JPH06300878A - 制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置 - Google Patents
制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置Info
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- JPH06300878A JPH06300878A JP5086285A JP8628593A JPH06300878A JP H06300878 A JPH06300878 A JP H06300878A JP 5086285 A JP5086285 A JP 5086285A JP 8628593 A JP8628593 A JP 8628593A JP H06300878 A JPH06300878 A JP H06300878A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ギャンググループ制御棒位置偏差監視装置３
を、誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動システムに
備え、ギャング駆動中の制御棒の垂直位置偏差が原子炉
安全解析上問題となる制限値になることを未然に防止す
る。 【構成】 制御棒駆動制御装置２から制御棒の垂直位置
情報を入力する位置信号入力回路３１、これらの位置情
報を用いて駆動中の各制御棒の位置偏差を算出し、規制
値と比較した後、規制値以上の位置偏差で先行駆動して
いる制御棒の駆動速度は減少、ついで規制解除値以下の
位置偏差で駆動している制御棒の駆動速度は通常の設定
速度にするよう駆動速度を判定する駆動速度規制判定回
路３２、制御棒駆動制御装置２に判定回路からの情報を
出力する駆動速度出力回路３３から制御棒位置偏差監視
装置３を構成する。 【効果】 ギャング駆動中の各制御棒間の位置偏差を原
子炉安全解析上問題のない値としながら制御棒を誘導機
を駆動力源として駆動するため、安価で安全性の高い制
御棒駆動システムが提供できる。
を、誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動システムに
備え、ギャング駆動中の制御棒の垂直位置偏差が原子炉
安全解析上問題となる制限値になることを未然に防止す
る。 【構成】 制御棒駆動制御装置２から制御棒の垂直位置
情報を入力する位置信号入力回路３１、これらの位置情
報を用いて駆動中の各制御棒の位置偏差を算出し、規制
値と比較した後、規制値以上の位置偏差で先行駆動して
いる制御棒の駆動速度は減少、ついで規制解除値以下の
位置偏差で駆動している制御棒の駆動速度は通常の設定
速度にするよう駆動速度を判定する駆動速度規制判定回
路３２、制御棒駆動制御装置２に判定回路からの情報を
出力する駆動速度出力回路３３から制御棒位置偏差監視
装置３を構成する。 【効果】 ギャング駆動中の各制御棒間の位置偏差を原
子炉安全解析上問題のない値としながら制御棒を誘導機
を駆動力源として駆動するため、安価で安全性の高い制
御棒駆動システムが提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉内の複数本の制
御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャング駆動可能な
制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置に係
り、特に誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動機構を
用いる原子力発電所において制御棒ギャング駆動に好適
な制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置に
関する。
御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャング駆動可能な
制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置に係
り、特に誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動機構を
用いる原子力発電所において制御棒ギャング駆動に好適
な制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子炉内の制御棒の引抜きおよび
挿入を行う駆動力源には、機械力や水圧力やステップモ
ータ等を用いるものがある。また原子炉内の複数本の制
御棒を同時に駆動するギャング駆動と呼ばれる場合の制
御棒駆動監視装置には、特開昭５９−２３０１９４号公
報に記載のように同時に駆動する各制御棒の相互間水平
距離を算出し、この水平距離が予め設定された制限値以
下の時に駆動を阻止するものがあった。
挿入を行う駆動力源には、機械力や水圧力やステップモ
ータ等を用いるものがある。また原子炉内の複数本の制
御棒を同時に駆動するギャング駆動と呼ばれる場合の制
御棒駆動監視装置には、特開昭５９−２３０１９４号公
報に記載のように同時に駆動する各制御棒の相互間水平
距離を算出し、この水平距離が予め設定された制限値以
下の時に駆動を阻止するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の制御棒
の駆動力源が機械力や水圧力のものは、その制御棒駆動
機構が大規模で繁雑となる欠点があり、それがステップ
モータのものは、多数の各制御棒毎に用いると非常に高
価なものとなる問題点があった。また上記ギャング駆動
の場合の制御棒駆動監視装置は、同時に駆動する各制御
棒の相互間垂直距離の監視を行っていないため、原子炉
内の出力分布について十分な配慮がなされていなかっ
た。
の駆動力源が機械力や水圧力のものは、その制御棒駆動
機構が大規模で繁雑となる欠点があり、それがステップ
モータのものは、多数の各制御棒毎に用いると非常に高
価なものとなる問題点があった。また上記ギャング駆動
の場合の制御棒駆動監視装置は、同時に駆動する各制御
棒の相互間垂直距離の監視を行っていないため、原子炉
内の出力分布について十分な配慮がなされていなかっ
た。
【０００４】本発明の目的は、制御棒の駆動力源に機械
力や水圧力やステップモータ等を用いることなく、簡易
で安価な制御棒駆動機構を実現できる制御棒駆動システ
ムを提供することにある。また本発明の他の目的は、簡
易で安価な制御棒駆動機構を実現すると共に、ギャング
駆動の場合の制御棒の駆動精度を確保できる制御棒駆動
システムおよび制御棒位置偏差監視装置を提供すること
にある。
力や水圧力やステップモータ等を用いることなく、簡易
で安価な制御棒駆動機構を実現できる制御棒駆動システ
ムを提供することにある。また本発明の他の目的は、簡
易で安価な制御棒駆動機構を実現すると共に、ギャング
駆動の場合の制御棒の駆動精度を確保できる制御棒駆動
システムおよび制御棒位置偏差監視装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の制御棒駆動システムは、原子炉内の制御棒
の駆動力源を誘導電動機としたものである。更に本発明
の制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置
は、誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動機構を用い
る原子力発電所の制御棒駆動システムにおいて、複数本
の制御棒を同時に引抜きまたは挿入する場合に、ギャン
グ駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差を
算出し、この位置偏差を予め設定した規制値と比較し
て、この規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在
する時には、この制御棒の駆動速度を減少させるか又は
停止させることによって位置偏差を所定の制限値以内に
するギャング駆動制御棒位置偏差監視装置を設けるよう
にしたものである。
に、本発明の制御棒駆動システムは、原子炉内の制御棒
の駆動力源を誘導電動機としたものである。更に本発明
