JPH068876B2 - Control rod assembly - Google Patents
Control rod assemblyInfo
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- JPH068876B2 JPH068876B2 JP62233217A JP23321787A JPH068876B2 JP H068876 B2 JPH068876 B2 JP H068876B2 JP 62233217 A JP62233217 A JP 62233217A JP 23321787 A JP23321787 A JP 23321787A JP H068876 B2 JPH068876 B2 JP H068876B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、原子炉用燃料集合体の一部を構成する制御棒
集合体に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control rod assembly that constitutes a part of a nuclear reactor fuel assembly.
「従来の技術」 従来のこの種の制御棒集合体は、第３図に示すようなも
のが知られており、燃料集合体の上部ノズル（図示せ
ず）の上方に配置されて、原子炉用燃料集合体の一部を
構成するものである。"Prior Art" A conventional control rod assembly of this type is known as shown in FIG. 3, and is arranged above an upper nozzle (not shown) of a fuel assembly to provide a nuclear reactor. The fuel assembly constitutes a part of the fuel assembly.
図中、符号１はスパイダであり、このスパイダ１は円筒
状の基台２と、該基台２の外周部に放射状に固定された
複数の羽根（以下、「ベーン」という）３と、該ベーン
３の先端部に固定された制御棒結合部材（以下、「フィ
ンガ」という）４とからなっており、さらに、前記フィ
ンガ４の先端部には内部に中性子吸収材５ａが密封され
た制御棒５が取り付けられた構成となっている。In the figure, reference numeral 1 is a spider, and this spider 1 has a cylindrical base 2, a plurality of blades (hereinafter referred to as “vanes”) 3 radially fixed to an outer peripheral portion of the base 2, and A control rod coupling member (hereinafter referred to as a "finger") 4 fixed to the tip of the vane 3, and a control rod having a neutron absorbing material 5a sealed inside the tip of the finger 4. 5 is attached.
そして、前記制御集合体は燃料棒集合体の上部ノズルの
上方に配設され、制御棒５を上部ノズルから案内管（図
示せず）の内部へ挿入した後、運転中はスパイダ１を上
下動させることにより、制御棒５を案内管の内部で垂直
方向へ上昇または下降（歩進動作）させて制御棒の位置
を変化させることにより、燃料の反応度変化を制御し、
これによって原子炉の出力を調節するようにしている。
そのため、制御棒５は案内管の内部を円滑に移動するこ
とが必要であるが、運転中における案内管は、下部から
上部へ流れる高温，高圧の冷却材に浸されることとな
り、そのため、案内管が変形したり、案内管と制御棒と
の間に不純物が侵入して挟まったりする虞があり、この
ような状態で制御棒を急激に移動させたりすると、制御
棒が案内管内で抵抗を受けて、制御棒集合体が破損して
しまうこととなる。The control assembly is disposed above the upper nozzle of the fuel rod assembly, and after inserting the control rod 5 into the guide tube (not shown) from the upper nozzle, the spider 1 is vertically moved during operation. By doing so, the control rod 5 is raised or lowered (stepping motion) in the vertical direction inside the guide tube to change the position of the control rod, thereby controlling the reactivity change of the fuel,
With this, the power of the reactor is adjusted.
Therefore, the control rod 5 needs to move smoothly inside the guide tube, but the guide tube during operation is immersed in the high-temperature, high-pressure coolant flowing from the lower part to the upper part. If the control rod is moved abruptly in such a state, the pipe may be deformed or impurities may get caught between the guide pipe and the control rod. If so, the control rod assembly will be damaged.
そのため、制御棒には、該制御棒に作用する外力を検知
するための検知手段が設けられており、これによって制
御棒に異常な力が作用した場合には、これを検知してス
パイダ１の移動を直ちに停止させるようにしている。な
お、図中符号６は、基台２が上部ノズルに当接する際
の、衝撃を緩和させるための緩衝用ばねである。Therefore, the control rod is provided with a detection means for detecting an external force acting on the control rod. When an abnormal force is exerted on the control rod by this, this is detected to detect the spider 1. I am trying to stop the movement immediately. In addition, reference numeral 6 in the figure is a buffer spring for cushioning the impact when the base 2 abuts the upper nozzle.
