KR100266507B1

KR100266507B1 - 헤드영역의케이블트레이브리지

Info

Publication number: KR100266507B1
Application number: KR1019970045902A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 우르코
Original assignee: 벨 주니어 로버트 에스.; 에이비비 컴버스쳔 엔지니어링 뉴클리어 파워 인코포레이티드
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 2000-09-15
Also published as: US5774513A; KR19980069929A; CN1125471C; CN1188315A

Abstract

연료 공급 작업을 용이하게 하기 위하여, 제어 요소 구동 메커니즘(control element drive mechanisms : CEDMS)과, 원자로 공동(cavity)의 측벽 상에 지지된 터미널 패널 사이의 제어 및 전력 연결을 제공하는 케이블이 원통형 동봉물의 원통형 연장부 내에 배치되고, 이 원통형 동봉물은, 윈도우를 통해 원통형 연장부로부터 끌어내어질 수 있도록 충분히 느슨하게 CEDMS를 포함하고, 원통형 연장부와 벽 또는 터미널 패널에 각각이 경첩으로 연결되어 선회하는 윈도우 트레이 형태의 구조로 구성된 가동교 형태의 장치에 지지되고, 각 지지 위치로 선회할 때 원통형 연장부와 터미널 패널 사이의 간격을 연결한다.

Description

헤드 영역의 케이블 트레이 브리지{HEAD AREA CABLE TRAY BRIDGE}

본 발명은 일반적으로 원자로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 제어 요소 구동 메커니즘(control element drive mechanisms : CEDMS)과의 연결부를 제공하는 케이블을 수납하는 장치와, 원자로 헤드의 위에 배열되고 연료 공급 중에 케이블의 접속과 분리를 용이하게 하는 유사한 장치에 관한 것이다.

가압수형 원자로에 연료를 공급하기 위해서, 상부 가이드 구조와 같은 상부 원자로 내부 구조를 제거하기 전에, 원자로 용기와 원자로 용기 폐쇄 헤드의 바로 위에 위치한 다양한 종류의 장비를 제거할 필요가 있다. 현재 제안된 설계에 있어서, 상기와 같은 장비의 제거는 다양한 구조를 다수 회 들어올리는 것(multiple lift)이 요구된다. 미사일(missile) 차폐물, 제어 요소 구동 메커니즘 케이블, 헤드 영역에 부착된 다른 케이블, 케이블 지지 구조, 제어 요소 구동 메커니즘(CEDMS)을 냉각시키기 위한 공기 유동을 유도하는 덕트라인, 및 원자로 용기 플랜지 상의 단열재는 원자로 용기 폐쇄 헤드 자체가 제거되기 전에 모두 제거되어야만 한다.

헤드 영역의 설계에서 다른 중요한 고려 사항은, 화재 또는 전기 누전으로 인한 복수 채널의 손상을 예방하기 위하여, 안전 관련 케이블을 채널 내로 분리하는 것과, 안전에 관련되지 않은 케이블로부터 안전 관련 케이블을 분리하는 구조를 제공해야 한다는 점이다. 유지보수 도중 제어 요소 구동 메커니즘의 배출과 제어 요소 구동 메커니즘 구성 요소의 교체와 같이 헤드 영역 설비를 유지보수하기 위한 통로가 제공되어야 한다. 상기 구조 및 구성 요소는 지진 사고 및 다른 재난 상황 중에 설비가 안전하게 작동 정지되도록 하는 기능을 수행하여야 한다. 1981년 11월 24일 특허된 Mazur 등에 의한 미국 특허 제4,302,290호에 개시된 헤드 설비 지지 구조는, 미사일 차폐물, 제어 요소 구동 메커니즘(CEDMS) 및 다른 헤드 영역의 케이블과 케이블 지지부를 한번에 들어올릴 수 있도록 결합시킨다. 그러나, 이러한 형태의 장치는 몇 가지 단점을 갖는다. 이와 같은 장치에서 고정 지지되는 터미네이션 패널(termination panel)에 제어 요소 구동 메커니즘을 접속시키기 위해 일반적으로 사용되는 소위 "오가닉(organic)" 케이블은 큰 외부 직경과 큰 곡률 반경을 갖는다. 이는 결과적으로 이들 중량의 케이블을 지지하기 위해 요구되는 매우 큰 케이블 지지 구조를 야기한다. 더욱이, 연료 공급 공정 도중 이들 구조를 제거하고 재조립하는데 많은 시간이 요구되는데, 그 이유는 케이블이 터미네이션 패널과 제어 요소 구동 메커니즘 두 곳에서 분리되어야 하고, 이 구조와 원자로 용기 헤드를 제거하기 위해 두 번의 들어올리는 작업이 필요하기 때문이다. 헤드 영역 케이블 트레이 시스템(Head Area Cable Tray System : HACTS)을 제거하기 위해서 한 번의 들어올림 작업이 필요하고, 제 2의 들어올림 작업은 헤드 리프트 리그(rig)를 제거하기 위해 필요하다.

