JPS61193094A - 原子炉制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 １、発明の分野 この発明は概して原子炉制御装置の分野にかかわり、特
に原子炉動作および制御に関係する制御棒の動作を制御
するための装置に関する。

２先行技術の説明 商業上の加圧水炉の構成および動作の全体的な詳細は良
く知られている。事実かかるプラントによって発生され
る熱は、それ程少くもない年月の間、首尾良く電力に変
換されてきた。同様に、核反応および原子炉からの出力
を制御するための方法および装置、すなわち制御棒もま
　′た良く知られている。しかしながら、制御棒の構成
および機能に関して簡単に説明することは、この゛発明
を充分に理解する上で有益である。

制御棒の各々は代表的にｊよ、中心シ苓フトの回りに平
行に配列され力）っそれに取り付けられた複数個の長い
棒を有している。制御棒は、圧力容器の外側から燃料集
合体内に挿入可能である。燃料集合体の全体に渡って分
散配置された開口は制御棒の挿入を可能とする。制御棒
が炉心内で燃料集合体と一緒に使用されない場合でも、
各ｉ料集合体は交換可能性の目的でこのような開口を含
んでいる。制御棒駆動機構が各制御棒と共に使用され、
制御棒を原子炉炉心の内部および外部に移動する。その
駆動機構は圧力容器の上部に各々取り付けられている。

制御棒駆動機構を動作するために電力が使用される。

制御棒を構成する長い棒の各々は、原子炉の核分裂過程
によって生成される中性子を吸収する材料から成ってい
るかもしくはそのような材料を含んでいる。高い中性子
捕獲断面積を有する材料が制御棒のために最もしばしば
使用される。従ってホウ素炭化物、ハフニウム、もしく
は銀−インジウム−カドミウムの組み合せのような材料
が首尾良く使用されてきた。

今日の加圧水炉に使用されている従来の制御棒駆動装置
は、その初期の適用から実質的な態様において変更され
ていない。制御棒駆動機構の各々は、制御棒が移動しな
い時にその制御棒を保持するため、固定のグリッパおよ
びコイルからなっている。可動のグリッパおよびコイル
は、制御棒が段階的（ステップ状の）増分で移動されて
いる時にその制御棒を保持する。リフトコイルは可動の
グリッパおよび棒を離散した距離もしくはステップで移
動させる。６つの機構が、ステップアップ（５ｔｅｐ　
ｕｐ　）を生じるために（リフトコイルが付勢される前
に可動グリッパが保合さ“れる）、またはステップダウ
ン（ｓｔｏｐ　ｄｏｗｎ　）を生じるために（リフトコ
イルが付勢された後に可動グリッパが係合される）、順
次に付勢される。４つの制御棒（群を構成する）と関連
したコイルは、只１つの制御キャビネット内に収容され
た電気装置によって適当なシーケンスで共に付勢され、
それ故４つの制御棒の群は一緒に上にもしくは下に移動
する。各キャビネットは３つの制御される制御器ブリッ
ジを含み、１つのブリッジは４つの制御棒の固定グリッ
パコイルへの電流を制御し、もう１つのブリッジは４つ
の制御棒の可動グリッパコイルを制御し、そして最後の
ブリッジは４つの制御棒のリフトコイルを制御する。４
つの他の棒のコイルを制御するための第２のキャビネッ
トが、第１のキ、ヤビネットと共に使用され、４つの棒
の第２組を４つの棒の第１の組と共に移動する。８つの
棒（棒の２つの群）および８つの別々の駆動機構の全て
は棒のバンクを構成し、それら棒は炉心の回りに対称に
配置されてかなり均一な半径方向の中性子束摂動を生ず
る。１つのバンクを構成する制御棒の２つの群の各々は
交互に動かされて、バンク移動を生じ、そして前述の対
称的な半径方向の中性子束摂動を確実にしてかつ維持す
る。各原子炉内には幾つかの制御棒のバンクがある。８
、つの制御棒の各々のバンクはほぼ同じ反応度の価値（
ｗｏｒｔｈ　）を有している。制御棒の順次のバンクは
、反応度挿入もしくは取り除きの実質的に均一な割合を
生じるようすべてのバンク間で均一性を保たれた重複で
もしくは固定された分離で維持される。

