JPS6037918B2 - 原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置 - Google Patents
原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置Info
- Publication number
- JPS6037918B2 JPS6037918B2 JP53046063A JP4606378A JPS6037918B2 JP S6037918 B2 JPS6037918 B2 JP S6037918B2 JP 53046063 A JP53046063 A JP 53046063A JP 4606378 A JP4606378 A JP 4606378A JP S6037918 B2 JPS6037918 B2 JP S6037918B2
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- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- gripper
- fuel assembly
- exchanger
- nuclear reactor
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炉心燃料集合体のスウェリングなどに基因して
生じる燃料交換機と燃料集合体頂部との相対偏心量を測
定する装置の改良に関し、従来のものと比較して構成が
簡単かつ信頼性の高い測定装置を得ることを目的とする
。
生じる燃料交換機と燃料集合体頂部との相対偏心量を測
定する装置の改良に関し、従来のものと比較して構成が
簡単かつ信頼性の高い測定装置を得ることを目的とする
。
先ず原子炉における燃料交換機の概要を第１図について
示す。
示す。
図において１は炉容器、２は燃料集合体からなる炉心、
３は回転プラグ、４が燃料交換機である。図示例はよく
知られたパンタグラフ式燃料交換機の例を示す。周知の
ように図示例の如き単回転プラグ可変アーム方式では、
回転プラグ３および燃料交換機４の相対的な回転により
炉心２に装荷された各燃料集合体に対し燃料交換機４に
装備されたグリッパ５の燃料取扱い位置が移動操作され
る。グＩＪッパ５は図示例ではパンタグラフ機構６を介
して燃料交換機４の外節７の頂部に備えた昇降駆動機構
よりワイヤロープで吊下げられて昇降操作される。更に
炉内側にはホールドダウンアームとしてなるグリッパ案
内筒８が燃料交換機外筒４より側方へ突出して取付けら
れており、グリッパ５はグリツパ案内織８内で上下方向
にガイドされる。一方設計上各燃料集合体は規則正しく
配列されており、この配列を基準として回転プラグ３、
および燃料交換機４を相対回転することによりグリッパ
案内筒８を目的の燃料集合体の基準位置へ移動して位置
決めを行うよう予じめ定められている。しかしながら原
子炉の組立精度、燃料集合体の高温による熱変形、スウ
ェリングなどにより、各燃料集合体の頂部ハンドリング
ヘッドの中心位置は前記の如き設計上から定められた基
準位置より僅かながら偏位する。このために実際の燃料
交換作業に際しては、予じめ設定された燃料交換機４の
位置決め位置と燃料集合体頂部の位置とが必ずしも一致
するとは限らない。特に燃料集合体の燃焼度の高いナト
リウム冷却形の高速増殖炉ではこの顔向が顕著である。
かかる状況のもとで燃料交換機４を設計上の基準配列か
ら定まる位置へ位置決めした場合には、この所定の位置
決め位置へ移動された燃料交換機４のグリッパ案内筒８
にガイドされるグリッパの軸中心と燃料集合体頂部の中
心とは一致せずに相対的に偏位が生じる。
３は回転プラグ、４が燃料交換機である。図示例はよく
知られたパンタグラフ式燃料交換機の例を示す。周知の
ように図示例の如き単回転プラグ可変アーム方式では、
回転プラグ３および燃料交換機４の相対的な回転により
炉心２に装荷された各燃料集合体に対し燃料交換機４に
装備されたグリッパ５の燃料取扱い位置が移動操作され
る。グＩＪッパ５は図示例ではパンタグラフ機構６を介
して燃料交換機４の外節７の頂部に備えた昇降駆動機構
よりワイヤロープで吊下げられて昇降操作される。更に
