JP5864270B2 - Nuclear plant temperature measurement system and nuclear plant instrumentation system - Google Patents

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Description

本発明は、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムに関する。   The present invention relates to an instrumentation system that detects a state quantity of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant.

原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムとして、圧力容器壁の温度を計測する温度計測、制御棒の位置を検出する制御棒位置検出系等があり、最近では、特許文献１には圧力容器外から超音波を利用した水位計測が考えられている。原子力プラントの過酷事故として燃料破損が考えられる。燃料破損が発生した場合に、原子炉の冷却機能が万一働かなくなるとメルトダウンが発生する可能性がある。この場合には、圧力容器が高温になり、結果として格納容器内側も高温になる。さらにメルトダウンの進展によっては高温の水蒸気が格納容器内側に充満することが考えられる。このような状態において、格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムに影響を及ぼすことが考えられる。   As an instrumentation system that detects the state quantity of the target location inside the containment vessel of a nuclear power plant, there are temperature measurement that measures the temperature of the pressure vessel wall, control rod position detection system that detects the position of the control rod, etc. Patent Document 1 considers water level measurement using ultrasonic waves from outside the pressure vessel. Fuel damage can be considered as a severe accident in a nuclear power plant. In the event of a fuel failure, meltdown may occur if the reactor cooling function fails. In this case, the pressure vessel becomes high temperature, and as a result, the inside of the containment vessel also becomes high temperature. Furthermore, depending on the progress of the meltdown, it is conceivable that high-temperature steam fills the inside of the containment vessel. In such a state, it is conceivable to affect the instrumentation system that detects the state quantity of the target location inside the containment vessel.

特開２０１１−１８００５２号公報JP 2011-180052 A

格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムにどのような影響を及ぼすかを実験により評価することにした。実験にあたっては原子力プラントで多数設置されている熱電対温度計測システムを対象とした。熱電対温度計測システムを構成する要素である、シース熱電対、端子台、熱電対補償導線について、端子台にシース熱電対と熱電対補償導線を接続し、これらを電気炉に入れて６００℃までの加熱試験、を実施した。実験により、以下の点が新たに分かった。端子台の絶縁物はポリカーボネートであり、耐熱性・難燃性の点で優れているものの、融点が約２６０℃であり、これ以上の温度で溶けることが分かった。さらにこのポリカーボネートが溶けることで、端子台のポリカーボネートで分離されていた金属端子が接触することが新たに分かった。さらに金属板に上記端子台が設置される場合には、異種素線が金属板接触（短絡）して等価的に異種素線が接触したりすることが分かった。この結果、本来なら熱電対の異種の素線の接点部（例えば、コンスタンタンと銅）の温度を計測するが、端子台の金属端子が接触することでこの接触位置での温度を計測してしまうことが分かった。また、熱電対補償導線の絶縁物がビニールやガラスで構成されることが一般的であり、熱電対補償導線の絶縁物が溶けると共に熱電対補償導線の異種素線が短絡してしまうという問題が発生することがわかった。熱電対補償導線は格納容器の内側及び外側で使用されるが、上記の異常時には格納容器の内側に設置した熱電対補償導線が短絡して正しい温度を計測することができなくなることも新たに分かった。さらに、シース熱電対に熱電対補償導線を接続したものが格納容器内でも使用されるが、シース熱電対と熱電対補償導線とをロウ付けで接続する部分にアダプタが設けられており、アダプタ内には絶縁物としてエポキシ樹脂が充填されている。加熱試験の結果、アダプタ内で異種素線の一方が断線して開放になったり、他方の素線に接触したりすることが放射線透過検査の結果で分かった。図１２にアダプタ内の構造を示す。シース熱電対４１と熱電対補償導線１１１の素線はアダプタ４６の内側で接続され、エポキシ樹脂４６１により素線４３、４４の絶縁を図っている。例えばＴ型熱電対であれば、素線４３はコンスタンタンであり、素線４４が銅である。数百℃の高温（約２００〜３００℃）になることで、図１３のように、エポキシ樹脂４６１の熱膨張により素線に引っ張り応力が発生し、エポキシ樹脂の熱分解、体積膨張、炭酸水素系ガス４６２の発生により、素線断線に至ったり、図１４のように素線短絡（銅４４が断線しコンスタンタン４３に接触）が発生したりする。素線短絡が発生するとこの短絡が発生した場所での温度を計測してしまうという問題が発生する。   We decided to evaluate experimentally how it affects the instrumentation system that detects the state quantity of the target location inside the containment vessel. In the experiment, we focused on the thermocouple temperature measurement system installed at many nuclear power plants. For the sheath thermocouple, terminal block, and thermocouple compensating conductor, which are the components of the thermocouple temperature measurement system, connect the sheath thermocouple and thermocouple compensating conductor to the terminal block, and place them in an electric furnace up to 600 ° C. The heating test was conducted. The following points were newly found through experiments. The insulator of the terminal block is polycarbonate, which is excellent in heat resistance and flame retardancy, but has a melting point of about 260 ° C. and was found to melt at a temperature higher than this. Furthermore, it has been newly found that the metal terminals separated by the polycarbonate of the terminal block come into contact with each other by melting the polycarbonate. Furthermore, when the above-mentioned terminal block is installed on a metal plate, it has been found that the dissimilar strands come into contact with the metal plate (short circuit) and the dissimilar strands are equivalently contacted. As a result, the temperature of the contact part (for example, constantan and copper) of the different types of strands of the thermocouple is measured, but the temperature at this contact position is measured when the metal terminal of the terminal block comes into contact. I understood that. In addition, it is common that the insulator of the thermocouple compensating conductor is made of vinyl or glass, and the insulator of the thermocouple compensating conductor is melted and the dissimilar strands of the thermocouple compensating conductor are short-circuited. It was found to occur. The thermocouple compensating lead wire is used inside and outside the containment vessel, but it is newly found that the thermocouple compensating lead wire installed inside the containment vessel is short-circuited and the correct temperature cannot be measured in the case of the above abnormality. It was. In addition, a thermocouple compensating conductor connected to a sheath thermocouple is also used in the containment vessel, but an adapter is provided at the portion where the sheath thermocouple and the thermocouple compensating conductor are connected by brazing. Is filled with an epoxy resin as an insulator. As a result of the heating test, it was found from the result of the radiographic inspection that one of the different kinds of strands in the adapter was disconnected and opened, or the other strand was in contact with the other. FIG. 12 shows the structure inside the adapter. The strands of the sheath thermocouple 41 and the thermocouple compensating conductor 111 are connected inside the adapter 46, and the strands 43 and 44 are insulated by the epoxy resin 461. For example, in the case of a T-type thermocouple, the wire 43 is constantan and the wire 44 is copper. By becoming a high temperature of several hundred degrees Celsius (about 200 to 300 degrees Celsius), as shown in FIG. 13, tensile stress is generated in the strands due to the thermal expansion of the epoxy resin 461, and the thermal decomposition, volume expansion, hydrogen carbonate of the epoxy resin Generation | occurrence | production of the system gas 462 leads to a broken wire, or a shorted wire (copper 44 is broken and contacts the constantan 43) as shown in FIG. When a wire short-circuit occurs, there is a problem that the temperature at the location where this short-circuit occurs is measured.