制御棒駆動機構に対する制御装置の発展は、制御棒の３
つの群に対して１つの制御キャビネットを使用すること
をもたらした。キャビネット内では、１つのブリッジが
可動グリッパコイルのために使用され、そして１つのブ
リッジは制御の３つの群のすべてのリフトコイルのため
に使用される。これは、いずれの時刻においても１つの
群だけが移動しており他のすべての群は移動しないので
可能である。他方制御棒の各群の移動しないグリッパコ
イルに対して別々のブリッジが必要である。それ故、棒
の各群の移動しないり梨ツバコイルに対して別々のブリ
ッジが有用にされるが、キャビネット内の他のブリッジ
は、適当な切り換え回路の使用によって棒の群の間で共
有され得る。従って従来の各制御キャビネットは、５つ
のブリッジと、出力切り換え回路とを含んでいる。只１
つのキャビネット内に付加的な棒群の移動の制御を含ま
せるさらなる試みは、それが物理的な大きさにおいて大
きすぎるキャビネットを必要としたので。

無駄であると考えられてきた。標準の大きさの制御キャ
ビネットを維持しつ＼、３つ以上の棒群に対して電流制
御装置を共有するという概念を一層拡長することは明ら
かに有用であろう。

さらに、電力制御装置の共有ということは従ってこの発
明の目的である。

上述したものを含む従来の制御棒装置の設計の役目は、
基準値もしくは所望値からの、システム温度もしくはタ
ービン出力における不整合もしくは差に応答することで
ある。換言すれば、パワープラントからの全パワー出力
を制御することである。原子炉炉心内の制御棒の挿入は
、特に制御棒のすぐ近くにおいて、原子炉、それ故パワ
ープラントの最大の運転出力レベルに不利に影響する、
望ましくない中性子束摂動を生ずるけれども、制御棒の
動作が、原子炉炉心全体に渡って中性子束を整形しかつ
運転出力レベルを制御するように使用されると言う幾つ
かの業績が達成されてきた。

束の摂動は、制御棒に加うるに、それ以外の他の現象に
よっても生じる。原子炉の動作中に燃料要素内で被毒物
となるキセノンが創設されると、これも束分布に影響す
る。炉心の半径方向周辺における燃料要素の突然の終端
もまた束分布に影響を与える。同様に燃料集合体の軸方
向の上部および下部の限界も束分布に影響を与える。適
当な束分布は、原子炉の動作、パワー出力、燃料寿命、
燃料の経済性、原子炉安全性、および燃料費等に対して
非常に有益であり、これはほんの幾つかを述べただけで
ある。

過去においては、部分的長さの制御棒が、束分布に影響
する、キセノンによって生ずる振動を減衰するために用
いられていた。部分的長さの棒は束の形状に不利に影響
する可能性があると言うことがその後決定され、このこ
とはそれらを一緒に禁止することに導いた。これにより
、全長さの制御棒に対して束整形および出力レベルの制
御の全仕事が残された。後に、他のバンクは正常な価値
に残されたま５で、パワー出方を一時的に制御するため
の制御棒の軽い（１ｉｇｈｔ）バンクの概念が導入され
た。この概念は、制御棒装置における大きな変更を要す
ることなく、原子炉の能力における大きな改良を示した
。その後間もなく軽いバンクの概念はさらに、超軽量バ
ンクおよびグレイバンクの制御概念に拡張された。しか
しながら、これらを使用するには制御棒集合体および／
または棒制御装置の設計において大きな変更を必要とし
たため、これらは実際に使用するという見地からは受は
入れられなかった。

