JPH0273196A - Reactor shut-down device - Google Patents

Reactor shut-down device

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Publication number
JPH0273196A
JPH0273196A JP63225438A JP22543888A JPH0273196A JP H0273196 A JPH0273196 A JP H0273196A JP 63225438 A JP63225438 A JP 63225438A JP 22543888 A JP22543888 A JP 22543888A JP H0273196 A JPH0273196 A JP H0273196A
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JP
Japan
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magnetic
control element
electromagnet
armature
outer tube
Prior art date
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Application number
JP63225438A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Ito
正彦 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0273196A publication Critical patent/JPH0273196A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE:To obtain sufficient attraction force and to surely disconnect a control element by providing a 1st magnetic member having high magnetic permeability and a 2nd magnetic member having high high-temp. strength to either or both of an electromagnet and armature. CONSTITUTION:The armature 5 has a blinded cylindrical outside pipe 13 in the outer peripheral part and top end part thereof and the top surface 13a is made into a disk shape to form an attraction surface. The bottom end thereof is integrally coupled to a connecting pipe 4 for connecting to the control element 2. The attraction force is proportional to the square of a magnetic flux and the sufficient attraction force is obtd. with adequate current if an electromagnet 8 and armature 5 are formed of such a high permeability material as pure iron. The residual magnetic forces after the disconnection of current is small and there are no hindrances in disconnection of the control element.

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、制御要素を炉心に挿入することによって原子
炉を停止させる原子炉停止装置に係り、特に液体金属冷
却型の高速増殖炉において原子炉の事故時に確実に原子
炉を停止することのできる原子炉停止装置に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a nuclear reactor shutdown device that shuts down a nuclear reactor by inserting a control element into the reactor core, and particularly relates to a nuclear reactor shutdown device that shuts down a nuclear reactor by inserting a control element into the reactor core. This invention relates to a nuclear reactor shutdown device that can reliably shut down a nuclear reactor in the event of a reactor accident in a fast breeder reactor.

(従来の技術) 一般に、原子炉特にナトリウム等の液体金属を冷却材と
する高速中性子炉における出力制御および炉停止は、ホ
ウ素やタンタル等の中性子吸収物質を含む制御棒を、炉
心支持板に植設された複数本の核燃料集合体の間に挿入
することにより行なわれる。
(Prior art) In general, power control and reactor shutdown in nuclear reactors, particularly fast neutron reactors that use liquid metal such as sodium as a coolant, are carried out by implanting control rods containing neutron-absorbing substances such as boron and tantalum in the core support plate. This is done by inserting it between multiple nuclear fuel assemblies.

この原子炉制御装置としては、従来、長尺物体の下端の
ラッチフィンガとフィンガロッドとの係合により吊上げ
られている制御棒を、事故時にその係合を解いて制御棒
を炉心内に自重により落下させるものが用いられている
。そして、この従来の原子炉制御装置は、電気−機械的
駆動機構と、センサーおよび電気的論理回路を備えた制
御盤とを備え、制御棒の適切な駆動により運転制御を行
なっている。
Conventionally, in this reactor control system, control rods are lifted up by engagement between latch fingers and finger rods at the lower end of long objects, but in the event of an accident, the engagement is released and the control rods are moved into the reactor core by their own weight. Something that makes it fall is used. This conventional nuclear reactor control device includes an electro-mechanical drive mechanism, a control panel equipped with sensors and an electrical logic circuit, and performs operational control by appropriately driving control rods.

この従来装置は、一般的には十分な信頼性を備えており
、かつ確実な動作が期待できる。しだがって、原子炉の
安全性を確保する上で、十分有効なものといえる。しか
し、原子炉の大形化および高出力化に伴って非常に高度
の安全性が要求される場合には、従来用いられてきた装
置の他に全く別の手段で動作する原子炉停止装置を導入
することが有利であると考えられている。
This conventional device generally has sufficient reliability and can be expected to operate reliably. Therefore, it can be said to be sufficiently effective in ensuring the safety of nuclear reactors. However, when a very high level of safety is required as the size and power of the reactor increases, a reactor shutdown system that operates by a completely different method is used in addition to the conventional equipment. It is considered advantageous to introduce

