JPH05113492A - 核燃料棒のスペーサワイヤの切断を制御する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用済み核燃料棒のスペーサワイヤに基準電
圧とは異なる切断用電圧を与え基準部分の基準電圧との
差異を連続的に測定することによって該ワイヤの切断を
制御する確実で信頼性のある方法と、装置とを提供す
る。 【構成】 該装置は、スペーサワイヤ（１）が切断され
た後にその上をこする接触円錐（１０）を使用する。切
断が電極カセット（２５）の扶助で効果的に実施されな
ければ、切断されるべき断片は、その切断用電位（Ｖ
Ｃ）に上昇されたままである。該電位の検出は、スペー
サワイヤ断片の切断の欠如を検出するのを可能にする。
接触部分（１０）がスペーサワイヤ（１）の前進運動に
対応して回転される際、比較装置（２２）への接続は、
１つの結合トラック（８）と、１つの集電用ブラシ（１
２）とによって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線を照射された燃
料の再処理、特に、高速中性子原子炉で使用された棒の
再処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速中性子原子炉から得られる放射線を
照射された燃料を再処理するとき、燃料棒の各々を剪断
する前に燃料棒の各々のまわりに螺旋状に巻かれたスペ
ーサワイヤを除去することが肝要である。該操作は、短
い期間にわたり自動機械によって行われる。このとき、
これ等の核燃料を処理するためのサイクルの変調を回避
する様に該操作を監視することは、不可欠である。

【０００３】「多重電極カセット」として周知の放電切
断装置の下流で燃料棒上に閉じる２つの口ひげ状部品を
使用する切断検出用装置は、既に存在する。この型式の
作用は、スペーサワイヤとの接触を確立するのを可能に
する。その作用は、次の通りであり、放電が口ひげ状部
品において検出されれば、これは、未切断ワイヤと電気
的に絶縁される口ひげとの間に連続性が存在するために
スペーサワイヤ断片が切断されていないことを示す。こ
の装置は、電磁石と、ロッカーバーとで構成される。全
体のユニットは、約１２個の部品から成っている。この
装置の信頼性は、特に良好ではない。実際上、切断され
るワイヤの検出作用は、過度に多くの運動する部品を使
用し、これ等の部品は、燃料棒を処理するサイクル当り
１０回応力を受ける。従って、摩耗現象は、如何なる機
械的な潤滑剤も該装置が発生する媒体によって禁止され
るため、不可避的に現われる。

【０００４】これは、発生する次の主な技術的問題と、
欠点とを生じる。 −該装置のピストンの詰まり、 −可撓性腕（口ひげ）の破損、 −ワイヤの劣った検出。

【０００５】勿論、この欠点は、遠隔操縦装置が取付け
られることを必要とし、特に、近接が特別な衣服または
マスクの使用を必要とする通路において職員が行動を取
らねばならないことを必要とする。

【０００６】

【発明の要約】本発明の目的は、核燃料棒のスペーサワ
イヤの切断を検出する他の型式の装置を提案することに
よってこれ等の欠点を解決することである。

【０００７】本発明の１つの第１の主な目的は、核燃料
棒のスペーサワイヤの切断を制御する方法を提供するこ
とであり、該ワイヤは、切断に先立ち基準部分の電位と
は異なる電位にもたらされる。

【０００８】本発明によると、該方法は、ワイヤと基準
部分との間に電位差が存続するときにワイヤの切断の欠
如を検出する様にワイヤと該部分との間の電位差を測定
することから成っている。

【０００９】該方法は、ワイヤの切断が多重電極カセッ
トによって実施される際に特に好適である。従って、実
際上、電荷は、該切断装置の扶助によりスペーサワイヤ
に生じる。

【００１０】機械の内部のジュール効果による任意の損
失を回避して部品の任意の過度な加熱を回避する目的に
より切断が生じるときに制御が中断されることは、極め
て有利になる。

【００１１】本発明の１つの第２の主な目的は、核燃料
棒のスペーサワイヤの切断を制御する装置を提供するこ
とであり、該スペーサワイヤは、機械の基準部分の電圧
とは異なる電圧にもたらされる。

