JPH0236396A - 制御棒駆動装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は原子炉の制御棒駆動装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の加圧水型軽水炉の制御棒駆動装置１は、第５図に
示すように、原子炉容器２の上方に位置し、その駆動方
式には、主に、磁気ジャック式が採用されている。

磁気ジャック式制御捧駆動装置は、３つの電磁石の磁気
力による磁極の軸方向運動により、制御棒を、駆動する
方法で、第４図に示すように、ラッチアセンブリ機構、
コイルアセンブリ、駆動軸アセングリ３、及びそれらを
内包する圧力ハウジング４、コイルハウジング５などか
ら構成される。

ラッチアセンブリ機構は、可動つかみ磁極６、可動ラッ
チ止めプランジャ７、可動つかみラッチ８、静つかみ磁
ｔ！１９、静つかみラッチプランジャ１０、静つかみラ
ッチ１１、引き上げ磁極１２、から構成される。ラッチ
アセンブリ機構は、コイル通電により発生する磁場によ
って動作するプランジャに結合されたラッチが、駆動軸
に設けられた円環状の溝とかみ合い、コイルアセンブリ
の静つかみコイル１３、可動つかみコイル１４、及び引
き上げコイル１５を所定の順序によって励磁することに
よって、駆動軸を保持し、引き上げ方向に駆動するもの
である。

圧力ハウジング４は、上記のラッチアセンブリ機構を内
包し、１次冷却材バウンダリを形成する容器である。コ
イルハウジング５は、圧力ハウジング４外部に上方より
挿入され、静つかみコイル１３、可動つかみコイル１４
、及び引き上げコイル１５を位置決めし、フラックスリ
ング１６と共に、磁力線の流れを形成する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の磁気ジャック式制御棒駆動装置のコイル材料は、
線材にガラス巻線鋼、並びに、絶縁充填材に砂入りシリ
コン樹脂を用いており、充填材の温度が、２００℃を超
えると、線材の蒸発・拡散による抵抗の増大、及び絶縁
不良によってコイルとしての機能を失うため、従来の制
御棒駆動装置は、原子炉容器内（３００℃）には設置で
きず、原子炉容器蓋上部に置いて、専用冷却設備により
２００℃以下に強制冷却されている。

また、現状の構造に、耐熱温度の高いコイルを採用した
場合でも、制御棒駆動装置自体の冷却の必要性はなくな
るものの、制御棒駆動装置本体からの発熱によって、格
納容器内冷却設備の熱負荷が増大し、設備容量が大きく
なる。

したがって、耐熱温度の高いコイルを採用した制御棒駆
動装置を、原子炉容器の中に設置することが効率的であ
るが、原子炉容器の中に制御棒駆動装置を設置しようと
すると以下の問題を生ずる。

■コイル線材及び絶縁材料の耐熱限界を超えるため、コ
イル自体の機能が失われる。

■従来の制御棒駆動装置のコイルハウジングは、密閉構
造になっていないため、１次冷却材の浸透によって、コ
イルが絶縁不良を起し、コイルの機能が失われる。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、炉内構
造物に直接設置する支持構造と密閉構造によって、コイ
ルに１次冷却材が浸透しない制御棒駆動装置を提供する
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の制御棒駆動装置は、ラッチアセンブリ機構を有
する磁気ジャック式制御棒駆動装置において、上部圧力
ハウジングと下部圧力ハウジングを組み合わせたハウジ
ング体をシール構造にし、該ハウジング体のシール構造
内に電磁コイルとスペーサとを内包せしめ、前記ハウジ
ング体の軸心にラッチアセンブリ機構を内装し、前記電
磁コイルをセラミック被覆線材を用いたセラミック焼結
コイルで形成し、原子炉容器内に設置したことを特徴と
する。

［作　用］ 上部圧力ハウジング及び下部圧力ハウジングを組み合わ
せて、シール構造とすることによって、１次冷却材の浸
透を防止し、上部圧力ハウジングと下部圧力ハウジング
の中に、電磁コイルと磁力線の通路を形成し、コイルを
位置決めするスペーサを内包することによって、電磁コ
イルの機能を維持し、原子炉容器の中に制御棒駆動装置
を設置することができる。

［実施例］ 以下、添付図に基づいて本発明実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明の一実施例を示す制御棒駆動装置の縦
断面図である。

駆動軸を駆動するラッチアセンブリ機構は、従来の制御
棒駆動装置と同様の構造を採用し、可動つかみ磁極６、
可動ラッチ止めプランジャ７、可動つかみラッチ８、静
つかみ磁極９、静つかみラッチプランジャ１０．静っか
みラッチ１１、引き上げ磁極１２、から構成される。