この理由は、原子炉保護系に故障が発生して有効に原子
炉停止を行えなくなるような仮想的な事態が発生する確
率は、従来方式の装置を多重化して安全上の裕度を増す
方法によるものよりも、別形式の原子炉停止装置を併用
した場合の方がより有効に低減させることができるから
である。このためには、従来方式の装置との共通原因故
障を可能な限り排除したような原子炉停止装置が望まれ
る。
The reason for this is that the probability of a hypothetical situation in which a failure occurs in the reactor protection system and makes it impossible to effectively shut down the reactor occurs is reduced by increasing the safety margin by multiplexing conventional equipment. This is because the reduction can be made more effectively when another type of reactor shutdown device is used in conjunction with the reactor shutdown device. To this end, a reactor shutdown system is desired that eliminates common cause failures as much as possible with conventional systems.

そこで、電磁石によって制御棒を直接に保持するシステ
ムが提案されている。
Therefore, a system has been proposed in which the control rods are directly held using electromagnets.

このシステムは、例えば、第5図に示すようなものであ
る。即ち、炉心1の運転を制御する制御要素2は炉心1
に植設された核燃料集合体と平行に設けられ、内部に冷
却材が流通する案内管3内に昇降自在に収納されている
。そして制御要素2の頂部には、延長棒4を介してアー
マチュア5が結合されている。一方、炉心1を収納した
原子炉容器 (図示せず)の上蓋となっている回転プラ
グ6には、延長管7が垂下されて設けられ、この延長管
7の末端には、電磁石8が設けられている。
This system is, for example, as shown in FIG. That is, the control element 2 that controls the operation of the reactor core 1
It is installed in parallel with the nuclear fuel assembly installed in the fuel assembly, and is housed in a guide tube 3 in which a coolant flows, allowing it to move up and down. An armature 5 is connected to the top of the control element 2 via an extension rod 4. On the other hand, an extension tube 7 is provided hanging from a rotary plug 6 serving as an upper cover of a reactor vessel (not shown) housing the reactor core 1, and an electromagnet 8 is provided at the end of this extension tube 7. It is being

そして、この電磁石8によってアーマチュア5を吸着す
ることによって前述の制御要素2を保持するようになっ
ている。また、延長管7の上部は回転プラグ6に固定さ
れた上下動駆動装置9に連結されており、制御要素2の
引抜動作や、切離し後のリセットのための下降動作が行
えるようになっている。また、制御回路9aは上下動駆
動装置9や、電磁石8を電気的に制御できるようになっ
ている。
The above-mentioned control element 2 is held by attracting the armature 5 with the electromagnet 8. Further, the upper part of the extension tube 7 is connected to a vertical movement drive device 9 fixed to the rotary plug 6, so that the control element 2 can be pulled out and lowered for reset after disconnection. . Further, the control circuit 9a is capable of electrically controlling the vertical movement drive device 9 and the electromagnet 8.

このようなシステムを用いる事は次のような利点がある
。すなわち、従来方式で用いられているラッチ機構と異
なり、制御要素2のスクラム時の切離動作において延長
管7またはそれに相当する長尺物体が機械的動作を必要
としない。また同時にラッチ機構のような比較的複雑な
機構がなく、電磁石を消勢するだけで良いので構成が非
常に単純である。従って、従来方式との共通原因故障の
可能性を著しく低減し得る。また、電磁石は冷却材中に
おかれているため冷却材の異常な温度上昇によって磁性
材の温度がそのキュリー点近傍に達すれば、自動的に著
しい磁力の低下が実現し、自動的なスクラムが達成され
る。
Using such a system has the following advantages: That is, unlike the latching mechanism used in the conventional system, the extension tube 7 or a corresponding elongated object does not require mechanical movement in the separation operation during the scram of the control element 2. At the same time, the structure is very simple because there is no relatively complicated mechanism such as a latch mechanism, and it is only necessary to de-energize the electromagnet. Therefore, the possibility of common cause failures with the conventional method can be significantly reduced. In addition, since the electromagnet is placed in the coolant, if the temperature of the magnetic material reaches near its Curie point due to an abnormal temperature rise in the coolant, a significant drop in magnetic force will automatically occur, and an automatic scram will occur. achieved.

