JPS58148996A - Control rod drive mechanism - Google Patents

Control rod drive mechanism

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Publication number
JPS58148996A
JPS58148996A JP57031370A JP3137082A JPS58148996A JP S58148996 A JPS58148996 A JP S58148996A JP 57031370 A JP57031370 A JP 57031370A JP 3137082 A JP3137082 A JP 3137082A JP S58148996 A JPS58148996 A JP S58148996A
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JP
Japan
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control rod
control
scram
rod
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP57031370A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浜野 次郎
千賀司 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Genshiryoku Jigyo KK, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Priority to JP57031370A priority Critical patent/JPS58148996A/en
Publication of JPS58148996A publication Critical patent/JPS58148996A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子炉の制御棒駆動装置に係り、とり
わけ水圧式制御棒駆動機構を備え九制御棒駆動装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a control rod drive device for a boiling water nuclear reactor, and more particularly to a nine control rod drive device including a hydraulic control rod drive mechanism.

〔発明の技術的背景とそ0問一点〕 沸騰水形原子炉においては、一般に水圧制御ユニットか
らの駆動水によp駆動制御される制御棒駆動機構が設置
され、制御棒が原子炉内へ挿入、引抜き操作されること
により、原子炉の出力が制御されている このような制
御棒0WIIAvJ装置においては、その操作の安全性
を確保するため、水圧制御ユニットを制御棒位置検出器
を備え九制御俸位置制御装置により制御するとともに、
この制御棒位置制御装置により制−俸のドリフト状Im
(制御棒が所定の位置にないか、制御棒の位置が叢動し
ている状1m)を検知し、制御棒駆動装置に異常が発生
した旨の警報を発するようにされている。
[Technical background of the invention and 0 questions, 1 point] In a boiling water nuclear reactor, a control rod drive mechanism is generally installed that is controlled by p-drive by driving water from a water pressure control unit, and the control rods are moved into the reactor. The output of the reactor is controlled by inserting and withdrawing the control rods.In order to ensure the safety of the operation, the hydraulic control unit is equipped with a control rod position detector. Controlled by a control salary position control device,
With this control rod position control device, the control rod position drift shape Im
(The control rod is not in a predetermined position, or the control rod is in a 1 meter position) and is designed to issue an alarm to the effect that an abnormality has occurred in the control rod drive device.

また、複数の制御棒(通常は4本の制御棒)から構成さ
れる制御棒の各ブロックには、中性子検出器を備えたロ
ンドブロックモニタを配設し、ブロック内の中性子束を
検出監視し得るようにされている。
In addition, each control rod block consisting of multiple control rods (usually four control rods) is equipped with a Rondo block monitor equipped with a neutron detector to detect and monitor the neutron flux within the block. It's like getting.

制御棒のドリフト状態は、水圧制御ユニット内の方向制
御弁の故障、制御棒駆動機構におけるラッチ機構が故障
した場合等に生じ、原子炉の正常な出力制御を行えない
とともに、原子炉出力が局所的に上昇し、核燃料破損事
故を生ずる危険がある。そのため、従来は、如」#悼の
ドリフト状態を示すwI@が発せられ、中性子束の局部
的上昇が検出されると、運転員が、その異常を生じた制
御棒を急速に押入(スクラム)シ、局部的な炉心出方の
上昇による核燃料の破壊を防止するようになっている。
A control rod drift condition occurs when the directional control valve in the hydraulic control unit fails or the latch mechanism in the control rod drive mechanism fails, making it impossible to control the reactor's normal output and causing local reactor output. There is a risk of a nuclear fuel failure accident. Therefore, conventionally, when wI@ indicating a drift state is issued and a local increase in neutron flux is detected, the operator rapidly pushes in the control rod that caused the abnormality (scram). This is designed to prevent the destruction of nuclear fuel due to local elevation of the core.

しかしながら、このような運転員のスクラム様作による
方法では、異常状態に対する対応が遅くなったシ、警報
を見落し九場合などには重大な危険を生ずることがある
。を九、運転員を常時待機させておく必要があり、労働
管理上も望オしくない。
However, such a scram-like method by operators may cause serious danger if the response to abnormal conditions is delayed or warnings are overlooked. (9) It is necessary to have operators on standby at all times, which is not desirable from a labor management perspective.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明はこのような点を連層してなされ九ものであシ、
制御棒のドリフト状態が生じ、中性子束の局部的上昇が
発生し死時、自動的にその制御棒をスクラムし、制御棒
の異常な引抜きKよ〉発生する核燃料破壊事故を防止す
ることのできる制御棒駆動装置を提供することを目的と
する。
The present invention is made by layering these points.
When a control rod drifts and a local increase in neutron flux occurs, the control rod is automatically scrammed and nuclear fuel destruction accidents that can occur due to abnormal control rod withdrawal can be prevented. The purpose is to provide a control rod drive device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、制#俸位置制御装置から発せられる制御棒の
ドリフト状態検知信号と、中性子束が局部的に上昇し走
時ロンドブロックモニタから発せられる制御棒引抜阻止
信号とにより制御棒スクラム水圧を発生させ、この制御
棒スクラム水圧によ如ドシフト状噛にある制御棒を自動
的にスクラムすることを特徴としている。
The present invention controls control rod scram water pressure using a control rod drift state detection signal issued from a control rod position control device and a control rod withdrawal prevention signal issued from a travel time rond block monitor when neutron flux locally increases. The control rod scram is generated and the control rods in the shifted gear are automatically scrammed by this control rod scram water pressure.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to one drawing.