耐熱温度の高いコイルによって生成された引き上げコイ
ル１７、可動つかみコイル１８、及び静つかみコイル１
９等の電磁コイルは、上部圧力ハウジング２０、及び下
部圧力ハウジング２１の組み合わせによって密閉され、
１次冷却材の浸透から防護される。上部圧力ハウジング
２０及び下部圧力ハウジング２１は、上部結合部分２２
で、ねじ止めされるとともに、下部結合部分２３は、ひ
やしばめにて相互に結合される。

上部結合部分２２及び下部結合部分２３は、結合後に、
１次冷却材の浸透を防ぐために、キャノピ−シール２４
によってシール溶接される。上部結合部分２２は、ねじ
結合によって、下部結合部分２３は、ひやしばめによっ
て、それぞれのキャノピ−シールに過度の荷重が作用し
ないようにする。また、圧力ハウジング内のコイルは、
磁場を形成するための磁性材料による４種類のスペーサ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄによって、それぞれ磁
力線２６ａ、２６ｂ、２６ｃ１が形成されるものである
。

第２図は、第１図のＡ−Ａ線断面図である。外側から順
番に、下部圧力ハウジング２１、スペーサ２５、コイル
１８、再びスペーサ２５ｂ、及び上部圧力ハウジング２
０となる。パワーケーブルのリードチューブ２７は、ス
ペーサ２５の一部に設けられる。

３つのコイル１７、Ｉ８．１９に電力を供給するパワー
ケーブルは、リードチューブ２７を通って、ケーブルコ
ンジット２日に導かれる。

第３図は、第１図及び第２図で説明した本発明による制
御棒駆動装置２９を、原子炉容器３８内に設置した状態
を示す縦断面図である。

制御棒駆動装置２９は、下端を制御棒クラスタ案内管３
１のフランジ３０と共に上部炉心支持板３２にボルト結
合される８また、上端は、制御棒駆動装置支持板３３に
、組立性を考慮してビン結合される。制御棒駆動装置２
９に電力を供給するためのケーブルコンジット２８は、
コンジット支持柱３４によって、原子炉容器３８の外に
導かれ、コネクタ部分３５でシールされる。制御棒駆動
装置２９を出た駆動軸３６は、駆動軸案内管３７によっ
て案内される。駆動軸案内管３７と制御棒駆動装置支持
板３３は、直接結合せずに分離させておくことによって
、鋼鉄製の原子炉容器３８とステンレス製炉内構造物と
の間の熱膨張を吸収できる構造とする。

〔発明の効果］ 以上詳細に説明した本発明によれば、次の如き効果を奏
する。

■制御棒駆動装置を、原子炉容器内に設置することによ
って、従来の設備に設けられていた制御棒駆動装置強制
空冷設備が廃止できる。

■制御棒駆動装置強制空冷設備の廃止によって、格納容
器内換気空調設備の削減が図れる。

■制御棒駆動装置を原子炉容器内に設置することによっ
て、原子炉容器蓋上方に設置していた蓋一体化構造物な
どの設備を削減することができる。

■制御棒駆動装置を原子炉容器内に設置することによっ
て、原子炉容器まわり、さらに、格納容器の大きさをコ
ンパクトにできる。

０以上の設備削除／合理化によって、大幅なコストダウ
ンが期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御棒駆動装置の縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は本発
明の制御棒駆動装置を原子炉容器内に設置した状態を示
す縦断面図、第４図は従来の制御棒駆動装置の縦断面図
、第５図は従来の制御棒駆動装置を炉外に設置した状態
を示す縦断面図である。 １．２９・・・制御棒駆動装置、 ３８・・・原子炉容器、 ７・・・引き上げコイル、 ８・・・可動つかみコイル、 ９・・・静つかみコイル、 ０・・・上部圧力ハウジング、 １・・・下部圧力ハウジング、 ５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ−スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ラッチアセンブリ機構を有する磁気ジャック式制御棒
   駆動装置において、上部圧力ハウジングと下部圧力ハウ
   ジングを組み合わせたハウジング体をシール構造にし、
   該ハウジング体のシール構造内に電磁コイルとスペーサ
   とを内包せしめ、前記ハウジング体の軸心にラッチアセ
   ンブリ機構を内装し、前記電磁コイルをセラミック被覆
   線材を用いたセラミック焼結コイルで形成し、原子炉容
   器内に設置したことを特徴とする制御棒駆動装置。