上記は熱電対温度計測システムを対象に電気炉を用いてシース熱電対、端子台、熱電対補償導線の加熱試験をした結果であるが、本質は、原子力プラントで使用される端子台は、その絶縁物がポリカーボネ−トとなっていることが大半であり、２６０℃以上になると絶縁物が溶けて端子台の金属端子が接触してしまう問題がある。さらにケーブルの絶縁物がビニールやガラス繊維になっていることが多く、高温化でこれら絶縁物が溶けてケーブルの素線が接触・断線してしまう問題がある。   The above is the result of a heating test of a sheathed thermocouple, terminal block, and thermocouple compensating conductor using an electric furnace for a thermocouple temperature measurement system, but the essence of the terminal block used in a nuclear power plant is its In most cases, the insulator is polycarbonate, and when the temperature exceeds 260 ° C., there is a problem that the insulator melts and the metal terminals of the terminal block come into contact. In addition, the insulation of the cable is often made of vinyl or glass fiber, and there is a problem that the insulation of the cable melts at a high temperature and the wire of the cable is contacted or disconnected.

本発明の目的は、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムにおいて、原子力プラントに過酷事故が発生しても、これらに影響を受けない堅牢な計装システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a robust instrumentation system that detects the state quantity of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, and is not affected by severe accidents in the nuclear power plant. There is to do.

原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブル、シース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブル間にアダプタが設置され、該アダプタはアダプタ内部でシース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から熱電対補償導線を介して温度計測器に接続されることを特徴とする。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation A first metal sheath which is protected by a sheath having an outer diameter smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and which contains the same thermocouple strand as described above and is filled with an inorganic insulator for insulation. An inorganic insulation cable, an adapter is installed between the sheathed thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable, and the adapter is connected to the sheath thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable inside the adapter, and is insulated. The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to a ceramic terminal block which is filled with an insulator and is installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the electrical penetration module of the container and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block, and A second metal sheath inorganic insulation cable is connected to a terminal block installed in a terminal box installed in the terminal box, and the terminal block is connected to a temperature measuring instrument via a thermocouple compensating lead wire.

さらに、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出するセンサ、該センサの出力信号線が金属のシース内に素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から信号線を介して計器あるいは信号処理装置に接続されることを特徴とする。   Further, a sensor for detecting a state quantity of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, a first output signal line of the sensor is embedded in a metal sheath, and is filled with an inorganic insulator for insulation. The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to the ceramic terminal block installed inside the waterproof terminal box installed inside the containment vessel, and is connected to the metal sheath inorganic insulation cable. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the module and is the same as the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block and is installed outside the storage container. A second metal sheath inorganic insulated cable is connected to the terminal block installed in the terminal box, and the terminal block is connected to the terminal block via a signal line. Alternatively, characterized in that it is connected to the signal processor.

さらに、電気ペネトレーションモジュールは、スリーブを貫通する第２の金属シース無機絶縁ケーブルがスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする。   Furthermore, the electric penetration module is characterized in that the second metal sheath inorganic insulated cable passing through the sleeve is fixed by seal-type joints at both ends of the sleeve.

さらに、防水端子ボックスは、防水端子ボックス内のセラミック端子台に接続される第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルが防水端子ボックスにシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする。   Further, the waterproof terminal box is configured such that the first metal sheath inorganic insulation cable and the second metal sheath inorganic insulation cable connected to the ceramic terminal block in the waterproof terminal box are fixed to the waterproof terminal box by a seal-type joint. Features.

本発明の原子力プラント温度計測システムは、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブル、シース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブル間にアダプタが設置され、該アダプタはアダプタ内部でシース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から熱電対補償導線を介して温度計測器に接続しているために、格納容器内の温度が数百℃になったり、高温の蒸気が充満したりしても、従来システムで発生した格納容器に設置される端子台の金属端子が短絡（接触）することがなく、さらに熱電対から電気ペネトレーションモジュールまでの計測線は金属シースで保護され、金属シース内の計測線（素線）は無機質絶縁物（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））で絶縁されているために、金属シース内に高温蒸気が入り込むこともなく、素線が断線したり、異種素線が接触したり、これらが金属シールに接触（短絡）して等価的に異種素線が接触したりすることもない。 A nuclear power plant temperature measurement system according to the present invention includes a sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, and the sheathed thermocouple includes a different type of thermocouple element in a metal sheath and is insulated. An inorganic insulator that is protected by a sheath having an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and that contains the same thermocouple strand as that described above and that is insulated An adapter is installed between the first metal sheath inorganic insulated cable, the sheath thermocouple, and the first metal sheath inorganic insulated cable that is filled with an object, and the adapter is disposed inside the adapter with the sheath thermocouple and the first metal sheath inorganic insulated cable. A ceramic terminal block, which is connected to a cable and filled with an inorganic insulator for insulation, is installed in a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A metal sheath inorganic insulated cable is connected, attached to the electrical penetration module of the containment vessel, and a second metal sheath inorganic insulated cable identical to the metal sheath inorganic insulated cable is the ceramic terminal block with the first metal sheath inorganic insulated cable. A second metal sheath inorganic insulated cable is connected to a terminal block that is connected to an insulated cable and installed in a terminal box installed outside the containment vessel, and a temperature measuring instrument is connected to the terminal block via a thermocouple compensating lead wire. Therefore, even if the temperature inside the containment vessel reaches several hundred degrees Celsius, or when high-temperature steam is filled, the metal terminal of the terminal block installed in the containment vessel that was generated in the conventional system is short-circuited. The measurement line from the thermocouple to the electric penetration module is protected by a metal sheath without any contact, and the measurement line in the metal sheath Wire) the inorganic insulator (e.g., alumina (Al 2 O 3) because they are insulated by or magnesia (MgO)), without even entering the high-temperature steam in a metal sheath, or broken strands, There is no contact between dissimilar strands, or contact (short circuit) of the metal seals, and equivalent dissimilar strands do not contact each other.