第1図は1本発明による制御俸躯a装置の一実施例を示
す系統図である。図において符号11は制御棒駆動機構
であり、制御tIthi駆動機構11は、細長い筒状を
し、原子炉圧力容器12の底部に取付けられたアウター
チューブ13、このアクタ−チューブ13内に同心円状
に配設されたピストンチューブ14、アウターチューブ
13とピストンチューブ14トの間に同心円状に配設さ
れ、下端に駆動ピストン15が固着されたインデックス
チューブ16とを有し、インデックスチューブ16の上
端に1111J御俸17の下端が連結されている。符号
18は制#悼17を所定位置に保持する丸めのラッチ機
構でおる。駆動ピストン15とピスト/チューブ14と
の闇には押入側ピストン室19が形成され、この挿入側
ピストン室19に挿入駆動水ノズル加が挿着されている
。また、ピスト/チューブ14とインデックスチューブ
16の内部には引抜側ピストン室21が形成され、この
引抜側ピストン室21に引抜躯動水ノズルaが挿着され
ている。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a control system according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a control rod drive mechanism, and the control rod drive mechanism 11 has an outer tube 13 which has an elongated cylindrical shape and is attached to the bottom of the reactor pressure vessel 12. A piston tube 14 is arranged, and an index tube 16 is arranged concentrically between the outer tube 13 and the piston tube 14 and has a drive piston 15 fixed to its lower end. The lower ends of the mitai 17 are connected. Reference numeral 18 is a rounded latch mechanism that holds the restraint 17 in place. A push-in piston chamber 19 is formed between the drive piston 15 and the piston/tube 14, and an insertion drive water nozzle is inserted into this insertion-side piston chamber 19. Further, a pull-out side piston chamber 21 is formed inside the piston/tube 14 and the index tube 16, and a pull-out sliding water nozzle a is inserted into this pull-out side piston chamber 21.

符号るは制御棒駆動機構11に駆動水を供給すゐ水圧制
御ユニットであり、制御弁とスクラム水圧源冴とを備え
ている。制御弁は、駆動水源6と制御棒駆動機構11と
を接続する配管の途中に配設された4つの方向制御弁2
6 m + 26 b * 26 o H26& と、
スフ2ム水圧渾冴の出口側に配設され九スクッム入口弄
nおよびスクラム排水先西の入口側に配役されたスクラ
ム出口弁路とからなっている。挿入駆動水ノズル加と駆
動水源6とは挿入側配管(資)および駆動水配管31と
Kより接続され、引抜駆動水ノズル22.!:駆動水#
δとは引抜側配管羽および駆動水配管31とによシ接i
されている。ま良、引抜側配管32の途中は分肢してス
クラム排水配管33によりスクラム排水先四に接続され
、挿入側配管Iの途中には冷却水臨調が冷却水配管35
によ〉接続されている。スクラム水圧th124にはス
クラム排水配管36によりスクラム水源37が接続され
、メタ2ム水圧#為の出口側はスクラム入口配管38に
よシ伸入側配管(資)の途中に接続されている。を九、
挿入側配管Iと引抜側配管諺とを接続する配管は。
The reference numeral is a water pressure control unit that supplies driving water to the control rod drive mechanism 11, and is equipped with a control valve and a scram water pressure source. The control valves include four directional control valves 2 disposed in the middle of piping connecting the drive water source 6 and the control rod drive mechanism 11.
6 m + 26 b * 26 o H26&,
It consists of nine scram inlets arranged on the exit side of the two-way water pressure pipe and a scram outlet valve line arranged on the west inlet side of the scram drainage destination. The insertion drive water nozzle addition and drive water source 6 are connected to the insertion side piping (supply) and drive water piping 31 through K, and the extraction drive water nozzle 22. ! : Driving water#
δ is the contact i between the piping blade on the extraction side and the drive water piping 31.
has been done. Well, the middle of the extraction side pipe 32 is branched and connected to the scram drainage destination 4 by the scram drainage pipe 33, and the cooling water main is connected to the cooling water pipe 35 in the middle of the insertion side pipe I.
It is connected to. A scram water source 37 is connected to the scram water pressure th124 by a scram drainage pipe 36, and the outlet side for the meta 2 m water pressure # is connected to the middle of the inlet and extension side piping (source) through the scram inlet pipe 38. nine,
The piping that connects the insertion side piping I and the withdrawal side piping.

分1して駆動水排水配管(ト)により駆動水排水配管に
接続されている。
It is connected to the driving water drainage piping by a driving water drainage piping (G).

