JPH02272397A - 原子炉格納容器および原子炉圧力容器用隔離制御系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型原子力発電所の原子炉格納容器および
原子炉圧力容器用隔離制御系に関する。

（従来の技術） 沸騰水型原子力発電所の原子炉格納容器および原子炉圧
力容器用隔離制御系は、燃料および原子炉冷却材圧力バ
ウンダ−（１次系）から放射性物質が放出されるような
事故に対し、発電所周辺の環境の安全を確保するために
設置されている。原子炉の健全性を示すパラメータがあ
らかじめ設定した値を越えた場合には、以下の目的で格
納容器を貫通している配管を自動的に隔離するよう作動
する。

■　燃料の損傷事故に対して、圧力容器を隔離する。

■　格納容器外での１次系の破断事故に対して、放射性
物質および冷却材の放出を防止するように圧力容器と破
断箇所間を隔離する。

■　格納容器内の１次系の破断事故に対して、格納容器
からの放射性物質の放出ルートを閉じ、格納容器内に閉
じこめるように隔離する。

ところで、原子炉の健全性を示すパラメータとしては、 原子炉水位低 格納容器外配管破断（主蒸気流全高、主蒸気管圧力紙、
主蒸気管トンネル温度高、主蒸気管放射能高） ドライウェル圧力高 原子炉建屋放射能高 などがある。

これらのパラメータのうち、原子炉水位低以外のパラメ
ータの変化は直接原子炉自体の事故あるいは原子炉の安
全性に大きな影響を及ぼす事故の徴候を示すものである
。しかし、原子炉水位低は原子炉の安全性に大きな影響
を及ぼす事故以外のタービン側や系統送電線の事故によ
っても発生する場合がある。

以下、図面を用いて、原子炉が低下した場合における従
来の原子炉格納容器および原子炉圧力容器用隔離制御系
（以下ＰＣｌ５と略す）の動作について説明する。

第２図は従来の原子炉水位低下時のＰＣｌ５および原子
炉の主要系統の動作設定値を示したものである。

通常運転中は、水位設定点Ｌ−７〜Ｌ−４の範囲に原子
炉水位は維持されている。発電所になんらかの異常が発
生し、水位がＬ−４まで低下すると原子炉水位低警報が
発生する。さらに、水位がＬ−３まで低下すると、原子
炉スクラムが作動するとともに一部のＰＣｌ５が作動す
る。このＰＣｌ５の一部の作動により、原子炉運転中に
必要でかつ常時運転されている原子炉冷却材浄化系や換
気空調系が隔離される。また、放射能放出を抑制するた
めの非常用ガス処理装置が起動する。さらに、水位がＬ
−２まで低下すると、ＰＣｌ５の一部が作動し、主蒸気
ラインが隔離されるとともに、原子炉隔離時冷却系およ
び非常用炉心冷却系の一部が起動する。

このＬ−３でのＰＣｌ５の一部の動作は、−次系隔離弁
を動作させることにより冷却材の流出を制限するためで
ある。

第３図は定格運転中に原子炉側には異常がなく、タービ
ン側がトリップした場合の原子炉の水位挙動を示したも
のである。

沸騰水型原子炉の場合、タービン側のトリップにより原
子炉は直ちにスクラムする。この場合タービンの止め弁
が急閉し原子炉圧力が急上昇することおよびスクラムに
より炉心出力が急激に低下することにより、炉心内のボ
イドがつぶれ、原子炉水位は数秒で一旦急激に低下し、
Ｌ−３以下まで低下する。その後、給水制御系が追従し
て、原子炉の水位を再び通常運転範囲に復帰させる。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、放射性物質の隔離および冷却材の流出防
止のためにＰＣｌ５を設けているが、原子炉水位Ｌ−３
にて、その一部を動作させると、以下のような問題点が
あった。すなわち、放射性物質の隔離の観点からは、第
３図に示すように原子炉には全く異常がなく、タービン
、発電機、送電線の事故などによるタービントリップの
場合にもＰＣｌ５が動作する。これらの事故は沸騰水型
原子炉のスクラム原因の大部分を占めており、事故時に
は原子炉は停止する必要があるため、スクラムされる。