さらに、本発明の原子力プラント計装システム（温度計測システム以外に超音波を利用して炉水位を計測する炉水位計測システム、制御棒の位置を検出する制御棒位置検出システムなど）は、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出するセンサ、該センサの出力信号線が金属のシース内に素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から信号線を介して計器あるいは信号処理装置に接続しているために、格納容器内の温度が数百℃になったり、高温の蒸気が充満したりしても、従来システムで発生した格納容器に設置される端子台の金属端子が短絡（接触）することがなく、さらに熱電対から電気ペネトレーションモジュールまでの計測線は金属シースで保護され、金属シース内の計測線（素線）は無機質絶縁物（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））で絶縁されているために、金属シース内に高温蒸気が入り込むこともなく、素線が断線したり、異種素線が接触したり、これらが金属シールに接触（短絡）して等価的に異種素線が接触したりすることもない。苛酷事故環境になっても格納容器内の温度測定箇所（例えば圧力容器壁温度）の温度を連続して監視することが可能になる。 Furthermore, the nuclear power plant instrumentation system of the present invention (furnace water level measurement system for measuring the reactor water level using ultrasonic waves in addition to the temperature measurement system, control rod position detection system for detecting the position of the control rod, etc.) A sensor for detecting a state quantity of a target location inside the containment container, a first metal sheath inorganic in which an output signal line of the sensor has a wire incorporated in a metal sheath and is filled with an inorganic insulator for insulation The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to the ceramic terminal block installed inside the waterproof terminal box installed inside the containment vessel and connected to the insulated cable, and is attached to the electrical penetration module of the containment vessel. And a second metal sheath inorganic insulation cable identical to the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath at the ceramic terminal block. A second metal sheath inorganic insulation cable is connected to a terminal block installed in a terminal box installed outside the containment vessel and connected to the inorganic insulation cable. Even if the temperature in the containment vessel reaches several hundred degrees Celsius or is filled with high-temperature steam because it is connected to the processing equipment, the metal terminal of the terminal block installed in the containment vessel that was generated in the conventional system Is not short-circuited (contacted), and the measurement line from the thermocouple to the electric penetration module is protected by a metal sheath, and the measurement line (element wire) in the metal sheath is an inorganic insulator (for example, alumina (Al 2 O because it is insulated by 3) or magnesia (MgO)), without even entering the high-temperature steam in a metal sheath, or broken strands, or contact heterologous strands, these Genus seal contact (short circuit) and nor or contact equivalently heterologous strands with. Even in a severe accident environment, it becomes possible to continuously monitor the temperature at a temperature measurement location (for example, pressure vessel wall temperature) in the containment vessel.

さらに、電気ペネトレーションモジュールは、スリーブを貫通する第２の金属シース無機絶縁ケーブルがスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定されることを特徴としており、第２の金属シース無機絶縁ケーブルの電気的な特性が劣化した場合には、電気ペネトレーションモジュール全体を交換するのではなく、第２の金属シース無機絶縁ケーブルを交換することが可能である。   Further, the electric penetration module is characterized in that the second metal sheath inorganic insulated cable penetrating the sleeve is fixed by seal-type joints at both ends of the sleeve. When the characteristics deteriorate, it is possible to replace the second metal sheath inorganic insulated cable instead of replacing the entire electric penetration module.

また、防水端子ボックスは、防水端子ボックス内のセラミック端子台に接続される第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルが防水端子ボックスにシール形ジョイントにより固定されることにより、電気ペネトレーションモジュールと防水端子ボックスを一体構成とすることがなく、容易に第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルの防水端子ボックスへの挿抜が可能であるため、該防水端子ボックス内で容易に第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルの接続・取り外し作業ができるようになる。   The waterproof terminal box has a first metal sheath inorganic insulation cable and a second metal sheath inorganic insulation cable connected to a ceramic terminal block in the waterproof terminal box fixed to the waterproof terminal box by a seal-type joint. The electric penetration module and the waterproof terminal box are not integrated, and the first metal sheath inorganic insulated cable and the second metal sheath inorganic insulated cable can be easily inserted into and removed from the waterproof terminal box. The first metal sheath inorganic insulated cable and the second metal sheath inorganic insulated cable can be easily connected and detached in the waterproof terminal box.

本発明の第一の実施形態である原子力プラント温度計測システムの一構成図である。1 is a configuration diagram of a nuclear power plant temperature measurement system according to a first embodiment of the present invention. シース熱電対４と第１の金属シース無機絶縁ケーブル５の接続構成を示した図である。It is the figure which showed the connection structure of the sheath thermocouple 4 and the 1st metal sheath inorganic insulation cable 5. FIG. 防水端子ボックスの構成図である。It is a block diagram of a waterproof terminal box. 防水端子ボックス内に設置されるセラミック端子台と第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルの接続構成を示した図である。It is the figure which showed the connection structure of the ceramic terminal block installed in a waterproof terminal box, the 1st metal sheath inorganic insulation cable, and the 2nd metal sheath inorganic insulation cable. 電気ペネトレーションモジュールの一構成図である。It is one block diagram of an electric penetration module. 端子ボックスの一構成図である。It is one block diagram of a terminal box. 本発明の第二の実施形態である原子力プラント温度計測システムの一構成図である。It is one block diagram of the nuclear power plant temperature measurement system which is 2nd embodiment of this invention. シース熱電対４の一構成図である。2 is a configuration diagram of a sheathed thermocouple 4. FIG. 本発明の第三の実施形態である原子力プラント炉水位計測システムの一構成図である。It is a block diagram of the nuclear power plant reactor water level measurement system which is 3rd embodiment of this invention. 超音波送受信器１５、アダプタ２７、シース熱電対４、第１の金属シース無機絶縁ケーブル１６の接続構成を示した図である。It is the figure which showed the connection structure of the ultrasonic transmitter / receiver 15, the adapter 27, the sheath thermocouple 4, and the 1st metal sheath inorganic insulation cable 16. FIG. 本発明の第四の実施形態である原子力プラント制御棒位置検出システムの一構成図である。It is a block diagram of the nuclear power plant control rod position detection system which is the fourth embodiment of the present invention. 従来のアダプタ４６内の構造を示す。The structure in the conventional adapter 46 is shown. 従来のアダプタ４６内の素線が断線する状況を示した図。The figure which showed the condition where the strand in the conventional adapter 46 was disconnected. 従来のアダプタ４６内の素線が接触する状況を示した図。The figure which showed the condition where the strand in the conventional adapter 46 contacts.

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施形態である原子力プラント温度計測システムの一構成図である。原子力プラント温度計測システムは、シース熱電対４，７、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５，８、防水端子ボックス６、電気ペネトレーションモジュール９、端子ボックス１０、熱電対補償導線１１，１２、温度計測器１３からなる。原子力プラントの格納容器１は、コンクリート壁２で覆われており、圧力容器３は格納容器１内に設置される。電気ペネトレーションモジュール９は格納容器１及びコンクリート壁２を貫通するように設置される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a nuclear power plant temperature measurement system according to a first embodiment of the present invention. The nuclear power plant temperature measurement system includes sheath thermocouples 4 and 7, first metal sheath inorganic insulated cables 5 and 8, waterproof terminal box 6, electric penetration module 9, terminal box 10, thermocouple compensating conductors 11 and 12, temperature measurement. It consists of a container 13. The containment vessel 1 of the nuclear power plant is covered with a concrete wall 2, and the pressure vessel 3 is installed in the containment vessel 1. The electric penetration module 9 is installed so as to penetrate the containment vessel 1 and the concrete wall 2.

