記建屋床との間にケーブル処理室を形成するケーブル処理室形成工程と、前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成されたアッセンブルエリア上部床を前記中央制御室躯体床よりも上方に設け、前記アッセンブルエリア上部床と前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアを形成するアッセンブルエリア形成工程と、前記中央制御盤の扉を、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成される上下に分割された扉に取り替える扉取替工程と、前記ケーブル処理室に前記中央制御室の外部と連結するケーブルを布設する工程と、前記アッセンブルエリアの内部に前記ケーブル取り出し開口から引き込み前記中央制御室の内部の機器を連結するケーブルを布設する工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、発電所内の建屋の内部であって建屋床の上部に設けられた、発電設備の制御を行うための中央制御盤が設置されていて、貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けるためのチャンネルベースが設置された中央制御室躯体床を前記建屋床よりも上方に設け、前記中央制御室躯体床と前記建屋床との間にケーブル処理室が形成されていて、前記ケーブル処理室に前記中央制御室の外部と連結するケーブルが布設されている、発電所の中央制御室の改造方法において、前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成されたアッセンブルエリア上部床を前記中央制御室躯体床よりも上方に設け、前記アッセンブルエリア上部床と前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアを形成するアッセンブルエリア形成工程と、前記中央制御盤の扉を、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成される上下に分割された扉に取り替える扉取替工程と、前記アッセンブルエリアの内部に前記ケーブル取り出し開口から引き込み前記中央制御室の内部の機器を連結するケーブルを布設する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、原子力発電所などのプラントの中央制御室に布設されるケーブルの量が削減される。

本発明に係る原子力発電所の中央制御室の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施の形態］
本発明に係る第１の実施の形態は、既存の中央制御室に改造を施して、アッセンブルエリアを形成し、そのアッセンブルエリアの内部にケーブルを布設するものである。

図２は、第１の実施の形態における改造前の中央制御室の床近傍の一部の断面図である。なお、布設されているケーブルは図示していない。

改造前の中央制御室は、たとえばコンクリートで囲まれた直方体の空間に位置している。この直方体の底面を建屋床５３と呼ぶこととする。この建屋床５３の上方には、中央制御室躯体床２２が水平に広がっていて、建屋床５３と中央制御室躯体床２２の間にはケーブル処理室５１と呼ばれる空間が形成されている。

中央制御室躯体床２２には、上下に貫通する開口部３が形成されていて、開口部３を覆うようにチャンネルベース２が取り付けられている。チャンネルベース２の上部には、中央制御盤１がボルト固定されている。

開口部３の下部には、ケーブルシュート７，８，１２が取り付けられていて、ケーブルシュート７，８，１２の近傍にケーブルトレイ４，５，６，１０が配設されている。

中央制御盤１に接続されるケーブルは、チャンネルベース２および開口部３を介して配線されている。これらのケーブルは、ケーブル処理室５１の内部に配設されたケーブルトレイ４，５，６，１０およびケーブルシュート７，８，１２に布設される。

中央制御盤１に接続されるケーブルとしては、プラントに設けられた常用系統を制御するための制御信号を伝える常用系制御ケーブル、および、その常用系統に設けられたセンサなどで測定された計測信号を伝える常用系計測ケーブルがある。また、各非常用系統を制御するための制御信号を伝える非常用系制御ケーブル、および、その非常用系統に設けられたセンサ等で測定された計測信号を伝える非常用系計測ケーブルなども中央制御盤１に接続されている。

非常用系統は、プラントが異常になった時にプラントの安全性を保つために作動する重要な系統であり、一般系の常用系制御ケーブルおよび常用系計測ケーブルと非常用系統の安全系の非常用系制御ケーブルおよび非常用系計測ケーブルは、混在される事なく布設する必要がある。

