JPS5916676B2 - reactor protection device - Google Patents

reactor protection device

Info

Publication number
JPS5916676B2
JPS5916676B2 JP51029445A JP2944576A JPS5916676B2 JP S5916676 B2 JPS5916676 B2 JP S5916676B2 JP 51029445 A JP51029445 A JP 51029445A JP 2944576 A JP2944576 A JP 2944576A JP S5916676 B2 JPS5916676 B2 JP S5916676B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control rod
neutron flux
reactor
control
increase rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP51029445A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS52112098A (en
Inventor
利勝 根田
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
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP51029445A priority Critical patent/JPS5916676B2/en
Publication of JPS52112098A publication Critical patent/JPS52112098A/en
Publication of JPS5916676B2 publication Critical patent/JPS5916676B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は沸騰水型原子炉(BWR)ひ保護装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a boiling water reactor (BWR) protection device.

原子力発電所において、出力制御を行なうには制御棒を
原子炉下部から炉内に挿入し、これを下方に引抜くこと
により出力を上昇させ、上方に挿入することにより出力
を低下させて出力を制御するようにしている。
In order to control output in a nuclear power plant, control rods are inserted into the reactor from the bottom of the reactor, pulled downwards to increase the output, and inserted upwards to decrease the output. I try to control it.

しかし、この制御棒は中性子の吸収部分と駆動部分が一
体ではなく、継手によって結合されているため、この結
合部分の機械的誤動作により上部の中性子吸収体と下部
の駆動部分とが離れることが考えられる。
However, in this control rod, the neutron absorbing part and the driving part are not integrated, but are connected by a joint, so it is thought that a mechanical malfunction of this joint part could cause the upper neutron absorber and the lower driving part to separate. It will be done.

このような場合、制御棒の位置検出器は下部の駆動部分
に取付けられているため、中性子吸収体が離れたか否か
は分らない。
In such a case, since the control rod position detector is attached to the lower driving part, it cannot be determined whether the neutron absorber has separated or not.

このような状態で制御棒を引抜くと、中性子吸収体のみ
は炉内にとどまり、駆動装置は引抜かれた状況になる。
If the control rod is pulled out in this state, only the neutron absorber remains in the reactor, and the drive device is pulled out.

したがって、このとき何らかの衝撃等により中性子吸収
体が落下すると、原子炉の急激な出力上昇等の原因にな
りかねない。
Therefore, if the neutron absorber falls due to some kind of shock or the like at this time, it may cause a sudden increase in the output of the nuclear reactor.

ここで、沸騰水型原子炉の概略構成につき第1図乃至第
4図を参照しながら説明する。
Here, the schematic structure of a boiling water nuclear reactor will be explained with reference to FIGS. 1 to 4.

すなわち、第1図において、1は原子炉圧力容器、2は
この原子炉圧力容器1内に設けられた原子炉炉心である
That is, in FIG. 1, 1 is a nuclear reactor pressure vessel, and 2 is a nuclear reactor core provided within this reactor pressure vessel 1. In FIG.

この原子炉炉心2の上部および下部には格子板3および
4が設けられ、また炉心内には燃料集合体5が装荷され
ている。
Grid plates 3 and 4 are provided at the upper and lower portions of this nuclear reactor core 2, and fuel assemblies 5 are loaded within the reactor core.

また6は炉心2の下部より炉心内に挿入される制御棒で
、この制御棒6は原子炉圧力容器1の底部を貫通する制
御棒駆動装置7の駆動ロッドにより制御棒案内管8を通
して引抜き、挿入がなされたものである。
Reference numeral 6 denotes a control rod inserted into the reactor core from the lower part of the reactor core 2. This control rod 6 is pulled out through a control rod guide tube 8 by a drive rod of a control rod drive device 7 that penetrates the bottom of the reactor pressure vessel 1. The insertion has been made.

さらに9は原子炉圧力容器1内に給水を行なうための原
子炉給水パイプ、10は原子炉圧力容器1内の水を循環
させるジェットポンプで、このジェットポンプ10には
ジェットポンプ駆動水11が供給され先端のジェットポ
ンプノズル12より駆動水が噴出するようになっている
Further, 9 is a reactor water supply pipe for supplying water into the reactor pressure vessel 1, 10 is a jet pump for circulating water in the reactor pressure vessel 1, and this jet pump 10 is supplied with jet pump driving water 11. Driving water is spouted from a jet pump nozzle 12 at the tip.