이 문제를 해결하기 위한 하나의 방법이 1979년 6월 19일자로 특허된 Andrews 등에 의한 미국 특허 제4,158,599호에 개시되어 있다. 상기 장치에 있어서, 케이블은 분리되지 않고, 대신에 오버헤드 크레인 장치를 사용하여 압력 용기 헤드를 포함하는 상부 패키지가 들어올려질 때, 패키지의 이동을 용이하게 전체 케이블 트레이가 선회하여 기울어지도록 선회 케이블 트레이가 배치된다. 그러나 이러한 장치는 상부 패키지가 이동할 수 있는 자유도와 연료 공급 중 상부 패키지가 배치될 수 있는 위치를 제한한다. 선회 케이블 트레이는 또한 맞물림 없이(engagement-free) 기울어질 수 있도록 적절한 공간이 제공되는 것을 필요로 한다.

케이블을 처리하기 위한 다른 방법은 1995년 1월 24일자로 특허된 Meuschke 등에 의한 미국 특허 제5,384,812호에 개시되어 있는데, 여기에서 케이블은 수직 가이드 트랙(vertical guide track)과 같은 가이드 메커니즘 상에 장착된 선회 프레임에 설치된다. 상기 장치는, 상기 프레임이 원자로 용기가 배치된 공동부에 대해 수직으로 움직이고, 케이블이 적절한 장치/인터페이스에 연결될 수 있는 공동부의 상부 에지(edge) 위의 위치로 회전되는 것을 허용한다. 그러나, 이러한 공간을 이용할 수 없고, 및/또는 이와 같은 케이블 운송 장치가 제공될 수 없는 많은 설비가 존재한다.

그래서, 본 발명의 목적은, 연료 공급 도중 케이블의 연결과 분리를 손쉽게 하고, 간결하고 작업하기 쉬우며, 원자로 공동부 주위 및 내부에 큰 규모의/복잡한 전문화된 장비를 갖출 필요가 없는, 케이블 연결 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 원통형 인클로저(enclosure) 형태를 취하는 구조로, 그 상부에는 상기 구조 내에 수용된 케이블이 끌어내어져서 원자로 공동부의 벽에 지지되는 터미널 패널에 접속될 수 있도록 윈도우가 제공되는 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 케이블 지지 가동교(可動橋) 형태의 구조로, 이 장치의 반은 원통형 인클로저 상에 선회 가능하게 지지되며, 다른 반은 터미널 패널 또는 터미널 패널이 고정되는 벽에 선회 가능하게 지지되는, 구조를 제공하는데 있다.

간략히, 본 발명의 이들 및 다른 목적은 기본적으로 한 장치에 의해 이루어지는데, 이 장치에서 연료 공급 작업을 용이하게 하기 위하여, 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(CEDMS)과 원자로 공동부의 측벽 상에 지지된 터미널 패널의 사이에 제어 및 전력 연결을 제공하는 케이블은, 윈도우를 통해 원통형 연장부로부터 바깥으로 끌어내어질 수 있도록 충분히 느슨한 상태로 CEDMS를 둘러싸는 원통형 인클로저의 원통형 연장부 내에 배치되고, 원통형 연장부와 벽 또는 터미널 패널에 각각이 경첩으로 연결되고 각 지지 위치로 선회할 때 원통형 연장부와 터미널 패널 사이의 간격을 연결하는 선회 윈도우 트레이 형태의 구조로 구성된 가동교 형태의 장치 상에 지지된다.

상기 케이블의 단부에는 윈도우 트레이의 자유 에지 상의 리미트(limit)와 맞물리는 커넥터가 제공된다. 이와 같은 장치에서는, 케이블이 원통형 연장부의 내부로 넣어질 수 있는 최대 움직임이 제한되고, 가동교 장치가 낮아지고 케이블의 재접속이 시작될 때 케이블의 단부를 손이 쉽게 미치는 범위에 위치시킨다.