【００１２】本発明によると、該装置は、スペーサワイ
ヤに接触する様に意図される接触部分と、該接触部分と
基準部分との間の電位差を測定する装置とを備えてい
る。

【００１３】該接触部分は、好ましくは変位軸線に沿っ
て切断装置の下流へ移動しスペーサワイヤがその外側面
上に固定される棒のまわりに同心状に設置され接触円錐
として周知の中空の円錐形部分である。該ユニットがス
ペーサワイヤの切断の際に回転する場合には、本発明の
装置は、棒を掴み接触円錐に同心状で該円錐に回転にお
いて一体であるプライヤと、該円錐上のスペーサワイヤ
の接触を任意の位置において保つ様に接触円錐を回転し
て駆動する装置と、機械的および電気的に接触円錐に一
体で同心状のトラックと、測定装置へ接続され該トラッ
クをこする固定された集電ブラシとを備えている。

【００１４】この型式の装置は、棒が操作される際にプ
ライヤの開閉を制御する様に棒の変位軸線のまわりに同
心状に体部の内部に設置される電磁石によって有利に完
成される。

【００１５】本発明およびその種々な特徴は、添付図面
を参照する下記の説明によって一層容易に理解される。

【００１６】

【実施例】図１は、放射線で照射された燃料棒の処理用
チェーンの１つのチェーンリンクを示す。該図は、スペ
ーサワイヤ１によって包囲されるこれ等の棒２０の１本
を水平に示す。水平軸線４に沿う運動を通して、ユニッ
トは、ベンチ３０に固定される幾つかの装置を有する架
設装置による一連の作用を受ける。

【００１７】就中、全体の棒２０およびそのスペーサワ
イヤ１は、符号１３を有する駆動ホイールによって象徴
される任意の駆動装置による回転で駆動される。第１の
主な処理操作は、スペーサワイヤ１を切断することであ
る。従って、ワイヤを切断する装置２４は、棒２０に依
然として取付けられているスペーサワイヤ１を切断する
様に、棒２０の軌道上に設置される。容器２３は、スペ
ーサワイヤ１を切断する装置２４の下方に設置されるの
が好適である。

【００１８】スペーサワイヤの切断を制御する本発明の
装置は、スペーサワイヤ１と機械の基準部分、例えばベ
ンチ３０との間に電位差が存在するときにのみ適用可能
である。これは、特に、スペーサワイヤ１を切断する装
置２４が「電極カセット」型装置、即ち、電気アークに
よって作用する装置である場合である。

【００１９】従って、本発明による制御装置は、切断装
置２４の下流に設置される。この制御装置は、棒２０お
よび長手方向軸線４のまわりに設置される接触部分１０
と、該接触部分を駆動する装置２８と、制御操作を制御
する装置２２とで代表される。この接触部分１０は、好
ましくは、その最初の作用がスペーサワイヤ１を棒２０
から離すことであるため、形状が円錐形である。接触部
分１０は、接触円錐としても周知であり、主軸線４およ
び燃料棒２０に同心状に設置される。

【００２０】スペーサワイヤ１が切断されて棒２０がス
ペーサワイヤから解放されると、該棒は、使用済み燃料
を処理するために次の操作、特に溶解を受ける様に断片
に切断される。

【００２１】本発明の装置は、寸法の都合で図２に２つ
の部分で示されるが、実際上は、該図の上側および下側
の２つの部分が並んでいる。

【００２２】また、図２は、図１の主な要素、即ち、棒
２０と、スペーサワイヤ１と、接触装置１０と、制御装
置２２とを示す。また、該図は、２本の電極２５によっ
て図１の切断装置２４を鎖線で示す。

【００２３】スペーサワイヤ１が好ましくは切断用電極
２５の扶助によって特定の切断用電位ＶＣにもたらされ
ることに鑑み、本発明の制御方法の概念は、スペーサワ
イヤ１と特定の基準電位Ｖとの間の電位差の存在を検出
することから成っている。実際上、切断装置は、その作
用によってスペーサワイヤ１および燃料棒２０を特定の
切断様電位ＶＣにもたらす。更に、これは、棒２０から
スペーサワイヤを離す接触装置１０を使用することによ
って極めて効果的である。実際上、本発明の概念は、切
断されると、スペーサワイヤ断片１がスペーサワイヤ１
および燃料棒２０の残部の様な切断用電位ＶＣにも早や
保たれないことに基づく。切断されたスペーサワイヤ断
片１は、接触部分１０に依然として接触しているため、
次に直ちに該接触部分１０の基準電位Ｖにもたらされ
る。