このようにスクラム動作原理の大きく異なる原子炉制御
装置を従来形式のシステムと併用し、2種の形式の装置
のうちいずれかのスクラム動作のみで原子炉の停止が達
成されるようにすることにより、原子炉の安全性を著し
く向上せしめる事が可能となる。
By using a reactor control device with a significantly different scram operation principle in conjunction with a conventional system, the reactor can be shut down only by the scram operation of one of the two types of devices. , it becomes possible to significantly improve the safety of nuclear reactors.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の装置にも以下のような欠点があっ
た。すなわち、電磁石に用いられる磁性部材は、高透磁
率で、軟磁性かつ飽和磁束密度の高いものが要求される
とともに、制御棒の重量を支えるために十分な高温機械
強度も要求される。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the above device also had the following drawbacks. That is, the magnetic member used in the electromagnet is required to have high magnetic permeability, soft magnetism, and high saturation magnetic flux density, and is also required to have sufficient high-temperature mechanical strength to support the weight of the control rod.

ところが、このような要求を満足しうる適当な材料が得
にくいという問題点があった。例えば磁気特性の良好な
純鉄の場合、500℃以上の温度では高温機械強度が低
下する。このため、これを強度部材として用いる事は設
計をかなり困難なものとし、電磁石の変形をもたらす恐
れもある。一方、高温機械強度の良好な各種合金鋼は、
磁気特性の点で難点があり鉄心材料として用いる事が困
難である。例えば低合金鋼は、飽和磁束密度は純鉄とほ
ぼ同等であるが、透磁率が低い。このため必要な磁束密
度を得るためにはコイルの起磁力を大きくする必要が生
じ、その結果、限られた電磁石の形状の中では電流によ
るコイルの温度上昇を招く事になって好ましくない。ま
た、軟磁性の点でも残留磁気が大きいため、アーマチュ
アの切離しに対して悪影響を与えるのである。
However, there has been a problem in that it is difficult to obtain suitable materials that can satisfy these requirements. For example, in the case of pure iron with good magnetic properties, high-temperature mechanical strength decreases at temperatures above 500°C. For this reason, using this as a strength member makes the design considerably difficult and may cause deformation of the electromagnet. On the other hand, various alloy steels with good high-temperature mechanical strength are
It has drawbacks in terms of magnetic properties, making it difficult to use as a core material. For example, low alloy steel has a saturation magnetic flux density almost equal to that of pure iron, but has low magnetic permeability. Therefore, in order to obtain the necessary magnetic flux density, it becomes necessary to increase the magnetomotive force of the coil, and as a result, within the limited shape of the electromagnet, the temperature of the coil due to the current increases, which is undesirable. Furthermore, since the residual magnetism is large in terms of soft magnetism, it has an adverse effect on the separation of the armature.

本発明は上記の点に鑑みてなさえたものであり、電磁石
により制御要素を直接吊り上げる方式の原子炉停止装置
において、電磁石およびアーマチュアの磁気的な特性を
十分なものとし、かつ高温における機械的特性を良好に
する事により信頼性が高く長期間補修しなくても使用で
きる原子炉停止装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and is a nuclear reactor shutdown system in which a control element is directly lifted by an electromagnet. By improving the characteristics, it is possible to provide a nuclear reactor shutdown device that is highly reliable and can be used for a long period of time without repair.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
って、制御要素の上端に設けられたアーマチュアを電磁
石によって吸着することによって前記制御要素を吊り上
げるようになされた原子炉停止装置において、前記電磁
石と前記アーマチュアのうちいずれか一方又は双方は、
高透磁率を有する第1の磁性部材と、高温高強度の第2
の磁性部材とを備えた構成とされている。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to solve the above problems, and includes a method for lifting the control element by attracting an armature provided at the upper end of the control element with an electromagnet. In the developed nuclear reactor shutdown device, either one or both of the electromagnet and the armature,
A first magnetic member with high magnetic permeability and a second magnetic member with high temperature and high strength.
The structure includes a magnetic member.