一方、13は原子炉圧力容器1内の水面部に設けられた
蒸気分離器、14はこの蒸気分離器13の上方に設けら
れた蒸気乾燥器で、この蒸気乾燥器14で乾燥された蒸
気は主蒸気送出管15を通して送気するようにしである
On the other hand, 13 is a steam separator installed at the water surface in the reactor pressure vessel 1, 14 is a steam dryer installed above this steam separator 13, and the steam dried in this steam dryer 14 is Air is supplied through the main steam delivery pipe 15.

従って、かかるBWRにおいては原子炉炉心2に装荷さ
れた燃料集合体5の核分裂反応によるエネルギを炉心内
を原子炉下部から上部に流れる冷却水16により吸収し
冷却水を沸騰せしめ、その結果として主蒸気を取り出し
てタービン等に供給する。
Therefore, in such a BWR, the energy generated by the nuclear fission reaction of the fuel assembly 5 loaded in the reactor core 2 is absorbed by the cooling water 16 flowing from the lower part of the reactor to the upper part in the reactor core, and the cooling water is boiled. Steam is extracted and supplied to a turbine, etc.

この原子炉の出力を制御するには、炉心2を流れる冷却
水(兼減速材)の流量の増減と炉心内に挿入されている
制御棒6の挿入、引抜きによって行なわれる。
The output of the nuclear reactor is controlled by increasing and decreasing the flow rate of cooling water (also a moderator) flowing through the reactor core 2 and by inserting and withdrawing the control rods 6 inserted into the reactor core.

この制御棒6は核分裂によって発生した中性子を吸収す
る機能を有する十字状ブレードであり、制御棒6が炉心
内に深く挿入されれば、核分裂により発生した中性子の
吸収量が太くなり、連鎖反応に用いられる中性子数が減
って炉出力が抑制され、また制御棒6が引抜かれると、
出力が増大する。
This control rod 6 is a cross-shaped blade that has the function of absorbing neutrons generated by nuclear fission, and if the control rod 6 is inserted deeply into the reactor core, the amount of neutrons generated by nuclear fission absorbed increases, causing a chain reaction. When the number of neutrons used is reduced, the reactor output is suppressed, and the control rod 6 is withdrawn,
Output increases.

第2図は制御棒6の外形を示すもので、十字状ブレード
61を形成するステンレススチールの被覆の中に、中性
子吸収体である炭化硼素が充填されており、また上部に
はハンドル62が、下部には継手ソケット63がそれぞ
れ設けられている。
FIG. 2 shows the external shape of the control rod 6, in which a stainless steel coating forming a cross-shaped blade 61 is filled with boron carbide, which is a neutron absorber, and a handle 62 is mounted on the top. Joint sockets 63 are provided at the bottom.

このような制御棒6を炉内に設置する場合には原子炉上
部から設置される。
When such a control rod 6 is installed in the reactor, it is installed from the upper part of the reactor.

一方、第2図に示す制御棒6を駆動する装置7は水圧に
より駆動されるが、これは原子炉下部から挿入され、両
者は継手により結合される。
On the other hand, a device 7 for driving the control rod 6 shown in FIG. 2 is driven by water pressure, and is inserted from the bottom of the reactor, and both are connected by a joint.

第3図は制御棒6と駆動装置7を結合する継手機構の詳
細を示すものである。
FIG. 3 shows details of the joint mechanism that connects the control rod 6 and the drive device 7.

すなわち、第3図において、64は制御棒案内管8に案
内されて炉心内に挿入、引抜きされる制御棒6の継手ソ
ケット63内に設けられている軸端部に取付けられたロ
ックナツト、65は軸周囲に設けられ且つロックナツト
64により抑制されたロックスプリングである。
That is, in FIG. 3, 64 is a lock nut attached to the shaft end provided in the joint socket 63 of the control rod 6 that is guided by the control rod guide tube 8 and inserted into and withdrawn from the reactor core. This is a lock spring provided around the shaft and restrained by a lock nut 64.