このためケーブル処理室５１には、複数の非常用系統の一つである第１の安全系（安全系Ｉ）の制御ケーブルルートとして、第１の安全系制御ケーブルシュート１２および第１の安全系制御ケーブルトレイ１０が配設されている。同様に、複数の非常用系統の一つである第２の安全系（安全系II）の制御ケーブルルートとして、第２の安全系制御ケーブルシュート８および第２の安全系制御ケーブルトレイ５が配設されている。

また、安全系の制御ケーブルルートと分離された一般系の制御ケーブルルートとして、一般系制御・計測ケーブルシュート７、一般系制御ケーブルトレイ４、および、一般系計測ケーブルトレイ６が配設されている。なお、一般系制御・計測ケーブルシュート７の内部は、セパレータ（図示せず）によって分離されていて、分離された空間に制御ケーブルおよび計測ケーブルが独立して布設されている。

従来、ケーブル処理室５１の内部には、約５０００本から８０００本のケーブルが布設されていて、この内の約２５％に相当するケーブルが、ケーブル処理室５１の上部に設置されている複数の中央制御盤１の間の取合いケーブルである。

そこで、ケーブル処理室５１の上方に、中央制御盤１間の取合いケーブルの配線スペースが形成されるように、中央制御室を改造する。

図１は、第１の実施の形態における改造後の中央制御室の床近傍の一部の断面図である。

この改造では、中央制御室躯体床２２の上方の数１０ｃｍ高い位置に、水平に広がるアッセンブルエリア上部床５４を新たに設置し、中央制御室躯体床２２とアッセンブルエリア上部床５４の間にアッセンブルエリア２３を形成する。複数の中央制御盤１の据付位置は変更せず、中央制御盤１はチャンネルベース２に固定したままとする。このため、アッセンブルエリア上部床５４には、中央制御盤１が設置されている場所には貫通部が設けられている。

アッセンブルエリア上部床５４を設置することにより、中央制御盤１の扉はアッセンブルエリア上部床５４と干渉することとなる。そこで、中央制御盤１に取り付けられていた扉は、上下に分割した２つの扉と取り替える。これら２つの扉のうち上側の扉を中央制御盤上部側分割扉２５、下側の扉を中央制御盤下部側分割扉２６とそれぞれ呼ぶ。

アッセンブルエリア上部床５４よりも上方に位置する中央制御盤上部側分割扉２５は、アッセンブルエリア上部床５４に干渉せずに開閉可能で、従来通りメンテナンスなどに使用する扉として用いる。

中央制御盤下部側分割扉２６には、アッセンブルエリア２３から中央制御盤１へケーブルを引込めるように、ケーブル取出し開口２７が形成されている。また、アッセンブルエリア２３の内部の中央制御盤１で挟まれる空間の一部を、安全系配線エリア２８としている。安全系配線エリア２８の外部のアッセンブルエリア２３の空間を一般系配線エリア２９としている。安全系配線エリア２８には、複数の特殊ケーブルダクト３０が配設されている。この特殊ケーブルダクト３０の内部に、中央制御盤１の間の取合いケーブルを布設する。

図３は、第１の実施の形態における改造後の中央制御室を、アッセンブルエリア上部床５４をはずした状態で見た平面図である。

上述の通り、中央制御室には複数の中央制御盤１が配設されていて、アッセンブルエリア２３は安全系配線エリア２８および一般系配線エリア２９に区分されている。安全系配線エリア２８および一般系配線エリア２９は、それぞれに独立してケーブルを布設できるように区分すればよい。本実施の形態では、中央制御盤１で挟まれる複数の空間を交互に、安全系配線エリア２８および一般系配線エリア２９として割り当てている。

安全系配線エリア２８には、特殊ケーブルダクト３０が配設されていて、この特殊ケーブルダクト３０内に中央制御盤１の間の取合いケーブルの内、安全系のケーブルが布設される。特殊ケーブルダクト３０は、特殊ケーブルダクト本体、特殊ケーブルダクトカバー、特殊ケーブルダクト閉止用カバー、特殊ケーブルダクト両方向分岐パーツ、特殊ケーブルダクト一方向分岐パーツなどにより構成されている。