シース熱電対４と第１の金属シース無機絶縁ケーブル５を代表にこれらの関係を図２に示す。シース熱電対４はアダプタ４６を備え、アダプタ４６でシース熱電対４の素線と第１の金属シース無機絶縁ケーブル５の素線が例えばロウ付けで接続される。アダプタ４６内は無機質絶縁物（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））で絶縁されている。例えば、シース熱電対４はＴ型熱電対の場合、素線４３はコンスタンタンであり、素線４４が銅である。接点４２にて素線４３（コンスタンタン）と素線４４（銅）が溶接されておりここで測定温度に対する起電力が発生する。第１の金属シース無機絶縁ケーブル５も素線５３はコンスタンタンであり、素線５５が銅となる。シース熱電対４と第１の金属シース無機絶縁ケーブル５とも内部に無機質絶縁物４５，５２（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））を充填して素線４３と４４間、５３と５５間、及び金属シース４１，５１に素線が接触しないようにしている。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ）の融点は２０００℃以上である。金属シースで密閉しているために、格納容器内の温度が数百℃になったり、高温の蒸気が充満したりしても、素線４３と４４間、５３と５５間が接触（短絡）したり、これらが断線することはない。またこれらの素線が金属シース４１，５１に接触（短絡）することもない。さらに、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５の外径はシース熱電対４より小さくしており、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５を敷設する際の可とう性を確保して敷設しやすくしている。一方、シース熱電対４の外径は第１の金属シース無機絶縁ケーブル５より大きくなっており、可とう性が少なく、シース熱電対４を測定対象に固定した時に、シース熱電対４が固定位置からずれたりしないようにしている。 The relationship between the sheath thermocouple 4 and the first metal sheath inorganic insulated cable 5 is shown in FIG. The sheath thermocouple 4 includes an adapter 46, and the strand of the sheath thermocouple 4 and the strand of the first metal sheath inorganic insulated cable 5 are connected by the adapter 46 by brazing, for example. The adapter 46 is insulated by an inorganic insulator (for example, alumina (Al 2 O 3 ) or magnesia (MgO)). For example, when the sheath thermocouple 4 is a T-type thermocouple, the strand 43 is constantan and the strand 44 is copper. The wire 43 (constantan) and the wire 44 (copper) are welded at the contact 42, and an electromotive force with respect to the measured temperature is generated here. In the first metal sheath inorganic insulated cable 5, the strand 53 is constantan and the strand 55 is copper. Both the sheath thermocouple 4 and the first metal sheath inorganic insulation cable 5 are filled with inorganic insulators 45 and 52 (for example, alumina (Al 2 O 3 ) or magnesia (MgO)), and between the strands 43 and 44, Wires are prevented from contacting between 53 and 55 and the metal sheaths 41 and 51. The melting point of alumina (Al 2 O 3 ) or magnesia (MgO) is 2000 ° C. or higher. Since it is hermetically sealed with a metal sheath, even if the temperature in the containment vessel reaches several hundred degrees Celsius or is filled with high-temperature steam, the wires 43 and 44 and 53 and 55 are in contact (short circuit). Or they will not break. Further, these strands do not contact (short-circuit) the metal sheaths 41 and 51. Further, the outer diameter of the first metal sheath inorganic insulated cable 5 is made smaller than that of the sheath thermocouple 4, and the flexibility when laying the first metal sheath inorganic insulated cable 5 is secured to facilitate the laying. ing. On the other hand, the outer diameter of the sheathed thermocouple 4 is larger than that of the first metal sheath inorganic insulated cable 5 and is less flexible. When the sheathed thermocouple 4 is fixed to the measurement object, the sheathed thermocouple 4 is fixed. I try not to deviate from it.

防水端子ボックス６は図３に示すように、完全密閉型であるが、内部にセラミック端子台を内蔵し、ケーブルの接続を可能とするために開閉可能構造としている。さらにケーブルの挿抜を可能とするために、シール形ジョイント６５，６６，６８，６９を備えている。シール形ジョイント６５，６６，６８，６９は、例えば、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５，８を内部のセラミック端子台に接続した際に、プラント苛酷事故時に高温の蒸気が防水端子ボックス６内に侵入することのないようにするためのものであり、実現手段として例えばスウェージロック（米国Ｓｗａｇｅｌｏｋ社の登録商標）、ロウ付けなどが挙げられる。スウェージロックを利用すれば、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５，８を取り付ける際に容易にこの取付け部を密閉状態にすることができる。防水端子ボックス６内のセラミック端子台に第１の金属シース無機絶縁ケーブル５，８を接続する際には、防水端子ボックス６を開放状態にする必要がある。通常時は、防水端子ボックス上蓋６１、防水端子ボックス下蓋６２で金属パッキン６３を挟んでボルト６４で連結し、ボルトを取り外すことでそれを可能にしている。従来の端子台では高温の蒸気が冷却され、蒸気温度が低下していくと金属端子台に水滴が溜り金属端子間の抵抗が低下し、計測性能に影響を及ぼす可能性が考えられるが、上記の防水端子ボックス６では、高温の蒸気が内部に侵入することがないために、このような問題は発生しない。 As shown in FIG. 3, the waterproof terminal box 6 is a completely sealed type, but has a built-in ceramic terminal block and is openable and closable so as to enable connection of cables. Further in order to allow insertion of a cable, the seal type joint 65 and 66, and a 68 and 69. For example, when the first metal sheath inorganic insulated cables 5 and 8 are connected to the internal ceramic terminal block, the seal -type joints 65 , 66 , 68 and 69 allow high-temperature steam to flow inside the waterproof terminal box 6 when a plant severe accident occurs. As an implementation means, for example, Swagelok (registered trademark of Swagelok, USA), brazing and the like can be mentioned. If a swage lock is used, when attaching the 1st metal sheath inorganic insulated cables 5 and 8, this attaching part can be easily made into a sealed state. When connecting the first metal sheath inorganic insulated cables 5 and 8 to the ceramic terminal block in the waterproof terminal box 6, the waterproof terminal box 6 needs to be opened. Under normal conditions, the waterproof terminal box top lid 61, connected by a bolt 64 sandwiching the metal gasket 63 in a waterproof terminal box under the lid 62, enabling it by removing the bolts. In the conventional terminal block, high-temperature steam is cooled, and when the steam temperature decreases, water droplets accumulate on the metal terminal block and the resistance between the metal terminals decreases, which may affect the measurement performance. In the waterproof terminal box 6, since high temperature steam does not enter the inside, such a problem does not occur.