また71は継手ソケット63の外周部に取付けられた駆
動装置7のハウジング、72はこのハウジング71内に
設けられた駆動体で、この駆動体72はその中心にスリ
ーブ73を有し、また先端部には継手ソケット63の中
空部に挿入されて結合する継手スパッド74を有してい
る。
Further, 71 is a housing of the drive device 7 attached to the outer periphery of the joint socket 63, and 72 is a drive body provided within this housing 71. This drive body 72 has a sleeve 73 at its center, and a tip end thereof. It has a joint spud 74 that is inserted into and coupled to the hollow part of the joint socket 63.

第4図a、bはかかる制御棒継手機構を拡大して示すも
ので、aは結合後の状態を、bは結合前の状態をそれぞ
れ示すものである。
FIGS. 4a and 4b are enlarged views of such a control rod joint mechanism, where a shows the state after connection and FIG. 4b shows the state before connection.

第4図すに示す如き結合前の状態においてはロック解除
ハンドル66を引き上げてロックナツト64を図示の状
態まで引き上げたものである。
In the state before coupling as shown in FIG. 4, the lock release handle 66 is pulled up and the lock nut 64 is pulled up to the state shown.

駆動装置7の駆動体72に有する継手スパッド74は6
個に分割されており、半径方向に収縮するものである。
The number of joint spuds 74 on the drive body 72 of the drive device 7 is 6.
It is divided into individual pieces and contracts in the radial direction.

従って、継手スパッド74が継手ソケット63の奥まで
完全に挿入された後、ロック解除ハンドル66を離すと
、継手ソケット63、継手スパッド74は第4図aに示
す状態となり、両者は結合されてロックされる。
Therefore, when the lock release handle 66 is released after the joint spud 74 is completely inserted into the joint socket 63, the joint socket 63 and the joint spud 74 are in the state shown in FIG. 4a, and the two are combined and locked. be done.

さらに制御棒6を炉内に設置した後は上記のロック解除
ハンドル66を引き上げることができないので、第3図
に示すスリーブ73を押し上げて、ロックナツト64を
押し上げ、ロックを外して結合部を外すのである。
Furthermore, after the control rod 6 is installed in the reactor, the lock release handle 66 cannot be pulled up, so the sleeve 73 shown in FIG. be.

これは制御棒6も駆動装置7などの交換の場合に必要と
なる。
This becomes necessary when the control rod 6 and the drive device 7 are replaced.

しかし、このような継手構造では、結合部が外れた場合
に第3図に示す駆動装置7のみが引抜かれて制御棒6は
炉内にとどま2という故障が考えられる。
However, with such a joint structure, if the joint comes off, only the drive device 7 shown in FIG. 3 will be pulled out and the control rod 6 will remain in the furnace, resulting in a possible failure 2.

そして何らかの振動等により制御棒6が下方に落下する
ことが考えられる。
It is conceivable that the control rod 6 may fall downward due to some kind of vibration or the like.

このように結合部の外れる原因としては(1)組立て時
にスパッド74のまがり等で確実に入っていなかった、
(2)ロック解除ハンドル66が引き上げられたままに
なった、(3)スリーブ73が曲ってロックナツト64
を押し上げてしまった、等が考えられる。
The causes of the joint coming off in this way are (1) the spud 74 was not inserted securely during assembly due to bending, etc.;
(2) The lock release handle 66 remains pulled up; (3) The sleeve 73 is bent and the lock nut 64
Possible reasons include pushing up the amount.

従って、このような場合に制御棒6と駆動装置7が外れ
たまま制御棒引抜操作をし、その結果制御棒6が落下す
ると、出力が急激に上昇するという故障が発生し、原子
炉を安全に運転できなくなる。
Therefore, in such a case, if the control rod 6 and the drive device 7 are removed and the control rod is pulled out, and as a result, the control rod 6 falls, a failure will occur in which the output will suddenly increase, and the reactor cannot be safely operated. become unable to drive.

ところで、前述した原子炉炉心内には多数の燃料集合体
、制御棒および中性子束検出器が配置されている。
Incidentally, a large number of fuel assemblies, control rods, and neutron flux detectors are arranged within the above-mentioned nuclear reactor core.

第5図は原子炉炉心を横断面してこのような状態を模式
的に表現したものである。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the reactor core and schematically represents such a state.