図４は、第１の実施の形態の特殊ケーブルダクト本体３５、特殊ケーブルダクトカバー３２、および、特殊ケーブルダクト閉止用カバー３４の展開斜視図である。図５は、第１の実施の形態の特殊ケーブルダクトカバー３２、特殊ケーブルダクト両方向分岐パーツ３３ａ、および、特殊ケーブルダクト一方向分岐パーツ３３ｂの展開斜視図である。

特殊ケーブルダクト本体３５は、底面３５ａおよび底面３５ａの両側から上方に延びる２つの側面３５ｂを有し、その両端および上面は開放されている。また、特殊ケーブルダクト本体３５の上面には、特殊ケーブルダクトカバー３２を取り付けられるように、側面３５ｂの上端が内側に曲げられて支持部３５ｃが形成されている。

特殊ケーブダクトカバー３２には、一定間隔で、正方形の開口３２ａが形成されている。この開口３２ａには、特殊ケーブダクト両方向分岐パーツ３３ａまたは特殊ケーブルダクト一方向分岐パーツ３３ｂが取り付けられ、特殊ケーブルダクト３０は分岐される。これらの分岐パーツが取り付けられない開口３２ａは、特殊ケーブルダクト閉止カバー３４によって塞がれる。

また、安全系配線エリア２８の内部で、非常用系統である第１の安全系および第２の安全系のケーブルを分離して布設するため、互いに独立した２つの特殊ケーブルダクト３０が配設されている。つまり、これら２つの特殊ケーブルダクト３０のうち一方は、第１の安全系の制御ケーブルルートとして用い、他方は第２の安全系の制御ケーブルルートとして用いることにより、第１の安全系と第２の安全系のケーブルは分離される。なお、一般系のケーブルは、一般系配線エリア２９に布設することにより、安全系のケーブルと分離して布設される。

このように、本実施の形態では、既存の中央制御室躯体床２２より数１０ｃｍ高い位置へアッセンブルエリア上部床５４を設けてアッセンブルエリア２３を形成し、中央制御盤１同士の取合いケーブルの配線スペースとして利用している。このため、ケーブル処理室５１内の配線は、中央制御盤と現場制御盤や現場機器との取合いケーブルのみを布設すれば良く、従来ケーブル処理室５１内にて処理されていた中央制御盤間同士の取合いケーブルを排除することができる。

つまり、ケーブル処理室５１内に布設されていた約５０００本から８０００本のケーブルの内、約２５％に相当する中央制御盤１の間の取合いケーブルを配線し直すことにより、中央制御盤１間の取合いケーブルはケーブル処理室を引き廻す必要がなくなる。このため、ケーブル処理室５１内の錯綜状態が解消される。また、アッセンブルエリア２３内で、中央制御盤１間の取合いケーブルの配線処理が可能となり、ケーブル長が削減される。さらに、ケーブル処理室５１内を経由して配線する場合に必要であった足場設定などの付帯作業の低減により、ケーブル布設作業の大幅な工数削減が図れる。

また、アッセンブルエリア２３を一般系配線エリア２９と安全系配線エリア２８に区分していること、および、複数の特殊ケーブルダクト３０を配設することにより、中央制御室のアッセンブルエリア２３内に、原子力施設に特有の要求事項であるケーブル分離を考慮して、配線をすることができる。

［第２の実施の形態］
本発明に係る第２の実施の形態は、第１の実施の形態で用いる特殊ケーブルダクトの代わりに、電線管および処理ボックスを用いるものである。

本発明に係る第２の実施の形態の中央制御室においても、第１の実施の形態と同様に既存の中央制御室に改造を施して、アッセンブルエリアを形成し、そのアッセンブルエリアの内部にケーブルを布設する。第１の実施の形態では、アッセンブルエリア内に配設した特殊ケーブルダクトに安全系のケーブルを布設するが、第２の実施の形態では、電線管および処理ボックスを用いてケーブルを布設する。