防水端子ボックス６内に設置されるセラミック端子台の構成を図４に示す。セラミック端子台６７には金属端子６７１，６７２が取り付けられ、この金属端子にケーブルを取り付けてケーブル間の接続を可能としている。図４では、第１の金属シース無機絶縁ケーブル５と第２の金属シース無機絶縁ケーブル９６が端子５４、９６２、５６、９６４によって接続され、第１の金属シース無機絶縁ケーブル８と第２の金属シース無機絶縁ケーブル９７が接続される。素線５３と９６１は同一材料（例えばコンスタンタン）、素線５５と９６３は同一材料（例えば銅）である。このようにセラミック端子台に設けた金属端子６７１，６７２に第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルが取り付けて接続できるために、セラミック端子台に雰囲気温度が数百℃になってもセラミック端子の融点は約２０００℃以上であり、金属端子が相互に接触することはない。 The structure of the ceramic terminal block installed in the waterproof terminal box 6 is shown in FIG. Metal terminals 671 and 672 are attached to the ceramic terminal block 67, and a cable is attached to the metal terminal to enable connection between the cables. In FIG. 4, the first metal sheath inorganic insulation cable 5 and the second metal sheath inorganic insulation cable 96 are connected by terminals 54, 96 2 , 56, 964, and the first metal sheath inorganic insulation cable 8 and the second metal sheath inorganic insulation cable 96 are connected to each other. A metal sheath inorganic insulated cable 97 is connected. The strands 53 and 961 are made of the same material (for example, constantan), and the strands 55 and 963 are made of the same material (for example, copper). Since the first metal sheath inorganic insulated cable and the second metal sheath inorganic insulated cable can be attached and connected to the metal terminals 671 and 672 provided on the ceramic terminal block in this way, the ambient temperature of the ceramic terminal block is several hundred degrees Celsius. Even if it becomes, the melting point of a ceramic terminal is about 2000 degreeC or more, and a metal terminal does not contact mutually.

格納容器の電気ペネトレーションモジュール９の構成例を図５に示す。電気ペネトレーションモジュール９は格納容器１及びコンクリート壁２を貫通するように設置される。   A configuration example of the electrical penetration module 9 of the containment vessel is shown in FIG. The electric penetration module 9 is installed so as to penetrate the containment vessel 1 and the concrete wall 2.

電気ペネトレーションモジュール９はスリーブ９１、第２の金属シース無機絶縁ケーブル９６，９７、シール形ジョイント９２，９３，９４，９５で構成しており、第２の金属シース無機絶縁ケーブル９６，９７が該スリーブ９１を貫通して取り付けられており、該スリーブ９１の両端でシール形ジョイント９２，９３，９４，９５によって第２の金属シース無機絶縁ケーブル９６，９７が固定されると共にこの固定部においてシール形ジョイント９２，９３，９４，９５によってスリーブ内は完全に密閉される。この結果、プラント苛酷事故時に格納容器内側に充満する高温の蒸気が電気ペネトレーションモジュール９内に侵入することはない。このため、高温の蒸気そのものや冷却されて生じた水滴等により電気ペネトレーションモジュールの電気特性が劣化して計測性能に影響を及ぼすようなことはない。また、電気ペネトレーションモジュールは、第２の金属シース無機絶縁ケーブルをスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定しているので、第２の金属シース無機絶縁ケーブルの電気的な特性が劣化して交換が必要になっても、シール形ジョイントをはずすことで当該の第２の金属シース無機絶縁ケーブルを交換することが可能となり、電気ペネトレーションモジュール全体を交換する必要がないという効果がある。さらに電気ペネトレーションモジュール全体交換と比較して格納容器の密封確保（窒素充填に対する密封性の確保）のための作業を大幅に軽減できる効果もある。   The electric penetration module 9 includes a sleeve 91, second metal sheath inorganic insulation cables 96, 97, and seal-type joints 92, 93, 94, 95. The second metal sheath inorganic insulation cables 96, 97 are the sleeves. 91, the second metal sheath inorganic insulation cables 96, 97 are fixed by seal-type joints 92, 93, 94, 95 at both ends of the sleeve 91, and the seal-type joints are fixed at the fixing portions. The inside of the sleeve is completely sealed by 92, 93, 94 and 95. As a result, high-temperature steam that fills the inside of the containment vessel during a severe plant accident does not enter the electric penetration module 9. For this reason, the electrical characteristics of the electric penetration module are not deteriorated due to high-temperature steam itself or water droplets generated by cooling, and the measurement performance is not affected. Further, since the electric penetration module has the second metal sheath inorganic insulated cable fixed at both ends of the sleeve by the seal-type joint, the electrical characteristics of the second metal sheath inorganic insulated cable are deteriorated and can be replaced. Even if necessary, it is possible to replace the second metal sheath inorganic insulated cable by removing the seal-type joint, and there is an effect that it is not necessary to replace the entire electric penetration module. Furthermore, compared with the entire replacement of the electric penetration module, there is also an effect that the work for ensuring sealing of the containment vessel (securing sealing performance against nitrogen filling) can be greatly reduced.

図６は格納容器１外部に設置する端子ボックス１０の構成例であり、図３の防水端子ボックス６と類似しているが、異なる点は金属パッキン６３がないことである。苛酷事故発生時には格納容器内は高温の蒸気が充満するが、格納容器内に閉じ込められるために格納容器外は防水対策を図る必要がなく、図６に示す端子ボックスで十分である。   FIG. 6 shows a configuration example of the terminal box 10 installed outside the storage container 1, which is similar to the waterproof terminal box 6 of FIG. 3, but is different in that there is no metal packing 63. When a severe accident occurs, the containment vessel is filled with high-temperature steam. However, since it is confined in the containment vessel, it is not necessary to take a waterproof measure outside the containment vessel, and the terminal box shown in FIG. 6 is sufficient.

本発明の第二の実施形態である原子力プラント温度計測システムの一構成例を図７に示す。図１と異なる部分はシース熱電対４の構成であり、その他は同一である。図１とは異なり、図７においてシース熱電対４が直接防水端子ボックス６に接続される。シース熱電対４は図８に示すように金属シース４１は内部に無機質絶縁物４５（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））を充填して素線４３と４４間、及び金属シース４１に素線が接触しないようにしている。シース熱電対４は敷設がしやすいように、図１の第１の金属シース無機絶縁ケーブル５と同程度の細い外径とする。これにより適切な場所に容易に敷設することができる。図１の場合にはシース熱電対４と第１の金属シース無機絶縁ケーブル５をアダプタで接続させる必要があったが、この作業が不要になり、接続不良そのものが発生することがない。 One structural example of the nuclear power plant temperature measurement system which is 2nd embodiment of this invention is shown in FIG. A different part from FIG. 1 is the structure of the sheath thermocouple 4, and others are the same. Unlike FIG. 1, the sheath thermocouple 4 is directly connected to the waterproof terminal box 6 in FIG. 7. As shown in FIG. 8, the sheath thermocouple 4 has a metal sheath 41 filled with an inorganic insulator 45 (for example, alumina (Al 2 O 3 ) or magnesia (MgO)), between the strands 43 and 44, and a metal The strands are prevented from contacting the sheath 41. The sheath thermocouple 4 has a thin outer diameter comparable to that of the first metal sheath inorganic insulated cable 5 of FIG. 1 so that it can be easily laid. Thereby, it can lay easily in a suitable place. In the case of FIG. 1, it is necessary to connect the sheath thermocouple 4 and the first metal sheath inorganic insulated cable 5 with an adapter, but this work becomes unnecessary and connection failure itself does not occur.