【００２４】この結果、本発明の方法の主な操作は、接
触部分１０の電位を連続的に測定して該電位を特定の基
準電位に比較することから成っている。この様にして、
スペーサワイヤ１が切断されれば、該接触部分１０の電
位は、同一のままである。該電位を特定の基準電位Ｖに
等しい様に選択することも可能である。基準電位Ｖは、
任意の部分、特に本発明の装置のフレーム３６の部分に
よって与えられてもよい。他方、スペーサワイヤ１が切
断されなければ、接触部分１０は、切断用電位ＶＣにも
たらされる。従って、接触部分１０の電位を基準電位Ｖ
に連続的に比較することにより、接触部分１０の電位と
基準電位Ｖとの間の差異の存在によってスペーサワイヤ
１の切断が実施されたか否かを定めることは、容易であ
る。

【００２５】スペーサワイヤ１がそれとの電気的な接触
の際に部品を損傷するのを回避する目的によって電極カ
セットで切断されれば、スペーサワイヤ１が切断される
際に接触を遮断することが好ましい。実際上、スペーサ
ワイヤ１が切断されなければ、電極によって供給される
高電流電荷は、スペーサワイヤ１に接触する機械のこれ
等の部品の内部で解放される傾向がある。従って、これ
等の部品は、ジュール効果による過度な加熱によって損
傷され得る。

【００２６】本来、接触部分１０は、スペーサワイヤ１
を燃料棒２０から間隔を設ける目的によって円錐形であ
る。本発明によると、該部分１０は、スペーサワイヤ１
との連続的な接触を有するのを可能にする他の形状を備
えてもよい。図２に示す様に、この形状は、円錐よりも
大きい円錐形を有する半径方向延長部から成ってもよ
く、スペーサワイヤ１の角度運動の際に回転して駆動さ
れれば、スペーサワイヤ１に従う一種のブレードを構成
してもよい。実際上、燃料棒２０は、２つの連続的な切
断の間に前方へ移動し、スペーサワイヤ１は、対応して
展開する１つの角度位置を有している。該接触部分１０
が突起を有していれば、該突起は、スペーサワイヤ１の
角度位置をたどる目的で機械の軸線４のまわりに回転す
る様に装着される。接触部分１０の回転速度は、水平軸
線４に対して垂直の所与の平面内におけるスペーサワイ
ヤ１の角度位置の変位速度よりも大きい。従って、スペ
ーサワイヤ１は、接触部分１０に対して任意の角度位置
を有している。

【００２７】これ等の図に記載される実施例では、制御
装置は、接触部分１０の直ぐ上流に設置されるプライヤ
２を有している。これ等のプライヤ２は、接触部分１０
と一体に回転し、スペーサワイヤ１の２つの継続する切
断の間で燃料棒２０を軸線４に沿って水平に引張るのに
使用される。プライヤ２の開閉は、電磁石２６によって
制御されてもよい。本発明の装置のフレーム３６は、燃
料棒２０がプライヤ２によって移動されるのを可能にす
る様に主軸線４に沿って並進可動に装着される。

【００２８】電磁石２６は、本発明の装置の中心を通過
する燃料棒２０の軌道のまわりに主軸線４に対して同心
状に装着されてもよい。ブレース２７および僅かな並進
により、ブレース２７の端部と、プライヤ２の内側との
双方に相当する僅かに機械加工される傾斜面２９によっ
てプライヤ２の開放を制御するのが可能である。電磁石
に対して固定される一端末を有するリコールばね３０
は、該ブレース２７が移動されてプライヤ２を閉じるの
を可能にする。

【００２９】接触部分１０の回転駆動は、接触部分１０
に一体のハウジング３２に固定されて装着される歯付き
ホイールの扶助により該ハウジング３２によって保証さ
れてもよい。該歯付きホイール３４は、任意の型式のモ
ータによって供給される回転運動を有する１つの対応す
る歯付きホイール（図示せず）によって駆動されてもよ
い。従って、このユニットは、少くとも２個のころ軸受
３８によって装置のフレーム３６に対して回転する様に
装着される。