가동교 장치가 완전히 접혀진 상태일 때, 압력 용기 헤드를 제자리에 유지시키는 스터드(stud)가 압력 용기 헤드의 맞물림을 해제(release)시킬 수 있도록 맞물려져서 나사 조임을 풀 수 있는 위치로 간섭받지 않고, 복수의 스터드 텐셔너(stud tensioner)가 낮아질 수 있는 충분한 공간이 제공되도록, 분리되어 있는 동안에 케이블이 수용되는 원통형 인클로저의 모양과 크기가 결정된다.

특히, 본 발명의 제 1 측면은, 원자로 시스템의 압력 용기가 설치된 공동부의 벽에 지지되는 터미널 패널; 상기 압력 용기의 위에 설치된 원통형 하우징; 상기 터미널 패널 상에 선회 가능하게 장착된 제 1 케이블 지지 트레이로서, 원통형 하우징 쪽으로 펼쳐지고 상기 터미널 패널과 상기 원통형 하우징 사이의 간격에 걸치는 개방 위치와 닫혀져 접혀진 위치 사이에서 선회하는, 상기 제 1 케이블 지지 트레이; 상기 원통형 하우징 상에 선회 가능하게 장착된 제 2 케이블 지지 트레이로서, 상기 터미널 패널과 상기 원통형 하우징 사이의 간격에 걸치도록 터미널 패널 쪽으로 펼쳐진 개방 위치와 상기 원통형 하우징의 측면과 필연적으로 평평하게 놓이는 닫혀져 접혀진 위치 사이에서 선회하는, 상기 제 2 케이블 지지 트레이; 및, 상기 원통형 하우징 내에 수용된 다수의 케이블로서, 상기 압력 용기와 결합되고 상기 원통형 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 소정의 장치에 각 제 1 단부가 연결된 채로 유지되도록 배치되고, 상기 원통형 하우징으로부터 바깥으로 끌어내어지고, 상기 하우징과 터미널 패널 사이의 간격에 걸쳐 있는 지지 장치 기능을 하는 제 1 및 제 2 트레이를 횡단하여 연장되며, 접속이 해제 가능하게 상기 터미널 패널에 접속되도록 배치되는, 다수의 케이블을 포함하는 원자로 시스템의 케이블 지지 장치에 관한 것이다.

상기 장치의 중요한 특성은, 다수의 케이블이 터미널 패널로부터 분리될 때 케이블이 상기 원통형 내부로 넣어질 수 있는 최대 움직임을 제한하기 위해서 제 2 케이블 지지 트레이의 자유 에지에 가까운 위치에서 제 2 단부를 유지하도록 상기 다수의 케이블의 각각의 제 2 단부를 맞물리게 하는 리미트 수단을 제 2 케이블 지지 트레이가 그 자유 에지에 구비한다는 점이다.