「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記従来の制御棒集合体にあっては基部とベ
ーンが固定されて一体構造となっているため、制御棒を
燃料集合体の案内管の内部で上下に移動させる際に、ス
パイダーと制御棒とは同じ速さで移動することとなる
が、何等かの原因により制御棒が案内管内で抵抗を受け
た場合には、その力は直接的にスパイダ側に使用すると
共に、その反力により制御棒は両側から引っ張られたり
圧縮されたりして破損してしまうこととなる。そのた
め、スパイダを上下動させる移動速度を速くすることが
できず、制御棒を案内管の内部へ挿入する際の時間が必
要以上にかかること、また運転時の制御を迅速に行うこ
とができないこと等の問題点があった。"Problems to be solved by the invention" However, in the above-mentioned conventional control rod assembly, since the base portion and the vane are fixed and have an integral structure, the control rod is installed inside the guide tube of the fuel assembly. When moving up and down, the spider and the control rod move at the same speed, but if the control rod receives resistance in the guide tube for some reason, the force is directly applied to the spider. When used on the side, the reaction force causes the control rod to be pulled or compressed from both sides and damaged. Therefore, it is not possible to increase the moving speed to move the spider up and down, it takes more time than necessary to insert the control rod into the guide tube, and it is not possible to perform quick control during operation. There were problems such as.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、制御棒
の移動速度を速めることにより、燃料集合体への挿入速
度を短縮させると共に、制御時間の短縮を図ることので
きる制御棒集合体を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and by increasing the moving speed of the control rods, the insertion speed into the fuel assembly can be shortened, and the control time can be shortened. Is intended to provide.
「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために、燃料集合体の
案内管の内部で垂直方向に移動させる制御棒を支持する
基台と、この基台の外周部に周方向に離間させて配設さ
れかつ半径方向に延在する複数の羽根と、これら各羽根
の先端部に固定された制御棒結合部材と、この制御棒結
合部材の先端部に取り付けられた制御棒とを備えた制御
棒集合体において、前記基台の外周部に所定の振幅で垂
直方向へ移動自在な筒体を設けると共に、該筒体の外周
に前記羽根を固定し、さらに前記基台と筒体との間に、
該筒体を上向きに付勢するばね等の緩衝装置を設けたも
のである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a base for supporting a control rod that moves vertically inside a guide tube of a fuel assembly, and a base for supporting the base. A plurality of blades which are arranged in the outer peripheral portion in a circumferentially spaced manner and extend in the radial direction, a control rod coupling member fixed to the tip portions of these blades, and attached to the tip portion of the control rod coupling member. In a control rod assembly including a control rod provided with the control rod, a cylindrical body that is movable in the vertical direction with a predetermined amplitude is provided on the outer peripheral portion of the base, and the blade is fixed to the outer periphery of the cylindrical body. Between the base and the cylinder,
A cushioning device such as a spring for urging the tubular body upward is provided.
「作用」 本発明の制御棒集合体においては、基台を持ち上げて制
御棒を案内管内で上昇させる際に、何等かの原因により
案内管の内部で抵抗を受けて制御棒に異常な外力が作用
した場合に、制御棒に作用する外力は羽根を介して筒体
に伝わり、筒体が緩衝装置の付勢力に抗して基台に対し
て緩やかに相対移動することにより、制御棒に作用した
力が直接的に基台に伝わることがなく、制御棒が基台側
から反力を受けるまでに時間的なずれを生じる。[Operation] In the control rod assembly of the present invention, when the base is lifted to raise the control rod in the guide tube, an abnormal external force is applied to the control rod due to resistance inside the guide tube for some reason. When acting, the external force acting on the control rod is transmitted to the cylinder through the blades, and the cylinder slowly moves relative to the base against the urging force of the shock absorber to act on the control rod. The generated force is not directly transmitted to the base, and a time lag occurs until the control rod receives a reaction force from the base side.
「実施例」 以下、本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明
の制御棒集合体の一実施例を示すものである。なお、こ
れらの図において、従来の技術に示す構成要素と同一の
要素については同一符号を付してその説明を省略する。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the control rod assembly of the present invention. In these figures, the same components as those shown in the prior art are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
第１図において、符号１はスパイダであり、スパイダ１
は筒状に形成された基台２と、基台２の外周に垂直方向
に移動自在に設けられた筒体１０と、筒体１０の外周面
に放射状に固定された複数の羽根（すなわちベーン３）
と、この各ベーン３の先端に固定された制御棒結合部材
（すなわちフィンガ）４とからなっており、フィンガ４
の先端には制御棒５が取り付けられた構成となってい
る。In FIG. 1, reference numeral 1 is a spider, and spider 1
Is a base 2 formed in a tubular shape, a cylindrical body 10 movably provided in the vertical direction on the outer periphery of the base 2, and a plurality of blades (that is, vanes) radially fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical body 10. 3)
And a control rod coupling member (that is, finger) 4 fixed to the tip of each vane 3.
