JPH0436356B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、制御棒駆動装置に係り、特に、原子
炉が正常運転状態から逸脱したときに、原子炉制
御棒の駆動指令系に故障が生じた場合でも、制御
棒の引抜を確実に阻止する手段に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

固体制御棒を有する原子炉を運転する場合、原
子炉の起動過程においては制御棒を炉心から引抜
き、停止過程においては制御棒を炉心に挿入する
必要がある。この固体制御棒を移動させる制御棒
駆動装置には、水圧駆動方式と電動機駆動方式と
がある。

第１図は、電動機駆動方式を採用した従来の制
御棒駆動装置の系統構成の一例を示すブロツク図
である。第１図において、原子炉１内に設置され
た複数の制御棒２は、駆動モータ３により上下方
向に直線駆動される。駆動モータ３は、選択接触
器４および操作接触器５Ａ，５Ｂの状態に応じ
て、制御棒２を駆動する。

選択接触器４および操作接触器５Ａ，５Ｂは、
指令部６からの指令に基づいて作動する。指令部
６は、操作回路７と選択回路８とからなる。オペ
レータの操作に基づいて、操作回路７から引抜指
令１００が出力されると、操作接触器５Ａが作動
し、挿入指令１０２が出力されると、操作接触器
５Ｂが作動する。一方、選択回路８から制御棒群
のいずれかの制御棒２を選択する選択指令１０４
が出力されると、この選択指令１０４に対応した
選択接触器４が作動する。したがつて、操作接触
器５Ａ，５Ｂおよび選択接触器４の作動により、
制御部２を引抜きまたは挿入するための駆動ルー
プが形成される。

原子炉１の運転状態を監視するモニタ回路９
は、原子炉１の運転状態が正常運転状態から逸脱
した場合、引抜阻止信号１０６を操作回路７に出
力する。操作回路７は、引抜阻止信号１０６が出
力されると、引抜指令１００を停止し、操作接触
器５Ａを介する駆動モータ３への駆動ループを遮
断する。

このように、従来の制御棒駆動装置において
は、指令に基づいて、制御棒２を挿入しまたは引
抜き、制御棒２の引抜を停止することも可能なの
で、原子炉１が正常運転状態から逸脱した場合で
も、原子炉が過出力となることを防止できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、操作接触器５Ａに固着故障等が生じた
場合、原子炉１が正常運転状態から逸脱したとき
に引抜指令１００の出力を停止しても、制御棒２
の引抜が継続され、原子炉１の運転が過出力方向
に移行する。その結果、原子炉１の安全保護系が
作動し、原子炉１が緊急停止すなわちスクラムに
至ることになる。

このように、従来の制御棒駆動装置では、制御
棒の駆動を指令する駆動指令系が故障した場合、
原子炉の運転状態が正常運転状態から逸脱する
と、原子炉が緊急停止されてスクラムに至り、再
起動に時間が掛かり、原子炉の稼動率が低下する
という問題があつた。

本発明の目的は、原子炉の駆動を指令する駆動
指令系に故障が生じた場合でも、制御棒の引抜を
阻止し、原子炉がスクラムに至ることを確実に防
止でき、原子炉の稼動率を向上させる手段を備え
た制御棒駆動装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、原子炉
の制御棒駆動部に引抜指令または挿入指令を与え
る操作手段と、前記制御棒から１本の制御棒を選
択し対応する駆動部のみに前記指令を接続する選
択手段と、原子炉の運転状態を監視し原子炉の運
転状態が正常運転状態から逸脱したとき前記引抜
指令を停止させる引抜阻止信号を操作手段に出力
するモニタ手段とを有する制御棒駆動装置におい
て、モニタ手段からの引抜阻止信号により操作さ
れ操作手段から駆動部への引抜指令を遮断する引
抜阻止手段を備えた制御棒駆動装置を提案するも
のである。

前記モニタ手段および引抜阻止手段も多重化
し、モニタ手段と引抜阻止手段との各組合せを互
いに独立して引抜指令を遮断する系とすることも
できる。

〔作用〕

本発明においては、原子炉の運転状態が正常運
転状態から逸脱したとき、操作手段が原子炉の制
御棒駆動部への引抜指令の出力を停止するほか
に、操作手段から制御棒駆動部への引抜指令を遮
断する引抜阻止手段も備えたので、たとえ操作手
段が故障し引抜指令を出力し続けるような事態が
生じても、引抜阻止手段がその引抜指令を遮断
し、制御棒の駆動を停止でき、スクラムを確実に
防止し、原子炉の稼動率を上げることが可能とな
る。