制御体躯動機構11内には、制御棒17の位置を検出す
る制御棒位置検出器42が挿入配置され、この制御棒位
置検出器42により検出された制御棒の位置信号(i、
信号線43により制御棒位置制御装置41に送られて制
御環部り信号に変換され、この駆動信号は信号線44に
より水圧?l]lI iat+ユニツ)23に送られる
。これにより水圧制御ユニツ)23内の制御弁が開、閉
制御され、制御棒17の所庁位置への駆動制御がなされ
る。また、制(財)憚缶直制御装置41は、制御′4I
7のドリフト状態を検知し、ドリフ)1!報を出すとと
もに、ドリフト検知信号を発するようにされている 複数の制御棒により構成される制御棒の各ブロックには
、ブロック内の中性子束を検出する中性子束検出器を備
えたロッドブロックモニタ45が配設され、中性子束の
監視を行いイ44るようになされている。また、ロンド
ブロックモニタ45ハ、プロッタ内の中性子束が局部的
に上昇すると、これを検出し、制御棒引抜阻止信号を発
す為ようKされている。制御棒位置制御装置41とロッ
ドブロックモニタ45とは、互いに信号@46.47に
より接続され、制御棒位置制御装置41は、信号線46
により、選択された監視すべき制御棒の位置をロッドブ
ロックモニタ45KtW令シ、ロッドブロックモニタ化
は、この指令に基づいて選択された制御棒が存在するブ
ロックの監視を行う、ロッドプロッタモニタ45により
、ブロック内の中性子束の局部的上昇が検出されると、
制御棒引抜阻止信号が信号@47により制御棒位置制御
装置社に送られる。
A control rod position detector 42 for detecting the position of the control rod 17 is inserted into the control body sliding mechanism 11, and a control rod position signal (i,
The signal line 43 sends it to the control rod position controller 41 where it is converted into a control ring position signal, and this drive signal is sent via the signal line 44 to the water pressure? l] lI iat+units) 23. As a result, the control valve in the water pressure control unit 23 is controlled to open and close, and the drive of the control rod 17 to the desired position is controlled. Further, the control device 41 controls the control '4I.
Detects the drift condition of 7, Drift) 1! Each block of control rods, which is made up of a plurality of control rods and is configured to emit a drift detection signal as well as a drift detection signal, is equipped with a rod block monitor 45 equipped with a neutron flux detector that detects the neutron flux within the block. is installed to monitor the neutron flux. Further, the Rondo block monitor 45 is designed to detect a local increase in the neutron flux within the plotter and issue a signal to prevent control rod withdrawal. The control rod position control device 41 and the rod block monitor 45 are connected to each other by signals @46.47, and the control rod position control device 41 is connected to the signal line 46.
Based on this command, the position of the selected control rod to be monitored is determined by the rod block monitor 45KtW command, and rod block monitoring is performed by the rod plotter monitor 45, which monitors the block in which the selected control rod exists based on this command. , when a local increase in the neutron flux within the block is detected,
A control rod withdrawal prevention signal is sent to the control rod position controller by signal @47.

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する 例えば、駆動水#δから駆動水を引抜駆動水ノズルnへ
供給する際に開けられる方向制御弁26mが、異物の混
入等により制御棒引抜シーケンスが終了したにもかかわ
らず開いた1まとなると、制御棒17はさらに落下し、
全引抜き伏線となる。このような制御棒17のドリフト
状態は、制御棒の操作を不能とするだけでなく、その制
御棒17の付近の炉心の熱出力を局部的に上昇させるこ
ととなぁ。
Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be explained.For example, the direction control valve 26m, which is opened when supplying the driving water from the driving water #δ to the drawing driving water nozzle n, may be controlled due to the contamination of foreign matter, etc. Even though the rod withdrawal sequence is completed, if the control rod 17 becomes an open rod, it will fall further.
It becomes a foreshadowing that the whole story is drawn out. Such a drift state of the control rods 17 not only makes it impossible to operate the control rods, but also locally increases the thermal output of the reactor core near the control rods 17.

また、ラッチ機構18がなんらかのJつ因で故障した場
合に4.制御棒17は不安定な状部となり、ドリフト状
態を生じる。
In addition, if the latch mechanism 18 fails due to some reason, 4. The control rod 17 becomes unstable and a drift condition occurs.

このような%fil m1ll棒のドリフト状部が生じ
た際には、制御−位置制御装置41からドリフト検知信
号が発せられ、また、ロンドブロックモニタ45力ラ制
御棒引抜圀正18号が発せられ、制御棒位置検出器#L
41へ入力される。
When such a drift-like part of the %fil m1ll rod occurs, a drift detection signal is issued from the control-position control device 41, and a control rod pull-out signal No. 18 is issued from the Rondo block monitor 45. , control rod position detector #L
41.

第2図は、このようなドリフト状態が生じ死際に、その
制御棒をスクラムする鴫理(ロ)路を示す図である。ド
リフト検知物号関と制御棒引抜阻止信号51とが同時に
発せられると、この内信号は制御悌位電噸j御装置4I
内のアンド−理回路譚内に入力されて、制御棒17が危
険なドリフト軟線にあることが判断され、その制#俸1
7をスクラムするための制#欅スクラム費求信号&が発
せられる。この制御棒スクラム要求信号53により、水
圧制御ユニットお内のスクラム入口弁ごとスクラム出口
弁ツとを開とする信号詞、55が発せられて、スクラム
入口弄nとスクラム出口弁暮が開かれる。これによす、
スクラム水圧渾冴からの高圧のスタラム水が、挿入駆動
水ノズル加から挿入側ピストン室19に入り、引抜側ピ
ストン室4内の水を引披躯動水ノズルρからスクラム排
水先29に排水するととkより、制御$17のスクラム
(急速挿入)がなされる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which the control rod is scrammed when such a drift condition occurs and the control rod is about to die. When the drift detection object signal and the control rod withdrawal prevention signal 51 are issued at the same time, one of these signals is transmitted to the control position electric control device 4I.
It is determined that the control rod 17 is in a dangerous drift soft line, and the control rod #1 is
The control signal & for scrumming 7 is issued. In response to this control rod scram request signal 53, a signal 55 is issued to open the scram inlet valve and the scram outlet valve in the hydraulic control unit, and the scram inlet and scram outlet valves are opened. I agree with this,
High-pressure stalum water from the scram water pressure pump enters the insertion side piston chamber 19 from the insertion driving water nozzle, and water in the withdrawal side piston chamber 4 is drained from the sliding water nozzle ρ to the scram drainage destination 29. From and k, a scram (rapid insertion) of control $17 is performed.