第5図において、5は燃料集合体、6は制御棒、17a
は出力系中性子検出器、17bは中間出力系中性子検出
器、17Cは起動出力系中性子検出器を示す。
In FIG. 5, 5 is a fuel assembly, 6 is a control rod, 17a
17b shows an output system neutron detector, 17b shows an intermediate output system neutron detector, and 17C shows a starting output system neutron detector.

このように中性子束検出器は起動系、中間出力系、出力
系等に分けられている。
In this way, the neutron flux detector is divided into a startup system, an intermediate output system, an output system, etc.

次にこれらの炉心高さ方向の位置関係について第6図に
示す原子炉炉心縦断面図を示す。
Next, a vertical cross-sectional view of the nuclear reactor core shown in FIG. 6 is shown regarding the positional relationship in the height direction of the core.

この図の例では起動系中性子束検出器17Gは高さ方向
において1個の検出器を有し、高さ方向に変動可能であ
る。
In the example shown in this figure, the startup system neutron flux detector 17G has one detector in the height direction and is movable in the height direction.

また中間出力系中性子束検出器17bは高さ方向につい
て1個の検出器を有し、高さ方向に移動可能である。
Further, the intermediate output system neutron flux detector 17b has one detector in the height direction and is movable in the height direction.

起動系、中間出力系中性子束検出器は高さ方向に4個配
置されている。
Four starting system and intermediate output system neutron flux detectors are arranged in the height direction.

本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、その
目的は制御棒の中性子吸収体が炉内から引抜かれたか否
かを炉内の中性子束検出器の読みから判断し、中性子吸
収体と駆動部分の結合が離れた状態となった場合、これ
を警報或はランプ秀の表示により運転員に知らせ更に制
御棒の引抜きを阻止することにより、事故の発生を未然
に防止することができる原子炉保護装置を提供しようと
するものである。
The present invention was developed in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to determine whether or not the neutron absorber of the control rod has been pulled out from the inside of the reactor, based on the readings of the neutron flux detector inside the reactor. If the connection between the control rod and the drive part becomes separated, this can be notified to the operator through an alarm or a display on the lamp, and furthermore, by preventing the control rod from being pulled out, accidents can be prevented from occurring. It aims to provide a nuclear reactor protection device.

このため、本発明では、上記各種中性子束検出器の読み
と制御棒の位置の相関関係に注目し、中性子束を監視し
、所定の制御棒の駆動操作に対して中性子束の変化が予
測される値だけ変化するか否かを検出し、予測値だけ変
化しなければ、制御棒ブレード部分がスティックし、継
手が離れた状態になったと判断し、表示を与え、更に制
御棒を引抜き阻止又は挿入するように制御するものであ
る〇 一般に引抜き制御棒に対する中性子束の変化は引抜き制
御棒から中性子束検出器までの距離の関数として与えら
れ、第7図に示すような関係にある。
Therefore, in the present invention, we pay attention to the correlation between the readings of the various neutron flux detectors and the position of the control rod, monitor the neutron flux, and predict changes in the neutron flux for a given control rod drive operation. If the predicted value does not change, it is determined that the control rod blade is stuck and the joint is separated, a display is given, and the control rod is prevented from being pulled out or In general, the change in neutron flux for a withdrawal control rod is given as a function of the distance from the withdrawal control rod to the neutron flux detector, and the relationship is as shown in FIG. 7.

今、引抜き制御棒からの距離Rにある中性子束検出器S
において、制御棒引抜き後の中性子束上昇率を△φとす
ると、△φ−f@で表わされる。
Now, the neutron flux detector S is located at a distance R from the withdrawn control rod.
If the neutron flux increase rate after control rod withdrawal is △φ, then it is expressed as △φ−f@.

制御棒からの距離R1,R2,・・・Rnの位置にある
中性子束検出器S1.S2.・・・Snにおける中性子
束上昇率を△φ1.△φ2.・・・△φnとすると、△
φn=fn(Rn) ・・・・・・・・・ (1)で
ある。
Neutron flux detectors S1 . . . located at distances R1, R2, . . . Rn from the control rod. S2. ...The neutron flux increase rate in Sn is △φ1. △φ2. ...If △φn, then △
φn=fn(Rn) (1).

