JPH04121693A - 原子炉のインターナルポンプ - 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、原子炉圧力容器に原子炉圧力容器内の冷却流
体を循環させる原子炉のインターナルポンプに関する。

（従来の技術） 原子炉圧方言＃ｌｌの底部に複数のインターナルポンプ
２が設けられた原子炉の部分破断斜視図を示す第４図と
、同図の部分破断縦断面図を示す第５図において、イン
ターナルポンプ２は、原子炉圧力容器１の底部の外壁の
周りに、上端を原子炉圧力容器１の内側に突き出して詳
細後述するように縦に気密に貫設され、第５図の矢印３
で示すように、原子炉圧力容器１の内部の炉水を上方か
ら吸い込んで、矢印４のように下方にそれぞれ吐出する
ことで、原子炉圧力容器１の内部中央に収納された炉心
５を外側から所定の温度に冷却する。

そして、このインターナルポンプ２は、通常８個又は１
０個が等間隔に配設されている。

次に、第６図は、第１〜２図のインターナルポンプ２の
縦断面詳細図である。

同図において、縦長のインターナルポンプ２は、原子炉
圧力容器１の底部側面の内部に突き出た後述するインペ
ラ部６と、原子炉圧力容器１の底部側面から下方に筒状
に突き出て原子炉圧力容器１と一体に構成されたモータ
収納筒部１ａの内部に挿着されて、上述の主インペラ部
６を駆動する詳細後述する水中モータ部７と、モータ収
納筒部１ａの下端内部に挿着された逆転防止装［１８で
構成されている。

このうち、主インペラ部６は、下半が水中モータ部７内
に嵌挿されたポンプ軸９の上端に嵌合固定された主イン
ペラ１０と、この主インペラ１０の外周にこの主インペ
ラ１０と同軸に設けられ外周と下端が原子炉圧力容器１
に固定された案内羽根１１で構成されている。

また、水中モータ部７は、軸心に貫設された上述のポン
プ軸９の下半に図示しないキーを介して挿着・固定され
た管状のモータ軸１３と、このモータ軸１３の外周に嵌
挿された回転子１４と、モータ収納筒部１ａの内周に嵌
挿・固定されたモータケーシング１５と、このモータケ
ーシング１５の内周に嵌挿・固定された固定子１６で構
成されている。

そして、このうちモータ軸１３の上端外周は、モータケ
ーシング１５の上端内周に嵌挿固定された上ラジアル軸
受１８で、同じく、モータ軸１３の下端外周はモータケ
ーシング１５の下端内周に嵌挿された下ラジアル軸受１
９で、それぞれラジアル方向を支承されている。

一方、モータ軸１３の下端には、インペラ１７の上端が
固定され、このインペラ１７の」二面と対向するモータ
ケーシング１５の下面には、上スラスト軸受２０がそれ
ぞれ設けられ、又、モータ収納筒部１ａの下端に図示し
ないシールを介して嵌合・固定された筒蓋１ｂの上面と
インペラ１０の下面間には下スラスト軸受２１がそれぞ
れ設けられて、主インペラｌＯによる第５図の矢印３方
向への炉水の吐出による反力は、上スラスト軸受２０で
、また、静止時のポンプ軸９、回転子１４や主インペラ
１０、インペラ１７などの荷重は、下スラスト軸受２１
でそれぞれ支承されている。

更に、筒蓋１ｂの中心部には、下側から下カバー２３が
図示しないシールを介して挿着・固定され、これら筒蓋
８及び下カバー２３とインペラ１７との間には中心部に
インペラ吸込口３１が形成されている。

一方、モータケーシング１５の上端上側には、モータ上
部室２７が形成され、モータ収納筒部１ａの上端にはモ
ータ上部室２７に連通ずる貫通穴が設けられ、この貫通
穴の外側のめねじには図示しない小径の継手が螺合され
て、この継手には内部に高圧のパージ水を注入する配管
１２が接続されている。

また、上記小径の継手の下方にもやや大径の継手２８ａ
が螺合され、この継手２８ａには配管２８の片側が接続
され、この配管２８の他側は熱交換器２９の片側に接続
され、この熱交換器２９の他側には配管３０の片側が接
続され、この配管３０の他側はインペラ吸込口３１の側
面のモータ収納筒１ａに螺合されたやや大径の継手３０
ａに接続されている。

このような構成のインターナルポンプ２においては、配
管１２から内部に高圧で注入されるパージ水で、水中モ
ータ部７の内部は原子炉容器１の内部とは完全に遮断さ
れ、熱交換器２９から環流される冷却水で約４０℃以下
に冷却される。

また、下カバー２３を気密に貫通して水中モータ部７に
供給される電源がもし切れても、主インペラ１０は所定
の時間、所定の減速率（例えば、１７２回転数になるま
でに０．８秒以上）となるようにして、電源停電時の炉
心５の図示しない燃料棒の温度が急上昇しないように、
回転部分の慣性が太きく設計されている。

そして、この減速率の検証作業は、インターナルポンプ
２の工場出荷試験ではできないので、稼動前の原子力発
電所で、原子炉圧力容器１に組込まれて各インターナル
ポンプ２についてそれぞれ行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このように構成された原子炉の冷却装置にお
いては、シール部を減らすために、上述のように水中モ
ータ部７は原子炉圧力容器１と一体のモータ収納筒部１
ａの内部に収納されていて。