본 발명의 다른 측면은, 원자로 공동부 내에 배치되고 압력 용기 헤드를 갖는 압력 용기를 갖는 원자로에 연료를 공급하는 방법으로, 원자로가 배치된 원자로 공동부의 벽에 지지되는 터미널 패널로부터 케이블을 분리하는 단계; 터미널 패널과 필수적으로 원통형 모양의 하우징에 각각 선회 가능하게 지지되며 서로를 향해서 펼쳐질 수 있는 제 1 및 제 2 선회 지지 요소 상에 지지된 케이블을 하우징으로 집어넣는 단계; 제 1 및 제 2 선회 지지 요소를, 각각 상기 터미널 패널과 상기 하우징에 필수적으로 평평하게 놓이고 상기 터미널 패널과 상기 하우징 사이의 간격을 개방하는 접혀진 위치로 선회시키는 단계; 상기 간격을 통해 상기 원자로 헤드로 장치를 낮추고 상기 압력 용기로부터 상기 압력 용기 헤드의 맞물림을 해제시키는 단계; 및, 상기 압력 용기의 내부를 노출시키기 위해서 리프팅 장치를 사용하여 단일 유닛으로 견고하게 결합된 상기 압력 용기 헤드와 상기 하우징을 공동부로부터 바깥으로 들어올리는 단계를 포함하는, 연료를 공급하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 3 측면은, 터미널 패널과 하우징의 사이에 케이블을 접속시키는 방법으로, 필수적으로 원통-형상의 인클로저 내에 다수의 케이블을 보관하는 단계; 원자로 압력 용기가 배치된 공동부의 벽에 배치된 터미널 패널 상에 선회 가능하게 지지되는 제 1 케이블 지지 구조를 제 1의 닫혀진 위치로부터 원통-형상의 인클로저 쪽으로 돌출되는 제 2의 개방 위치로 선회시키는 단계; 원통형 인클로저 구조 상에 선회 가능하게 지지된 제 2 케이블 지지 구조를 제 1의 닫혀진 위치로부터, 상기 터미널 패널 쪽으로 펼쳐지고 상기 원통형 인클로저에 형성된 개구부를 개방시키는 제 2의 개방 위치로 선회시키는 단계; 및, 하우징 내에 수용되고 각각의 제 1 단부가 소정의 장치와 접속된 다수의 케이블을 상기 개구부로부터 바깥으로 끌어내고 또한 제 1 및 제 2 케이블 지지 구조를 횡단하여, 케이블의 단부를 상기 터미널 패널에 접속시키는 단계를 포함하는, 케이블을 접속시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 4의 측면은, 소정 길이의 케이블이 배치된 하우징 상에 경첩으로 지지된 제 1 선회 지지 요소; 상기 하우징이 배치된 구조의 벽 부분 상에 지지된 터미널 패널 상에 경첩으로 지지된 제 2 선회 지지 요소; 제 1 및 제 2 선회 지지 요소의 위로 해서 케이블을 터미널 패널로 안내하는 수단; 및, 케이블이 상기 터미널 패널로부터 분리되고 하우징으로 넣어진 후 제 1 및 제 2 선회 지지 요소를 닫혀진 위치로 선회시키는 수단을 포함하는, 가동교 장치에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은, 벽면을 갖는 공동부를 한정하는 수단; 상기 공동부 내에 배치되고 압력 용기 헤드를 갖는 압력 용기; 제어봉(control rod)을 압력 용기 내로 낮추기 위하여 상기 압력 용기 헤드 상에 작동 가능하게 배치된 제어봉 수단; 상기 제어봉 수단의 주위에 배치되고 상기 압력 용기에 견고하게 결합되는 하부 원통형 인클로저; 하부 원통형 인클로저 내에 배치되고 이의 상부 단부에 고정되는 미사일 차폐물; 하부 원통형 인클로저와 미사일 차폐물 중 적어도 어느 하나에 견고하게 결합되는 상부 원통형 인클로저; 각각의 제 1 단부에서 다수의 제어봉 수단에 작동 가능하게 접속되는 다수의 케이블; 상부 원통형 하우징과 대향되는 위치에서 공동부의 벽 상에 지지되는 터미널 패널; 상기 상부 원통형 요소 내에 형성된 개구부에 인접하게 상부 원통형 하우징 상에 지지되는 제 1 선회 요소; 및, 상기 터미널 패널 또는 상기 공동부의 벽 상에 지지되는 제 2 선회 요소를 포함하는 원자로 시스템에 관한 것인데, 상기 제 1 및 제 2 선회 요소는, 다수의 케이블이 상부 원통형 인클로저로부터 바깥으로 끌어내어져서 상기 터미널 패널에 접속될 때 다수의 케이블을 지지하는 가동교와 같은 케이블 지지 구조를 만들도록, 서로를 향해서 펼쳐지고 상부 원통형 인클로저와 상기 터미널 패널 사이의 간격을 연결하게 만드는 개방 위치로 선회한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 정면도.

도 2는 본 발명을 특징 지우는 가동교 형태의 장치를 도시한 부분단면도.

도 3은 어떻게 윈도우 트레이가 위치로 접혀 내리는 지와 케이블이 연결되는 방법을 상세하게 도시한 가동교 장치의 확대도.

도 4는 CEDMS와 연결된 케이블이 미사일 차폐물의 하부에서 어떻게 지지되고, 원통형 동봉물 연장 스커트(skirt)의 내부로 어떻게 연장되는 지를 도시한 측단면도.

도 5는 원자로 공동 내로 낮아질 수 있고, 원자로 헤드를 원자로 용기의 상부에 고정하기 위하여 사용된 스터드(stud)를 제거하기 위해 사용될 수 있는 복수의 스터드 텐셔너(tensioner)를 도시한 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 원자로 용기 106 : 하부 원통형 동봉물

110 : 원자로 용기 밀폐 헤드 116 : 미사일 차폐물

120 : 봉쇄 빌딩

본 발명의 다양한 특성 및 장점은 다음의 도면을 참조하여 주어진 양호한 실시예의 설명으로 보다 명백하게 이해될 것이다.