なお、本実施例においては、制御棒位置制御装置’41
に制御俸再選択阻止バイパス回路関が設けられており、
ある制御棒のドリフト状態が検出されてドリフト検知信
号(資)が発せられると、制御棒再選択阻止指令57が
出されて、運転員が他の制御棒を選択することが阻止さ
れる。これKより不必要な他の制御棒のスクラム要求が
防止される。
In addition, in this embodiment, the control rod position control device '41
A control salary reselection prevention bypass circuit is provided in the
When a drift state of a control rod is detected and a drift detection signal is issued, a control rod reselection inhibition command 57 is issued to prevent the operator from selecting another control rod. This prevents unnecessary scram requests for other control rods.

〔発明の匁果〕[The fruits of invention]

以上説明したように1本発明によれば、制御棒の危険な
ドリフト状態が検出され、そoma俸のみを自動的にス
クラムさせることができる。シ九がって、従来のように
運転員に対して警報を発するのみの方法に比べ、故障へ
の対応が早く、原子炉の安全性をより向上させることが
できる。
As explained above, according to the present invention, a dangerous drift condition of the control rod is detected, and only the soma rod can be automatically scrammed. Consequently, compared to the conventional method of only issuing a warning to operators, it is possible to respond to failures more quickly and to further improve the safety of the reactor.

