JPH05341093A - 使用済燃料プール電源設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本来耐震設計としてある使用済燃料プール設備
内に設置している非常用電源装置を可搬式として、原子
力発電所にて全交流電源喪失が発生した際に使用済燃料
プール設備の非常用電源装置を運搬して流用する、建設
費および設置敷地を抑制し、原子炉の安全性を高めた使
用済燃料プール電源設備を提供する。 【構成】複数の原子炉が立設する原子力発電所の各原子
炉建屋と分離して設置された使用済燃料プール設備１に
おいて、非常用電源設備として運搬可能に構成した非常
用電源装置４を使用済燃料プール設備１の建屋内に複数
基収容したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所に設けら
れる非常用電源設備に係り、特に使用済燃料プールにお
ける原子力発電所に共通する電源設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所に設備されている使用済燃
料プールは、原子炉で使用された燃料から長期間に亘っ
て放出される崩壊熱が十分に小さくなるまで、貯蔵して
置くことを目的として設置されている。

【０００３】一般に原子炉が複数基立設されている原子
力発電所では、原子力発電所の敷地内に各原子炉で使用
された使用済燃料を一括して貯蔵するための使用済燃料
プール設備が、各原子炉建屋とは離れた場所で、別の建
屋内に設置されている。

【０００４】この使用済燃料プール設備には、使用済燃
料を貯蔵するための冷却水を貯えた燃料プール、冷却水
を燃料プールに送るための冷却水ポンプと、その配管、
使用済燃料から放出された崩壊熱を冷却水を介して除去
するための熱交換器、これらの設備が機能を維持するた
めの補助設備、および前記冷却水ポンプ等の電気設備に
電力を供給するための電源装置等が設けられている。

【０００５】この内の電源装置としては、常に使用して
使用済燃料プール設備の外部か供給される電源（常用電
源と呼ぶ）と、万一、この常用電源が使用できない場合
にバックアップとして設けられている非常用電源装置が
ある。

【０００６】一般に非常用電源装置は、軽油を燃料とし
て運転されるディーゼル機関と、これを駆動源とする発
電機装置および、これらを制御する制御装置とから構成
されている。

【０００７】通常、この非常用電源装置は２系統の同一
仕様の設備が独立して設けられており、使用済燃料プー
ル設備における非常用電源装置については、使用済燃料
プールを設置した耐震構造を有する使用済燃料プール建
屋内に固定して据付けられている。

【０００８】一方、原子力発電所においては、何らかの
異常が発生して原子炉を速やかに停止する必要が生じた
場合において、原子力発電所の外部から供給されていた
常用電源が喪失すると、前記非常用電源装置のディーゼ
ル発電機を起動させて、原子炉を停止するための諸設備
に給電することになる。

【０００９】しかしながら、万一、この時に非常用電源
装置のディーゼル発電機が起動しなかったり、あるいは
起動後に停止する状態を想定すると、原子力発電所には
完全に交流電源が喪失することになる。

【００１０】これを全交流電源喪失（ＳＢＯ）と呼び、
この全交流電源喪失を想定した場合に、何らかの手段に
より速やかに交流電力を供給しないと、原子炉の冷却機
能が維持できないために燃料が損傷するという事態に至
り、最悪の場合は燃料に内包されていた核分裂生成物
が、原子力発電所外へ流出する事故が予想され得る。

【００１１】従って、予め原子力発電所の複数の原子炉
の内いずれかの原子炉において仮に全交流電源喪失が発
生することを想定し、原子力発電所には可搬式の非常用
電源装置を設置することが考えられている。

【００１２】この全交流電源喪失時に対処するための可
搬式非常用電源装置は、大地震が発生した直後において
も支障なく使用できるために、耐震設計を施した建屋に
保管する必要がある。しかし、既に耐震設計の施され原
子炉建屋には可搬式非常用電源装置を保管する場所がな
いため、新たに耐震設計を施した保管用の建屋を建設す
る必要がある。