の制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置
は、誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動機構を用い
る原子力発電所の制御棒駆動システムにおいて、複数本
の制御棒を同時に引抜きまたは挿入する場合に、ギャン
グ駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差を
算出し、この位置偏差を予め設定した規制値と比較し
て、この規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在
する時には、この制御棒の駆動速度を減少させるか又は
停止させることによって位置偏差を所定の制限値以内に
するギャング駆動制御棒位置偏差監視装置を設けるよう
にしたものである。
【０００６】更に上記制御棒位置偏差監視装置は、ギャ
ング駆動中の各制御棒の垂直位置信号を取り込む位置信
号入力回路と、これらの位置信号を用いて駆動中の各制
御棒と駆動中の最後尾制御棒との位置偏差を算出し、予
め設定した規制値と比較したのち、規制値以上の位置偏
差で先行駆動中の制御棒の駆動速度信号はを減少させ、
ついで規制解除値以下の位置偏差で駆動中の制御棒の駆
動速度信号はもとの設定速度信号にするように駆動速度
を判定する駆動速度規制判定回路と、この駆動速度規制
判定回路から駆動速度信号の変更が必要な制御棒の位置
座標および目標駆動速度信号の情報を受け取り、この情
報を制御棒駆動システム内の制御棒駆動制御装置に出力
する駆動速度信号出力回路とから構成するようにしたも
のである。
ング駆動中の各制御棒の垂直位置信号を取り込む位置信
号入力回路と、これらの位置信号を用いて駆動中の各制
御棒と駆動中の最後尾制御棒との位置偏差を算出し、予
め設定した規制値と比較したのち、規制値以上の位置偏
差で先行駆動中の制御棒の駆動速度信号はを減少させ、
ついで規制解除値以下の位置偏差で駆動中の制御棒の駆
動速度信号はもとの設定速度信号にするように駆動速度
を判定する駆動速度規制判定回路と、この駆動速度規制
判定回路から駆動速度信号の変更が必要な制御棒の位置
座標および目標駆動速度信号の情報を受け取り、この情
報を制御棒駆動システム内の制御棒駆動制御装置に出力
する駆動速度信号出力回路とから構成するようにしたも
のである。
【０００７】
【作用】本発明は、原子炉内の制御棒の駆動力源として
簡易で安価な誘導電動機を用いる。この誘導電動機を用
いると、複数本の制御棒を同時に駆動するギャング駆動
の場合には、各制御棒の垂直方向の位置ずれ（位置偏
差）を生じる可能性がある。この位置ずれの第１の原因
は各制御棒に１対１に対応する駆動力源の誘導機特性と
しての滑りであって、この誘導機の滑りは同一仕様の誘
導機に同一駆動速度信号を与えても同一滑りとはならず
実際の駆動速度にばらつきが生じるものである。また第
２の原因は原子炉内の冷却水が原子炉圧力容器と制御棒
駆動機構の間から流出するのを防止するために設けるパ
ッキンと制御棒駆動機構との間の摩擦力であって、この
パッキンも各制御棒に１対１に対応して設置されるので
制御棒駆動時の動摩擦力が各制御棒毎に異なる値となり
うるものであり、この摩擦力により誘導機に与えられた
駆動速度信号どおりの実駆動速度が実現されない可能性
がある。このようなギャング駆動中の複数本の制御棒に
垂直方向の位置ずれ（位置偏差）があると、これによっ
て原子炉内の出力分布に歪みを生じるため、この出力分
布の歪みを解消せずに原子炉起動時の出力上昇を続ける
と、燃料ペレットに対するストレスが局部的に集中して
燃料ペレット破壊を引き起こす可能性があり、原子炉の
安全性を低下させるという問題点が考えられる。
簡易で安価な誘導電動機を用いる。この誘導電動機を用
いると、複数本の制御棒を同時に駆動するギャング駆動
の場合には、各制御棒の垂直方向の位置ずれ（位置偏
差）を生じる可能性がある。この位置ずれの第１の原因
は各制御棒に１対１に対応する駆動力源の誘導機特性と
しての滑りであって、この誘導機の滑りは同一仕様の誘
導機に同一駆動速度信号を与えても同一滑りとはならず
実際の駆動速度にばらつきが生じるものである。また第
２の原因は原子炉内の冷却水が原子炉圧力容器と制御棒
駆動機構の間から流出するのを防止するために設けるパ
ッキンと制御棒駆動機構との間の摩擦力であって、この
パッキンも各制御棒に１対１に対応して設置されるので
制御棒駆動時の動摩擦力が各制御棒毎に異なる値となり
うるものであり、この摩擦力により誘導機に与えられた
駆動速度信号どおりの実駆動速度が実現されない可能性
がある。このようなギャング駆動中の複数本の制御棒に
垂直方向の位置ずれ（位置偏差）があると、これによっ
て原子炉内の出力分布に歪みを生じるため、この出力分
布の歪みを解消せずに原子炉起動時の出力上昇を続ける
と、燃料ペレットに対するストレスが局部的に集中して
燃料ペレット破壊を引き起こす可能性があり、原子炉の
安全性を低下させるという問題点が考えられる。
【０００８】そこで更に本発明は、誘導電動機を駆動力
源とする制御棒駆動機構を用いる原子力発電所におい
て、その制御棒駆動システムに制御棒位置偏差監視装置
を付加し、一定期間周期でギャング駆動中の制御棒の垂
直方向位置情報を取り込み、各制御棒の位置偏差が原子
炉安全解析上で問題のない制限値以内にするように、制
御棒駆動システム内の制御棒駆動制御装置に指示可能に
する。
源とする制御棒駆動機構を用いる原子力発電所におい
て、その制御棒駆動システムに制御棒位置偏差監視装置
を付加し、一定期間周期でギャング駆動中の制御棒の垂
直方向位置情報を取り込み、各制御棒の位置偏差が原子
炉安全解析上で問題のない制限値以内にするように、制
御棒駆動システム内の制御棒駆動制御装置に指示可能に
する。
【０００９】更に本発明は、誘導電動機を駆動力源とす
る制御棒駆動機構を用いる原子力発電所において、その
制御棒駆動システムにギャング駆動制御棒位置偏差監視
装置を設けることにより、制御棒駆動システム内の制御
棒駆動制御装置から一定期間周期毎にギャング駆動中の
各制御棒の垂直方向位置情報を取り込み、各制御棒の位
置偏差を算出して予め設定した規制値以上の位置偏差で
駆動中の制御棒を検出し、この制御棒の駆動速度を自動
的に減少または停止させる指令を制御棒駆動制御装置に
出力することによって、ギャング駆動中の各制御棒の位
置ずれをが原子炉安全解析上問題のない制限値以内にす
ることができ、これによって安全性の高い原子力発電プ
ラントの制御棒駆動システムが実現できる。
る制御棒駆動機構を用いる原子力発電所において、その
制御棒駆動システムにギャング駆動制御棒位置偏差監視
装置を設けることにより、制御棒駆動システム内の制御
棒駆動制御装置から一定期間周期毎にギャング駆動中の
各制御棒の垂直方向位置情報を取り込み、各制御棒の位
置偏差を算出して予め設定した規制値以上の位置偏差で
駆動中の制御棒を検出し、この制御棒の駆動速度を自動
的に減少または停止させる指令を制御棒駆動制御装置に
出力することによって、ギャング駆動中の各制御棒の位
置ずれをが原子炉安全解析上問題のない制限値以内にす
ることができ、これによって安全性の高い原子力発電プ
ラントの制御棒駆動システムが実現できる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図１から図４によ
り説明する。図１は本発明による制御棒駆動システムお
よび制御棒位置偏差監視装置の一実施例を示す制御棒駆
動信号処理系の全体構成ブロック図である。図１におい
て、この原子力発電所プラントの制御棒駆動システムは
中央制御装置１と、制御棒駆動制御装置２と、ギャング
グループ制御棒位置偏差監視装置（ギャング駆動制御棒
位置偏差監視装置）３と、制御棒位置伝送装置４と、モ
ータ制御装置５と、ブレーキ制御装置６とから構成さ
れ、また制御棒駆動機構は主に制御棒７と、誘導電動機
８と、シンクロ発信器９と、ブレーキ１０と、ボールね
じ１１と、ボールナット１２とから構成され、原子炉圧
力容器１３にはパッキン１４が設けられる。
り説明する。図１は本発明による制御棒駆動システムお
よび制御棒位置偏差監視装置の一実施例を示す制御棒駆
動信号処理系の全体構成ブロック図である。図１におい