炉内側にはホールドダウンアームとしてなるグリッパ案
内筒８が燃料交換機外筒４より側方へ突出して取付けら
れており、グリッパ５はグリツパ案内織８内で上下方向
にガイドされる。一方設計上各燃料集合体は規則正しく
配列されており、この配列を基準として回転プラグ３、
および燃料交換機４を相対回転することによりグリッパ
案内筒８を目的の燃料集合体の基準位置へ移動して位置
決めを行うよう予じめ定められている。しかしながら原
子炉の組立精度、燃料集合体の高温による熱変形、スウ
ェリングなどにより、各燃料集合体の頂部ハンドリング
ヘッドの中心位置は前記の如き設計上から定められた基
準位置より僅かながら偏位する。このために実際の燃料
交換作業に際しては、予じめ設定された燃料交換機４の
位置決め位置と燃料集合体頂部の位置とが必ずしも一致
するとは限らない。特に燃料集合体の燃焼度の高いナト
リウム冷却形の高速増殖炉ではこの顔向が顕著である。
かかる状況のもとで燃料交換機４を設計上の基準配列か
ら定まる位置へ位置決めした場合には、この所定の位置
決め位置へ移動された燃料交換機４のグリッパ案内筒８
にガイドされるグリッパの軸中心と燃料集合体頂部の中
心とは一致せずに相対的に偏位が生じる。
この場合、実用上ではグリッパ５の先端と燃料集合体の
頂部ハンドリングヘッドとの間に働くセルフオリエンテ
ーション機能により、両者間に許容範囲の偏心量があっ
てもグリッパ５は燃料集合体を掴むことが可能である。
しかしながらこの状態のまま燃料集合体を炉心より引き
抜こうとすれば、過大な引抜力を必要とするのみならず
、無理に引抜こうとすればスティック事故、破損事故を
惹起する恐れがある。また前記の偏心量が許容限界を超
えればグリッパで燃料集合体を掴むことが不能になる。
この観点から正常な燃料交換を行わせるためには先に述
べた設計上の基準配列から定めた１次的な位置決めの後
に、実際の燃料集合体頂部の位置に合わせて燃料交換機
の位置を修正し再位置決めする必要がある。かかる点に
対処させるために、従来、機械的な偏心量測定装置が提
案されている。かかる装贋はグリッパが燃料集合体の頂
部ハンドリングヘッドに下降到達した状態で、グリッパ
案内筒より内方へ突出してグリッパの外周面に当綾する
機械的なセンサを設けておき、位置決め位置のグリッパ
案内筒に対するグリッパの偏心量に相応して移動するセ
ンサの動きをリンク機構を介して炉外へ伝達させて検知
するよう構成されており、この偏心量に応じて燃料交換
機を修正移動させる。しかしながらかかる機械式の装置
は構造の複雑化を伴うのみならず、高温、ナトリウム雰
囲気で用いるには信頼性に欠ける。特に原子炉では信頼
性が全も重要である。本発明はかかる点にかんがみ、簡
易な構成で、しかも信頼性の高い新規な位置決め偏心量
測定装置を得ようとするものであり、以下本発明の構成
を図示実施例に基づいて詳細に説明する。
頂部ハンドリングヘッドとの間に働くセルフオリエンテ
ーション機能により、両者間に許容範囲の偏心量があっ
てもグリッパ５は燃料集合体を掴むことが可能である。
しかしながらこの状態のまま燃料集合体を炉心より引き
抜こうとすれば、過大な引抜力を必要とするのみならず
、無理に引抜こうとすればスティック事故、破損事故を
惹起する恐れがある。また前記の偏心量が許容限界を超
えればグリッパで燃料集合体を掴むことが不能になる。
この観点から正常な燃料交換を行わせるためには先に述
べた設計上の基準配列から定めた１次的な位置決めの後
に、実際の燃料集合体頂部の位置に合わせて燃料交換機
の位置を修正し再位置決めする必要がある。かかる点に
対処させるために、従来、機械的な偏心量測定装置が提
案されている。かかる装贋はグリッパが燃料集合体の頂
部ハンドリングヘッドに下降到達した状態で、グリッパ
案内筒より内方へ突出してグリッパの外周面に当綾する
機械的なセンサを設けておき、位置決め位置のグリッパ
案内筒に対するグリッパの偏心量に相応して移動するセ
ンサの動きをリンク機構を介して炉外へ伝達させて検知
するよう構成されており、この偏心量に応じて燃料交換
機を修正移動させる。しかしながらかかる機械式の装置
は構造の複雑化を伴うのみならず、高温、ナトリウム雰
囲気で用いるには信頼性に欠ける。特に原子炉では信頼
性が全も重要である。本発明はかかる点にかんがみ、簡