従って、中性子束の整形と共に原子炉の出力制御の新規
でかつ改良された方法が要求されており、これがこの発
明の目的である。

この発明のもう１つの目的は、現在知られている原子炉
に対して設計およびハードウェアの大きな変更を必要と
することなく、かかる出力制御および束の整形を提供す
ることである。

この発明のさらにもう１つの目的は、現在存在するプラ
ントに対して支援的に適合可能なベースで（ｏｎ　ａ　
ｂａｃｋ−ｆｉｔｔａｂｌｅ　ｂａｓｉｓ　）このよう
なかかる出力制御および東整形を提供することである。

発明の概要 上述の目的および他の目的は、改良された炉心出力レベ
ル制御および出力（束）分布制御を達成するために原子
炉内における全長さの吸収材制御棒の動作を制御するた
めの方法および装置を備えたこの発明によって達成され
る。

８つ制御棒の標準のバンクの代りに、４つや制御棒の独
立した群の各々が原子炉を制御するために用いられる。

各々の棒の群は他の群とは無関係に制御され、群の間の
軸方向間隔は、移動のゼロおよび１００％の間で変化す
る。

棒制御ストラドシコンピユータは入力情報を処理し、そ
して最終的に制御棒の個別の群を移動する指令を発生す
る。ストラドシコンピユータは、５つのマイクロプロセ
ッサを基にした計算センタを含んでいる。ストラドシコ
ンピユータからの出力は棒制御論理装置に伝送され、そ
の棒制御論理装置は移動指令を、適当な制御棒駆動機構
のコイル内で電気電流パルスに変換し、それにより棒制
御ストラドシコンピユータによって移動されるよう選択
された制御棒の特別の群を移動する。

５つの計算センタは次のものを備えている：棒移動スト
ラトジプロセッサ。この棒移動ストラトジプロセッサは
、原子力蒸気発生設備からの反応度変化に対する入力を
受信し、この入力を、出力分布ピーキング係数を最小と
する棒群の組み合せを選択することと共に移動指令に変
換する；　出力分布計算器。この出力分布計算器は、原
子炉の炉心全体に渡る局部出力密度を連続的に決定する
；　棒群価値計算器。この棒群価値計算器は、各棒群の
瞬時的な微分および積分反応度価値を決定する：　燃焼
分布制御プロセッサ。この燃焼分布制御プロセッサは、
原子炉炉心全体に渡って均一な燃料の燃焼を達成するた
めに、隣との関係で制御棒を含む燃料集合体の場所の歴
史を維持する；　部分的トリッププロセッサ。この部分
的トリッププロセッサは、出力分布計算器からの情報を
使用して、部分的トリップ能力を達成する直接の出力減
少に対する要求に応答する。

５つの計算センタは、通信プロセッサによって制御され
る、共有のメモリ母線構造によって相互接続される。１
つの計算センタから別の計算センタにデータを移動する
ことに加えて、このプロセッサは運転職員表示装置に情
報を伝送するのを取り扱い、そして運転職員からの制御
入力を受信する。

制御棒論理装置は、中央プロセッサと、制御棒の群の内
の適当な群を所望な量だけ一緒に移動する制御棒制御キ
ャビネットとを備えている。

制御棒論理装置への入力は、棒制御ストラドシコンピユ
ータからの出力を含む無効制御と共に、固定かつ所定の
プログラムを含み得る。

この発明は、また制御棒制御キャビネットに対する独特
の装置をも提供する。可動グリッパコイル回路およびリ
フトコイル回路を含んだ出力回路が１つのキャビネット
内に含まれる。これらの回路はすべての制御棒群によっ
て使用されるかもしくは共有される。他方、固定のもし
くは移動しないグリッパコイルに対する回路、および制
御棒の各群に対する切り換え回路が、只１つのキャビネ
ット、すなわち１つの制御棒群に対する１つのキャビネ
ット内に含まれる。