て、この原子力発電所プラントの制御棒駆動システムは
中央制御装置１と、制御棒駆動制御装置２と、ギャング
グループ制御棒位置偏差監視装置（ギャング駆動制御棒
位置偏差監視装置）３と、制御棒位置伝送装置４と、モ
ータ制御装置５と、ブレーキ制御装置６とから構成さ
れ、また制御棒駆動機構は主に制御棒７と、誘導電動機
８と、シンクロ発信器９と、ブレーキ１０と、ボールね
じ１１と、ボールナット１２とから構成され、原子炉圧
力容器１３にはパッキン１４が設けられる。
【００１１】この制御棒駆動システムの中央制御装置１
は、制御棒駆動機構の運転モードを制御棒自動操作また
は制御棒手動操作のいずれかに選択する制御棒操作選択
スイッチと、制御棒駆動システムの情報を運転員に表示
するマンマシンインターフェースとを備えており、制御
棒操作選択スイッチで制御棒自動操作が選択された場合
には制御棒駆動制御装置２で同装置２内のデータベース
を用いて、予めデータベースに入力されている制御棒引
抜き順番および他系統１Ａからの制御棒引抜き／挿入指
令に基づき、ギャング駆動する制御棒の自動選択および
自動駆動が行われる一方、制御棒操作選択スイッチで制
御棒手動操作が選択された場合には中央制御装置１で運
転員が制御棒ギャング駆動または１本のみの制御棒駆動
を選択して、制御棒駆動目標位置の設定を行う。
は、制御棒駆動機構の運転モードを制御棒自動操作また
は制御棒手動操作のいずれかに選択する制御棒操作選択
スイッチと、制御棒駆動システムの情報を運転員に表示
するマンマシンインターフェースとを備えており、制御
棒操作選択スイッチで制御棒自動操作が選択された場合
には制御棒駆動制御装置２で同装置２内のデータベース
を用いて、予めデータベースに入力されている制御棒引
抜き順番および他系統１Ａからの制御棒引抜き／挿入指
令に基づき、ギャング駆動する制御棒の自動選択および
自動駆動が行われる一方、制御棒操作選択スイッチで制
御棒手動操作が選択された場合には中央制御装置１で運
転員が制御棒ギャング駆動または１本のみの制御棒駆動
を選択して、制御棒駆動目標位置の設定を行う。
【００１２】また制御棒駆動制御装置２は同装置２のデ
ータベース内の制御棒引抜き／挿入シーケンスと、中央
制御装置１からの制御棒駆動指令と、他系統１Ａからの
制御棒引抜き／挿入阻止信号とに基づき、総合的に制御
棒駆動許可判定を行い、その判定結果で駆動許可された
制御棒７のみを対象として制御棒位置伝送装置４に制御
棒駆動信号を送り、また制御棒位置伝送装置４から送ら
れる制御棒位置情報および制御棒駆動機構状態情報を中
央制御装置１およびギャンググループ制御棒位置偏差監
視装置３に送る。この制御棒位置偏差監視装置３は制御
棒ギャング駆動時にのみ作動して、同時に駆動するギャ
ンググループ内の複数本の制御棒の垂直方向位置偏差を
監視し、所定規制値を越える位置偏差で駆動している制
御棒７を検出した時には、その制御棒７の駆動速度信号
を減少させる指令を制御棒駆動装置２に出力する。
ータベース内の制御棒引抜き／挿入シーケンスと、中央
制御装置１からの制御棒駆動指令と、他系統１Ａからの
制御棒引抜き／挿入阻止信号とに基づき、総合的に制御
棒駆動許可判定を行い、その判定結果で駆動許可された
制御棒７のみを対象として制御棒位置伝送装置４に制御
棒駆動信号を送り、また制御棒位置伝送装置４から送ら
れる制御棒位置情報および制御棒駆動機構状態情報を中
央制御装置１およびギャンググループ制御棒位置偏差監
視装置３に送る。この制御棒位置偏差監視装置３は制御
棒ギャング駆動時にのみ作動して、同時に駆動するギャ
ンググループ内の複数本の制御棒の垂直方向位置偏差を
監視し、所定規制値を越える位置偏差で駆動している制
御棒７を検出した時には、その制御棒７の駆動速度信号
を減少させる指令を制御棒駆動装置２に出力する。
【００１３】また制御棒位置伝送装置４は制御棒駆動機
構の誘導電動機８の回転角度に対応した電圧信号を出力
する回転機であるシンクロ発信器９とのインターフェー
スを備え、この出力電圧値を用いて制御棒７の垂直位置
を検出して伝送し、また誘導機８を駆動するインバータ
回路を制御するコントローラおよびブレーキ１０を制御
するコントローラとのインターフェースを備え、それら
への制御棒駆動／停止信号およびブレーキ励磁制御信号
の伝送を行う。モータ制御装置５は誘導機８を駆動する
インバータ回路と、このインバータ回路を制御するコン
トローラを有しており、そのインバータ回路を制御する
コントローラは制御棒位置伝送装置４から伝送される制
御棒駆動速度信号に対応する誘導機８用のインバータ回
路を制御する機能を備え、インバータ回路はコントロー
ラの制御に従い可変電圧／可変周波数の駆動用電源を制
御棒７の駆動用誘導機８に供給する。またブレーキ制御
装置６は制御棒位置伝送装置４から伝送されるブレーキ
励磁制御信号に従い、ブレーキ１０を適切に動作させる
ための論理回路および電源供給設備を備える。
構の誘導電動機８の回転角度に対応した電圧信号を出力
する回転機であるシンクロ発信器９とのインターフェー
スを備え、この出力電圧値を用いて制御棒７の垂直位置
を検出して伝送し、また誘導機８を駆動するインバータ
回路を制御するコントローラおよびブレーキ１０を制御
するコントローラとのインターフェースを備え、それら
への制御棒駆動／停止信号およびブレーキ励磁制御信号
の伝送を行う。モータ制御装置５は誘導機８を駆動する
インバータ回路と、このインバータ回路を制御するコン
トローラを有しており、そのインバータ回路を制御する
コントローラは制御棒位置伝送装置４から伝送される制
御棒駆動速度信号に対応する誘導機８用のインバータ回
路を制御する機能を備え、インバータ回路はコントロー
ラの制御に従い可変電圧／可変周波数の駆動用電源を制
御棒７の駆動用誘導機８に供給する。またブレーキ制御
装置６は制御棒位置伝送装置４から伝送されるブレーキ
励磁制御信号に従い、ブレーキ１０を適切に動作させる
ための論理回路および電源供給設備を備える。
【００１４】図２は図１ギャンググループ内制御棒位置
偏差監視装置３の構成ブロック図である。図２におい
て、制御棒位置偏差監視装置３は制御棒駆動システム内
の制御棒駆動制御装置２からギャング駆動中の各制御棒
７の垂直方向位置信号を取り込む制御棒位置信号入力回
路３１と、これらの位置信号を用いてギャング駆動中の
各制御棒と駆動中最後尾の制御棒との垂直位置偏差を算
出し、予め設定された規制値と比較したのち規制値以上
の位置偏差で先行駆動中の制御棒の駆動速度信号は減少
させ、ついで規制解除値以下の位置偏差で駆動中の駆動
速度信号はもとの設定速度信号にして、制御棒７の垂直
位置偏差を所定制限値以内にするように制御棒の駆動速
度を判定する制御棒駆動速度規制判定回路３２と、この
制御棒駆動速度規制判定回路３２から駆動速度信号の変
更が必要な制御棒７の座標および目標駆動速度信号の情
報を受け取り、その情報を制御棒駆動システム内の制御
棒駆動制御装置２に出力する制御棒駆動速度信号出力回
路３３とから構成される。
偏差監視装置３の構成ブロック図である。図２におい
て、制御棒位置偏差監視装置３は制御棒駆動システム内
の制御棒駆動制御装置２からギャング駆動中の各制御棒
７の垂直方向位置信号を取り込む制御棒位置信号入力回
路３１と、これらの位置信号を用いてギャング駆動中の
各制御棒と駆動中最後尾の制御棒との垂直位置偏差を算
出し、予め設定された規制値と比較したのち規制値以上
の位置偏差で先行駆動中の制御棒の駆動速度信号は減少
させ、ついで規制解除値以下の位置偏差で駆動中の駆動
速度信号はもとの設定速度信号にして、制御棒７の垂直
位置偏差を所定制限値以内にするように制御棒の駆動速
度を判定する制御棒駆動速度規制判定回路３２と、この
制御棒駆動速度規制判定回路３２から駆動速度信号の変
更が必要な制御棒７の座標および目標駆動速度信号の情
報を受け取り、その情報を制御棒駆動システム内の制御
棒駆動制御装置２に出力する制御棒駆動速度信号出力回
路３３とから構成される。
【００１５】この構成で、図１の制御棒駆動システムに
追加した制御棒位置偏差監視装置３において、ギャング
駆動中の複数本の各制御棒７の垂直位置信号を制御棒駆
動制御装置２から本装置３の制御棒位置信号入力回路３
１により一定期間周期で取り込み、これらの位置信号を
用いて駆動速度規制判定回路３２がギャング駆動中の各