なお、本実施例においては、制御棒スクラム要求信号に
より、水圧制御ユニットのスクラム人口弁、スクラム出
目弁を開く動作を行わせたが、制御棒をスクラムさせる
には他の方法を用いてもよい。例えば、炉心上方に制御
棒が配設されている場合には、スクラム要求信号により
、その制御棒を自然落下させるよう圧しても良い。
In this example, the control rod scram request signal was used to open the scram population valve and scram exit valve of the hydraulic control unit, but other methods may also be used to scram the control rods. good. For example, if a control rod is disposed above the reactor core, the scram request signal may be used to pressure the control rod to fall naturally.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による制御棒駆動装置を示す系統図、第
2図は本発明による制御棒スクラム機能を示す一理回路
図である。 11・・・制御棒駆動機構、17・・・1I711#俸
、る・・・水圧制御ユニット、41・・・制御棒位置制
御装置、45・・・ロンドブロックモニタ。 出願人代理人  猪 股  清 手続補正書 昭和57年4月1日 特許庁JK官  島 1)春 樹  殿昭和57年特請
願第31310号 2、発明の名称 制御棒駆動装置 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)  *京芝浦電気株式会社 (fiか1名) 1鵬 ■−の第8閣を別紙の通り訂正する。 明    細    書 / 発明の名称  制御Jh躯動装置 コ 待針請求の範H /制御thtl棒駆動機構に駆動水を供給する水圧制御
ユニットを制御する制御棒位置制御装置と、制御棒の各
ブロック内における中性子束を検出するロッドブロック
モニタとを備えた制御棒駆動装置において、前記制御棒
位置側U*Wは制御棒のドリフト状Iiiを検知してド
リフト検知信号を発し、前記ロッドブロックモニタは制
御棒のブロック内において中性子束が局部的に上昇した
時制御伸引抜阻止信号を発し、これらの前記ドリフト検
知信号と制御Ie引抜阻止信号とにより制御棒スクラム
費求信号が発せられ、この制−棒スクラム要求信号によ
り1配ドリフト状態をこめる制御棒が自動的にスクラム
されることを特徴とする制御棒駆動装置。 コ、制御i41棒スク2ム要求信号は水圧制御ユニット
に入力され水圧制御ユニットのスクラム人口弁とスクラ
ム出口弁とが開かれることを特徴とする請求 3 発明の拝細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子炉の制御棒駆動装置κ係り,とシ
わけ水圧式制御棒駆動機構を備えた制御棒駆動l#cr
tに関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 沸騰水形原子炉においては、一般に水圧制御ユニットか
らの駆動水により駆動制御される制御棒駆動@榊が設置
され、制御棒が原子炉内へ挿入。 引抜き操作されることによ如,原子炉の出力が制御され
ている。このような制御棒の駆動1i[Kおいては、そ
の操作の安全性を確保するため、水圧制御ユニットを制
御棒位置検出器を備え九制御棒位置制御装置により制御
するとともに,この制御棒位置制御装置により制御棒の
ドリフト状態(制御棒が所定の位置にないか、制御棒の
位置が変動している状I1)を検知し,制御棒駆動装置
に異常が発生した旨の警報を発するようにされている。 また、II数の中性子束検出a!(通常はt本の中性子
束検出器)から構成される制御棒の各ブロックには.中
性子検出器の信号によシ制御棒の引抜を監視するロッド
プロツクモニタを配設し,ブロック内の中性子束を検出
監視し得るようにされている・ 制御棒のドリフト状態は,水圧制御ユニット内の方向制
御弁の故障,制I1棒躯動機構におけるラッチ機構が故
障した場合等に生じ,ロンドブロックモニタか電気的に
制御棒の駆動を阻止できないような上記,機械的故障の
際には原子炉の正常な出力製麹を行えないとともに.原
子炉出力が局所的に上昇し,Vk燃料破損事故を生ずる
危険がある。 そのため、従来は,制御棒のドリフト状態を示す警報が
発せられ,中性子束の局部的上昇が検出されると、運転
員が水圧制御ユニットの設置場所まで行き,故障を復旧
するか又は、制御棒駆動装置と水圧制御ユニットを切如
はなすことによ)、制押棒の駆動を阻止する作業を行な
りている。 しかしながら、このような運転員の現場操作による方法
では、異常状態に対すゐ対応が運〈なうたシ、警報を見
落した場合などには重大な危険を生ずることがある。ま
九、運転員を常時待機させておく必要がるヤ、労働管理
上も望ましくない。 〔発明の目的〕 本発明はこのような点を考慮してなされえものでTon
、制御棒のドリフト状態が生じ、中性子束の局部的上昇
が発生した時、自動的にその制御棒をスクラムし、制御
棒の異常な引抜きにより発生する核燃料破壊事故を防止
すゐことOで會る制御棒駆動装置を提供すゐことを目的
とする。 〔発明の概簀〕 本発明は、制御棒位置制御装置から発せられる制御棒の
ドリフト状態検知信号と、中性子束が局部的に上昇した
時aラドブーツタモニタから発せられる制御棒引抜阻止
信号とKより制御棒スクラム信号を発生させ、この制御
棒スクラム信号によシトリ7ト状態にある制御棒を自動
的にスクラムすることを特徴としている。 〔発明の!II!施例〕 以下1図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。 第7図は1本発明による制御棒駆動装置の一実施例を示
す系統図である1図において符号//は制御棒駆動機構
であり、制御棒駆動機構/lは、細長い筒状をし、原子
炉圧力容器/コの底部に取付けられ次アクターチ、−プ
/J、このアウターチューブ/3内に同心円状に配設さ
れたピストンチューブ陣、アウターチューブ/Jとピス
トンチューブ陣とo関に同心円状に配設され、下端に駆
動ピストン15が固着されたインデックスチューブ/4
とを有し、インデックスチューブ/4の上端に制御棒/
7の下端が連結されている。符号/lけ制御棒17を所
定位置に保持するためのフッチ機構である。駆動ピスト
ン15とピストンチューブ陣との間には挿入糊ピストン
室/すが形成され、この挿入側ピストン11/lに挿入
駆動水ノズル〃が挿着されている。また、ピストンチュ
ーブ陣とインデックスチューブ11の内部には引抜側ピ
ストン室コlが形成され、この引抜側ピストン室コ/に
引抜駆動水ノズル譚が挿着されている。 符号nは制御棒駆動機構/lに駆動水を供給す為水圧開
−ユニットであり、制御弁とスクラム水源評とを備えて
いる。制御弁は、駆動水源コと制御棒駆動機構/lとを
接続する配管の途中に配設された参つの方向制御弁コA
m、ムb、ムC,ムdと。 スクラム水圧源評の出口肯に配設されたスクラム入口弁
コアおよびスクラム排水先コ9の人口糊に配設されたス
クラム出口弁dとからなっている。挿入駆動水ノズ・ル
Jと駆動水源コとは挿入側配管Xおよび駆動水配管J/
とにより接続され、引抜駆動水ノズル−と駆動水源コと
は引#LIiI配管Jコおよび駆動水配管31とにより
接続されている。また、引抜側配管3コの途中は分岐し
てスクラム排水配管JJKよ如スクラム排水先コデに4
1IIlNされ、挿入側配管JOの途中には冷却水源3
#が冷却水配管uKよ)接続されている。スクラム水圧
源誹にはスクラム充填水配管J4によりスクラム水源3
7が接続され、スクラム水源コ亭の出口−はスクラム入
口配管Jtにより挿入−配管30の途中に接続されてい
る。また。 挿入餉配管30と引抜側配管3コとを接続する配管は、
分岐して駆動水排水配管39によシ駆動水排水先VOに
接続されている。 制御棒駆動機#Ij//内には、制御棒/7の位置を検
出する制御棒位置検出器4/、7が挿入配置され、この
制−棒位置検出器ダコにより検出された制御棒の位置信
号は、信号@p3により制御棒位置制御装置lI/に送
られて制御棒駆動信号に変換され、この駆動信号は信号
111件によシ水圧制御ユニットコ、7に送られる。こ
れによシ水圧制御ユニットn内の制御弁か開、閉制御さ
れ、制御棒/7の所定位置への駆動制御がなされる。を
九、制−棒位1制御装置q/は、制御141棒/7のド
リフト状態を検知し、ドリフト警報を出すとともに、ド
リフト検知信号を発するようにされている。 複数の制御棒によ多構成される制御棒の各ブロックには
、ブロック内の中性子束を検出する中性子東検出儲を備
えたロンドブロックモニタlIjが配設され、中性子束
の監視を行い得るようになされている。ま九、ロッドブ
ロックモニ)4Iljは、ブロック内の中性子束が局部
的に上昇すると、これを検出し、制御棒引抜阻止信号を
発するようにされている。制御棒位置制御装置侵とロッ
ドプロッタモニタ弘jとは、互いに信号@H,1171
1Cよシ接続され、制御棒位置制御装置侵は、信号、1
414によ〉、選択された監視すべき制御棒の位置をロ
ッドプ曽ツクモニタ0に指令し、cIツドプayクモニ
/釘は、この指令に基づいて選択された制御棒が存在す
るブロックの監視を行う。aラドブロック電工り社によ
シ、ブロック内の中性子束の局部的上昇が検出されると
、制御棒引抜阻止信号が信号!I参ツによp制御棒位置
制御1装置ダ/に送られる。 次にとのよケな構成からなる本実施例の作用について説
明する。 例えば、駆動水源おから駆動水を引抜駆動水ノズル−へ
供給する際に開けられる方向制御弁為1が、異物の混入
叫により制御棒引抜シーケンXが終了したにもかかわら
ず開いたままとなると、制御棒/りはさらに幕下し、全
引抜き状態となる。このような制御棒17のドリフト状
態は、制御棒の操作を不能とするだけで危く、その制御
棒/7の付近の炉心の熱出力を局部的に上昇させること
になる。 また、ラッチ機構/lがなんらかの原因で故障した場合
にも、制御棒17は不安定な状態となり、ドリフト状態
を生じる。 このような制御棒のドリフト状態が生じた際には、制御
棒位It制御装置グ/からドリフト検知信号が発せられ
、また、ロッドプロッタモニタ弘3から制御棒引抜阻止
信号が発せられ、制御141棒位置制御装置4I/へ人
力される。 第1図は、このようなドリフト状態が生じた際に、その
制御棒をスクラムする論理回路を示す図である。ドリフ
ト検知信号50と制御棒引抜阻止信号S/とが同時に発
せられると、この両信号は制御棒位置制御装置IIl内
のアンド論理回路5λ内に入力されて、制御41117
7が危険なドリフト状態にあることか判断され、その制
御棒/7をスクラムするための制御棒スクラム要求信号
、繁3が発せられる。この制御棒スクラム費求信号SJ
によシ、水圧制m1llユ具ットn内のスクラム人口弁
コクとスクラム出口弁コとを開とする信号!$ 、 j
jが発せられて、スクラム出口弁27とスクラム出口弁
dが開かれる。これKよp、スフ2ム水圧源評からの高
圧のスタラム水が、神式駆動水ノズル〃から挿入−ピス
トン富I!に入り、引抜−ピストン室U内の水を引抜駆
動水ノズル−からスクラム排水先コツに排水することに
より、制御棒/りのスクラム(急速挿入)がなされ石0 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、制御棒の危険な
ドリフト状態が検出され、その制御棒のみtm動的にス
クラムさせることができる。し九がって、従来のように
運転員に対して警報を尭するのみの方法に比べ、故障へ
の対応が早く、l[子炉の安全性をより向上させること