それ故、制御棒群に対して１つのキャビネットの各々は
同じ出力回路を使用するかもしくは共有する。

この発明の他の種々の目的、長所および特徴は、図面と
共に為される以下の説明から当業者には明白となるであ
ろう。

、−／ ／′−′ 好適な実施例の説明 さて図面を参照すると、特に第１図および第２図には、
この発明によって達成される理想的な動作と従来の制御
棒装置の動作とがグラフで示されている。第１図には、
炉心内の制御棒の挿入の関数として、パーセントでの軸
方向オフセットが示されている。軸方向オフセットとは
、炉心内の上半分における相対出力から炉心内の下半分
における相対出力を差し引き、それを炉心内の全相対出
力によって割ったものとして定義される。それ故、第１
図は、従来の制御棒装置に対する軸方向オフセットの応
答と、この発明の一群の内の１つの可能なシーケンスに
対する応答との比較を示している。

理想的な状況においては、炉心内の軸方向束分布（また
はパーセントでの軸方向オフセット）は与えられたどん
な炉心状態に対しても出力レベルと共に単調にかつ直線
的に変化するであろう。それ故第１図においては、曲線
Ａとして示されている理想的な制御動作は直線である。

曲線Ｂは、上述の先行技術の説明において説明したよう
に、制御棒の１バンクあたり８つの制御棒を有するバン
ク間で固定の重複を有した従来の制御装置の挿入シーケ
ンスの応答を示す。曲線ＡとＢを比較すると、実際の応
答と理想的な応答との間に大きな偏差が存在するのが容
易に観察され得る。曲線Ｏは、第３図に示されるように
して炉心内に配列された、１群に付き４つの制御棒を有
する制御棒装置の応答を示す。曲線Ｃは制御棒の第１の
バンクすなわち第１の群の挿入の応答であり、他のバン
クすなわち群は重複された関係にある。それ数曲線Ｃは
この発明による制御装置の応答を示し、移動のゼロおよ
び１００パーセント間で、変化する群の間の間隔もしく
は重複を有している。さらに一層良い応答が可能である
ということを示唆するための充分な作業が為された。

第２図において、制御棒挿入の独立したパラメータが炉
心出力レベルによって相互変換され、もしくは交換され
てきた。理想的な動作もしくは応答は再び曲線Ａによっ
て示されている。曲線Ｂは固定の重複挿入シーケンスを
持った１バンク当り８つの制御棒の従来の群付けの応答
を示す。理想的な応答からの出発が再び明らかである。

曲線Ｃはこの発明による制御棒の群および制御装置の応
答を示す。それは理想的な動作に一層近似されており、
かつ従来技術に対して改良されているのが明らかである
。

第１図および第２図はこのように、この発明の装置に従
って、全長の制御棒が束分布と炉心内の出力レベルとを
有効的に制御するよう使用され得るということを示す。

　　　　　　、・７、第３図は　１９３の燃料集合体を
有する炉心内において各々が４つの制御棒を収容する制
御棒の群の炉心配置を示している。示されているように
、４つの制御棒の群内の各々の制御棒は炉心断面内で対
称的に配置されている。Ｃの後に数字を付したものは制
御棒を示しておりその挿入シーケンスを示している。そ
れ故、Ｃ１で示された４つの制御棒は炉心内に挿入され
るべき制御棒の最初の群である。制御棒の各々の群は他
の群に対して独立的に制御され、そして群間の間隔は移
動のゼロパーセントから１００％の間で変化し得る。

従来の制御棒バンクの構成、およびバンク間の固定され
た重複は、制御棒の挿入もしくは除去の結果として好ま
しくない束ピーキング係数を生じ、このことは次に燃料
再装荷サイクルの燃料装荷パターンを抑制する。また従
来の装置は設備のエネルギ要求が普通でない燃料管理機
構を必要とした時に、バンク価値におけるかなりの変動
を許す。この発明によって与えられる制御棒の群および
それら挿入シーケンスを再定義するための能力は次のよ
うな長所を提供する：　制御関数に対して価値のある一
定の反応度（全体の棒性能、すなわち制御棒群および重
複の適当な選択が有用に為される）；　束ピーキングの
制御における柔軟性；　熱の全出力動作のもとての射出
された棒の厳格さにおける柔軟性（すなわち制御してい
る群の選択が有用に為される）；　そして炉心の半径方
向および軸方向の燃焼の明暗の制御が達成される（燃料
サイクル中の制御棒の制御している群を変えることによ
って）。