【００１３】前記可搬式非常用電源装置は、想定する全
交流電源喪失に効果的に対処するために、給電する機器
に合せて直流電力と交流電力を供給できるように設計さ
れている。万一、全交流電源喪失が発生した場合には、
可搬式非常用電源装置を当該原子炉の原子炉建屋の脇に
移動し、ディーゼル発電機を起動して発電された直流お
よび交流電力を、予め設置されている給電用の接続端子
に、ケーブルを接続することによって供給が可能とな
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】全交流電源喪失時に対
処するための可搬式非常用電源装置は、耐震設計を施し
た建屋内に保管しておく必要があるために、原子力発電
所の敷地内に専用建屋を建設するが、この耐震設計は建
屋の基礎から強固なものにし、建屋の構造も特別な設計
とするため、新たに耐震建屋を建設することは非常に費
用を要するという支障があった。

【００１５】また原子力発電所の敷地内には既に多くの
設備や建屋が設けられており、かつ可搬式非常用電源装
置の保管用建屋を設置するのに適した場所は限られてい
ることから、保管用建屋建設のためには貴重な敷地面積
が削減されるという課題があった。

【００１６】本発明の目的とするところは、本来耐震設
計としてある使用済燃料プール設備内に設置している非
常用電源装置を可搬式として、原子力発電所にて全交流
電源喪失が発生した際に使用済燃料プール設備の非常用
電源装置を運搬して流用する、建設費および設置敷地を
抑制し、原子炉の安全性を高めた使用済燃料プール電源
設備を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】複数の原子炉が立設する
原子力発電所の各原子炉建屋と分離して設置された使用
済燃料プール設備において、非常用電源設備として運搬
可能に構成した非常用電源装置を使用済燃料プール設備
の建屋内に複数基収容したことを特徴とする。

【００１８】

【作用】使用済燃料プール設備において、常用電源喪失
の場合には複数基配置している非常用電源装置の内、１
基の非常用電源装置が起動して使用済燃料プールの機能
を維持する。さらに、この非常用電源装置に不具合が生
じた際は、他の非常用電源装置が起動して対処する。

【００１９】一方、万一原子力発電所内の複数基の原子
炉のうち、いずれかの原子炉で異常に端を発して全交流
電源喪失に至ったことを想定した場合は、前記使用済燃
料プール設備における複数基の非常用電源設備の内の１
基を、速やかにクランプを外し、牽引用トラックに連結
して当該全交流電源喪失に至った原子炉建屋の脇に移動
し、予め準備されている非常用母線に接続すると共に、
非常用電源設備起動することにより、当該原子炉を停止
するのに必要となる電源を供給する。

【００２０】また非常用電源設備が使用済燃料プール設
備の建屋内に保管されている状況において大地震が発生
した場合でも、使用済燃料プール建屋は、耐震設計が施
されており、十分な強度をもっているので非常用電源装
置が保護されるため、地震によってその機能が失われる
ことはない。

【００２１】なお、前記原子炉に対処するために搬出さ
れた使用済燃料プール設備において、常用電源喪失が発
生しても、複数基の非常用電源装置の内少なくとも１基
は残っているので、使用済燃料プール設備の機能継続に
は支障をきたさない。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

【００２３】図１の平面配置図に示すように、使用済燃
料プール設備１の建屋全体は耐震設計が施されており、
建屋内の各構成機器は地震によって建屋が壊れることに
よって損害を受けることはない。また使用済燃料を貯蔵
する燃料プール２は、燃料プール２の冷却等に必要な熱
交換器や冷却水用ポンプ等の補助設備３と共に、前記冷
却水用ポンプ等の電気設備の非常用電源装置４，４であ
るディーゼル発電設備を２ユニット配置している。

【００２４】このディーゼル発電設備の非常用電源装置
４，４は、万一の非常時には遮断器５，５，５を通して
いずれの非常用電源装置４，４からも、前記補助設備３
に電力が供給できる設計となっている。さらに、この非
常用電源装置４，４は、図２の側面図で示すようにディ
ーゼル発電設備６が運搬用台車７の上に堅固に搭載され
た可搬式に構成している。この非常用電源装置４，４
は、通常は使用済燃料プール設備１の建屋内の床面８に
クランプ９で地震等の振動でも移動しないように据付け
られている。

【００２５】しかるに、クランプ９を解除することによ
り、図３の側面図で示すように、この非常用電源装置４
に牽引用トラック10を連結して、自由に移動することが
できる。