制御棒と駆動中最後尾の制御棒との垂直位置偏差を算出
し、予め設定しておいた規制値以上の位置偏差で駆動中
の制御棒を検出して、この制御棒の駆動速度信号を自動
的に減少させる指令信号を制御棒駆動速度信号出力回路
３３を介して制御棒駆動制御装置２に送り、その後に規
制解除値以下の位置偏差で駆動中の制御棒を検出する
と、この制御棒の駆動速度信号をもとの設定駆動速度信
号に復帰させる指令信号を同じく制御棒駆動制御装置２
に送るようにして、ギャンググループ内の制御棒の垂直
方向位置ずれ（位置偏差）を原子炉安全解析上で問題の
ない所定制限値以内にすることができる。ここに制御棒
７の垂直位置偏差の制限値は原子炉安全性解析上この値
を越えると安全性の問題が生じるという値であり、また
同じく規制値は上記制限値を越える可能性が生じて事前
に対応が必要となる値であり、しかし上記処理を行うこ
とにより原子炉の安全性の高い制御棒駆動システムが提
供される。
追加した制御棒位置偏差監視装置３において、ギャング
駆動中の複数本の各制御棒７の垂直位置信号を制御棒駆
動制御装置２から本装置３の制御棒位置信号入力回路３
１により一定期間周期で取り込み、これらの位置信号を
用いて駆動速度規制判定回路３２がギャング駆動中の各
制御棒と駆動中最後尾の制御棒との垂直位置偏差を算出
し、予め設定しておいた規制値以上の位置偏差で駆動中
の制御棒を検出して、この制御棒の駆動速度信号を自動
的に減少させる指令信号を制御棒駆動速度信号出力回路
３３を介して制御棒駆動制御装置２に送り、その後に規
制解除値以下の位置偏差で駆動中の制御棒を検出する
と、この制御棒の駆動速度信号をもとの設定駆動速度信
号に復帰させる指令信号を同じく制御棒駆動制御装置２
に送るようにして、ギャンググループ内の制御棒の垂直
方向位置ずれ（位置偏差）を原子炉安全解析上で問題の
ない所定制限値以内にすることができる。ここに制御棒
７の垂直位置偏差の制限値は原子炉安全性解析上この値
を越えると安全性の問題が生じるという値であり、また
同じく規制値は上記制限値を越える可能性が生じて事前
に対応が必要となる値であり、しかし上記処理を行うこ
とにより原子炉の安全性の高い制御棒駆動システムが提
供される。
【００１６】図３は図１の制御棒駆動システムの制御棒
位置偏差監視装置３の行う処理動作例のタイムチャート
である。図３において、図１のギャンググループ制御棒
位置偏差監視装置（ギャング駆動制御棒位置偏差監視装
置）３の処理する原子炉圧力容器１２内の各制御棒７は
どの同時駆動する複数本の制御棒グループ（ギャンググ
ループと称する）に所属するか予め決められており、中
央制御装置１での制御棒手動操作の選択時にも異なるギ
ャンググループ間の制御棒７を任意に入替えることはで
きないし、ギャンググループを２グループ以上同時に駆
動することも許可されず、ギャンググループ内の全ての
制御棒７の垂直位置が一定範囲以内の位置偏差になけれ
ばギャング駆動が開始されないように制御棒駆動制御装
置２に記憶されている。ここで制御棒位置偏差監視装置
３は制御棒駆動制御装置２からギャング駆動開始信号が
送られると動作を開始し、このギャング駆動開始信号が
入力されたのちギャング駆動中の各制御棒７の位置信号
を監視時間周期毎に読み込んで行くが、この場合にギャ
ング駆動中の各制御棒７の駆動速度信号は標準値である
３０ｍｍ／ｓであるとし、また１つのギャンググループ
内に２６本の制御棒７が所属するものとして、制御棒信
号Ｎ＝１〜２６までの値をとり対応する制御棒７の番号
を表す。
位置偏差監視装置３の行う処理動作例のタイムチャート
である。図３において、図１のギャンググループ制御棒
位置偏差監視装置（ギャング駆動制御棒位置偏差監視装
置）３の処理する原子炉圧力容器１２内の各制御棒７は
どの同時駆動する複数本の制御棒グループ（ギャンググ
ループと称する）に所属するか予め決められており、中
央制御装置１での制御棒手動操作の選択時にも異なるギ
ャンググループ間の制御棒７を任意に入替えることはで
きないし、ギャンググループを２グループ以上同時に駆
動することも許可されず、ギャンググループ内の全ての
制御棒７の垂直位置が一定範囲以内の位置偏差になけれ
ばギャング駆動が開始されないように制御棒駆動制御装
置２に記憶されている。ここで制御棒位置偏差監視装置
３は制御棒駆動制御装置２からギャング駆動開始信号が
送られると動作を開始し、このギャング駆動開始信号が
入力されたのちギャング駆動中の各制御棒７の位置信号
を監視時間周期毎に読み込んで行くが、この場合にギャ
ング駆動中の各制御棒７の駆動速度信号は標準値である
３０ｍｍ／ｓであるとし、また１つのギャンググループ
内に２６本の制御棒７が所属するものとして、制御棒信
号Ｎ＝１〜２６までの値をとり対応する制御棒７の番号
を表す。
【００１７】ここで図３のタイムチャートではギャング
グループ内に２６本の制御棒が所属し、ギャング駆動開
始時間０秒での全制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の垂直位置は０ｍ
ｍに一致しており、第２番目制御棒Ｎ２が実駆動速度の
最も速い最先頭の制御棒であり、第４番目制御棒Ｎ４が
実駆動速度の最も遅い最後尾の制御棒であるとし、第２
番目制御棒Ｎ２と第４番目制御棒Ｎ４との実速度差が
０．５％で、また他の２４本の制御棒と第４番目制御棒
Ｎ４との実速度差が５％生じた場合の例を示す。ここで
誘導電動機８に与えられる駆動速度信号３０ｍｍ／ｓと
しているので、実際の駆動速度は第２番目制御棒Ｎ２が
同じ３０ｍｍ／ｓ、第４番目制御棒Ｎ４が２８．５ｍｍ
／ｓ、その他２４本の制御棒が２８．６４２５ｍｍ／ｓ
となる。この実速度のばらつきの原因は前述の通り誘導
電動機８の特性の滑りとパッキン１４の摩擦力のばらつ
きであり、また第２番目制御棒Ｎ２については誘導機８
の特性である滑りとパッキン１４の摩擦による駆動速度
信号と実駆動速度とのずれのない理想状態にあるとして
同じ３０ｍｍ／ｓとしている。また図３の制御棒位置偏
差の制限値は炉心安全解析上算出される値で３８ｍｍと
なっている。また監視時間周期は本実施例では５秒に設
定してあり、ここで制御棒速度偏差が１０％発生した場
合には位置偏差は５秒間で１５ｍｍとなるから、位置偏
差規制値は適当な値として３８−１５＝２３ｍｍと設定
し、また規制解除値は１５ｍｍと設定するほか、さらに
位置偏差規制値２３ｍｍを越えて駆動する制御棒に対し
て行う速度規制は制御棒駆動速度信号３０ｍｍ／ｓを１
０％減速するという手段を用いる。
グループ内に２６本の制御棒が所属し、ギャング駆動開
始時間０秒での全制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の垂直位置は０ｍ
ｍに一致しており、第２番目制御棒Ｎ２が実駆動速度の
最も速い最先頭の制御棒であり、第４番目制御棒Ｎ４が
実駆動速度の最も遅い最後尾の制御棒であるとし、第２
番目制御棒Ｎ２と第４番目制御棒Ｎ４との実速度差が
０．５％で、また他の２４本の制御棒と第４番目制御棒
Ｎ４との実速度差が５％生じた場合の例を示す。ここで
誘導電動機８に与えられる駆動速度信号３０ｍｍ／ｓと
しているので、実際の駆動速度は第２番目制御棒Ｎ２が
同じ３０ｍｍ／ｓ、第４番目制御棒Ｎ４が２８．５ｍｍ
／ｓ、その他２４本の制御棒が２８．６４２５ｍｍ／ｓ
となる。この実速度のばらつきの原因は前述の通り誘導
電動機８の特性の滑りとパッキン１４の摩擦力のばらつ
きであり、また第２番目制御棒Ｎ２については誘導機８
の特性である滑りとパッキン１４の摩擦による駆動速度
信号と実駆動速度とのずれのない理想状態にあるとして
同じ３０ｍｍ／ｓとしている。また図３の制御棒位置偏
差の制限値は炉心安全解析上算出される値で３８ｍｍと
なっている。また監視時間周期は本実施例では５秒に設
定してあり、ここで制御棒速度偏差が１０％発生した場
合には位置偏差は５秒間で１５ｍｍとなるから、位置偏
差規制値は適当な値として３８−１５＝２３ｍｍと設定
し、また規制解除値は１５ｍｍと設定するほか、さらに
位置偏差規制値２３ｍｍを越えて駆動する制御棒に対し
て行う速度規制は制御棒駆動速度信号３０ｍｍ／ｓを１
０％減速するという手段を用いる。
【００１８】つぎに図３のギャンググループ制御棒位置
偏差監視装置３の処理動作を時間経過と共に概略説明す
る。まず制御棒位置偏差監視装置３は、制御棒駆動制御