The control rod 5 is attached to the tip of the.
本実施例における、基台２の下端部には環状の突出部１
aが形成されていると共に、基台２の上部には感情の固
定部材１bが固定され、これら突出部１aと固定部材１b
とは前記筒体１０のストッパーとなっており、筒体１０
は固定部材１bと突出部１aとの間を上下方向に移動可能
とされている。さらに、筒体１０の底面と突出部１aの
上面の間には、筒体１０が急激に上下動するのを規制す
るための緩衝装置としてばね１１が配設され、これによ
って筒体１０は固定部材１b側へ付勢された状態となっ
ており、筒体１０の下部と突出部１aには前記ばね１１
の両端部を固定するための係合溝１０mおよび１mが形成
されたものとなっている。そして、制御棒集合体を上下
動させるための駆動系の所定の場所には、制御棒に作用
する外力を測定するためのセンサー（図示せず）が設け
られており、本実施例の制御棒集合体には前記センサー
によって制御棒に異常な荷重が作用した場合に、これを
検知してスパイダ１の移動を停止させるような制御機構
が設けられた構成となっている。In this embodiment, an annular protrusion 1 is provided at the lower end of the base 2.
While the a is formed, the emotion fixing member 1b is fixed to the upper part of the base 2, and the protrusion 1a and the fixing member 1b are fixed.
Is a stopper of the cylindrical body 10,
Is movable vertically between the fixing member 1b and the protrusion 1a. Further, a spring 11 is arranged between the bottom surface of the cylindrical body 10 and the upper surface of the protruding portion 1a as a shock absorbing device for restricting the sudden movement of the cylindrical body 10 up and down, whereby the cylindrical body 10 is fixed. It is in a state of being urged toward the member 1b side, and the spring 11 is attached to the lower portion of the cylindrical body 10 and the protruding portion 1a.
Engagement grooves 10m and 1m for fixing both ends of the are formed. Then, a sensor (not shown) for measuring an external force acting on the control rod is provided at a predetermined position of the drive system for moving the control rod assembly up and down, and the control rod of the present embodiment is provided. The assembly is provided with a control mechanism for detecting an abnormal load applied to the control rod by the sensor and stopping the movement of the spider 1 by detecting this.
つぎに、前記のように構成された本実施例の制御棒集合
体の作用について説明する。Next, the operation of the control rod assembly of the present embodiment constructed as described above will be explained.
まず、本発明例の制御棒集合体の運転中において、制御
棒５を案内管内で上昇させる際に、制御棒５が何等かの
原因により、案内管の内部で抵抗を受けて制御棒５に異
常な外力が作用した場合に、制御棒５に作用する力はフ
ィンガ４からベーン３を介して筒体１０に伝わるが、筒
体１０はばね１１を押し下げることにより基台２に対し
て緩やかに相対移動することとなり、制御棒５に作用し
た力は直接的に基台２に伝わることなく、制御棒５が基
台２から反力を受けるまでに時間的なずれが生じること
となる。First, during the operation of the control rod assembly of the present invention example, when the control rod 5 is raised in the guide pipe, the control rod 5 receives a resistance inside the guide pipe due to some cause, and the control rod 5 receives the resistance. When an abnormal external force is applied, the force acting on the control rod 5 is transmitted from the finger 4 to the cylinder 10 via the vane 3. However, the cylinder 10 is gently pressed against the base 2 by pushing down the spring 11. As a result of relative movement, the force acting on the control rod 5 is not directly transmitted to the base 2 and a time lag occurs until the control rod 5 receives a reaction force from the base 2.