(作 用) 本発明にあっては、電磁石とアーマチュアのうちのいず
れか一方又は双方は、高透磁率を有する第1の磁性部材
を備えているから、適当な電流で十分な磁束密度を得る
ことができるとともに、電流を断った後の残留磁力を少
なくすることができる。また、高温高強度の第2の磁性
部材を有しているから、この第2の磁性部材によって荷
重を伝達することができ、高温機械強度が十分でない第
1の磁性部材に加わる力を減少させることができる。
(Function) In the present invention, since one or both of the electromagnet and the armature includes the first magnetic member having high magnetic permeability, sufficient magnetic flux density can be obtained with an appropriate current. At the same time, the residual magnetic force after the current is cut off can be reduced. In addition, since it has a second magnetic member with high temperature and high strength, the load can be transmitted by this second magnetic member, reducing the force applied to the first magnetic member which does not have sufficient high temperature mechanical strength. be able to.

したがって、十分な吸着力が得られ、制御要素の切り離
しを確実に行なうことができるとともに、十分な機械的
強度および耐久性を得ることができる。
Therefore, sufficient suction force can be obtained, the control element can be reliably separated, and sufficient mechanical strength and durability can be obtained.

(実施例) 以下、本発明の実施例について、第1図ないし第4図を
参照して説明する。なお、従来例と同一構成の部分には
同一符号を付してその説明を省略する。
(Example) Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. Note that the same reference numerals are given to the parts having the same configuration as those of the conventional example, and the explanation thereof will be omitted.

第1図は第5図における制御要素2に設けられたアーマ
チュア5と、電磁石8の部分のみを示す部分断面図であ
る。
FIG. 1 is a partial sectional view showing only the armature 5 and electromagnet 8 provided in the control element 2 in FIG.

電磁石8は、その外周部分に、円筒状の外管10を備え
ている。この外管10はその上端を延長管7と一体に結
合され、その下端には縮径部10aが設けられ、この縮
径部10aの下面10bは吸着面の一部を形成している
。外管10の材料としては低合金鋼例えばクローム鋼、
クロームモリブデン鋼などの高温機械強度にすぐれ、か
つ飽和磁束密度の大なるものが用いられる。クロームモ
リブデン鋼としてはクローム約2.25%、モリブデン
約1%を含有するものが用いられる。外管10の内部に
は円筒状の励磁コイル11が設けられており、この励磁
コイル11はその下部の外周を外管10の縮径部10a
の内周に嵌合させ、その下面11aを縮径部10aの下
面10bと一致させて配設されている。また、外管10
の内部で励磁コイル11以外の部分には、鉄心12が励
磁コイル11の上面、内周面、外周面をとり囲むように
配設されている。
The electromagnet 8 includes a cylindrical outer tube 10 on its outer periphery. The outer tube 10 has its upper end integrally connected to the extension tube 7, and its lower end is provided with a reduced diameter section 10a, and the lower surface 10b of this reduced diameter section 10a forms part of the suction surface. The material for the outer tube 10 is low alloy steel, such as chrome steel,
A material with excellent high-temperature mechanical strength and high saturation magnetic flux density, such as chrome-molybdenum steel, is used. As the chromium molybdenum steel, one containing about 2.25% chromium and about 1% molybdenum is used. A cylindrical excitation coil 11 is provided inside the outer tube 10, and this excitation coil 11 has its lower outer periphery connected to the reduced diameter portion 10a of the outer tube 10.
The lower surface 11a thereof is fitted onto the inner periphery of the reduced diameter portion 10a, and the lower surface 11a thereof is aligned with the lower surface 10b of the reduced diameter portion 10a. In addition, the outer tube 10
An iron core 12 is disposed inside the excitation coil 11 in a portion other than the excitation coil 11 so as to surround the upper surface, inner peripheral surface, and outer peripheral surface of the excitation coil 11.

この鉄心12は、その外周面が外管10の内周面とほと
んど隙間のないように形成されている。
This iron core 12 is formed so that its outer peripheral surface has almost no gap with the inner peripheral surface of the outer tube 10.

また、鉄心12の下面12aは、外管10の下面10b
、励磁コイル11の下面11aと一致するように形成さ
れ、吸着面の一部を形成している。
Further, the lower surface 12a of the iron core 12 is the lower surface 10b of the outer tube 10.
, are formed to coincide with the lower surface 11a of the excitation coil 11, and form part of the attraction surface.