制御棒の各群を個別に制御する能力とは各群を個別にト
リップすることができるということも意味する。この発
明によって与えられる柔軟性の結果として部分的トリッ
プ能力の範囲を評価するために、制御棒のバンクを運転
停止するよう象徴的に割り当てられた制御棒のそれら群
だけを使用して研究が行われた。第４図は、第３図の炉
心の断面におけるこれらトリップの群場所を示す。表１
は、平衡燃料サイクルの寿命初期（ＢＯＬ）および寿命
末期（ＫＯＴ、）においてトリップ制御棒の各群に起こ
る反応度を示す。表１は、この発明の上述した長所にお
いて示唆したように制御棒に対する運転停止棒の可能な
相互交換性を示す。表２は、すべての制御棒を炉心外に
置いて、全出力で開始した炉心内に、選択された制御棒
群がトリップされる時に達成され得る出力レベルを示す
。表２を参照することによって分るように、部分的トリ
ップ出力レベルの連続が群の適当な選択によって実現さ
れ得る。

制御バンクに象徴的に割り当てられる制御棒が部分的ト
リップ能力の評価内に含まれるならば、その範囲は一層
拡張され得るか、および／または出力レベル間のより小
さい増分が達成され得るかする。

表１ 一平衛サイクルにおけるトリップ群の反応度価値反応度
価値チＡＫ 群　　　　　　　　　　　　　ＢＯＬ　　　　　　　Ｋ
ＯＬＴｌ　　　　　　　　　　、２９Ｂ　　　　　、３
５６Ｔ２　　　　　　　　　．２９７　　　　．３３６
ＴＳ　　　　　　　　　　、４５９　　　　．５０２Ｔ
４　　　　　　　　　．４５９　　　．５０２Ｔ５　　
　　　　　　　．４９８　　　　　。５４５Ｔ６　　　
　　　　　　．４９８　　　　．５４５Ｔ７　　　　　
　　　　．５９１　　　　．６０２’１’８　　　　　
　　　　　　　　　　　．３８１　　　　　　　．４４
５表２ ＴＩ　　　　　　　　、８６８　　。８６２Ｔ８　　　
　　　　．８３５　．８１１３Ｔ３　　　　　　　．８
０５　．７９２Ｔ７　　　　　　　．７５１　．７５１
Ｔ２−１−Ｔ８　　　　　．６９９　．６６６Ｔ３−）
−Ｔ８　　　　　．６４６　．６０５Ｔ５＋Ｔ６　　　
　　．５９６　．５５５Ｔ６＋Ｔ７　　　　　．５４９
　．５０９Ｔ６−）−Ｔ７＋Ｔ８　　　　．４２８　．
３３９Ｔ２＋Ｔ５＋Ｔ７＋Ｔ８　　　．３７８　．２６
２Ｔ２＋’Ｉ’３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６　　　　　　．２
８４　　　　．１５２’Ｉ’１＋’ｌ’２＋Ｔ４−）Ｔ
５＋Ｔ６＋Ｔ７　．２１０　．０５０制御棒および／ま
たはトリップ棒の個別の群を移動させるための指令が制
御棒ストラトジ・コンピュータを含む制御棒制御装置に
よって発生される。制御コンピュータの出力は棒制御論
理装置に伝送され、その棒制御論理装置は、適当な制御
棒駆動機構コイルにおいてその移動指令を電流パルスに
変換する。棒制御ストラジ・コンピュータは第５図に示
されており、マイクロプロセッサを基にした幾つかのコ
ンピュータからなっている。