易な構成で、しかも信頼性の高い新規な位置決め偏心量
測定装置を得ようとするものであり、以下本発明の構成
を図示実施例に基づいて詳細に説明する。
・第２図、第３図は燃料交換機が所定の位層決め操作に
より燃料交換位置へ位置決めされ、更にグＩＪッパ５が
炉心２へ向け下降されてその先端５ａが炉心２に装荷さ
れている燃料集合体９の頂部ハンドリングヘッド９ａに
挿入到達した状態を示している。
より燃料交換位置へ位置決めされ、更にグＩＪッパ５が
炉心２へ向け下降されてその先端５ａが炉心２に装荷さ
れている燃料集合体９の頂部ハンドリングヘッド９ａに
挿入到達した状態を示している。
しかも位置決め位置にセットされた燃料交換機のグリッ
パ案内筒８と実際の燃料集合体９の位置とは完全に一致
せず多少の偏心量が生じているためにグリッパ５は案内
筒８内で頃むいており、案内筒８の鞠中心に対してグリ
ツパ５の鞠中心は偏心している。なお矢印Ａはグリッパ
の昇降駆動方向、矢印Ｂはパンタグラフ機構の回鰯方向
を示す。ところで本発明に基づき、グリツパ５の中間部
における外周城には同一周上にて複数個（図では４個）
の非接触形位贋検出素子１０が等間隔に並べて配列設置
されている。この位鷹検出素子１０‘ま第４図ａ，ｂに
示す実施例の如く例えば電磁譲導形位置検出素子として
なる。即ち第４図ａは自己ィンダクタンス形、ｂはイン
ダクタンス形として構成され、磁気鉄心１１に検出コイ
ル１２、一次励磁コイル１３が巻装されている。一方グ
リッパ５が下降位置に在る状態で前記の各電磁誘導形位
置検出素子１川こ対向するグリツパ案内筒８の箇所には
、位置検出素子１０の鉄心１１との間で磁路を形成する
よう磁性材の継鉄部１４が備えられている。図示例では
非磁性ステンレスの案内筒８の一部が磁性材で作られ前
記の継鉄部１４とされている。なお案内筒８の全体が磁
性材よりなるものでは案内筒自身が継鉄を兼ねる。かか
る構成により各電磁誘導形位置検出素子１０では、案内
筒８における継鉄部１４との間の対向間隔ｄに相応した
出力信号が検出コイル１２より出力される。即ちグリッ
パ５と案内筒８の鞠中心が一致していれば各素子１０か
らの出力信号はいづれも等しいが、第３図の如く案内節
８に対してグリッパ５が頼むし、て片寄っている場合に
は、その偏心度合に応じて各素子１０と案内筒８との間
の対向間隔、つまり磁気抵抗が変るために検出コイルか
らの出力信号値も変化し、各素子１０からは偏心量に比
例した出力信号が得られる。これらの出力信号を外部で
演算処理することによって前記の偏心方向、偏心量を検
知することができる。なお非接触形位置検出素子１０と
しては図示例の電磁談導形のもののほか、周知技術によ
る超音波方式の検出素子を用いることも可能である。ま
た各検出素子１川ま図示例とは逆に案内筒８の内周に配
列設置しても同様に偏心量の測定が行える。しかしてグ
リッパ案内筒８は炉の運転中、炉内に裾付けたままであ
るのに対し、グリツパ５は炉外に引き上られるものであ
り、従って検出素子１０の保守点検を考慮した場合には
グリッバ５に検出素子１０を装備した構成がはるかにメ
ンテナンス性の面で有利である。次に偏心量の演算処理
方式を第５図のブロック図に示す。
パ案内筒８と実際の燃料集合体９の位置とは完全に一致
せず多少の偏心量が生じているためにグリッパ５は案内
筒８内で頃むいており、案内筒８の鞠中心に対してグリ
ツパ５の鞠中心は偏心している。なお矢印Ａはグリッパ
の昇降駆動方向、矢印Ｂはパンタグラフ機構の回鰯方向
を示す。ところで本発明に基づき、グリツパ５の中間部
における外周城には同一周上にて複数個（図では４個）
の非接触形位贋検出素子１０が等間隔に並べて配列設置
されている。この位鷹検出素子１０‘ま第４図ａ，ｂに
示す実施例の如く例えば電磁譲導形位置検出素子として
なる。即ち第４図ａは自己ィンダクタンス形、ｂはイン
ダクタンス形として構成され、磁気鉄心１１に検出コイ
ル１２、一次励磁コイル１３が巻装されている。一方グ
リッパ５が下降位置に在る状態で前記の各電磁誘導形位
置検出素子１川こ対向するグリツパ案内筒８の箇所には
、位置検出素子１０の鉄心１１との間で磁路を形成する
よう磁性材の継鉄部１４が備えられている。図示例では
非磁性ステンレスの案内筒８の一部が磁性材で作られ前