なお、前記各手段のうち、少なくともモニタ手
段および引抜阻止手段を多重化し、モニタ手段と
引抜阻止手段との各組合せを互いに独立して引抜
指令を遮断する系とすれば、より一層信頼性が上
がる。

〔実施例〕

次に、第２図〜第５図を参照して、本発明によ
る制御棒駆動装置の一実施例を説明する。

第２図は、本発明による制御棒駆動装置の一実
施例の系統構成を示すブロツク図である。

本実施例においては、第１図の従来装置におけ
る制御棒２の駆動ループ内の操作接触器５Ａ，５
Ｂと選択接触器４との間に、引抜阻止接触器２０
Ａ，２０Ｂを設け、これら引抜阻止接触器２０
Ａ，２０Ｂをそれぞれ制御するモニタ回路１０
Ａ，１０Ｂを配置してある。他の構成は、第１図
の従来例と同じである。なお、駆動モータ３は、
一般に三相電源により駆動されるが、第２図に
は、便宜上、単線で示してある。

モニター回路１０Ａ，１０Ｂは、原子炉１の運
転状態が正常運転状態から逸脱したとき、操作回
路７に引抜阻止信号１０６を供給するとともに、
この引抜阻止信号１０６を引抜阻止接触器２０
Ａ，２０Ｂにも供給する。引抜阻止接触器２０
Ａ，２０Ｂは、引抜阻止信号１０６に応じて、制
御棒２を駆動する駆動ループを遮断する。

第３図は、操作回路７の構成の一例を示すシー
ケンス図である。スイツチ３０の作動により引抜
指令が出力されてリレーＸが励磁されたとき、操
作接触器５Ａがオンとなる。スイツチ３２の作動
により挿入指令が出力されてリレーＹが励磁され
たとき、操作接触器５Ｂがオンとなる。スイツチ
３０の作動により操作接触器５Ａがオンとなつて
いるとき、モニタ回路１０Ａまたは１０Ｂから引
抜阻止信号１０６が出力されると、スイツチ３
４，３６がオフになり、操作接触器５Ａもオフと
なる。

第４図は、モニタ回路１０Ａ，１０Ｂの構成の
一例を示すブロツク図である。モニタ回路１０
Ａ，１０Ｂは、中性子検出装置４０の例えばプラ
グインユニツトが不備であることや電源が異常で
あること等の不作動状態を監視するモニタ回路４
２と、原子炉出力信号を規定値と比較する比較器
４４と、原子炉出力の上昇率を監視する原子炉出
力上昇モニタ回路４６およびその原子炉出力の上
昇率を規定値と比較する比較器４８と、引抜阻止
信号１０６を出力するリレーＺとからなる。

モニタ回路１０Ａ，１０Ｂは、下記の状態を検
出したとき、原子炉の運転が正常運転状態から逸
脱したと判断する。

(a) 原子炉出力を測定する中性子検出装置が不作
動の場合 (b) 原子炉出力が規定出力以上の状態 (c) 原子炉出力の上昇率が規定値以上の状態 モニタ回路４２は、(a)の状態が検出されたと
き、中性子検出装置４０について不作動信号１１
０を出力する。比較器４４は、(b)の状態が検出さ
れたときすなわち規定値以上の場合は、原子炉出
力高信号１１２を出力する。モニタ回路４６およ
び比較器４８は、(c)の状態が検出されたときすな
わち原子炉出力の上昇率が規定値以上の場合は、
原子炉出力上昇高信号１１４を出力する。

リレーＺは、上記信号１１０，１１２，１１４
のいずれかの信号により回路が遮断されたとき作
動し、第２図の引抜阻止信号１０６を出力する。

第５図は、選択回路８の構成の一例を示す回路
図である。選択回路８は、制御棒２を選択するた
めの選択ボタン５０，５２，５４……，６０を備
えている。これらの選択ボタンのいずれかを操作
すると、それに対応した選択指令１０４が選択接
触器４に出力され、任意の制御棒２を１本だけ選
択し駆動できる。

例えば選択ボタン５０を操作すると、接点５０
ａ，５０ｃが開き、接点５０ｂ，５０ｄが閉じ
て、リレー５０Ａが作動する。このリレー５０Ａ
と同時にリレー５０Ｂが作動して、接点５０ｅ，
５０ｆが閉じ、選択接触器４がオンとなり、選択
ボタン５０に対応した制御棒２が選択される。