ができる。 なお、本実施例においては、制御棒スタツム要求信号に
より、水圧開−ユニットのスクラム入口弁、スクラム出
目弁を開く動作を行わせ友が、制御棒をスクラムさせる
には他の方法を用いて4よい。例オ、ば、炉心上方に制
御棒が開設されている場合には、スクラム費求信号によ
シ、その制御i4]棒を自然路下させるようにしても良
い。 伯 図面の簡単な説明 第7図は本発明による制御棒駆動装置を示す系統図、第
1図は本発明による制御棒スクラム機能を示す論理回路
図である。 // 制御棒駆動機構、17・・制御棒、コJ・・・水
圧制御ユニット、ダ/・制御i41棒位蓋制麹装置、t
I3  ロッドプロッタ電工り。
FIG. 1 is a system diagram showing a control rod drive device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a control rod scram function according to the present invention. 11... Control rod drive mechanism, 17... 1I711#, Ru... Water pressure control unit, 41... Control rod position control device, 45... Rondo block monitor. Applicant's agent Kiyoshi Inomata Procedural amendment April 1, 1980 Japan Patent Office JK official Shima 1) Haruki Tonoro Special Petition No. 31310 of 1981 2, Invention Name Control Rod Drive Device 3 Amendment Case Relationship with Patent applicant (307) *Kyoshibaura Electric Co., Ltd. (FI or 1 person) 1 Peng ■ - Correct the 8th cabinet as shown in the attached sheet. Specification/Title of the Invention Control rod position control device for controlling a hydraulic control unit that supplies driving water to a rod drive mechanism; In a control rod drive device equipped with a rod block monitor that detects neutron flux, the control rod position side U*W detects the drift pattern III of the control rod and issues a drift detection signal, and the rod block monitor When the neutron flux locally increases in the block, a control rod extension/extraction prevention signal is issued, and a control rod scram cost request signal is issued based on the drift detection signal and the control Ie withdrawal inhibition signal, and this control rod scram is A control rod drive device characterized in that a control rod that enters a single-distribution drift state is automatically scrammed by a request signal. Claim 3: Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The control i41 rod scram request signal is input to the water pressure control unit and the scram population valve and scram outlet valve of the water pressure control unit are opened. ] The present invention relates to a control rod drive device κ for a boiling water reactor, and a control rod drive l#cr equipped with a hydraulic control rod drive mechanism.
Regarding t. [Technical background of the invention and its problems] In a boiling water nuclear reactor, a control rod drive@Sakaki is generally installed that is driven and controlled by driving water from a water pressure control unit, and the control rod is inserted into the reactor. The output of the reactor is controlled by the withdrawal operation. In order to ensure the safety of such control rod drive 1i[K, the hydraulic control unit is equipped with a control rod position detector and controlled by a control rod position control device. The control device detects the control rod drift condition (the control rod is not in the specified position or the control rod position is fluctuating I1) and issues an alarm that an abnormality has occurred in the control rod drive device. It is being done. In addition, II number of neutron flux detection a! Each block of control rods consists of (usually t neutron flux detectors). A rod block monitor is installed to monitor control rod withdrawal based on the signal from the neutron detector, and the neutron flux inside the block can be detected and monitored. - The control rod drift status is monitored by the hydraulic control unit. In the event of a mechanical failure, such as a failure of the directional control valve in the control rod or a failure of the latch mechanism in the control I1 rod movement mechanism, the Rondo block monitor cannot electrically prevent the control rod from driving. The reactor's normal power output makes it impossible to make koji. There is a risk that the reactor power will locally increase and a Vk fuel failure accident will occur. For this reason, conventionally, when an alarm indicating control rod drift is issued and a local increase in neutron flux is detected, an operator goes to the installation location of the hydraulic control unit and either repairs the fault or removes the control rod. By carefully controlling the drive device and hydraulic control unit), we are working to prevent the control rod from driving. However, with such a method that requires on-site operations by operators, serious dangers may arise if the response to an abnormal situation is incorrect or if a warning is overlooked. Also, it is not desirable from a labor management perspective since it is necessary to have operators on standby at all times. [Object of the Invention] The present invention has been made taking these points into consideration.