図６は、第２の実施の形態における改造後の中央制御室を、アッセンブルエリア上部床５４をはずした状態で見た平面図である。

アッセンブルエリア内の安全系配線エリア２８には、電線管４２が配設される。電線管４２の途中には、ケーブルルートの分岐が必要な位置およびケーブルルートが曲がる位置に処理ボックス４４が取り付けられている。電線管４２および処理ボックス４４によって、ケーブルルートが形成されている。

安全系配線エリア２８の内部には、非常用系統である第１の安全系および第２の安全系のケーブルを分離して布設するため、互いに独立した２つのケーブルルートが設けられている。つまり、これら２つのケーブルルートのうち一方は、第１の安全系の制御ケーブルルートとして用い、他方は第２の安全系の制御ケーブルルートとして用いることにより、第１の安全系と第２の安全系のケーブルは分離される。なお、一般系のケーブルは、一般系配線エリア２９に布設することにより、安全系のケーブルと分離して布設される。

第２の実施の形態においても、特殊ケーブルダクトの代わりに電線管４２および処理ボックス４４を用いることにより、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。たとえば、第１の安全系のケーブルルートとして特殊ケーブルダクトを用いて、第２の安全系のケーブルルートとして電線管および処理ボックスを用いてもよい。一般系のケーブルルートを、特殊ケーブルダクトや、電線管および処理ボックスを用いて形成することもできる。

また、改造前からケーブル処理室５１に布設済みのケーブルの一部はそのまま流用してもよい。ケーブル処理室５１に布設済みのケーブルで不要となったものは撤去してもよいし、そのまま放置しても構わない。

新規に中央制御室を作る場合にも、上述の各実施の形態のように、アッセンブルエリア上部床を設置し、特殊ケーブルダクトなどでケーブルルートを形成することにより、上述の各実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、原子力発電所だけでなく、火力発電所などの他の形式の発電所にも適用可能である。

本発明に係る第１の実施の形態における改造後の中央制御室の床近傍の一部の断面図。 本発明に係る第１の実施の形態における改造前の中央制御室の床近傍の一部の断面図。 本発明に係る第１の実施の形態における改造後の中央制御室を、アッセンブルエリア上部床をはずした状態で見た平面図。 本発明に係る第１の実施の形態の特殊ケーブルダクト本体、特殊ケーブルダクトカバー、および、特殊ケーブルダクト閉止用カバーの展開斜視図。 本発明に係る第１の実施の形態の特殊ケーブルダクトカバー、特殊ケーブルダクト両方向分岐パーツ、および、特殊ケーブルダクト一方向分岐パーツの展開斜視図。 本発明に係る第２の実施の形態における改造後の中央制御室を、アッセンブルエリア上部床をはずした状態で見た平面図。

符号の説明

１…中央制御盤、２…チャンネルベース、３…開口部、４…一般系制御ケーブルトレイ、５…第２の安全系制御ケーブルトレイ、６…一般系計測ケーブルトレイ、１０…第１の安全系制御ケーブルトレイ、７…一般系制御・計測ケーブルシュート、８…第２の安全系制御ケーブルシュート、１２…第１の安全系制御ケーブルシュート、２２…中央制御室躯体床、２３…アッセンブルエリア、２５…中央制御盤上部側分割扉、２６…中央制御盤下部側分割扉、２７…ケーブル取出し開口、２８…安全系配線エリア、２９…一般系配線エリア、３０…特殊ケーブルダクト、３２…特殊ケーブルダクトカバー、３２ａ…開口、３３ａ…特殊ケーブルダクト両方向分岐パーツ、３３ｂ…特殊ケーブルダクト一方向分岐パーツ、３４…特殊ケーブルダクト閉止用カバー、３５…特殊ケーブルダクト本体、４２…電線管、４４…処理ボックス、５１…ケーブル処理室、５３…建屋床、５４…アッセンブルエリア上部床