【００３０】スペーサワイヤ１の電位、従って接触部分
１０の電位は、測定装置２２へ伝達されることが必要で
ある。この目的に鑑み、電気導体９は、ハウジング３２
の周辺に設置されるトラック８に接触部分１０を結合す
るのに使用される。該トラック８は、主水平軸線４に同
心状の円筒形面である。該トラックは、電導性である。
集電用ブラシ１２は、該トラック８に連通して設置さ
れ、該トラックをこする。該ブラシは、最初に測定装置
２２に結合される伝導ワイヤ１８に結合されるブラシホ
ルダ１４によって支持される。リレー１６は、恐らくこ
の装置を完成可能である。理論的に切断用電位ＶＣであ
るスペーサワイヤ１の電位は、好ましくは切断時間以外
で基準電位Ｖに始終比較されてもよい。

【００３１】検出の工程は、次の継続する操作から成っ
てもよい。 −電極２５によるワイヤの切断、 −プライヤ２の扶助による棒２０の一歩の前進運動、 −スペーサワイヤ１の電位の接触部分１０および結合部
品による検出、 −基準電位Ｖとの比較、 1) ワイヤが切断されていれば、 −燃料棒２０の付加的な一歩の前進運動、 −スペーサワイヤ１の新しい切断、 2) ワイヤが切断されていなければ、電極２５によるス
ペーサワイヤ１の第２切断、 −切断用電位ＶＣの第２検出、 −基準電位Ｖとの新しい比較、 以下同様。

【００３２】従って、本発明の制御装置は、切断が電極
によって行われる際に現存の装置に対して非常に少い新
しい要素のみを必要とする。実際上、接触部分１０上の
スペーサワイヤ１のこすりは、既に存在する。従って、
該部分は、自動的に切断用電位ＶＣにある。この電圧を
測定装置へ伝達する要素は、本発明の装置における重要
な新しい要素に過ぎない。

【００３３】基準電位Ｖと切断用電位ＶＣとの間の差異
の単なる欠如は、スペーサワイヤ１が完全に切断されて
いないことを示す。総てのこれ等の切断および制御の操
作は、オートメーションによって関連づけられてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】使用済み燃料の処理の際における本発明のスペ
ーサワイヤの切断の制御を教示する略図。

【図２】本発明のスペーサワイヤの切断を制御する装置
の図。

【符号の説明】

１ スペーサワイヤ ２ プライヤ ４ 水平軸線（主軸線） ８ トラック １０ 接触部分 １２ 集電用ブラシ ２０ 燃料棒 ２２ 測定装置（制御装置） ２４ 切断装置 ２６ 電磁石 ２８ 駆動する装置 ３０ ベンチ ３２ ハウジング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準部分の電位とは異なる切断用電位へ
   切断の際にもたらされる燃料棒用スペーサワイヤの切断
   を制御する制御装置において、前記スペーサワイヤに接
   触する様に意図される１つの接触部分と、該接触部分の
   電位と前記基準部分の電位との間の差を測定する装置と
   を備える制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御装置において、前
   記接触部分が、前記棒のまわりに設置され切断装置の下
   流で変位軸線に沿って移動し前記スペーサワイヤでその
   外側面をこすられる円錐形の中空円錐状部分である制御
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の制御装置において、前
   記スペーサワイヤが、前記棒のまわりに螺旋状に巻付け
   られ、該燃料棒を掴むプライヤを備え、該プライヤが、
   前記接触部分に一体で同心状に回転可能であり、更に、
   該接触部分上の前記スペーサワイヤの接触を同一の角度
   位置に保つ様に該接触部分を回転して駆動する装置と、
   該接触部分に機械的および電気的に一体で同心状の１つ
   の結合トラックと、前記測定装置に接続され該結合トラ
   ック上をこする１つの固定された接続用ブラシとを備え
   る制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の制御装置において、前
   記燃料棒を操作する際に前記プライヤの開閉を制御する
   様に該棒の変位軸線のまわりに同心状にハウジングの内
   部に設置される１つの電磁石を備える制御装置。
5. 【請求項５】 核燃料棒のスペーサワイヤの切断を制御
   する方法において、前記スペーサワイヤが、切断に先立
   って基準部分の電位とは異なる電位にもたらされ、該ス
   ペーサワイヤの電位と該基準部分の電位との間の差異が
   有効な際に該スペーサワイヤの切断の任意の欠如を検出
   する様に該電位差を測定することから成る方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、前記ス
   ペーサワイヤの切断の制御が、該スペーサワイヤの切断
   の際に中断される方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記ス
   ペーサワイヤの切断が、多重電極カセットによって行わ
   れ、燃料棒の処理装置に適用される方法。