When a control rod drift occurs and a local increase in neutron flux occurs, the control rod is automatically scrammed to prevent nuclear fuel destruction accidents caused by abnormal control rod withdrawal. The purpose of this invention is to provide a control rod drive device that uses [Summary of the Invention] The present invention provides a control rod drift state detection signal emitted from a control rod position control device, and a control rod withdrawal prevention signal emitted from a rad boot monitor when neutron flux locally increases. A control rod scram signal is generated from K, and the control rods in the seated state are automatically scrammed by this control rod scram signal. [Invention! II! Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to one drawing. FIG. 7 is a system diagram showing an embodiment of a control rod drive device according to the present invention. In FIG. The next actuator is attached to the bottom of the reactor pressure vessel/J, the piston tube array is arranged concentrically within this outer tube/3, and the outer tube/J and the piston tube array are concentrically arranged at the intersection of the outer tube/J and the piston tube array. an index tube/4 arranged in the form of a drive piston 15 fixed to the lower end
and a control rod/4 at the upper end of the index tube/4.
The lower ends of 7 are connected. This is a hook mechanism for holding the control rod 17 in a predetermined position. An insertion piston chamber is formed between the drive piston 15 and the piston tube group, and an insertion drive water nozzle is inserted into the insertion side piston 11/l. Further, a pull-out side piston chamber 1 is formed inside the piston tube group and the index tube 11, and a pull-out driving water nozzle is inserted into this pull-out side piston chamber 1. Reference numeral n designates a hydraulic opening unit for supplying drive water to the control rod drive mechanism/l, and is equipped with a control valve and a scram water source. The control valves are three directional control valves A installed in the middle of the piping connecting the drive water source and the control rod drive mechanism/l.
m, mb, mc, md. It consists of a scram inlet valve core disposed at the outlet of the scram water pressure source and a scram outlet valve d disposed at the artificial glue of the scram drainage destination 9. The insertion drive water nozzle J and the drive water source are the insertion side piping X and the drive water piping J/
The drawing drive water nozzle and the drive water source are connected by the pull #LIiI pipe J and the drive water pipe 31. In addition, the middle of the 3 piping on the extraction side is branched to the scram drainage destination code like the scram drainage piping JJK.
1IIIN, and there is a cooling water source 3 in the middle of the insertion side piping JO.
# is connected to the cooling water pipe uK). For the scram water pressure source, the scram water source 3 is connected to the scram filling water pipe J4.
7 is connected, and the outlet of the scram water source outlet is connected to the middle of the insertion pipe 30 by the scram inlet pipe Jt. Also. The piping that connects the insertion hook piping 30 and the three extraction side piping is as follows:
It is branched and connected to a drive water drainage destination VO through a drive water drainage pipe 39. Control rod position detectors 4/ and 7 are inserted into the control rod drive machine #Ij// to detect the position of the control rod/7, and the control rod position detectors 4/ and 7 are inserted into the control rod drive machine #Ij// to detect the position of the control rod/7. The position signal is sent to the control rod position controller lI/ by the signal @p3 and converted into a control rod drive signal, and this drive signal is sent to the hydraulic control unit 7 by the signal 111. As a result, the control valve in the water pressure control unit n is controlled to open or close, thereby controlling the drive of the control rod/7 to a predetermined position. 9. The control rod 1 control device q/ is adapted to detect the drift state of the control rod 141/7 and issue a drift alarm as well as a drift detection signal. Each block of the control rod, which is composed of a plurality of control rods, is equipped with a Rondo block monitor lIj equipped with a neutron east detection device that detects the neutron flux within the block, so that the neutron flux can be monitored. is being done. (9) Rod block monitor) 4Ilj is designed to detect when the neutron flux within the block locally increases, and to issue a signal to prevent control rod withdrawal. The control rod position control device and the rod plotter monitor Hiroj send each other a signal @H, 1171.
1C is connected, and the control rod position controller is connected to the signal, 1
414>, the position of the selected control rod to be monitored is commanded to the rod monitor 0, and the cI controller monitors the block in which the selected control rod exists based on this command. . When Radblock Electric Co., Ltd. detects a local increase in neutron flux within the block, a control rod withdrawal prevention signal is activated! It is sent to the P control rod position control device DA/ by the I reference. Next, the operation of this embodiment, which has a unique configuration, will be explained. For example, if the directional control valve 1, which is opened when supplying drive water from the drive water source to the pull-out drive water nozzle, remains open even though the control rod pull-out sequence X has ended due to foreign matter being mixed in. , the control rod/ri is further lowered