鉄心12の材料としては純鉄などの透磁率および飽和磁
束密度の大きな材料が用いられる。例えば、純鉄として
は99%以上の純度のものが用いられる。なお、外管1
0と鉄心12とはボルト17で固定されている。
As the material for the iron core 12, a material with high magnetic permeability and saturation magnetic flux density, such as pure iron, is used. For example, pure iron with a purity of 99% or more is used. In addition, outer tube 1
0 and the iron core 12 are fixed with bolts 17.

アーマチュア5は、その外周部および上端部に有底円筒
状の外管13を備えており、その上面13aは吸着面を
形成するため円板状になっている。またその下端は制御
要素2と連結するための連結管4と一体に結合されてい
る。外管13の内部には、鉄心14が設けられており、
鉄心14の上面および外周面は外管13とほぼ隙間なく
密着している。外管13および鉄心14の材料は、それ
ぞれ外管10および鉄心12と同様のものが用いられる
。また、外管13と鉄心14はボルト15で結合され、
また、鉄心14は皿バネ16で支えられ、スクラム時の
衝撃を緩和するようになっている。
The armature 5 includes a bottomed cylindrical outer tube 13 on its outer periphery and upper end, and its upper surface 13a is disk-shaped to form a suction surface. Further, its lower end is integrally connected to a connecting pipe 4 for connecting to the control element 2. An iron core 14 is provided inside the outer tube 13,
The upper surface and outer peripheral surface of the iron core 14 are in close contact with the outer tube 13 with almost no gap. The same materials as the outer tube 10 and the iron core 12 are used for the outer tube 13 and the iron core 14, respectively. Further, the outer tube 13 and the iron core 14 are connected with bolts 15,
Further, the iron core 14 is supported by a disc spring 16 to reduce the impact during scram.

次に本実施例による作用、効果を第2図を参照して説明
する。
Next, the functions and effects of this embodiment will be explained with reference to FIG. 2.

電磁石8およびアーマチュア5を外管と鉄心から構成せ
ず全て同一の材料で形成する場合について考える。まず
、電磁石8およびアーマチュア5を純鉄のような高透磁
率材料で形成すると、励磁電流と吸着面での磁束の関係
は第2図(a)のようになる。実線で示したものは最初
にコイルに電流を印加してゆくときの状態であり、破線
は飽和に達したのち電流を低下させる時の特性である。
Consider a case where the electromagnet 8 and the armature 5 are not composed of an outer tube and an iron core, but are made of the same material. First, when the electromagnet 8 and the armature 5 are made of a material with high magnetic permeability such as pure iron, the relationship between the excitation current and the magnetic flux on the attraction surface is as shown in FIG. 2(a). The solid line shows the state when a current is first applied to the coil, and the broken line shows the characteristics when the current is reduced after reaching saturation.

吸着力は磁束の自乗に比例し、第2図(a)の場合は磁
気的には最も良い特性が得られ、適切な電流で十分な吸
着力が得られる。また、電流を断ったのちの残留磁力も
少なくて制御要素の切離しにも支障がない。しかしなが
ら、先に説明したように高透磁率材料の高温機械強度が
十分でないため、機械的な疲労や、クリープによって変
形し、長期間の使用が困難である。
The attraction force is proportional to the square of the magnetic flux, and the case shown in FIG. 2(a) provides the best magnetic characteristics, and a sufficient attraction force can be obtained with an appropriate current. Furthermore, the residual magnetic force after the current is cut off is small, so there is no problem in disconnecting the control element. However, as explained above, the high-permeability material does not have sufficient high-temperature mechanical strength, so it deforms due to mechanical fatigue or creep, making it difficult to use for a long period of time.

第2図(b)は第2図(a)の材料に置き換えて低合金
鋼を用いた場合であり、図の例はクローム2.25%、
モリブデン1%を含有せるクロームモリブデン鋼の例で
ある。実線、破線の意味は第2図(a)と同様である。
Figure 2(b) shows the case where low alloy steel is used in place of the material in Figure 2(a); the example shown is 2.25% chromium,
This is an example of chrome molybdenum steel containing 1% molybdenum. The meanings of the solid lines and broken lines are the same as in FIG. 2(a).