記の継鉄部１４とされている。なお案内筒８の全体が磁
性材よりなるものでは案内筒自身が継鉄を兼ねる。かか
る構成により各電磁誘導形位置検出素子１０では、案内
筒８における継鉄部１４との間の対向間隔ｄに相応した
出力信号が検出コイル１２より出力される。即ちグリッ
パ５と案内筒８の鞠中心が一致していれば各素子１０か
らの出力信号はいづれも等しいが、第３図の如く案内節
８に対してグリッパ５が頼むし、て片寄っている場合に
は、その偏心度合に応じて各素子１０と案内筒８との間
の対向間隔、つまり磁気抵抗が変るために検出コイルか
らの出力信号値も変化し、各素子１０からは偏心量に比
例した出力信号が得られる。これらの出力信号を外部で
演算処理することによって前記の偏心方向、偏心量を検
知することができる。なお非接触形位置検出素子１０と
しては図示例の電磁談導形のもののほか、周知技術によ
る超音波方式の検出素子を用いることも可能である。ま
た各検出素子１川ま図示例とは逆に案内筒８の内周に配
列設置しても同様に偏心量の測定が行える。しかしてグ
リッパ案内筒８は炉の運転中、炉内に裾付けたままであ
るのに対し、グリツパ５は炉外に引き上られるものであ
り、従って検出素子１０の保守点検を考慮した場合には
グリッバ５に検出素子１０を装備した構成がはるかにメ
ンテナンス性の面で有利である。次に偏心量の演算処理
方式を第５図のブロック図に示す。
図示の検出素子１０は第４図ｂの電磁譲導形検出素子用
いた場合であり、一次励磁コイル１３は定電流電源１５
より励磁されている。一方各検出コイル１２から出力さ
れた各信号電圧は出力変換増幅器１６を経て演算処理用
の信号に変換増幅され、Ｘ−Ｙ座標、或いは極座標の演
算処理を行う座標演算装置１７へ入力される。この演算
結果は表示器１８に表示されるとともに、燃料交換機を
運転制御するコンピュータに導入され、燃料交換機を修
正移動操作して実際の燃料集合体頂部に対して中心を合
わせた適正位置へ再位置決めさせる。以上述べたように
本発明によれば、従来と異なり偏○の度合を検出する位
置検出素子は非接触形素子が用いられており、従って対
向部材との間での機械的な干渉もなく検出動作が確実で
構造も簡略化されるとともに、これに伴なし、信頼性が
改善される。
いた場合であり、一次励磁コイル１３は定電流電源１５
より励磁されている。一方各検出コイル１２から出力さ
れた各信号電圧は出力変換増幅器１６を経て演算処理用
の信号に変換増幅され、Ｘ−Ｙ座標、或いは極座標の演
算処理を行う座標演算装置１７へ入力される。この演算
結果は表示器１８に表示されるとともに、燃料交換機を
運転制御するコンピュータに導入され、燃料交換機を修
正移動操作して実際の燃料集合体頂部に対して中心を合
わせた適正位置へ再位置決めさせる。以上述べたように
本発明によれば、従来と異なり偏○の度合を検出する位
置検出素子は非接触形素子が用いられており、従って対
向部材との間での機械的な干渉もなく検出動作が確実で
構造も簡略化されるとともに、これに伴なし、信頼性が
改善される。
また出力信号の伝達、演算処理も機械式に比べて簡易に
行えるなど、性能、信頼性ともに優れた偏心量測定装置
を提供することができる。なお図示実施例はパンタグラ
フ式燃料交予製機について述べたが、そのほかグリツパ
とグリツパ案内筒が同軸構造になり、多重回転プラグに
より位置決め、移動が行われる方式の燃料交換機に対し
ても同様に実施し得ることは勿論のことである。
行えるなど、性能、信頼性ともに優れた偏心量測定装置
を提供することができる。なお図示実施例はパンタグラ
フ式燃料交予製機について述べたが、そのほかグリツパ
とグリツパ案内筒が同軸構造になり、多重回転プラグに
より位置決め、移動が行われる方式の燃料交換機に対し
ても同様に実施し得ることは勿論のことである。
第１図は原子炉の構成略示図、第２図は本発明実施例の
縦断面図、第３図は第２図における失視ｍ−ｍ断面図、
第４図ａ，ｂはそれぞれ異なるタイプの電磁譲導形位置
検出素子の構造原理図、第５図は本発明実施例の、演算
処理方式を示すブロック図である。 ２：炉心、３：回転プラグ、４：燃料交換機、５：グリ
ッパ、８：グリッパ案内節、９：燃料集合体、９ａ：燃
料集合体の頂部ハンドリングヘッド、１０：非接触形位