ここで関数fnは、さらに炉心内に挿入、されている他
の制御棒の位置関係(制御棒パターン)により定まる関
数であり、 fn−F(Pl、R2,R3,・・・Pn) ・・・・
・・ (2)として表わされる。
Here, the function fn is a function determined by the positional relationship (control rod pattern) of other control rods inserted into the reactor core, and fn-F(Pl, R2, R3,...Pn)...・・・
... expressed as (2).

ここで、Pl、R2,R3,・・・Pmは当該引抜き制
御棒に隣接する制御棒の位置である。
Here, Pl, R2, R3, . . . Pm are the positions of control rods adjacent to the extracted control rod.

第7図には実例として引抜制御棒からR1,R2゜R3
t R4の距離にある4個は中性子束検出器S1゜S2
.S3.S4についての場合を示しである。
Figure 7 shows R1, R2゜R3 from the pull-out control rod as an example.
The four at a distance of t R4 are neutron flux detectors S1°S2
.. S3. The case for S4 is shown.

中性子束検出装置S1.S2.S3.S4における中性
子束上昇率は各々△φ1= f 1 (R1) 、△φ
2−f 2 (R2) 、△φ3=f3(R3)、△φ
4−f4(R4)として求められ、これらを通る曲線を
、△φ=g(6)とする。
Neutron flux detection device S1. S2. S3. The neutron flux increase rate in S4 is △φ1= f 1 (R1), △φ
2-f 2 (R2), △φ3=f3 (R3), △φ
4-f4(R4), and the curve passing through these is Δφ=g(6).

このとき、実際の中性子束上昇率△φaが△φa+さく
△φn ・・・・・・・・・ (3)の場合には実際の
中性子束上昇率が予測上昇率に対する偏差内に入らない
から、制御棒が所定位置まで抜けていないと判断する。
At this time, if the actual neutron flux increase rate △φa is △φa + △φn (3), the actual neutron flux increase rate does not fall within the deviation from the predicted increase rate. , it is determined that the control rod has not come out to the specified position.

以下本発明の一実施例を第8図を参照しながら説明する
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

なお、原子炉部分については第1図乃至第6図と同一部
品には同一記号を付しここではその説明を省略する。
In addition, regarding the nuclear reactor portion, the same parts as in FIGS. 1 to 6 are given the same symbols, and the explanation thereof will be omitted here.

すなわち、第8図において、20は制御棒駆動装置7よ
り制御棒位置信号を発生せしめる制御棒位置処理装置、
21は中性子束検出装置17からの信号を増幅する増幅
器、22は制御棒位置処理装置20、増幅器21からの
プロセス量を入力とする電子計算機で、この電子計算機
22はプロセス入力装置23、演算制御装置24、記憶
装置25、プロセス出力装置26からなる。
That is, in FIG. 8, 20 is a control rod position processing device that generates a control rod position signal from the control rod drive device 7;
21 is an amplifier that amplifies the signal from the neutron flux detection device 17; 22 is a control rod position processing device 20; an electronic computer that receives process quantities from the amplifier 21 as input; It consists of a device 24, a storage device 25, and a process output device 26.

また27は電子計算機22のプロセス出力装置26から
の出力信号を受は且つ運転員が制御棒6を操作するため
の指令を出す操作スイッチ28を備えた制御卓、29は
制御卓27からの操作指令、電子計算機22のプロセス
出力装置26おらの出力信号および制御棒位置処理装置
20からの出力信号をそれぞれ受けて動作する制御棒制
御装置で、この制御装置29からの制御指令により制御
棒駆動装置Tを駆動制御するものである。
Further, 27 is a control console equipped with an operation switch 28 that receives output signals from the process output device 26 of the computer 22 and issues commands for operators to operate the control rods 6; A control rod control device that operates upon receiving commands, output signals from the process output device 26 of the electronic computer 22, and output signals from the control rod position processing device 20, respectively. This is to drive and control the T.

次にその作用について述べる。Next, we will discuss its effect.

制御棒6の操作信号は制御卓27において、運転員が操
作スイッチ28を操作することにより、制御棒制御装置
29に伝達され、この制御棒制御装置29により所定の
駆動信号を発生する。
The operation signal for the control rod 6 is transmitted to the control rod control device 29 by the operator operating the operation switch 28 on the control console 27, and the control rod control device 29 generates a predetermined drive signal.