棒移動ストラジ・プロセッサ１０は原子力蒸気発生設備
からの反応度変化に対する入力を受け、そして個別の制
御棒群を移動するために必要な移動指令を発生する。棒
移動ストラトジ・プロセッサは、制御棒の群の種々の組
み合せから、以下の抑制に従属した出力分布のピーキン
グ係数を最小にする組み合せを選択する；　原子炉停止
余裕を含む直接挿入に対して有用な全制御棒の分量が、
運転出力レベルの関数として変化する与えられた限界以
上に保たれる；　炉心軸方向出力分布が、キセノン再分
配と関連した問題を避けるために規定された限界内に維
持される：棒群の各組み合せが、棒制御装置の出力キャ
ビネット内の群の分配に依存した、所定の挿入および引
っ込め速度制限に割り当てられる。これらの抑制によっ
て与えられる制限されない柔軟性は燃料の最適な経済性
を許容し、このことはもちろん今日の燃料価格を考慮し
た場合非常に長所的である。より制限的である幾分柔軟
性のない方法もしくはストラジは、制御棒の２つもしく
は３つ以上のあらかじめ選択された群を使用して、所望
の反応度変化を調節する　・ことである。あらかじめ選
択された群は、出力分布のピーキング係数を最小とする
時にこの制限ストラトジの使用を補償する所定の時刻に
おいて変更され得る。使用され得る他のストラトジもあ
り、それはプラント運転職員の使用を含む。例えば棒移
動ストラトジ・プロセッサはデータ入力を分析しかつ原
子炉の最適な制御を達成するよう棒の種々の組み合せを
推奨することができ、このプロセッサによって推奨され
たことがらはプラント運転職員によって手動で実施され
る。

出力分布計算器１１は、原子炉の炉心全体に渡って局部
出力密度を連続的に決定する。原子炉の炉心は、炉心の
軸方向および半径方向の座標によって境界付けられた多
くの結合原子炉領域に分割される。例えば燃料集合体の
水平寸法を横切る水平面は領域の半径方向座標を含み、
他方、軸方向座標は複部分の炉外Ｎ工Ｓ検出器によって
固定された平面を含み得る。各領域の局部出力密度は、
そのセルに対する反応度の実効レベル、近接領域からお
よび近接領域への中性子の漏れ、そしてその領域内に存
在する中性子吸収体の量に基づく点運動計算（ｐｏｉｎ
ｔ　ｋｉｎｅｔｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ日）から決
定される。中性子吸収体は、制御棒の存在、原子炉冷却
材における可燃性毒物の存在、燃料集合体内に創設され
るキセノンの量のような項目を含んでおり、さらにその
領域内における毒物もしくは中性子吸収体のような他の
ものも含んでいる。反応度の実効レベルは、通常発生さ
れている炉内束マツプ（ｍａｐａ）との一致を達成する
ために、例えば−週間に一度や二週間に一度等の所定の
時間スケジュールで基準化される。また原子炉の各平面
上の平均領域出力は、炉外ＮＩＳ検出器によって得られ
る、その平面に対して測定された出力レベルに規格化さ
れる。これらの計算から全炉心出力分布および出力ビー
キング係数が、各制御棒群の移動に対する予報されたピ
ーキン？４ｍの変化と同様に得られる。　　　　　　゛
　　；“□−出力分布計算器からの計算された出力分希
と、ディジタル棒位置指示装置（ＤＢＰ工）によって測
定される現在の制御棒位置とは、棒群価値（ｗｏｒｔｈ
　）計算器１２によって使用され、各制御棒群にかかる
瞬間的な微分および積分反応度を決定する。棒群価値計
算器１２によって計算される価値は棒移動ストラトジ・
プロセッサ１゜によって、個別の制御棒群に対する最適
な移動指令の決定における入力として使用される。