置検出素子、１１：電磁誘導形位置検出素子の鉄心、１
２：検出コイル、１３：次励磁コイル、１４：案内筒の
継鉄部、１６：出力変換増幅器、１７：座標演算装置。 才２図才５図 汁１図 汁４図 汁５図
縦断面図、第３図は第２図における失視ｍ−ｍ断面図、
第４図ａ，ｂはそれぞれ異なるタイプの電磁譲導形位置
検出素子の構造原理図、第５図は本発明実施例の、演算
処理方式を示すブロック図である。 ２：炉心、３：回転プラグ、４：燃料交換機、５：グリ
ッパ、８：グリッパ案内節、９：燃料集合体、９ａ：燃
料集合体の頂部ハンドリングヘッド、１０：非接触形位
置検出素子、１１：電磁誘導形位置検出素子の鉄心、１
２：検出コイル、１３：次励磁コイル、１４：案内筒の
継鉄部、１６：出力変換増幅器、１７：座標演算装置。 才２図才５図 汁１図 汁４図 汁５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ つかむべき燃料集合体の上に固定して保持されたグ
リツパ案内筒にガイドされて昇降操作されるグリツパで
燃料集合体をつかみ上げる原子炉における燃料交換機に
おいて、グリツパが燃料集合体の頂部に到達している位
置で前記グリツパ案内筒の内周面とグリツパの外周面と
の距離を非接触形で検出する複数個の素子を、グリツプ
自体に同一円周上に分布して設け、各検出素子からの信
号によつて燃料集合体の頂部ハンドリングヘツドとグリ
ツパ案内筒との相対偏位を検知する如くなしたことを特
徴とする原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対す
る偏心量測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の測定装置において、非
接触形位置検出素子が電磁誘導形位置検出素子としてな
り、該検出素子に対向するグリツパ案内筒の部分が磁性
体で形成されていることを特徴とする原子炉における燃
料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53046063A JPS6037918B2 (ja) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | 原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53046063A JPS6037918B2 (ja) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | 原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54138990A JPS54138990A (en) | 1979-10-27 |
| JPS6037918B2 true JPS6037918B2 (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=12736542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53046063A Expired JPS6037918B2 (ja) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | 原子炉における燃料交換機の燃料集合体に対する偏心量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037918B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH039299A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料交換機のグリッパ位置決め方式 |
-
1978
- 1978-04-19 JP JP53046063A patent/JPS6037918B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54138990A (en) | 1979-10-27 |
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