駆動信号は制御棒駆動装置29に伝達され、これにより
制御棒6が引抜き駆動される。
The drive signal is transmitted to the control rod drive device 29, which drives the control rod 6 to withdraw.

この際、制御棒位置処理装置20により制御棒位置信号
が発生せしめられ、これを電子計算機22のプロセス入
力装置23を介して演算制御装置24に読み込む。
At this time, a control rod position signal is generated by the control rod position processing device 20 and read into the arithmetic and control device 24 via the process input device 23 of the electronic computer 22 .

この位置信号即ち、前記(2)式におけるPl、R2,
・・・Pmから(2)式に従って関数fnを演算制御装
置24により演算処理して求め、さらに各中性子束検出
器S1.S2.・・・Snにおける予測中性子束上昇率
△φnを(1)式にしたがって演算処理して求め電子計
算器22の記憶装置25に記憶する。
This position signal, that is, Pl, R2,
. . . From Pm, the function fn is calculated by the arithmetic and control unit 24 according to equation (2), and is then calculated from each neutron flux detector S1. S2. . . . The predicted neutron flux increase rate Δφn at Sn is calculated and calculated according to equation (1) and stored in the storage device 25 of the electronic calculator 22.

ところで原子炉の炉心2においては、上記制御棒6の引
抜きによって、炉内中性子束が上昇するが、この炉内中
性子束信号を増幅器21により増幅し、前述の電子計算
機22のプロセス入力装置23に介して演算制御装置2
4に読み込み、さらに記憶装置25に記憶する。
By the way, in the reactor core 2, the in-reactor neutron flux increases due to the withdrawal of the control rods 6, but this in-reactor neutron flux signal is amplified by the amplifier 21 and sent to the process input device 23 of the above-mentioned computer 22. Through the arithmetic and control unit 2
4 and further stored in the storage device 25.

ここで、中性子束データを制御棒引抜き前後に読み込み
、中性子束上昇率△φaを次式にしたがって演算処理し
て求める。
Here, the neutron flux data is read before and after the control rod is withdrawn, and the neutron flux increase rate Δφa is calculated and calculated according to the following equation.

Δφa 引抜き後の中性子束−引抜き前の中性子束引抜き前の中
性子束 ・・・・・・・・・ (4) 上記予測中性子束上昇率△φnと実中性子束上昇率△φ
aとについて、(3)式により演算処理する。
Δφa Neutron flux after extraction - Neutron flux before extraction Neutron flux before extraction (4) The above predicted neutron flux increase rate △φn and the actual neutron flux increase rate △φ
a is calculated using equation (3).

1(3)式が成立する場合には、演算処理装置24から
:制御棒引抜阻止信号や制御棒挿入信号をプロセス出力
装置26を介して制御棒駆動装置1を駆動制御して制御
棒6を引抜き阻止したり、全挿入状態にしたりする。
If formula 1(3) holds true, the arithmetic processing unit 24 sends a control rod withdrawal prevention signal and a control rod insertion signal to drive and control the control rod drive device 1 via the process output device 26 to drive the control rods 6. Prevent it from being pulled out or make it fully inserted.

或は駆動装置を制御棒の位置まで駆動し、制御棒の落下
を防止してもよく、所定の位置まで挿入して停止させる
ようにしてもよい。
Alternatively, the drive device may be driven to the position of the control rod to prevent the control rod from falling, or the control rod may be inserted to a predetermined position and then stopped.

また、同時にプロセス出力装置26から警報表示信号を
出力し、制御卓27に警報表示するなどして運転員に異
状を知らせることも可能である。
Furthermore, it is also possible to simultaneously output an alarm display signal from the process output device 26 and display an alarm on the control console 27 to inform the operator of the abnormality.

このように本実施例では、各種中性子束検出器の読みと
制御棒の駆動量との相関関係に注目し、中性子束を監視
し、所定の制御棒駆動操作に対して中性子束の変化が予
測される値だけ変化するか否かを検出し、予測値だけ変
化しなければ制御棒ブレード部分がステックし、継手が
離れた状態になったと判断し、表示を与え制御棒を引抜
き阻止又は挿入するようにしたので、事故の発生を未然
に防止でき、安全な運転を行なうことができる。
In this way, in this example, we focused on the correlation between the readings of various neutron flux detectors and the drive amount of the control rod, monitored the neutron flux, and predicted the change in neutron flux for a given control rod drive operation. If the predicted value does not change, it is determined that the control rod blade is stuck and the joint is separated, and a display is given to prevent or insert the control rod. As a result, accidents can be prevented from occurring and safe driving can be performed.