したがって、この実施例においては、案内管の内部を上
昇する制御棒５に異常な外力が作用した場合にも、筒体
１０が基台２の突出部１a側に当接して、制御棒５に反
力が作用するまでに時間的なずれを発生させることがで
き、その間に制御棒５に作用する異常な外力をセンサー
により検知し、これによってスパイダ１の動きを停止さ
せ、制御棒５が破損に至るのを防止することが可能とな
る。その結果、本実施例の制御棒集合体においては、従
来のものに比べて、制御棒集合体の行き上げ速さを大幅
に速めることができ、迅速な制御が可能となると共に、
制御棒のソフトなハンドリングを行うことができる。Therefore, in this embodiment, even if an abnormal external force acts on the control rod 5 that rises inside the guide tube, the tubular body 10 abuts on the protruding portion 1a side of the base 2 and the control rod 5 contacts the control rod 5. A time lag can be generated before the reaction force acts, and during that time, an abnormal external force acting on the control rod 5 is detected by a sensor, which stops the movement of the spider 1 and damages the control rod 5. Can be prevented. As a result, in the control rod assembly of the present embodiment, compared with the conventional one, it is possible to significantly increase the speed of going up the control rod assembly, and it becomes possible to perform quick control,
Soft handling of the control rod is possible.
つぎに、第２図を用いて、本発明の第２の実施例を説明
すると、この制御棒集合体は前記第１の実施例における
筒体１０の上下部分に、該筒体１０を基台２に対して緩
やかに相対移動させるための緩衝装置、即ち、ばね１
１，１１を配設するようにしたものであり、その他の構
成は全く同様である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. This control rod assembly has a cylindrical body 10 at the upper and lower portions of the cylindrical body 10 in the first embodiment. 2, a shock absorber for slowly moving relative to the spring 2, that is, the spring 1.
1 and 11 are arranged, and other configurations are exactly the same.
したがって、この第２の実施例における制御棒集合体
は、前記第１の実施例における制御棒集合体と同様の作
用、効果を有すると共に、燃料集合体の上部ノズルから
各制御棒５を案内管（図示せず）の内部へ挿入する場合
や、運転中に制御棒を案内管の内部で下降させる場合
に、何等かの原因により、制御棒５が案内管の内部で抵
抗を受けても、燃料棒５が基台２側から反力を受けるま
でに時間的なずれを発生させることができ、その間に制
御棒５に作用する異常な外力をセンサーにより検知し、
これによってスパイダ１の動きを停止させ、制御棒５が
破損に至るのを防止することが可能となる。その結果、
制御棒の下降速度を速めることができ、運転時の制御を
迅速に行うことができると共に、組立時間を大幅に短縮
することができる。Therefore, the control rod assembly in the second embodiment has the same action and effect as the control rod assembly in the first embodiment, and guides each control rod 5 from the upper nozzle of the fuel assembly. Even if the control rod 5 receives resistance inside the guide pipe due to some cause when it is inserted into the inside of the guide pipe (not shown) or when the control rod is lowered inside the guide pipe during operation, It is possible to generate a time lag until the fuel rod 5 receives a reaction force from the base 2 side, and during that time, an abnormal external force acting on the control rod 5 is detected by a sensor,
This makes it possible to stop the movement of the spider 1 and prevent the control rod 5 from being damaged. as a result,
The lowering speed of the control rod can be increased, the control during operation can be performed quickly, and the assembly time can be significantly shortened.
なお、前記実施例において緩衝装置１１に用いたばね
は、設計条件に応じてその形状や剛性を適宜設定するこ
とができるのは勿論、緩衝装置１１はばねのみに限られ
ることなく、エアシリンダ等、筒体１０を基台２に対し
て緩やかに相対移動させることができるようなものであ
ればよい。The shape of the spring used for the shock absorber 11 in the above-described embodiment can be appropriately set according to the design conditions, and the shock absorber 11 is not limited to the spring, but may be an air cylinder or the like. It is sufficient that the cylindrical body 10 can be gently moved relative to the base 2.