棒群価値計算器１２によって決定される棒群積分反応度
価値は、直接の出力減少に対する要求に応答するよう部
分的トリップ・プロセッサ１３によって使用される。部
分的トリップ・プロセッサ１３は適当な棒群（トリップ
棒もしくはトリップ棒と制御棒との組み合せのいずれか
）を選択し、そしてそれらそれぞれの制御棒駆動機構を
消勢することによって炉心内にそれら棒を降下するため
の指令を伝送する。この部分的トリップ能力は“、給水
ポンプすなわち原子炉冷却材ポンプの損失のようなある
大きな要素の故障に続いてライン上にプラントを保つこ
とによって全体的なプラントの有用性を改良する。部分
的トリップ能力はまた、蒸気ダンプ装置（ｓｔｅａｍ　
ｄｕｍｐ　ｓｙｓｔｅｍ　）の容量要求、すなわち復水
器の大きさを非常に減少する可能性をも有する。

燃焼分布制御プロセッサ１４は、近接した燃料集合体と
の関係で、棒を挿入された燃料集合体の出力分布の歴史
を維持し、そして相対的に低い出力レベルで運転してき
た燃料集合体のいくつかから棒を取り除くための指令を
発生する。

棒移動ストラトジ・プロセッサ１０は、全炉心平衡を維
持するために、取り除かれた棒の代りに他の別の棒を用
いる。それ故長い期間に渡って−、炉心の燃焼は均等に
分布されるであろう。

さらにプロセッサ１４は、全炉心を均一の高い前提条件
出力に保つことによって、急速な出力増加に帰因するペ
レット被覆相互作用（ｐｃ工）の故障に対する可能性を
減少する。

棒制御ストラトジ・コンピュータを形成する５つのモジ
ュールは、通信プロセッサ１５によって制御され得る共
有メモリ母線装置１６によって相互接続される。１つの
モジュールから他のモジュールにデータを移動すること
に加えて、通信プロセッサ１５はオペレータの制御入力
を受け、そして５つのモジュールからオペレータ表示装
置に情報を伝送する。

部分的トリップ・プロセッサ１３および棒移動ストラト
ジ・プロセッサ１０は、適当な制御棒を適当な量におい
て移動するよう指令信号を出力する。その指令信号は棒
制御論理装置１７によって受信される。論理装置１７は
、企図された制御棒駆動機構のリフト、可動グリッパお
よび固定グリッパコイルが適当な態様で付勢されるよう
にし、かつ４つの制御棒の企図された群を実際に移動す
るようにする。第６図は、データもしくは論理母線上に
配列された棒制御装置への出力をそれ自身制御する母線
配列と、棒制御装置への分布に対して配列された母線と
を示す。論理母線制御器２０は、制御棒論理装置１７の
部分を含み、かつ棒移動ストラトジ・プロセッサ１０お
よび部分的トリツ′プ・プロセッサ１３からの入力を受
信する。移動キャビネット２１は、リフトコイルに対す
る出力回路と、炉心内の制御棒のすべてに対する可動の
グリッパコイルとを含む。保持キャビネット２２，２２
２・・・・２２ｎは、その特定の出力キャビネットによ
って制御される４つの制御棒のそれぞれの群のための保
持装置（固定グリッパコイル）に対する出力回路を含ん
でいる。母線制御２０と共に論理母線２３は、個別の保
持キャビネット２２に信号を供給し、例えば棒移動スト
ラトジ・プロセッサ１０によって選択された制御棒の特
定の群を移動するために、どの特別のキャと・ネットが
出力母線２４に接続されるべきであるかを示す。同時に
残りの制御棒群に対する出力は、それらそれぞれの保持
キャビネットに与えるのを控えられる。もし所望ならば
、１つ以上の棒群が同時に移動され得るよう、移動キャ
ビネット２１の出力回路は、いかなる特定の時刻におい
ても１つ以上の保持キャビネット２１内で共有されると
いうことを母線制御器２０が指令し得るということを理
解すべきである。

第７図は第６図の実施例を別の態様で示す。

移動キャビネット２１は、リフトコイル、および制御棒
の可動グリッパコイルに対する出力回路２５および２６
を含んでいる。リフト２５および可動グリッパ（ＭＧ）
２６の回路は、図示された母線配列によって個別の保持
キャビネット２２に配分される。制御棒群の固定グリッ
パコイル（ＳＧ）２７に対する出力回路は１、それぞれ
の保持キャビネットの各々内に含まれている。保持キャ
ビネットの各々において数字２８で示されている逆三角
形は、第６図の論理母線制御器２０および論理母線２３
によって提供される選択論理を示している。