このとき、制御棒２の駆動指令が発せられてい
るときの閉じるスイツチ７０，７２が閉じていれ
ば、選択ボタン５２〜６０にいずれかの選択ボタ
ンを操作しても、接点５０ｅ，５０ｆの自己接点
保持作用により、リレー５０Ａ，５０Ｂが作動し
続ける。一方、リレー５２Ａ，５４Ａ，６０Ａの
駆動回路が遮断されているため、それら選択ボタ
ンを操作しても、操作した選択ボタンに対応する
制御棒２を重ねて選択することはできない。

駆動指令が停止されスイツチ７０，７２がオフ
になつたとき、選択ボタン５２〜６０のいずれか
の選択ボタンを操作すると、リレー５０Ａの接点
５０ｄによつて形成されたリレー５０Ａの駆動ル
ープが遮断され、選択ボタン５０の接点５０ａ，
５０ｃが閉じるので、操作した選択ボタンのリレ
ー駆動回路が形成され、上記選択ボタン５０の場
合と同様に、その選択ボタンに対応したリレーが
作動する。

本実施例においては、駆動モータ３の駆動ルー
プに引抜阻止接触器２０Ａ，２０Ｂを設け、原子
炉の運転状態が正常運転状態から逸脱したとき、
モニタ回路１０Ａ，１０Ｂから出力される引抜阻
止信号１０６により駆動ループを遮断するように
してあるので、万一操作接触器５Ａが固着し原子
炉の運転状態が正常運転状態から逸脱しても、引
抜阻止接触器２０Ａ，２０Ｂの作動により駆動モ
ータ３の駆動ループが遮断され、制御棒２の引抜
を確実に停止できる。

また、本実施例においては、駆動モータ３の駆
動ループを遮断する駆動ループ遮断系が、引抜阻
止接触器２０Ａ，２０Ｂおよびモニタ回路１０
Ａ，１０Ｂの二重系により構成されているから、
いずれかの駆動ループ遮断系が故障した場合で
も、制御棒の引抜をより確実に停止できる。

上記実施例においては、駆動ループ遮断系を二
重系としてあるが、三重系以上にすれば、制御棒
の引抜をさらに完全に実行できる。これらの系統
を2out of ３，2out of ４などの構成にすると、
駆動ループ遮断系の信頼性が一層向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子炉の運転状態が正常運転
状態から逸脱したとき、操作回路が原子炉の制御
棒駆動部への引抜指令の出力を停止するほかに、
操作回路から制御棒駆動部への引抜指令を遮断す
る引抜阻止接触器も備えたので、たとえ操作回路
および／または操作接触器が故障し引抜指令を出
力し続けるような事態が生じても、引抜阻止接触
器がその引抜指令を遮断し、制御棒の駆動を停止
でき、スクラムを確実に防止し、原子炉の稼動率
を上げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動機駆動方式制御棒駆動装置
の系統構成の一例を示すブロツク図、第２図は本
発明による制御棒駆動装置の一実施例の系統構成
を示すブロツク図、第３図は操作回路７の構成の
一例を示すシーケンス図、第４図はモニタ回路１
０Ａ，１０Ｂの構成の一例を示すブロツク図、第
５図は選択回路８の構成の一例を示す回路図であ
る。 １…原子炉、２…制御棒、３…駆動モータ、４
…選択接触器、５Ａ，５Ｂ…操作接触器、６…指
令部、７…操作回路、８…選択回路、９…従来の
モニタ回路、１０Ａ，１０Ｂ…本発明のモニタ回
路、２０Ａ，２０Ｂ…引抜阻止接触器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉の制御棒駆動部に引抜指令または挿入
   指令を与える操作手段と、前記制御棒から１本の
   制御棒を選択し対応する駆動部のみに前記指令を
   接続する選択手段と、前記原子炉の運転状態を監
   視し原子炉の運転状態が正常運転状態から逸脱し
   たとき前記引抜指令を停止させる引抜阻止信号を
   前記操作手段に出力するモニタ手段とを有する制
   御棒駆動装置において、 前記モニタ手段からの前記引抜阻止信号により
   操作され前記操作手段から前記駆動部への引抜指
   令を遮断する引抜阻止手段を備えたことを特徴と
   する制御棒駆動装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の制御棒駆動装
   置において、 前記モニタ手段および前記引抜阻止手段が多重
   化され、前記モニタ手段と引抜阻止手段との各組
   合せが互いに独立して前記引抜指令を遮断する系
   であることを特徴とする制御棒駆動装置。