本発明の第三の実施形態である原子力プラント炉水位計測システムの一構成例を図９に示す。本原子力プラント炉水位計測システムによれば、特開２０１１−１８００５２号公報に記載の原子炉水位計を例にして炉水位計測システムの苛酷事故耐性の向上を図ることが可能になる。計測配管２６は圧力容器３内の液相部に接続された下部配管部と上部配管部の間を接続して内部に液面２０を形成させ、圧力容器３内の液面１９と同一レベルの液面を形成させている。本炉水位計測システムは下部配管部に設置した超音波送受信器１５から超音波信号を出力し、上記液面での反射波を検出して水位を計測するものである。図１０に示すように、第１の金属シース無機絶縁ケーブル１６はアダプタ２７にて超音波送受信器１５の金属シース無機絶縁ケーブル１５１にロウ付け接続される。第１の金属シース無機絶縁ケーブル１６、アダプタ２７及び金属シース無機絶縁ケーブル１５１は内部に無機質絶縁物１６２（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）あるいはマグネシア（ＭｇＯ））が充填されており素線（１６３，１６４，１６５）間及び素線と金属シース（１６１）間の絶縁が取られている。さらに、第１の金属シース無機絶縁ケーブル１６は防水端子ボックス６に接続される。９、１０、１７、１４は電気ペネトレーションモジュール、端子ボックス、信号ケーブル、水位計測器である。 One structural example of the nuclear power plant reactor water level measurement system which is 3rd embodiment of this invention is shown in FIG. According to this nuclear power plant reactor water level measuring system, it is possible to improve the severe accident resistance of the reactor water level measuring system by taking the reactor water level meter described in JP 2011-180052 as an example. The measurement pipe 26 connects the lower pipe part connected to the liquid phase part in the pressure vessel 3 and the upper pipe part to form the liquid level 20 inside, and is at the same level as the liquid level 19 in the pressure vessel 3. The liquid level is formed. The reactor water level measurement system outputs an ultrasonic signal from the ultrasonic transmitter / receiver 15 installed in the lower piping part, and detects the reflected wave at the liquid level to measure the water level. As shown in FIG. 10, the first metal sheath inorganic insulated cable 16 is brazed and connected to the metal sheath inorganic insulated cable 151 of the ultrasonic transceiver 15 by an adapter 27. The first metal sheath inorganic insulated cable 16, the adapter 27, and the metal sheath inorganic insulated cable 151 are filled with an inorganic insulator 162 (for example, alumina (Al 2 O 3 ) or magnesia (MgO)), 163, 164, 165) and between the strand and the metal sheath (161). Further, the first metal sheath inorganic insulated cable 16 is connected to the waterproof terminal box 6. Reference numerals 9, 10, 17, and 14 denote an electric penetration module, a terminal box, a signal cable, and a water level measuring instrument.

格納容器内側に設置される防水端子ボックス６の内部に設置される図４のセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から信号ケーブルを介して炉水位計測器に接続しているために、格納容器内の温度が数百℃になったり、高温の蒸気が充満したりしても、これらの影響を受けることがなく、苛酷事故環境になっても原子炉の水位を連続して監視することが可能になる。この場合、第１の金属シース無機絶縁ケーブル１６、金属シース無機絶縁ケーブル１５１、及び第２の金属シース無機絶縁ケーブルの素線は、信号を伝搬させるために導体で良く、例えばＳＵＳ線或は銅線で良い。   The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to the ceramic terminal block of FIG. 4 installed inside the waterproof terminal box 6 installed inside the containment vessel, and is attached to the electric penetration module of the containment vessel, and the metal A second metal sheath inorganic insulation cable identical to the sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block, and is installed in a terminal box installed outside the storage container. Since the second metal sheath inorganic insulation cable is connected to the base and connected to the reactor water level measuring instrument from the terminal base via the signal cable, the temperature inside the containment vessel reaches several hundred degrees Celsius, Even if it is full of steam, it will not be affected by these, and it will be possible to continuously monitor the reactor water level even in severe accident environmentsIn this case, the strands of the first metal sheath inorganic insulated cable 16, the metal sheath inorganic insulated cable 151, and the second metal sheath inorganic insulated cable may be conductors for propagating signals, such as SUS wire or copper. A line is fine.

本発明の第四の実施形態である制御棒位置検出システムの一構成例を図１１に示す。   FIG. 11 shows a configuration example of a control rod position detection system according to the fourth embodiment of the present invention.

制御棒駆動機構２２は水圧駆動によりピストン２１１を駆動し制御棒２３の位置を制御する。ピストン２１１にはマグネット２１２が設置されており、該マグネットがリードスイッチ２２６，２２９，２３３の近傍位置にいるときに、これらリードスイッチはＯＮ状態になる。どのリードスイッチがＯＮ状態であるかを検出することで制御棒の位置が分かる。制御棒位置検出保護管２９内に耐熱性のリードスイッチ２２６，２２９，２３３、アダプタ２２５、２２７、２２８、２３０、２３１、２３２、２３４、２３５、第３の金属シース無機絶縁ケーブル２２１、２２２、２２３、２２４、２３６、２３７、２３８、２３９が設置されている。リードスイッチにはアダプタが設置されており、アダプタ内でリードスイッチからの信号線と前記第３の金属シース無機絶縁ケーブルがロウ付けで接続されており、無機質絶縁物がアダプタ内に充填されている。制御棒位置検出保護管２９から出る前記第３の金属シース無機絶縁ケーブルは防水端子ボックス２８に接続される。防水端子ボックス２８と防水端子ボックス６間は第３の金属シース無機絶縁ケーブルで接続される。９、１０、２４、２５は電気ペネトレーションモジュール、端子ボックス、信号ケーブル、制御棒位置検出器である。この場合、第３の金属シース無機絶縁ケーブルの素線は、信号を伝搬させるために導体で良く、例えばＳＵＳ線或は銅線で良い。   The control rod driving mechanism 22 controls the position of the control rod 23 by driving the piston 211 by water pressure driving. The piston 211 is provided with a magnet 212. When the magnet is in the vicinity of the reed switches 226, 229, and 233, these reed switches are turned on. By detecting which reed switch is in the ON state, the position of the control rod can be known. Heat-resistant reed switches 226, 229, 233, adapters 225, 227, 228, 230, 231, 232, 234, 235, third metal sheath inorganic insulating cables 221, 222, 223 are provided in the control rod position detection protective tube 29. 224, 236, 237, 238, 239 are installed. An adapter is installed in the reed switch, and the signal line from the reed switch and the third metal sheath inorganic insulation cable are connected by brazing in the adapter, and the adapter is filled with an inorganic insulator. . The third metal sheath inorganic insulation cable exiting from the control rod position detection protective tube 29 is connected to the waterproof terminal box 28. The waterproof terminal box 28 and the waterproof terminal box 6 are connected by a third metal sheath inorganic insulated cable. Reference numerals 9, 10, 24, and 25 denote an electric penetration module, a terminal box, a signal cable, and a control rod position detector. In this case, the strand of the third metal sheath inorganic insulated cable may be a conductor for propagating a signal, for example, a SUS wire or a copper wire.