この場合は透磁率が低いので、例えばAなる同一電流で
比較すると吸着力が過少となる。従って電流を増大する
必要が生じ、実現の点で困難となる。また、電流を増大
して吸着力が得られた場合でも、残留保持力が大きいた
めに制御要素の切離しに対する信頼性が低下する。
In this case, since the magnetic permeability is low, the attraction force will be too small when compared with the same current, for example A. Therefore, it becomes necessary to increase the current, which is difficult to implement. Further, even if the attracting force is obtained by increasing the current, the reliability in disconnecting the control element decreases because the residual holding force is large.

第2図(c)は本実施例の場合であり、鉄心の材料を第
2図(a)と同一にし、外管の材料を第2図(b)と同
しにしたものである。この場合は第2図(a)と第2図
(b)の中間的な特性となるが、磁気回路の大部分が第
2図(aンの場合と同質の材料で形成されているため、
第2図(a)に近い特性となり、Aなる電流でも十分な
吸着力が得られ、残留磁力も比較的小さくする事ができ
る。
FIG. 2(c) shows the case of this embodiment, in which the material of the iron core is the same as that of FIG. 2(a), and the material of the outer tube is the same as that of FIG. 2(b). In this case, the characteristics will be intermediate between those in FIG. 2(a) and FIG. 2(b), but since most of the magnetic circuit is made of the same material as in the case of FIG. 2(a),
The characteristics are close to those shown in FIG. 2(a), and a sufficient attraction force can be obtained even with a current of A, and the residual magnetic force can be made relatively small.

このように、上記実施例にあっては、電磁石およびアー
マチュアをそれぞれ、透磁率および飽和磁束密度の大き
な純鉄と、高温機械強度にすぐれかつ飽和磁束密度の大
なるクローム鋼又はクロームモリブデン鋼とて構成して
いるから、適切な電流で十分な磁束密度が得られ、従っ
て十分な吸着力が得られるとともに、残留磁力を比較的
小さくすることができ、従って制御要素の切離しの信頼
性を向上させることができる。
Thus, in the above embodiment, the electromagnet and the armature are made of pure iron, which has high magnetic permeability and saturation magnetic flux density, and chrome steel or chrome-molybdenum steel, which has excellent high-temperature mechanical strength and high saturation magnetic flux density. Because of the structure, a sufficient magnetic flux density can be obtained with an appropriate current, and therefore a sufficient adsorption force can be obtained, and the residual magnetic force can be made relatively small, thus improving the reliability of disconnection of the control element. be able to.

また、電磁石8の鉄心12を、外管10の縮径部10a
に係合して保持するとともに、アーマチュア5の鉄心1
4を有底円筒状の外管13によってとり囲んで保持して
いるから、制御要素2の重量は外管13および外管10
によって延長管7に伝達され高温機械強度が十分でない
鉄心12゜14に加わることがない。従って、鉄心12
.14に生じるクリープ変形や高温疲労による変形や劣
化を抑えることができ、電磁石およびアーマチュアを長
期間使用する事ができる。
In addition, the iron core 12 of the electromagnet 8 is connected to the reduced diameter portion 10a of the outer tube 10.
while engaging and holding the iron core 1 of the armature 5.
4 is surrounded and held by the bottomed cylindrical outer tube 13, so the weight of the control element 2 is equal to the outer tube 13 and the outer tube 10.
As a result, the heat is transmitted to the extension tube 7 and is not applied to the iron cores 12 and 14, which do not have sufficient high-temperature mechanical strength. Therefore, iron core 12
.. 14 can be suppressed from deformation and deterioration caused by creep deformation and high-temperature fatigue, and the electromagnet and armature can be used for a long period of time.

次に第3図は本発明の他の実施例を示す。本実施例は第
1図に示したものの磁気回路の一部に磁気的な空隙を付
加し、残留吸着力を低下せしめるものである。鉄心12
の励磁コイル11の内側部分の下面12bを外管10の
下面10bよりも高い位置にし、電磁石8とアーマチュ
ア5が密着した場合にも吸着面に空隙18が存在するよ
うにしている。第4図は第3図の実施例の効果を説明す
るものである。第4図の破線は第2図(C)と同じもの
、実線は第3図の実施例のものである。
Next, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a magnetic gap is added to a part of the magnetic circuit shown in FIG. 1 to reduce the residual attraction force. iron core 12
The lower surface 12b of the inner part of the excitation coil 11 is placed at a higher position than the lower surface 10b of the outer tube 10, so that even when the electromagnet 8 and the armature 5 are in close contact with each other, a gap 18 exists in the attraction surface. FIG. 4 explains the effect of the embodiment of FIG. 3. The broken lines in FIG. 4 are the same as in FIG. 2(C), and the solid lines are for the embodiment in FIG.