ポンプ軸９も同じく内部に収納されている。そのため、
ポンプ軸９の減衰回転数を測るためには、モータ収納筒
部１ａ又は原子炉圧力容器１の内部に特殊な回転検出器
を設けなければならないが、すると１回転検出器の出力
信号を取り出すためにシール穴を増やさなくてはならな
いので、原子炉圧力容器１密封の信頼性が低下する。

そこで、本発明の目的は、原子炉圧力容器の信頼性を損
うことなく、電源切断後のインターナルポンプの回転減
衰特性を検証することのできる原子炉のインターナルポ
ンプを得ることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、原
子炉圧力容器にこの原子炉圧力容器内の冷却流体を循環
させるインターナルポンプにおいて、インターナルポン
プの駆動電動機の電源側に、この電源切断直後のインタ
ーナルポンプの回転数の低下率を検出する残留電圧検出
部を設けることで、原子炉圧力容器の信頼性を損うこと
なく、電源切断後のインターナルポンプの減衰特性を検
証することのできる原子炉のインターナルポンプである
。

（実施例） 以下、本発明の原子炉のインターナルポンプの一実施例
を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の原子炉のインターナルポンプを示す
ブロック図である。

同図において１片側が高圧の三相電源に接続された遮断
器４２の負荷側には、インターナルポンプ２の水中電動
機７が接続されている。

更に、遮断器４２の負荷側には、フィルタ３８の片側が
接続され、このフィルタ３８の他側にはパルス発振器３
９の入力側が接続され、このパルス発振器の出力側には
周波数−電圧変換器（以下、　Ｆ／Ｖ変換器という）４
０の入力側が接続され、このＦ／ν変換器４２の出力側
には記録計４１が接続されている。

なお、ここでフィルタ３８は、電源が遮断されたときの
開閉サージによる高周波分のノイズによる電圧零点を除
いて、後述するパルス４２との混同を防ぐためである。

次に、第２図は、第１図のように遮断器４２に水中電動
機７が接続された原子炉の冷却装置において、４極の水
中電動機７の電源側を遮断したときの、水中電動機７の
Ｕ相−■相間電圧３５、■相−Ｗ相間電圧３６とＷ相−
Ｕ相間電圧３７の減衰状態を示すオシログラフで、同図
及び第３図のように、各相間電圧３５．３６．３７は、
水中電動機７が１回転する毎に、水中電動機７の極数と
同数だけ電圧０点４１を通過するので、４極ではそれぞ
れ４回通過する。

そこで、本発明の原子炉の冷却装置においては、電源が
遮断された後の水中電動機７の相間電圧をフィルタ３８
を介してパルス発振器３９に入力して。

電圧０点４１において第３図に示すようにパルス４２を
発生させて、Ｆ／Ｖ変換器４０に出力する。

すると、　Ｆ／Ｖ変換器４０ではこのパルス数をカウン
トし、電圧に変換してアナログ信号に変えて記録計４１
に出力し、記録計４１ではこの電圧を回転速度に変換し
て表示する。

このように本発明の原子炉のインターナルポンプにおい
ては、電源遮断時の水中電動機７の回転で発生する各相
の電圧の零点をそれぞれ検出して、パルスを発生させる
ことで、パルスの発生間隔の変化を分解能を上げて測定
することができるので。

インターナルポンプの回転数の減衰特性を精度よく検証
することができる。

なお、上記実施例においては、Ｆ／Ｖ変換器４ｏでパル
ス４２の発生頻度に比例した電圧に変換した例で説明し
たが、第３図に示すパルス４２の１回転当りの発生間隔
４３の時間を直接側るようにしてもよしＸ　。

また、上記実施例においては、パルス発振器３９に入力
される電圧零点検出用の水中電動機７の誘起電圧は相間
電圧としたが、各相毎の端子相電圧としてもよい。

更に、回転数の変化の分解能を増やさなくてもよいとき
には、１相分だけ測定してもよい。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、原子炉圧力容器にこの原子炉圧
力容器内の冷却流体を循環させるインターナルポンプに
おいて、インターナルポンプの駆動電動機の電源側に、
この電源が切断された直後のインターナルポンプの回転
数の低下率を検出する残留電圧検出部を設けて、インタ
ーナルポンプの回転数を検出したので、原子炉圧力容器
の信頼性を損うことなく、電源切断後のインターナルポ
ンプの減衰特性を検証することのできる原子炉のインタ
ルナルポンプを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原子炉のインターナル尿ンプの一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図において電源が遮
断されたときのインターナルポンプの駆動電動機の誘起
電圧の推移を示すオシログラフ、第３図は本発明の原子
炉のインターナルポンプの作用を示す図、第４図は本発
明の原子炉のインターナルポンプが適用される原子炉の
斜視図、第５図は第４図の部分破断縦断面図、第６図は
第５図の要部を示す縦断面拡大詳細図である。 １・・・原子炉圧力容器 ２・・・インターナルポンプ ７・・・水中電動機 ３９・・・パルス発振器 ４０・・・周波数−電圧変換器 ４２・・・パルス （８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（は
が１名）茶 ！ 図 茶 閏 茅 閏 阜 回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器にこの原子炉圧力容器内の冷却流体を循
   環させるインターナルポンプにおいて、このインターナ
   ルポンプの駆動電動機の電源側に、この電源遮断直後の
   前記インターナルポンプの回転数の変化を検出する残留
   電圧検出部を設けたことを特徴とする原子炉のインター
   ナルポンプ。