格納容器内側に設置される防水端子ボックス６、２８の内部には図４のセラミック端子台が設置され、第１や第３の金属シース無機絶縁ケーブルが接続される。前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルがセラミック端子台６７で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から信号ケーブルを介して制御棒位置検出器２５に接続しているために、格納容器内の温度が数百℃になったり、高温の蒸気が充満したりしても、これらの影響を受けることがなく、苛酷事故環境になっても制御棒位置を監視することが可能になる。なお、防水端子ボックス２８を設けることで、制御棒位置検出保護管２９の交換が容易になる。 The ceramic terminal block of FIG. 4 is installed inside the waterproof terminal boxes 6 and 28 installed inside the containment vessel, and the first and third metal sheath inorganic insulated cables are connected thereto. Installation the metal sheath inorganic insulating cable and the same second metal sheath inorganic insulating cable is connected to the first metal sheath inorganic insulating cable ceramic terminal block 6 7, into the terminal box that is located outside the storage vessel Since the second metal sheath inorganic insulation cable is connected to the terminal block to be connected and connected to the control rod position detector 25 from the terminal block via the signal cable, the temperature in the containment vessel becomes several hundred degrees Celsius. Even if the temperature becomes high or the steam is filled with high temperature, it is not affected by these, and the control rod position can be monitored even in a severe accident environment. In addition, by providing the waterproof terminal box 28, the control rod position detection protection tube 29 can be easily replaced.

本発明によれば、圧力容器壁の温度を計測する温度計測計、制御棒の位置を検出する制御棒位置検出器、原子炉の水位を計測する炉水位計等、原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出する計装システムとして、原子力プラントの過酷事故が発生し、格納容器内側が高温になり、高温の蒸気が発生し、かつ格納容器内の温度が下がることにより発生した蒸気が水滴になった場合でも、温度、炉水位、制御棒位置の検出が継続でき、その工業的価値は極めて高い。   According to the present invention, a temperature meter for measuring the temperature of the pressure vessel wall, a control rod position detector for detecting the position of the control rod, a reactor water level meter for measuring the water level of the nuclear reactor, etc. Steam generated as a result of a severe accident at a nuclear power plant as an instrumentation system that detects the state quantity of the target location, the inside of the containment vessel becomes hot, high temperature steam is generated, and the temperature in the containment vessel is lowered. Even when water drops, the detection of temperature, furnace water level and control rod position can be continued, and its industrial value is extremely high.

１…格納容器、
２…コンクリート壁、
３…圧力容器、
４、７…シース熱電対、
５、８、１６…第１の金属シース無機絶縁ケーブル、
９…電気ペネトレーションモジュール、
９６、９７…第２の金属シース無機絶縁ケーブル。 1 ... containment vessel,
2 ... concrete wall,
3 ... pressure vessel,
4, 7 ... sheath thermocouple,
5, 8, 16 ... 1st metal sheath inorganic insulation cable,
9 ... Electric penetration module,
96, 97 ... 2nd metal sheath inorganic insulation cable.

Claims (14)