矢印は電流を増加する場合と低減させる場合を区別して
示すものである。空隙が無い場合の残留磁束がBである
のに対し、第3図の実施例の場合は空隙が存在すること
によってこの磁気的抵抗により残留磁束はCへ低下する
。従って電流を断った時の残留吸着力は減少し、これに
よって低合金鋼を磁気回路の一部に用いる事による悪影
響を無くし、制御要素切離しに対する信頼性を確保する
事が可能となる。
The arrows indicate cases in which the current is increased and cases in which the current is decreased. While the residual magnetic flux in the case where there is no air gap is B, in the case of the embodiment shown in FIG. 3, the residual magnetic flux decreases to C due to the magnetic resistance due to the presence of the air gap. Therefore, the residual attraction force when the current is cut off is reduced, thereby eliminating the adverse effects of using low-alloy steel as part of the magnetic circuit, and making it possible to ensure reliability in disconnecting the control element.

なお、上記実施例においては、磁気回路の一部に設ける
磁気的な空隙として、鉄心12と鉄心14との間の空隙
18を採用しているが、これに限る必要はなく、磁気回
路の一部であれば電磁石8、アーマチュア5の他の部分
に空隙を設けてもよい。
In the above embodiment, the gap 18 between the iron core 12 and the iron core 14 is used as the magnetic gap provided in a part of the magnetic circuit, but there is no need to limit it to this. A gap may be provided in other parts of the electromagnet 8 and the armature 5.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明にあっては、十分な吸行力
が得られ、制御要素の切り離しを確実に行なうことがで
きるとともに、十分な機械的強度および耐久性を得るこ
とができるという効果が得られる。
As explained above, the present invention has the advantage that sufficient suction force can be obtained, the control element can be reliably separated, and sufficient mechanical strength and durability can be obtained. is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第1図はその縦断面図、第2図はその作用を示す電
流と磁束の関係を示す図、第3図は本発明の他の実施例
を示す図、第4図は第3図の作用を示す電流と磁束の関
係を示す図、第5図は従来の原子炉停止装置を示す図で
ある。 2・・・制御要素、5・・・アーマチュア、8・・・電
磁石、10・・・外管、12・・・鉄心、13・・・外
管、14・・・鉄心。 出願人代理人  佐  藤  −雄 第 図 第 図 9;丸 第 図
1 to 4 are diagrams showing one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view thereof, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between current and magnetic flux, and FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between current and magnetic flux showing the effect of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing a conventional nuclear reactor shutdown device. 2... Control element, 5... Armature, 8... Electromagnet, 10... Outer tube, 12... Iron core, 13... Outer tube, 14... Iron core. Applicant's Representative Sato -Yu Figure Figure 9; Circle Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  制御要素の上端に設けられたアーマチュアを電磁石に
よって吸着することによって前記制御要素を吊り上げる
ようになされた原子炉停止装置において、前記電磁石と
前記アーマチュアのうちいずれか一方又は双方は、高透
磁率を有する第1の磁性部材と、高温高強度の第2の磁
性部材とを備えていることを特徴とする原子炉停止装置
In a nuclear reactor shutdown device configured to lift an armature provided at an upper end of a control element by attracting the control element with an electromagnet, one or both of the electromagnet and the armature have high magnetic permeability. A nuclear reactor shutdown device comprising a first magnetic member and a high-temperature, high-strength second magnetic member.
JP63225438A 1988-09-08 1988-09-08 Reactor shut-down device Pending JPH0273196A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6566778B1 (en) * 2000-01-24 2003-05-20 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Cage-type induction motor for high rotational speeds

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6566778B1 (en) * 2000-01-24 2003-05-20 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Cage-type induction motor for high rotational speeds

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