装置２からギャング駆動開始信号が送られると動作を開
始し、ギャング駆動中の各制御棒の位置信号を監視時間
周期５秒毎に読み込んでいくが、まず第１回監視時間５
秒になり制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動中の
各制御棒Ｎ１〜Ｎ２６と最後尾制御棒である第４番目制
御棒Ｎ４を決定した後、ギャング駆動中の各制御棒と最
後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４の垂直位置を比較
し、その位置偏差が規制値２３ｍｍ以上で駆動する制御
棒を検出する。ここで第１回監視時間５秒では規制値２
３ｍｍ以上の位置偏差で駆動する制御棒は検出されない
のでギャンググループ内制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度
は現状維持のままである。ついで第２回監視時間１０
秒、第３回監視時間１５秒ともに第１回監視時間５秒と
同様な処理を行うが、やはりギャンググループ内制御棒
Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度は現状維持のままである。つぎ
に第４回監視時間２０秒では、最先頭の第２番目制御棒
Ｎ２が規制値２３ｍｍ以上の位置偏差で駆動しているこ
とが検出され、第２番目制御棒Ｎ２に対して駆動速度信
号を１０％減速するように制御棒位置偏差監視装置３か
ら制御棒駆動制御装置２に速度規制指令を送る。その結
果で、第２番目制御棒Ｎ２の駆動速度は２７ｍｍ／ｓと
なる。その他の２４本の制御棒と第４番目制御棒Ｎ４と
の位置偏差は３ｍｍであり駆動速度は現状維持のままで
ある。第５回監視時間２５秒では、第２番目制御棒Ｎ２
の位置偏差は２２．５ｍｍとなり、規制値２３ｍｍ以下
で駆動しているが規制解除値１５ｍｍ以下にはなってい
ないので駆動速度は現状の２７ｍｍ／ｓのままである。
つまり全ての制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度は現状維持
である。もし最先頭の第２番目制御棒Ｎ２の位置偏差が
第４回監視時間２０秒につづき第５回監視時間２５秒で
も規制値２３ｍｍを越えていた場合には、駆動速度をさ
らに１０％減速させる駆動速度制限を行う。ついで第６
回監視時間３０秒では第２番目制御棒Ｎ２の位置偏差は
規制解除値１５ｍｍ以下か等しい１５ｍｍとなるため、
第２番目制御棒に対して駆動速度をもとの３０ｍｍ／ｓ
に増加するように制御棒位置偏差監視装置３から制御棒
駆動制御装置２に速度規制解除指令を送る。その他の制
御棒の駆動速度は現状維持のままである。上記のように
制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動終了信号が入
力されるまで監視時間５秒周期毎に位置偏差の監視を行
う。
偏差監視装置３の処理動作を時間経過と共に概略説明す
る。まず制御棒位置偏差監視装置３は、制御棒駆動制御
装置２からギャング駆動開始信号が送られると動作を開
始し、ギャング駆動中の各制御棒の位置信号を監視時間
周期５秒毎に読み込んでいくが、まず第１回監視時間５
秒になり制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動中の
各制御棒Ｎ１〜Ｎ２６と最後尾制御棒である第４番目制
御棒Ｎ４を決定した後、ギャング駆動中の各制御棒と最
後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４の垂直位置を比較
し、その位置偏差が規制値２３ｍｍ以上で駆動する制御
棒を検出する。ここで第１回監視時間５秒では規制値２
３ｍｍ以上の位置偏差で駆動する制御棒は検出されない
のでギャンググループ内制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度
は現状維持のままである。ついで第２回監視時間１０
秒、第３回監視時間１５秒ともに第１回監視時間５秒と
同様な処理を行うが、やはりギャンググループ内制御棒
Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度は現状維持のままである。つぎ
に第４回監視時間２０秒では、最先頭の第２番目制御棒
Ｎ２が規制値２３ｍｍ以上の位置偏差で駆動しているこ
とが検出され、第２番目制御棒Ｎ２に対して駆動速度信
号を１０％減速するように制御棒位置偏差監視装置３か
ら制御棒駆動制御装置２に速度規制指令を送る。その結
果で、第２番目制御棒Ｎ２の駆動速度は２７ｍｍ／ｓと
なる。その他の２４本の制御棒と第４番目制御棒Ｎ４と
の位置偏差は３ｍｍであり駆動速度は現状維持のままで
ある。第５回監視時間２５秒では、第２番目制御棒Ｎ２
の位置偏差は２２．５ｍｍとなり、規制値２３ｍｍ以下
で駆動しているが規制解除値１５ｍｍ以下にはなってい
ないので駆動速度は現状の２７ｍｍ／ｓのままである。
つまり全ての制御棒Ｎ１〜Ｎ２６の駆動速度は現状維持
である。もし最先頭の第２番目制御棒Ｎ２の位置偏差が
第４回監視時間２０秒につづき第５回監視時間２５秒で
も規制値２３ｍｍを越えていた場合には、駆動速度をさ
らに１０％減速させる駆動速度制限を行う。ついで第６
回監視時間３０秒では第２番目制御棒Ｎ２の位置偏差は
規制解除値１５ｍｍ以下か等しい１５ｍｍとなるため、
第２番目制御棒に対して駆動速度をもとの３０ｍｍ／ｓ
に増加するように制御棒位置偏差監視装置３から制御棒
駆動制御装置２に速度規制解除指令を送る。その他の制
御棒の駆動速度は現状維持のままである。上記のように
制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動終了信号が入
力されるまで監視時間５秒周期毎に位置偏差の監視を行
う。
【００１９】図４は図１の制御棒駆動システムの制御棒
位置偏差監視装置３の行う処理動作例のフローチャート
である。図４において、図３の同装置３の処理動作例の
タイムチャートの時間経過と共に、同処理動作例の処理
手順を詳細説明する。先ずステップＳ１で、図１の中央
制御装置１から運転員により入力されたギャング駆動開
始信号が制御棒駆動制御装置２を経て制御棒位置偏差監
視装置３に伝達されると共に、この際制御棒駆動制御装
置２が制御棒位置伝送装置４へ制御棒駆動信号を出力す
るが、そこで制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動
開始信号を受信したところでギャング駆動開始信号入力
の状態となる。そこでステップＳ２で、監視時間か否か
の判断処理を行い第１回監視時間５秒か判断して第１回
監視時間５秒であれば次処理に移る。ステップＳ３で、
ギャング駆動終了信号入力か否かの判断処理を行い制御
棒駆動制御装置２からギャング駆動終了信号入力を受信
したか確認し、この信号を受信した場合にはステップＳ
１３の終了処理に移り制御棒位置偏差監視装置３の処理
動作を終了するが、今はこの信号を受信していないので
次処理に移る。ステップＳ４で、Ｎ＝１，ギャンググル
ープ内全制御棒位置読込処理を行うが、ここでギャング
グループ内制御棒番号Ｎ＝１の場合は第１番目制御棒Ｎ
１を対象として最後尾制御棒との位置偏差監視を行なお
うとしていることを示しており、今は第１回監視時間５
秒におけるギャンググループ内全制御棒の位置情報を読
み込む。次のステップＳ５で、第Ｎ番目制御棒位置Ｘ，
Ｘ＝目標位置の判断処理を行い、今はＮ＝１であって第
１番目制御棒位置Ｘ１をＸに代入するとＸ１＝２８．６
４２５×５ｍｍとなり、このＸの値Ｘ１は制御棒駆動最
終目標位置ではないのでステップＳ７の処理に移るが、
もしＸの値が最終目標位置であればステップＳ６でＮ＝
Ｎ＋１の処理を行いＮ＝２として第２番目制御棒Ｎ２を
対象に最後尾制御棒との位置偏差監視を行うためステッ
プＳ５の処理に戻る。今はステップＳ７で、最後尾制御
棒位置＝Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理を行い、最後尾
制御棒位置をＹに代入し第１番目制御棒Ｎ１と最後尾制
御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙを計算して、この位置偏差
が規制値以上か等しいか判定し、今はＹ＝２８．５×５