なお、上記実施例では沸騰水型原子炉についてであり、
制御棒を原子炉下部から引抜く場合について述べたが、
本発明は制御棒の挿入方向にはこだわらず、中性子吸収
体と駆動装置とが分離される形式の制御棒を利用する型
の原子炉についても適用できることはいうまでもない。
Note that the above example concerns a boiling water reactor,
I mentioned the case where the control rods are pulled out from the bottom of the reactor.
It goes without saying that the present invention is not limited to the direction in which the control rods are inserted, and can be applied to nuclear reactors that utilize control rods in which the neutron absorber and the drive device are separated.

この他本発明はその要旨を変更しない範囲内で種々変形
して実施できるものである。
In addition, the present invention can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.

以上述べたように本発明によれば、中性子吸収体が炉内
から引抜かれたか否かを炉内の中性子束検出器の読みか
ら判断し、制御棒とその駆動部分とが離れた状態になっ
た場合、表示を与え、或いはそれ以降の制御棒の駆動制
御を適宜に行なうようにしたので、安全な運転を行なわ
せることができる原子炉保護装置が提供できる。
As described above, according to the present invention, it is determined whether the neutron absorber has been pulled out from inside the reactor based on the readings of the neutron flux detector inside the reactor, and the control rod and its driving part are separated from each other. In such a case, a display is given or the drive of the control rods thereafter is appropriately controlled, thereby providing a reactor protection device that enables safe operation.

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

第1図は沸騰水形原子炉の概略構成を示す断面図、第2
図は制御棒の外形を示す斜視図、第3図は制御棒継手機
構を詳細に示す断面図、第、4図a。 bは第3図の要部を拡大して示すもので、aは制御棒と
駆動部分の結合状態、bは結合前の状態をそれぞれ示す
図、第5図は原子炉炉心の横断面を模式的に表現した図
、第6図は中性子束上昇率と距離との関係を示す曲線図
、第7図は第5図をA−A線に沿う矢視断面図、第8図
は本発明の一実施例を示す原子炉保護装置の構成説明図
である。 1・・・・・・原子炉圧力容器、2・・・・・・炉心、
5・・・・・・燃料集合体、6・・・・・・制御棒、7
・・・・・・駆動装置、8・・・・・・案内管、17・
・・・・・中性子束検出装置、20・・・・・・制御棒
位置処理装置、21・・・・・・増幅器、22・・・・
・・電子計算機、23・・・・・・プロセス入力装置、
24・・・・・・演算制御装置、25・・・・・・記憶
装置、26・・・・・・プロセス出力装置、27・・・
・・・制御卓、28・・・・・・制御棒制御装置。
Figure 1 is a sectional view showing the schematic configuration of a boiling water reactor;
The figure is a perspective view showing the outer shape of the control rod, FIG. 3 is a sectional view showing details of the control rod joint mechanism, and FIGS. 4a and 4a. b is an enlarged view of the main part of Fig. 3, a is a diagram showing the state in which the control rod and the driving part are connected, b is a diagram showing the state before joining, and Fig. 5 is a schematic cross-section of the reactor core. FIG. 6 is a curve diagram showing the relationship between the neutron flux increase rate and distance, FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 5 taken along the line A-A, and FIG. FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of a nuclear reactor protection device showing one embodiment. 1...Reactor pressure vessel, 2...Reactor core,
5...Fuel assembly, 6...Control rod, 7
... Drive device, 8 ... Guide tube, 17.
...Neutron flux detection device, 20...Control rod position processing device, 21...Amplifier, 22...
...Electronic computer, 23...Process input device,
24... Arithmetic control device, 25... Storage device, 26... Process output device, 27...
...Control console, 28...Control rod control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 制御棒の中性子吸収体と制御棒駆動装置とが継手機
構により結合、分離するように構成され、前記駆動装置
により前記制御棒を炉内に挿入、引抜きして原子炉を制
御するようにした原子炉において、前記制御棒から距離
R1〜Rnを存してそれぞれ配置されている各中性子束
検出器81〜Snにおける制御棒引抜き後の予測中性子
束上昇率△φnを距離に対する関数、△φn=fn(R
n)から求める第1の手段と、前記駆動装置により駆動
される制御棒引抜き前後における実中性子束上昇率△φ
aを求める第2の手段と、前記第1の手段により求めら
れた予測中性子束上昇率△φnと前記第2の手段により
求められた実中性子束上昇率△φaとの関係が、△φa
+さくΔφn(但し、ε:許容偏差)にあるか否かを判
別する第3の手段と、この第3の手段により△φa+さ
く△φnであることが判別されると前記制御棒が所定位
置まで抜けていないものと判別して前記駆動装置に対し
て制御棒引抜き阻止信号又は制御棒挿入信号を出力する
とともに警報表示部に対しては警報表示信号を出力する
第4の手段とを備えたことを特徴とする原子炉保護装置
1 The neutron absorber of the control rod and the control rod drive device are configured to be connected and separated by a joint mechanism, and the control rod is inserted into and withdrawn from the reactor by the drive device to control the reactor. In the nuclear reactor, the predicted neutron flux increase rate Δφn after control rod withdrawal in each of the neutron flux detectors 81 to Sn, which are arranged at distances R1 to Rn from the control rods, is a function of the distance, Δφn= fn(R
n) and the actual neutron flux increase rate △φ before and after withdrawing the control rod driven by the drive device.
The relationship between the predicted neutron flux increase rate △φn obtained by the first means and the actual neutron flux increase rate △φa obtained by the second means is △φa
+Diameter Δφn (where ε: Tolerable Deviation) or not, and if the third means determines that Δφa +Degree Δφn, the control rod is moved to a predetermined position. and a fourth means for outputting a control rod withdrawal prevention signal or control rod insertion signal to the drive device upon determining that the control rod has not come out, and outputting an alarm display signal to the alarm display unit. A nuclear reactor protection device characterized by:
JP51029445A 1976-03-18 1976-03-18 reactor protection device Expired JPS5916676B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51029445A JPS5916676B2 (en) 1976-03-18 1976-03-18 reactor protection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51029445A JPS5916676B2 (en) 1976-03-18 1976-03-18 reactor protection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52112098A JPS52112098A (en) 1977-09-20
JPS5916676B2 true JPS5916676B2 (en) 1984-04-17