図示された態様において、炉心内の全ての制御棒に対す
る移動回路は、只１つのハウジングまたはキャビネット
２１内に収容され得る。実際には、移動回路は２つのキ
ャビネット内に冗長的に設けられるであろう。この場合
において、一方のキャビネットはスペース（５ｐａｃｅ
）として働き、主移動キャビネットに故障が生じた場合
に自動的にそのキャビネットにとって代る。そうでない
場合には双方のキャビネットは正常にラインにおかれ、
棒群はそれら２つの間に配分される。この場合、いずれ
かのキャビネットの故障はその棒群を残りの良好な移動
キャビネットに移す。後者の配゛列の長所は、制御棒駆
動機構の動作の詳細な考察によって、棒から〜３０チ早
い反応度制御を可能とすることである。

同様に、母線化された（　ｂｕｓｙｓｅｄ　）出力装置
は、関連の制御棒を降下することなく、ライン上の１つ
または２つ以上の保持キャビネットの故障を許容する。

これは、出力母線ダクトにおける「保険」母線を通して
達成される。すべての保持キャビネットは普通、保険母
線に貢献する。

キャビネットが作動しなくなった時、それはその棒群を
保険母線に自動的に切り換え、キャビネットの正常な保
持機能の代りをする。

この発明を、ある用語もしくはある実施例、さらには実
際に行った変形によって説明しかつ示してきたけれども
、この発明の範囲はそれらに意図されるべきものでもな
くかつそれに制限しようとするものでもない。ここに教
示したことによって示唆され得る他の変形もしくは実施
例もまたこの発明の範囲として保有されるべきものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、理想的な動作と比較したこの発明および従来
装置のための、炉心内の軸方向束分布対制御棒挿入を示
すグラフ、第２図は、制御棒挿入の代りに相対出力レベ
ルを用いて、第１図の装置の比較を説明するグラフ、第
３図は、代表的な原子炉炉心の断面において、各々が４
つの制御棒を有する制御棒群の場所の一配列を説明する
図、第４図は、代表的な原子炉炉心の断面において、制
御棒の部分的トリップ群の場所の一配列を説明するため
の図、第５図は、この発明によって与えられる棒制御ス
トラトジ・コンピュータの演算配列を示すブロック図、
第６図は、中央プロセッサによって制御される制御棒の
個別の群の移動を制御するための母線組織化出力キャビ
ネット装置を示すブロック図、第７図は第６図の別の実
施例を示す図である。 図において、１０は棒移動ストラトジ・プロセッサ、１
１は出力分布計算器、１２は棒群価値計算器、１３は部
分的ストリップ・プロセッサ、１４は燃焼分布制御プロ
セッサ、１５は通信プロセッサ、１６は共用メモリ・モ
ジュール、１７は棒制御論理装置、２０は制御棒論理母
線制御器、２１は移動キャビネット、２２は保持キャビ
ネット、２３は論理母線である。 相タリ出力り、Ａｊル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の核分裂性燃料要素を有し、それらの間に開口を有
   する原子炉炉心と、 前記炉心全体に渡って配列された中性子吸収材料を含み
   かつ前記燃料要素間の前記開口内に適合し、そして移動
   して前記開口に挿入したり前記開口から引っ込めたりす
   ることのできる制御棒であって、一緒に移動する所定数
   の制御棒の群で配列されているものと、 前記制御棒の前記群の移動を指令して前記炉心の半径方
   向出力分布および前記炉心の軸方向出力分布を制御する
   手段と、 前記制御棒の各々の群の駆動機構に接続されている出力
   回路を、前記制御棒の前記群間で共有するための手段と
   、 を備えたことを特徴とする原子炉制御装置。