ｍｍで位置偏差Ｘ−Ｙ＝０．７１２５ｍｍとなり規制値
２３ｍｍ以上か等しくないから、ステップＳ８の処理は
行なわずにステップＳ９の処理に移る。ステップＳ９
で、Ｘ−Ｙ≦規制解除値の判定処理を行い、第１番目制
御棒Ｎ１と最後尾制御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙを計算
して、この位置偏差が規制解除値以上か等しいか判定す
るが、今は位置偏差Ｘ−Ｙ＝０．７１２５ｍｍであって
規制解除値１５ｍｍ以下であるからステップＳ１０の処
理に移る。ステップＳ１０で、第Ｎ番目制御棒駆動速度
信号を３０ｍｍ／ｓとする処理を行い、今は本装置３か
ら制御棒駆動制御装置２へ第１番目制御棒Ｎ１の駆動速
度信号を３０ｍｍ／ｓとするように信号を送るが、これ
はギャング駆動開始時点の駆動速度信号と同じであるか
ら第１番目制御棒Ｎ１の実駆動速度も同じく誘導機８の
滑りとパッキン１４の摩擦力により２８．６４２５ｍｍ
である。ステップＳ１１で、Ｎ＜ギャンググループ内制
御棒本数の判断処理を行い、今はＮ＝１でギャンググル
ープ内制御棒本数＝２６であってＮ＜２６であるからス
テップＳ１２の処理に移る。ステップＳ１２で、Ｎ＝Ｎ
＋１の処理を行い今はＮ＝２となり、つぎに第２番目制
御棒Ｎ２と最後尾制御棒Ｎ４との制御棒位置偏差監視を
行うためステップＳ５の処理に戻る。以降はステップＳ
５からステップＳ１２でギャンググループ内全制御棒に
ついて第１番目制御棒Ｎ１と同様の処理を行い、その結
果ステップＳ７の処理ではギャンググループ内全制御棒
と最後尾制御棒とが規制値以上の位置偏差で駆動する制
御棒は検出されず、従って、ステップＳ１０の処理でギ
ャンググループ内全制御棒について制御棒駆動速度信号
の３０ｍｍ／ｓに変化がなく第１回監視処理は終了す
る。ついで図４のステップＳ２で監視時間か否かの判断
処理を行い第２回監視時間１０秒と判断すると、ステッ
プＳ３からステップＳ１２で第１回監視処理と同様な処
理を行うが、今回もステップＳ７の処理ではギャンググ
ループ内全制御棒と最後尾制御棒とが規制値以上の位置
偏差で駆動する制御棒は検出されず、従って、ステップ
Ｓ１０の処理でギャンググループ内全制御棒について制
御棒駆動速度信号の３０ｍｍ／ｓに変化がなく第２回監
視処理も終了する。続いて第３回監視時間１５秒の第３
回監視処理も全く同様の結果で終了する。
位置偏差監視装置３の行う処理動作例のフローチャート
である。図４において、図３の同装置３の処理動作例の
タイムチャートの時間経過と共に、同処理動作例の処理
手順を詳細説明する。先ずステップＳ１で、図１の中央
制御装置１から運転員により入力されたギャング駆動開
始信号が制御棒駆動制御装置２を経て制御棒位置偏差監
視装置３に伝達されると共に、この際制御棒駆動制御装
置２が制御棒位置伝送装置４へ制御棒駆動信号を出力す
るが、そこで制御棒位置偏差監視装置３はギャング駆動
開始信号を受信したところでギャング駆動開始信号入力
の状態となる。そこでステップＳ２で、監視時間か否か
の判断処理を行い第１回監視時間５秒か判断して第１回
監視時間５秒であれば次処理に移る。ステップＳ３で、
ギャング駆動終了信号入力か否かの判断処理を行い制御
棒駆動制御装置２からギャング駆動終了信号入力を受信
したか確認し、この信号を受信した場合にはステップＳ
１３の終了処理に移り制御棒位置偏差監視装置３の処理
動作を終了するが、今はこの信号を受信していないので
次処理に移る。ステップＳ４で、Ｎ＝１，ギャンググル
ープ内全制御棒位置読込処理を行うが、ここでギャング
グループ内制御棒番号Ｎ＝１の場合は第１番目制御棒Ｎ
１を対象として最後尾制御棒との位置偏差監視を行なお
うとしていることを示しており、今は第１回監視時間５
秒におけるギャンググループ内全制御棒の位置情報を読
み込む。次のステップＳ５で、第Ｎ番目制御棒位置Ｘ，
Ｘ＝目標位置の判断処理を行い、今はＮ＝１であって第
１番目制御棒位置Ｘ１をＸに代入するとＸ１＝２８．６
４２５×５ｍｍとなり、このＸの値Ｘ１は制御棒駆動最
終目標位置ではないのでステップＳ７の処理に移るが、
もしＸの値が最終目標位置であればステップＳ６でＮ＝
Ｎ＋１の処理を行いＮ＝２として第２番目制御棒Ｎ２を
対象に最後尾制御棒との位置偏差監視を行うためステッ
プＳ５の処理に戻る。今はステップＳ７で、最後尾制御
棒位置＝Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理を行い、最後尾
制御棒位置をＹに代入し第１番目制御棒Ｎ１と最後尾制
御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙを計算して、この位置偏差
が規制値以上か等しいか判定し、今はＹ＝２８．５×５
ｍｍで位置偏差Ｘ−Ｙ＝０．７１２５ｍｍとなり規制値
２３ｍｍ以上か等しくないから、ステップＳ８の処理は
行なわずにステップＳ９の処理に移る。ステップＳ９
で、Ｘ−Ｙ≦規制解除値の判定処理を行い、第１番目制
御棒Ｎ１と最後尾制御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙを計算
して、この位置偏差が規制解除値以上か等しいか判定す
るが、今は位置偏差Ｘ−Ｙ＝０．７１２５ｍｍであって
規制解除値１５ｍｍ以下であるからステップＳ１０の処
理に移る。ステップＳ１０で、第Ｎ番目制御棒駆動速度
信号を３０ｍｍ／ｓとする処理を行い、今は本装置３か
ら制御棒駆動制御装置２へ第１番目制御棒Ｎ１の駆動速
度信号を３０ｍｍ／ｓとするように信号を送るが、これ
はギャング駆動開始時点の駆動速度信号と同じであるか
ら第１番目制御棒Ｎ１の実駆動速度も同じく誘導機８の
滑りとパッキン１４の摩擦力により２８．６４２５ｍｍ
である。ステップＳ１１で、Ｎ＜ギャンググループ内制
御棒本数の判断処理を行い、今はＮ＝１でギャンググル
ープ内制御棒本数＝２６であってＮ＜２６であるからス
テップＳ１２の処理に移る。ステップＳ１２で、Ｎ＝Ｎ
＋１の処理を行い今はＮ＝２となり、つぎに第２番目制
御棒Ｎ２と最後尾制御棒Ｎ４との制御棒位置偏差監視を
行うためステップＳ５の処理に戻る。以降はステップＳ
５からステップＳ１２でギャンググループ内全制御棒に
ついて第１番目制御棒Ｎ１と同様の処理を行い、その結
果ステップＳ７の処理ではギャンググループ内全制御棒
と最後尾制御棒とが規制値以上の位置偏差で駆動する制
御棒は検出されず、従って、ステップＳ１０の処理でギ
ャンググループ内全制御棒について制御棒駆動速度信号
の３０ｍｍ／ｓに変化がなく第１回監視処理は終了す
る。ついで図４のステップＳ２で監視時間か否かの判断
処理を行い第２回監視時間１０秒と判断すると、ステッ
プＳ３からステップＳ１２で第１回監視処理と同様な処
理を行うが、今回もステップＳ７の処理ではギャンググ
ループ内全制御棒と最後尾制御棒とが規制値以上の位置
偏差で駆動する制御棒は検出されず、従って、ステップ
Ｓ１０の処理でギャンググループ内全制御棒について制
御棒駆動速度信号の３０ｍｍ／ｓに変化がなく第２回監
視処理も終了する。続いて第３回監視時間１５秒の第３
回監視処理も全く同様の結果で終了する。
【００２０】つぎに図４のステップＳ２で監視時間か否
かの判断処理を行い第４回監視時間２０秒と判断する
と、ステップＳ３からステップＳ１２の処理を行うが、
今回はステップＳ４で、Ｎ＝２，ギャンググループ内全
制御棒位置読込処理を行い、ステップＳ５で第Ｎ番目制
御棒位置＝Ｘ，Ｘ＝目標位置の判断処理を行うと図３の
最先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ２の位置Ｘ＝３０
×２０ｍｍとなるが制御棒駆動最終目標位置ではないと
してステップＳ７の処理に移る。ステップＳ７で最後尾
制御棒位置＝Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理を行うと最
先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ２の位置Ｘ＝３０×
２０と最後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４の位置Ｙ
＝２８．５×５ｍｍとの位置偏差Ｘ−Ｙ＝３０ｍｍとな
り、この値は規制値２３ｍｍを越えるためステップＳ８