「発明の効果」 前述したように、本発明は、燃料集合体の案内管の内部
で垂直方向に移動させる制御棒を支持する基台と、この
基台の外周部に周方向に離間させて配設されかつ半径方
向に延在する複数の羽根と、これら各羽根の先端部に固
定された制御棒結合部材と、この制御棒結合部材の先端
部に取り付けられた制御棒とを備えた制御棒集合体にお
いて、前記基台の外周部に所定の振幅で垂直方向へ移動
自在な筒体を設けると共に、該筒体の外周に前記羽根を
固定し、さらに前記基台と筒体との間に、該筒体を上向
きに付勢するばね等の緩衝装置を設けたものであるか
ら、基台を持ち上げて制御棒を案内管内で上昇させる際
に、何等かの原因により案内管の内部で抵抗を受けて制
御棒に異常な外力が作用した場合に、制御棒に作用する
外力は羽根を介して筒体に伝わり、筒体が緩衝装置の付
勢力に抗して基台に対して緩やかに相対移動することに
より、制御棒に作用した力が直接的に基台に伝わること
がなく、制御棒が基台側から反力を受けるまでに時間的
なずれを生じ、したがって、制御棒の破損を未然に防止
できると同時に、その分、制御棒の上方へのの移動速度
を速めることができ、迅速な制御が可能となる。[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, a base that supports a control rod that moves vertically inside a guide tube of a fuel assembly and a circumferentially spaced outer periphery of the base. Control provided with a plurality of blades arranged and extending in the radial direction, a control rod coupling member fixed to the tip end portion of each of these blades, and a control rod attached to the tip end portion of the control rod coupling member In the rod assembly, a cylindrical body that is movable in the vertical direction with a predetermined amplitude is provided on the outer peripheral portion of the base, and the blades are fixed to the outer periphery of the cylindrical body, and further between the base and the cylindrical body. In addition, since a shock absorbing device such as a spring for urging the tubular body upward is provided, when the base is lifted and the control rod is lifted in the guide pipe, the inside of the guide pipe is External force acting on the control rod when an abnormal external force acts on the control rod due to resistance Is transmitted to the cylinder through the blades, and the cylinder slowly moves relative to the base against the biasing force of the shock absorber, so that the force acting on the control rod is directly transmitted to the base. Since the control rod has a time lag until it receives a reaction force from the base side, it is possible to prevent the control rod from being damaged, and at the same time, to increase the moving speed of the control rod by that amount. It can be speeded up and quick control is possible.
第１図は本発明の第一実施例を示すものであり、制御棒
集合体の側面図、第２図は本発明の第２の実施例を示す
ものであり制御棒集合体の側面図、第３図は従来の技術
を示す図であり、燃料集合体の側面図である。 １……スパイダ、２…基台、３……羽根（ベーン）、４
……制御棒結合部材（フィンガ）、５……制御棒、１０
……筒体、１１……緩衝装置（ばね）。1 is a side view of a control rod assembly showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a control rod assembly showing a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a conventional technique and is a side view of a fuel assembly. 1 ... Spider, 2 ... Base, 3 ... Feather (vane), 4
...... Control rod connecting members (fingers), 5 ...... Control rods, 10
...... Cylinder, 11 …… Cushioning device (spring).
Claims (1)
動させる制御棒を支持する基台と、この基台の外周部に
周方向に離間させて配設されかつ半径方向に延在する複
数の羽根と、これら各羽根の先端部に固定された制御棒
結合部材と、この制御棒結合部材の先端部に取り付けら
れた制御棒とを備えた制御棒集合体において、前記基台
の外周部に所定の振幅で垂直方向へ移動自在な筒体を設
けると共に、該筒体の外周に前記羽根を固定し、さらに
前記基台と筒体との間に、該筒体を上向きに付勢するば
ね等の緩衝装置を設けたことを特徴とする制御棒集合
体。1. A base for supporting a control rod that moves vertically inside a guide tube of a fuel assembly, and a peripherally spaced outer peripheral portion of the base, which extends in the radial direction. A plurality of blades, a control rod coupling member fixed to the tip of each blade, and a control rod attached to the tip of the control rod coupling member. A cylindrical body that is movable in the vertical direction with a predetermined amplitude is provided on the outer peripheral portion, the blades are fixed to the outer periphery of the cylindrical body, and the cylindrical body is attached upward between the base and the cylindrical body. A control rod assembly comprising a shock absorbing device such as a biasing spring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233217A JPH068876B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Control rod assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233217A JPH068876B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Control rod assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6474496A JPS6474496A (en) | 1989-03-20 |
| JPH068876B2 true JPH068876B2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=16951593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62233217A Expired - Lifetime JPH068876B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Control rod assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068876B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112670000B (en) * | 2020-12-11 | 2024-03-22 | 中广核研究院有限公司 | Flexible control rod assembly and star frame thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967492A (en) * | 1982-10-08 | 1984-04-17 | 関西電力株式会社 | Nuclear fuel insertion structure |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP62233217A patent/JPH068876B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6474496A (en) | 1989-03-20 |
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Legal Events
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