原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルにシース熱電対が接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から熱電対補償導線を介して温度計測器に接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation A first metal sheath which is protected by a sheath having an outer diameter smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and which contains the same thermocouple strand as described above and is filled with an inorganic insulator for insulation. A sheathed thermocouple is connected to the inorganic insulated cable, and the first metal sheath inorganic insulated cable is connected to a ceramic terminal block installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the penetration module and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is the first metal sheath inorganic insulation at the ceramic terminal block. A second metal sheath inorganic insulation cable is connected to a terminal block connected to the edge cable and installed in a terminal box installed outside the containment vessel, and a temperature measuring instrument is connected to the terminal block via a thermocouple compensating lead wire. A temperature measurement system for a nuclear plant characterized by being connected to 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルにシース熱電対が接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation A first metal sheath which is protected by a sheath having an outer diameter smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and which contains the same thermocouple strand as described above and is filled with an inorganic insulator for insulation. A sheathed thermocouple is connected to the inorganic insulated cable, and the first metal sheath inorganic insulated cable is connected to a ceramic terminal block installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the penetration module and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is the first metal sheath inorganic insulation at the ceramic terminal block. Nuclear power plant the temperature measurement system, characterized in that it is connected to the edge cable. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該シース熱電対が接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記シース熱電対と同一の異種の熱電対素線が内蔵される金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記シース熱電対に接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に前記金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から熱電対補償導線を介して温度計測器に接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation The sheath thermocouple is connected to a ceramic terminal block installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel, attached to the electrical penetration module of the containment vessel, and the same as the sheath thermocouple A metal sheath inorganic insulated cable containing a different type of thermocouple element is connected to the sheath thermocouple at the ceramic terminal block, and the metal sheath is attached to a terminal block installed in a terminal box installed outside the containment vessel. An inorganic insulated cable is connected and connected to a temperature measuring instrument from the terminal block via a thermocouple compensating lead. Temu. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該シース熱電対が接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記シース熱電対と同一の異種の熱電対素線が内蔵される金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記シース熱電対に接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation The sheath thermocouple is connected to a ceramic terminal block installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel, attached to the electrical penetration module of the containment vessel, and the same as the sheath thermocouple A nuclear power plant temperature measurement system, characterized in that a metal sheath inorganic insulation cable containing different types of thermocouple wires is connected to the sheath thermocouple through the ceramic terminal block. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブル、シース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブル間にアダプタが設置され、該アダプタはアダプタ内部でシース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から熱電対補償導線を介して温度計測器に接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation A first metal sheath which is protected by a sheath having an outer diameter smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and which contains the same thermocouple strand as described above and is filled with an inorganic insulator for insulation. An inorganic insulation cable, an adapter is installed between the sheathed thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable, and the adapter is connected to the sheath thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable inside the adapter, and is insulated. The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to a ceramic terminal block which is filled with an insulator and is installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the electrical penetration module of the container and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block, and A second metal sheath inorganic insulated cable is connected to a terminal block installed in a terminal box installed in the terminal box, and is connected to a temperature measuring instrument from the terminal block via a thermocouple compensating conductor. Plant temperature measurement system. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の温度を検出するシース熱電対、該シース熱電対は金属のシース内に異種の熱電対素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、該シース熱電対の外径より小さい外径のシースで保護され、かつ前記と同一の熱電対素線を内蔵し、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブル、シース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブル間にアダプタが設置され、該アダプタはアダプタ内部でシース熱電対と第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填されるものであって、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。   A sheathed thermocouple for detecting the temperature of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, the sheathed thermocouple having a different type of thermocouple wire built in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation A first metal sheath which is protected by a sheath having an outer diameter smaller than the outer diameter of the sheath thermocouple and which contains the same thermocouple strand as described above and is filled with an inorganic insulator for insulation. An inorganic insulation cable, an adapter is installed between the sheathed thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable, and the adapter is connected to the sheath thermocouple and the first metal sheath inorganic insulation cable inside the adapter, and is insulated. The first metal sheath inorganic insulation cable is connected to a ceramic terminal block which is filled with an insulator and is installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel. A second metal sheath inorganic insulation cable that is attached to the electric penetration module of the container and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block. Nuclear plant temperature measurement system. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出するセンサ、該センサの出力信号線が金属のシース内に素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続され、格納容器の外部に設置される端子ボックス内に設置される端子台に第２の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、該端子台から信号線を介して計器あるいは信号処理装置に接続されることを特徴とする原子力プラント計装システム。   A sensor for detecting a state quantity of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, a first metal in which an output signal line of the sensor is embedded in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation The first metal sheath inorganic insulated cable is connected to a ceramic terminal block that is connected to a sheath inorganic insulated cable and is installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel, and is connected to the electrical penetration module of the containment vessel. A terminal box that is attached and is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable by the ceramic terminal block, and the second metal sheath inorganic insulation cable that is the same as the metal sheath inorganic insulation cable is installed outside the storage container A second metal sheath inorganic insulated cable is connected to a terminal block installed in the terminal block, and a meter is connected to the terminal block via a signal line. Nuclear power plant instrumentation system characterized by being connected to the signal processor. 原子力プラントの格納容器内側の対象箇所の状態量を検出するセンサ、該センサの出力信号線が金属のシース内に素線が内蔵され、かつ絶縁をとる無機絶縁物が充填される第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されており、格納容器内側に設置される防水端子ボックスの内部に設置されるセラミック端子台に該第１の金属シース無機絶縁ケーブルが接続され、格納容器の電気ペネトレーションモジュールに取り付けられ、かつ前記金属シース無機絶縁ケーブルと同一の第２の金属シース無機絶縁ケーブルが該セラミック端子台で前記第１の金属シース無機絶縁ケーブルに接続されることを特徴とする原子力プラント計装システム。   A sensor for detecting a state quantity of a target location inside a containment vessel of a nuclear power plant, a first metal in which an output signal line of the sensor is embedded in a metal sheath and filled with an inorganic insulator for insulation The first metal sheath inorganic insulated cable is connected to a ceramic terminal block that is connected to a sheath inorganic insulated cable and is installed inside a waterproof terminal box installed inside the containment vessel, and is connected to the electrical penetration module of the containment vessel. A nuclear power plant instrumentation system, wherein a second metal sheath inorganic insulation cable that is attached and is identical to the metal sheath inorganic insulation cable is connected to the first metal sheath inorganic insulation cable at the ceramic terminal block . 特許請求項１、２、５、６のいずれかの原子力プラント温度計測システムにおいて、
前記電気ペネトレーションモジュールは、スリーブを貫通する第２の金属シース無機絶縁ケーブルがスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。 In the nuclear power plant temperature measurement system according to any one of claims 1, 2, 5, and 6,
In the electrical penetration module, a nuclear power plant temperature measurement system, wherein a second metal sheath inorganic insulation cable that penetrates a sleeve is fixed by seal-type joints at both ends of the sleeve. 特許請求項３、４のいずれかの原子力プラント温度計測システムにおいて、
前記電気ペネトレーションモジュールは、スリーブを貫通する金属シース無機絶縁ケーブルがスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。 In the nuclear power plant temperature measurement system according to any one of claims 3 and 4,
In the electric penetration module, a nuclear power plant temperature measurement system is characterized in that a metal sheath inorganic insulation cable penetrating a sleeve is fixed at both ends of the sleeve by a seal-type joint. 特許請求項７、８のいずれかの原子力プラント計装システムにおいて、
前記電気ペネトレーションモジュールは、スリーブを貫通する第２の金属シース無機絶縁ケーブルがスリーブの両端部でシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント計装システム。 In the nuclear power plant instrumentation system according to any one of claims 7 and 8,
In the electric penetration module, a nuclear power plant instrumentation system is characterized in that a second metal sheath inorganic insulation cable penetrating the sleeve is fixed at both ends of the sleeve by seal-type joints. 特許請求項１、２、５、６のいずれかの原子力プラント温度計測システムにおいて、
前記防水端子ボックスは、防水端子ボックス内のセラミック端子台に接続される第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルが防水端子ボックスにシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。 In the nuclear power plant temperature measurement system according to any one of claims 1, 2, 5, and 6,
In the waterproof terminal box, a first metal sheath inorganic insulation cable and a second metal sheath inorganic insulation cable connected to a ceramic terminal block in the waterproof terminal box are fixed to the waterproof terminal box by a seal-type joint. A nuclear power plant temperature measurement system. 特許請求項３、４のいずれかの原子力プラント温度計測システムにおいて、
前記防水端子ボックスは、防水端子ボックス内のセラミック端子台に接続されるシース熱電対と金属シース無機絶縁ケーブルが防水端子ボックスにシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント温度計測システム。 In the nuclear power plant temperature measurement system according to any one of claims 3 and 4,
The nuclear power plant temperature measurement system, wherein the waterproof terminal box has a sheath thermocouple and a metal sheath inorganic insulation cable connected to a ceramic terminal block in the waterproof terminal box fixed to the waterproof terminal box by a seal-type joint. 特許請求項７、８のいずれかの原子力プラント計装システムにおいて、
前記防水端子ボックスは、防水端子ボックス内のセラミック端子台に接続される第１の金属シース無機絶縁ケーブルと第２の金属シース無機絶縁ケーブルが防水端子ボックスにシール形ジョイントにより固定されることを特徴とする原子力プラント計装システム。 In the nuclear power plant instrumentation system according to any one of claims 7 and 8,
In the waterproof terminal box, a first metal sheath inorganic insulation cable and a second metal sheath inorganic insulation cable connected to a ceramic terminal block in the waterproof terminal box are fixed to the waterproof terminal box by a seal-type joint. Nuclear plant instrumentation system.
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