の処理に移る。そこでステップＳ８の第Ｎ番目制御棒速
度を１０％減速させる処理で、今は第２番目制御棒Ｎ２
の駆動速度信号を１０％減速させ２７ｍｍ／ｓとする信
号を本装置３から制御棒駆動制御装置２へ送出する。ス
テップＳ９のＸ−Ｙ≦規制解除値の判定処理では、今の
位置偏差Ｘ−Ｙ＝３０ｍｍが規制解除値１５ｍｍ以下か
等しくないからステップＳ１１の処理に移る。ステップ
Ｓ１１のＮ＜ギャンググループ内制御棒本数の判断処理
で、今はＮ＝２でありギャンググループ内制御棒本数２
６未満であるからステップＳ１２の処理に移り、ステッ
プＳ１２のＮ＝Ｎ＋１の処理でＮ＝３となり、第３番目
制御棒Ｎ３と最後尾制御棒Ｎ４との制御棒位置偏差監視
を行うためステップＳ５の処理に戻る。ステップＳ５の
第Ｎ番目制御棒位置＝Ｘ，Ｘ＝目標位置の処理では、今
は第３番目制御棒位置Ｘ＝２８．４６２５×２０ｍｍで
あり制御棒駆動最終目標位置ではないとしてステップＳ
７の処理に移る。ステップＳ７の最後尾制御棒位置＝
Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理では、第３番目制御棒Ｎ
３と最後尾制御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙ＝２．８５ｍ
ｍとなるから、第３番目制御棒Ｎ３に対する駆動速度信
号の変更はない。最先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ
２と最後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４を除くギャ
ンググループ内全制御棒２４本に対する処理は第３番目
制御棒Ｎ３と同様である。以降の監視時間毎に第５回監
視時間２５秒、第６回監視時間３０秒等での処理につい
ては、先に図４のタイムチャートで最先頭制御棒である
第２番目制御棒Ｎ２を主として説明しているが、ここで
の詳細説明は省略する。
かの判断処理を行い第４回監視時間２０秒と判断する
と、ステップＳ３からステップＳ１２の処理を行うが、
今回はステップＳ４で、Ｎ＝２，ギャンググループ内全
制御棒位置読込処理を行い、ステップＳ５で第Ｎ番目制
御棒位置＝Ｘ，Ｘ＝目標位置の判断処理を行うと図３の
最先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ２の位置Ｘ＝３０
×２０ｍｍとなるが制御棒駆動最終目標位置ではないと
してステップＳ７の処理に移る。ステップＳ７で最後尾
制御棒位置＝Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理を行うと最
先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ２の位置Ｘ＝３０×
２０と最後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４の位置Ｙ
＝２８．５×５ｍｍとの位置偏差Ｘ−Ｙ＝３０ｍｍとな
り、この値は規制値２３ｍｍを越えるためステップＳ８
の処理に移る。そこでステップＳ８の第Ｎ番目制御棒速
度を１０％減速させる処理で、今は第２番目制御棒Ｎ２
の駆動速度信号を１０％減速させ２７ｍｍ／ｓとする信
号を本装置３から制御棒駆動制御装置２へ送出する。ス
テップＳ９のＸ−Ｙ≦規制解除値の判定処理では、今の
位置偏差Ｘ−Ｙ＝３０ｍｍが規制解除値１５ｍｍ以下か
等しくないからステップＳ１１の処理に移る。ステップ
Ｓ１１のＮ＜ギャンググループ内制御棒本数の判断処理
で、今はＮ＝２でありギャンググループ内制御棒本数２
６未満であるからステップＳ１２の処理に移り、ステッ
プＳ１２のＮ＝Ｎ＋１の処理でＮ＝３となり、第３番目
制御棒Ｎ３と最後尾制御棒Ｎ４との制御棒位置偏差監視
を行うためステップＳ５の処理に戻る。ステップＳ５の
第Ｎ番目制御棒位置＝Ｘ，Ｘ＝目標位置の処理では、今
は第３番目制御棒位置Ｘ＝２８．４６２５×２０ｍｍで
あり制御棒駆動最終目標位置ではないとしてステップＳ
７の処理に移る。ステップＳ７の最後尾制御棒位置＝
Ｙ，Ｘ−Ｙ≧規制値の判定処理では、第３番目制御棒Ｎ
３と最後尾制御棒Ｎ４との位置偏差Ｘ−Ｙ＝２．８５ｍ
ｍとなるから、第３番目制御棒Ｎ３に対する駆動速度信
号の変更はない。最先頭制御棒である第２番目制御棒Ｎ
２と最後尾制御棒である第４番目制御棒Ｎ４を除くギャ
ンググループ内全制御棒２４本に対する処理は第３番目
制御棒Ｎ３と同様である。以降の監視時間毎に第５回監
視時間２５秒、第６回監視時間３０秒等での処理につい
ては、先に図４のタイムチャートで最先頭制御棒である
第２番目制御棒Ｎ２を主として説明しているが、ここで
の詳細説明は省略する。
【００２１】上記実施例では、最後尾制御棒と最先頭制
御棒の速度偏差が５％発生した場合を想定して減速割合
を１０％に設定したが、本実施例で設定した５％の速度
偏差以上の速度偏差が発生した場合にも対応できるよう
に減速割合の設定は変更可能である。特に制御棒の駆動
速度を段階的に減速させるのではなく規制値に到達した
場合には即座に制御棒の駆動を停止させ、速度偏差のた
めに生じる位置偏差を制限値内にすることも可能であ
る。また本実施例で設定した監視時間周期は５秒である
が、実機にて生じる速度偏差に応じて監視時間周期は不
可能である。更には本実施例では、規制値以上の位置偏
差で駆動する制御棒は１本のみ検出されるだけであった
が、多本数検出されたときも本実施例の処理方法を用い
て各制御棒に対し同様な駆動速度規制を行うことができ
ることは明らかである。また本実施例では最後尾制御棒
との速度偏差を算出しているがこれに限定されない。
御棒の速度偏差が５％発生した場合を想定して減速割合
を１０％に設定したが、本実施例で設定した５％の速度
偏差以上の速度偏差が発生した場合にも対応できるよう
に減速割合の設定は変更可能である。特に制御棒の駆動
速度を段階的に減速させるのではなく規制値に到達した
場合には即座に制御棒の駆動を停止させ、速度偏差のた
めに生じる位置偏差を制限値内にすることも可能であ
る。また本実施例で設定した監視時間周期は５秒である
が、実機にて生じる速度偏差に応じて監視時間周期は不
可能である。更には本実施例では、規制値以上の位置偏
差で駆動する制御棒は１本のみ検出されるだけであった
が、多本数検出されたときも本実施例の処理方法を用い
て各制御棒に対し同様な駆動速度規制を行うことができ
ることは明らかである。また本実施例では最後尾制御棒
との速度偏差を算出しているがこれに限定されない。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
制御棒駆動力源を誘導電動機として、ギャング駆動中の
制御棒垂直位置偏差が炉心安全解析上問題になる制限値
を越えることを未然に防止し、より安全性の高い制御棒
駆動を行う制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監
視装置を提供することができる。
制御棒駆動力源を誘導電動機として、ギャング駆動中の
制御棒垂直位置偏差が炉心安全解析上問題になる制限値
を越えることを未然に防止し、より安全性の高い制御棒
駆動を行う制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監
視装置を提供することができる。
【図１】本発明の制御棒駆動システムおよび制御棒位置
偏差監視装置の一実施例を示す全体構成ブロック図であ
る。
偏差監視装置の一実施例を示す全体構成ブロック図であ
る。
【図２】図１の制御棒位置偏差監視装置の構成ブロック
図である。
図である。
【図３】図１の制御棒位置偏差監視装置の動作例タイム
チャートである。
チャートである。
【図４】図１の制御棒位置偏差監視装置の動作例フロー
チャートである。
チャートである。
１ 中央制御装置 １Ａ 他系統からの駆動阻止信号 ２ 制御棒駆動制御装置 ３ ギャンググループ制御棒位置偏差監視装置 ４ 制御棒位置伝送装置 ５ モータ制御装置 ６ ブレーキ制御装置 ７ 制御棒 ８ 誘導電動機 ９ シンクロ発信器 １０ ブレーキ １１ ボールネジ １２ ボールナット １３ 原子炉圧力容器 １４ パッキン ３１ 位置信号入力回路 ３２ 駆動速度規制判定回路 ３３ 駆動速度信号出力回路
Claims (8)