Family

ID=12276312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51029445A Expired JPS5916676B2 (en) 1976-03-18 1976-03-18 reactor protection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5916676B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS52112098A (en) 1977-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101694580B1 (en) Wireless in-core neutron monitor
KR20140037825A (en) Emergency core cooling systems for pressurized water reactor
EP3061099A1 (en) Steam generator for nuclear steam supply system
US4208247A (en) Neutron source
US9190178B2 (en) Method for refueling a nuclear reactor having an instrumentation penetration flange
TW201108247A (en) Incore instrument core performance verification method
EP2946390B1 (en) Apparatus and method for removing the upper internals from a nuclear reactor pressurized vessel
KR102260528B1 (en) Neutron detection system for nuclear reactors
JPH0644064B2 (en) Extension device for thimble guide in nuclear reactor
Baeten et al. MYRRHA: A multipurpose nuclear research facility
US9275765B2 (en) Method and apparatus for the shielded relocation of a nuclear component
EP2019393A1 (en) Nuclear reactor with an emergency core cooling system
JPH0640143B2 (en) Nuclear power plant control method and apparatus
JPS5916676B2 (en) reactor protection device
US20160049212A1 (en) Method for In-Core Instrumentation Withdrawal From the Core of a Pressurized Water Reactor
JP6381839B1 (en) Reactor shutdown device, reactor shutdown method, and core design method
EP3683801B1 (en) Control rod guide tube with an extended intermediate guide assembly
US9620254B2 (en) Reactor in-core instrument handling system
US3377251A (en) Nuclear reactor for use in space
US3120480A (en) Control rod for nuclear reactors
US3226299A (en) Method and apparatus for rendering subcritical a boiling water nuclear reactor
US20120263271A1 (en) Nuclear fuel
JP4707826B2 (en) Boiling water reactor monitoring and control system
JPS59136688A (en) Neutron detecting device for reactor
Lobscheid et al. Control rod drive mechanism with heat pipe cooling