Claims (7)

1. 発電設備の制御を行うための中央制御盤と、
   貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けたチャンネルベースが設置され、建屋床との間にケーブル処理室が形成されるように、前記建屋床よりも上方に設けられた中央制御室躯体床と、
   前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成され、前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアが形成されるように、前記中央制御室躯体床よりも上方に設けられたアッセンブルエリア上部床とを備え、
   前記中央制御盤の扉は、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成されることを特徴とする発電所の中央制御室。
2. 前記アッセンブルエリアは、前記ケーブルのうち非常用系統のケーブルを布設する空間と前記ケーブルのうち前記非常用系統以外のケーブルを布設する空間が区分されていることを特徴とする請求項１記載の発電所の中央制御室。
3. 前記アッセンブルエリアには、前記ケーブルのうち特定の系統のケーブルを他の系統のケーブルと分離するためのケーブル分離手段が配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項記載の発電所の中央制御室。
4. 前記ケーブル分離手段はダクトであることを特徴とする請求項３記載の発電所の中央制御室。
5. 前記ケーブル分離手段は電線管および処理ボックスであることを特徴とする請求項３記載の発電所の中央制御室。
6. 発電所内の建屋の内部であって建屋床の上部に設けられた、発電設備の制御を行うための中央制御盤が設置される発電所の中央制御室の配線方法において、
   貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けるためのチャンネルベースが設置された中央制御室躯体床を前記建屋床よりも上方に設け、前記中央制御室躯体床と前記建屋床との間にケーブル処理室を形成するケーブル処理室形成工程と、
   前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成されたアッセンブルエリア上部床を前記中央制御室躯体床よりも上方に設け、前記アッセンブルエリア上部床と前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアを形成するアッセンブルエリア形成工程と、
   前記中央制御盤の扉を、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成される上下に分割された扉に取り替える扉取替工程と、
   前記ケーブル処理室に前記中央制御室の外部と連結するケーブルを布設する工程と、
   前記アッセンブルエリアの内部に前記ケーブル取り出し開口から引き込み前記中央制御室の内部の機器を連結するケーブルを布設する工程と、
   を有することを特徴とする発電所の中央制御室の配線方法。
7. 発電所内の建屋の内部であって建屋床の上部に設けられた、発電設備の制御を行うための中央制御盤が設置されていて、貫通する開口部が形成され、前記開口部の上部に前記中央制御盤を取り付けるためのチャンネルベースが設置された中央制御室躯体床を前記建屋床よりも上方に設け、前記中央制御室躯体床と前記建屋床との間にケーブル処理室が形成されていて、前記ケーブル処理室に前記中央制御室の外部と連結するケーブルが布設されている、発電所の中央制御室の改造方法において、
   前記チャンネルベースの上方に前記中央制御盤を配置するための貫通部が形成されたアッセンブルエリア上部床を前記中央制御室躯体床よりも上方に設け、前記アッセンブルエリア上部床と前記中央制御室躯体床との間にケーブルを布設できる空間であるアッセンブルエリアを形成するアッセンブルエリア形成工程と、
   前記中央制御盤の扉を、前記アッセンブルエリア上部床に干渉せずに開閉可能な中央制御盤上部側分割扉と、前記アッセンブルエリアに連絡するケーブル取り出し開口が形成された中央制御盤下部側分割扉とから構成される上下に分割された扉に取り替える扉取替工程と、
   前記アッセンブルエリアの内部に前記ケーブル取り出し開口から引き込み前記中央制御室の内部の機器を連結するケーブルを布設する工程と、
   を有することを特徴とする発電所の中央制御室の改造方法。

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