【００２６】図４の平面図はＡ乃至Ｆの原子炉が設置さ
れた原子力発電所の配置例を示し、６基の原子炉建屋Ａ
乃至Ｆからの使用済燃料は、一定期間以上各原子炉建屋
Ａ乃至Ｆ内に設けられた使用済燃料プールにおいて冷却
された後に、各原子炉建屋Ａ乃至Ｆから比較的利便の場
所に建設されている使用済燃料プール設備１に集中的に
移され、長期間に亘って燃料プール２において冷却され
ながら管理される。次に上記構成による作用について説
明する。

【００２７】通常時に非常用電源装置４，４は、使用済
燃料プール設備１に２ユニット共、所定の位置にクラン
プ９により固定されており、使用済燃料プール設備１の
建屋は地震等の振動に対しても異状のない耐震設計がさ
れていることから、非常用電源装置４，４の保管およ
び、その機能に支障は生じない。

【００２８】また使用済燃料プール設備１において常用
電源が喪失する事故が発生すると、２ユニットの内の１
ユニットの非常用電源装置４のディーゼル発電設備を起
動して使用済燃料プールにおける使用済燃料の冷却を継
続する。

【００２９】万一、この非常用電源装置４も故障した際
には、残り１ユニットの非常用電源装置４に遮断器５を
切替えて運転することにより、地震等の異常時において
も支障なく安定した使用済燃料プール設備１の稼働が行
なえる。

【００３０】ここで図５の平面図に示すように、原子力
発電所で複数基の原子炉の内、原子炉建屋Ｂにおける１
基の原子炉に事故が発生し、しかも常用電源が喪失し、
かつ非常用電源装置も不具合になり全交流電源喪失に至
ることを想定した場合には、原子炉建屋Ｄと隣接して建
設されている使用済燃料プール設備１より、２ユニット
の非常用電源装置４，４の内の１ユニットを、他の非常
用電源装置４および補助設備３から遮断器５により電気
的に分離すると共に、クランプ９を外して床面８との固
定を切離す。

【００３１】次に図３に示すように、牽引用トラック10
を連結して可搬式非常用電源装置として、前記全交流電
源喪失が発生した原子炉建屋Ｂに移動し、この非常用電
源装置４と原子炉建屋Ｂにおける原子炉停止のための諸
設備に対する電気的接続を実施し、ディーゼル発電設備
を運転して原子炉建屋Ｂに原子炉を停止させるために必
要とする交流および直流電力を供給して、安全に当該原
子炉の停止を行う。

【００３２】また、この間に使用済燃料プール設備１に
おいては、１ユニットの非常用電源装置４が残っている
ため、若しも外部からの常用電源が喪失しても使用済燃
料の冷却機能には支障が生じない。

【００３３】

【発明の効果】以上本発明によれば、の使用済燃料プー
ル設備を有する原子力発電所では、原子炉において発生
した全交流電源喪失に際して、既設の使用済燃料プール
設備に設置された可搬式の非常用電源装置を流用可能と
したため、別個の可搬式非常用電源装置と、これの耐震
保管施設が不要となる。この結果、非常用電源設備の費
用削減と原子力発電所内敷地の有効利用が可能となる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の使用済燃料プール設備
の平面配置図。

【図２】本発明に係る一実施例の非常用電源装置の側面
図。

【図３】本発明に係る一実施例の非常用電源装置の運搬
時の側面図。

【図４】原子力発電所の配置平面図。

【図５】本発明に係る非常用電源装置の運用状態を示す
平面図。

【符号の説明】

１…使用済燃料プール設備、２…燃料プール、３…補助
設備、４…非常用電源装置、５…遮断器、６…ディーゼ
ル発電設備、７…運搬用台車、８…床面、９…クラン
プ、10…牽引用トラック、Ａ乃至Ｆ…原子炉建屋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の原子炉が立設する原子力発電所の
   各原子炉建屋と分離して設置された使用済燃料プール設
   備において、非常用電源設備として運搬可能に構成した
   非常用電源装置を使用済燃料プール設備の建屋内に複数
   基収容したことを特徴とする使用済燃料プール電源設
   備。