and becomes fully withdrawn. Such a drift state of the control rod 17 is dangerous because it simply makes the control rod inoperable, and locally increases the thermal output of the core near the control rod/7. Further, if the latch mechanism /l fails for some reason, the control rod 17 will be in an unstable state and a drift state will occur. When such a drift state of the control rods occurs, a drift detection signal is issued from the control rod position control device G/, a control rod withdrawal prevention signal is issued from the rod plotter monitor 3, and the control 141 It is manually inputted to the rod position control device 4I/. FIG. 1 shows a logic circuit that scrams the control rods when such a drift condition occurs. When the drift detection signal 50 and the control rod withdrawal prevention signal S/ are issued at the same time, these two signals are input into the AND logic circuit 5λ in the control rod position control device IIl, and the control rod 41117
It is determined that control rod 7 is in a dangerous drift condition, and a control rod scram request signal, frequent 3, is issued to scram that control rod/7. This control rod scram cost request signal SJ
Yes, a signal to open the scram population valve and scram outlet valve in the water pressure control unit! $, j
j is issued and scram outlet valve 27 and scram outlet valve d are opened. This is Kyop, high-pressure stalum water from the Sufu2mu water pressure source is inserted from the divinely driven water nozzle - piston wealth I! By draining the water in the piston chamber U from the extraction drive water nozzle to the scram drainage destination, a scram (rapid insertion) of the control rod/ri is achieved and no stone is removed. [Effects of the Invention] As explained above. Thus, according to the present invention, a dangerous drift condition of a control rod is detected and only that control rod can be dynamically scrammed. Therefore, compared to the conventional method of only issuing a warning to operators, it is possible to respond to failures more quickly and to further improve the safety of the sub-reactor. In this embodiment, the control rod status request signal is used to open the scram inlet valve and scram exit valve of the hydraulic opening unit, but to scram the control rods, other methods are used. 4 Good. For example, if a control rod is installed above the reactor core, the control rod may be caused to fall naturally in response to a scram cost request signal. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 7 is a system diagram showing a control rod drive device according to the present invention, and FIG. 1 is a logic circuit diagram showing a control rod scram function according to the present invention. // Control rod drive mechanism, 17... Control rod, J... Water pressure control unit, D/... Control i41 rod position lid control koji device, t
I3 Rod plotter electrician.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、制御棒駆動機構に駆動水を供給する水圧制御ユニッ
トを制御する制御棒位置制御装置と、制御棒の各ブロッ
ク内における中性子束を検出するロンドブロックモニタ
とを備え九制御俸駆動装置において、前記制御棒位置制
御装置は制御棒のドリフト状−を検知してドリフト検知
信号を発し%前記ロッドグロックモニタは制御棒のブロ
ック内において中性子束が局部的に上昇した時制御俸引
抜阻止信号を発し、これらの前記ドリフト検知信号と制
御棒引抜阻止信号とによ如制御俸スクラム要求信号が発
せられ、この制御1悼スク2ム費求信号によシ前記ドラ
フト状綜にある制御棒が自動的にスクラムされることを
%黴とする制御41!駆動装電。 2、制−俸スクラム要求信号は水圧制御ユニットに入力
され水圧制御ユニットのスクラム入口弁とスクラム出口
弁とが開かれることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の制御棒駆動装置。
[Claims] 1. A control rod position control device that controls a hydraulic control unit that supplies drive water to a control rod drive mechanism, and a Rondo block monitor that detects neutron flux in each block of the control rods. In the control rod drive device, the control rod position control device detects the drift state of the control rods and issues a drift detection signal, and the rod glock monitor detects the drift state of the control rods and issues a drift detection signal. A control rod withdrawal prevention signal is issued, and a control rod scram request signal is issued based on the drift detection signal and the control rod withdrawal prevention signal, and this control rod scram request signal causes the draft heel to be Control 41 that makes certain control rods automatically scrammed! Drive electrical equipment. 2. The control rod drive device according to claim 1, wherein the control scram request signal is input to a hydraulic control unit to open a scram inlet valve and a scram outlet valve of the hydraulic control unit.
JP57031370A 1982-02-27 1982-02-27 Control rod drive mechanism Pending JPS58148996A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024081712A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Westinghouse Electric Company Llc Devices, systems, and methods for the enhanced operation of hydraulic control units of a control rod drive mechanism to regulate nuclear flux in a reactor core

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024081712A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Westinghouse Electric Company Llc Devices, systems, and methods for the enhanced operation of hydraulic control units of a control rod drive mechanism to regulate nuclear flux in a reactor core

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