原子炉がスクラムされた場合には、運転員は非常に安全
上重要な多くのスクラム後の確認、操作、処置が要求さ
れ、非常に大きな負担になっている。

ところで、タービン側の事故の場合には、原子炉側には
全く異常がなく、放射性物質の放出がないにもかかわら
ず、上述のように水位がＬ−３に達し、ＰＣｌ５の一部
が動作することにより、隔離の解除、原子炉側の異常が
ない場合には常時運転する必要がある原子炉冷却材浄化
系の再起動、非常用ガス処理系の停止、常用の換気空調
系の再起動などの操作が、スクラム後の操作に加えて要
求されるので、運転員には非常な負担であった。

また、冷却材の流出防止の観点からも、水位り一３では
最も大きな冷却材の流出口である主蒸気ラインが隔離さ
れないため、はとんど効果はなかった。

本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、その目的は
、原子炉側に異常がなく、放射性物質の放出を伴わない
スクラムの場合には、ＰＣｌ５を動作させないことによ
り、運転員の負担を大きく軽減させる原子炉格納容器お
よび原子炉圧力容器用隔離制御系を提供することにある
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は上記目的を達成するために、原子炉水位の低下
時に沸騰型原子炉を隔離する原子炉格納容器および原子
炉圧力容器用隔離制御系において、原子炉水位の低下に
て隔離する主蒸気ライン以外の隔離弁の隔離水位設定点
を、定格出力で許容の下限水位にて運転中にタービン側
がトリップした場合に低下する最低水位未満でかつ主蒸
気ラインの水位低隔離設定点以上に設定することを特徴
とするものである。

したがって、本発明の原子炉格納容器および原子炉圧力
容器用隔離制御系によれば、原子炉側以外の事故で原子
炉に大きな影響を与えない事故の場合には、原子炉水位
はＰＣｌ５の作動設定点に達しないので、従来のような
原子炉冷却材浄化系の再起動、非常用ガス処理系の停止
、常用の換気空調系の再起動などの操作が不要になる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の原子炉格納容器および原子
炉圧力容器用隔離制御系の原子炉水位による作動設定点
を示したものである。従来例と相違する点は、ＰＣｌ５
の全ての設定を原子炉水位Ｌ−２に設定したことである
。

同図において、通常運転中は水位設定点Ｌ−７〜Ｌ−４
の範囲に原子炉水位は維持されている。

発電所になんらかの異常が発生し、水位がＬ−４まで低
下すると原子炉水位低警報が発生する。さらに、水位が
Ｌ−３まで低下すると、原子炉スクラムが作動する。ま
た、放射能放出を抑制するための非常用ガス処理装置が
起動する。さらに、水位がＬ−２まで低下すると、ＰＣ
ｌ５の一部が作動し、主蒸気ラインが隔離されるととも
に、原子炉隔離時冷却系および非常用炉心冷却系の一部
が起動する。

本実施例の場合、第３図に示すようにタービン系故障に
起因する原子炉トリップでは、ＰＣｌ５の作動設定点に
は至らず、不要な隔離動作は行われない。また、冷却材
の流出防止に関しては、最も大きな冷却材の流出口であ
る主蒸気ラインと同時に水位Ｌ−２にて隔離されるため
、十分その機能を果たせる。

【発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、沸騰水型原
子炉のスクラム原因の大部分を占めている原子炉側には
異常がない場合のスクラムに起因する不要な隔離動作を
防止できるので、運転員に対して非常に負担の重いスク
ラム後の操作を大幅に低減できるとともに運転操作に対
して余裕ができるため、より確実で安全な原子炉の運転
が可能になる。また、ＰＣｌ５の作動、すなわち、隔離
動作は機器の急激な動作を伴うため、設備機器の故障や
摩擦の原因になりうるが、スクラムの大半を占めるター
ビン側の事故の際には起動しなくなるので、設備機器の
故障や摩擦の原因の大幅な低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の格納容器および原子炉圧力
容器隔離制御系の原子炉水位による作動設定点と他の主
要な動作を説明するための図、第２図は従来の格納容器
および原子炉圧力容器隔離制御系の原子炉水位による作
動設定点および作動設定点と他の主要な動作を説明する
ための図、第３図はタービン側がトリップした場合の原
子炉水位の変化を示すグラフである。 （８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉水位の低下時に沸騰水型原子炉を隔離する原子炉
   格納容器および原子炉圧力容器用隔離制御系において、
   原子炉水位の低下にて隔離する主蒸気ライン以外の隔離
   弁の隔離水位設定点を、定格出力で許容の下限水位にて
   運転中にタービン側がトリップした場合に低下する最低
   水位未満でかつ主蒸気ラインの水位低隔離設定点以上に
   設定することを特徴とする原子炉格納容器および原子炉
   圧力容器用隔離制御系。