- 【請求項１】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒の垂直位置偏差を算出し、この位
置偏差を所定規制値と比較して、この所定規制値以上の
位置偏差で駆動中の制御棒が存在するか否かを監視する
監視手段を設けたことを特徴とする制御棒駆動システ
ム。 - 【請求項２】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒の垂直位置偏差を算出し、この位
置偏差を所定規制値と比較して、この所定規制値以上の
位置偏差で駆動中の制御棒が存在するか否かを監視する
監視手段と、この制御棒が存在する時にはこの制御棒の
駆動速度を減少させることによって、この位置偏差を所
定制限値以内にする規制手段とを設けたことを特徴とす
る制御棒駆動システム。 - 【請求項３】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒の垂直位置偏差を算出し、この位
置偏差を所定規制値と比較して、この所定規制値以上の
位置偏差で駆動中の制御棒が存在するか否かを監視する
監視手段と、この制御棒が存在する時にはこの制御棒を
停止させることによって、この位置偏差を所定制限値以
内にする規制手段とを設けたことを特徴とする制御棒駆
動システム。 - 【請求項４】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差
を算出し、この位置偏差を所定規制値と比較して、この
所定規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在する
か否かを監視する監視手段と、この制御棒が存在する時
にはこの制御棒の駆動速度を減少させることによって、
この位置偏差を所定制限値以内にする規制手段とを設け
たことを特徴とする制御棒駆動システム。 - 【請求項５】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差
を算出し、この位置偏差を所定規制値と比較して、この
所定規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在する
か否かを監視する監視手段と、この制御棒が存在する時
にはこの制御棒を停止させることによって、この位置偏
差を所定制限値以内にする規制手段とを設けたことを特
徴とする制御棒駆動システム。 - 【請求項６】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差
を算出し、この位置偏差を所定規制値と比較して、この
所定規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在する
か否かを監視する監視手段と、この制御棒が存在する時
にはこの制御棒の駆動速度を減少させることによって、
この位置偏差を所定制限値以内にする規制手段とを有す
ることを特徴とする制御棒位置偏差監視装置。 - 【請求項７】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、複数本の制御棒を同時に引抜きまたは挿入するギャ
ング駆動中の各制御棒と最後尾制御棒との垂直位置偏差
を算出し、この位置偏差を所定規制値と比較して、この
所定規制値以上の位置偏差で駆動中の制御棒が存在する
か否かを監視する監視手段と、この制御棒が存在する時
にはこの制御棒を停止させることによって、この位置偏
差を所定制限値以内にする規制手段とを有する制御棒位
置偏差監視装置。 - 【請求項８】 誘導電動機を駆動力源とする制御棒駆動
機構を用いる原子力発電所の制御棒駆動システムにおい
て、この制御棒駆動システムよりギャング駆動中の各制
御棒の垂直位置信号を一定周期で取り込む入力手段と、
これらの位置信号を用いてギャング駆動中の各制御棒と
最後尾制御棒との位置偏差を算出し、この位置偏差を所
定規制値と比較して、この所定規制値以上の位置偏差で
駆動中の制御棒が存在するか否かを監視する監視手段
と、この制御棒が存在する時にはこの制御棒の駆動速度
を減少させ、ついでこの制御棒の位置偏差が所定規制解
除値以下になった時にはもとの駆動速度にすることによ
って、この位置偏差を所定制限値以内にする規制手段
と、この規制手段の規制信号を制御棒駆動システムに出
力する出力手段とを有する制御棒位置偏差監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086285A JP2821082B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086285A JP2821082B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300878A true JPH06300878A (ja) | 1994-10-28 |
| JP2821082B2 JP2821082B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=13882567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5086285A Expired - Fee Related JP2821082B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 制御棒駆動システムおよび制御棒位置偏差監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821082B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033061A1 (en) * | 1997-12-23 | 1999-07-01 | Abb Combustion Engineering Nuclear Power, Inc. | Method for detecting abnormal generation of core control element position signal |
| WO2001024197A1 (fr) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif d'entrainement d'une bielle de commande, procede et dispositif de test et transmission a convertisseur de couple |
| JP2002257975A (ja) * | 2002-01-21 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | 制御棒制御装置 |
| JP2002333494A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Toshiba Corp | 原子炉制御棒の誤動作防止装置 |
| JP2004093577A (ja) * | 2003-10-31 | 2004-03-25 | Hitachi Ltd | 制御棒制御装置 |
| KR100655055B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2006-12-06 | 두산중공업 주식회사 | 노심보호연산기계통의 제어봉 위치 검증 방법 |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP5086285A patent/JP2821082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4564203B2 (ja) * | 2001-05-08 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | 原子炉制御棒の誤動作防止装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2821082B2 (ja) | 1998-11-05 |
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