본 발명은 특히 ABB Combustion Engineering Nuclear Power사에 의해 판매되는 "System 80" PWR 장치에 적용되는 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 1996년 5월 9일 Matteson에 의해 출원되어 현재 계류중인 미국 특허 제08/646,402호는 이 시스템의 변형을 개시한다.

다음의 양호한 실시예의 설명은 계류중인 상술한 특허에 개시된 형태의 시스템에 적용되는 새로운 장치를 참조하여 이루어지고, 이 설명은 본 명세서에서 참조로서 사용된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 가압수형 원자로(PWR : Pressure water reactor)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 원자로 용기(100)는 공지된 방법으로 격납 빌딩(120)에 의해 지지된다. 참조 번호(104)는, 본 발명의 특징을 이루며 그 하부 단부에서 원자로 용기 밀폐 헤드(110) 상의 패드(108)(도 2 참조)에 부착되는 하부 원통형 인클로저(enclosure)(106)를 포함하는 조립체를 전체적으로 나타낸다. 하부 원통형 인클로저(106)의 상부는 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(112)의 상부보다 위에 위치하고, 미사일 차폐물(116)과 여기에 부착된 케이블 지지부(118)를 구비하기에 적합하게 되어있다. 미사일 차폐물(116)은 하부 원통형 인클로저(106)의 상부 단부를 병의 뚜껑과 같이 밀폐시키고, 원통형 인클로저(106) 상의 플랜지(도면에 미도시됨)에 볼트로 죄어진다. 미사일 차폐물(116)이 하부 원통형 인클로저(106)의 상부를 완전히 밀봉하고, 잠재적인 헤드 영역의 미사일이 하부 원통형 인클로저(106)의 내부에 위치하기 때문에, 이 장치는 이전의 설계와 비교하여 미사일로부터의 손상을 예방하는 개선된 성능을 제공한다.

미사일 차폐물(116)에는 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(112)의 위에 위치하는 접근 통로(도시 안됨)가 구비되고, 이 통로는 미사일이 이를 통해 방출되는 것을 방지할 수 있는 크기를 가지며, 연료 공급 이후 원자로 냉각 시스템이 다시 채워질 때, 갇혀진 공기가 빠져나가도록 한다. 공기의 제거는 제어 요소 구동 메커니즘 노즐(도시 안됨)의 응력 부식 크랙 가능성을 최소화하는데 상당히 중요하다.

미사일 차폐물(116)의 강도는, 미사일 차폐물의 주요 부분을 형성하고 하부 원통형 인클로저(106)에 견고하게 부착된 플레이트(126)의 바닥에 용접된, 구성 요소인 가로보(124)(도 4 참조)에 의해 증가한다.

제어 요소 구동 메커니즘 케이블(128)은 제어 요소 구동 메커니즘마다 두 개의 RSPT 케이블과 하나의 전력 케이블로 이루어진다. RSPT 케이블은 4 개의 안전 관련 채널로 나뉜다. 전력 케이블은 안전과 관련되지 않는다. 미사일 차폐물(116) 아래의 가로보(124)까지 RSPT 케이블의 통로가 형성되고, 케이블 지지부(118)에 의해 지지되도록 가로보(124)의 측면에 부착된다. 케이블의 통로 형성은, 필요한 채널 분리를 제공하도록 가로보(124)를 사용하는 방법으로 행해진다. 케이블(128)은 미사일 차폐물(116) 내의 개구부를 통과하여, 모아진 후, 미사일 차폐물(116)과 하부 원통형 인클로저(106)중의 하나 또는 둘 모두에 견고하게 볼트로 고정되는 상부 원통형 인클로저(130)로 연결된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이 상부 원통형 인클로저(130) 또는 스커트(skirt)(130)는, 원자로 공동부(134)의 측면에 지지되는 두 개의 대향 패널(132) 사이에서 연장되도록 배치된다.

이 실시예에서 HACTS 또는 헤드 영역 케이블 트레이 시스템은 상부 및 하부 원통형 인클로저(130,106), 미사일 차폐물(116) 및 케이블(128)을 포함하는 것으로 간주된다. 하부 원통형 인클로저(106)가 압력 용기 헤드(110)에 견고하게 볼트로 고정되면, HACTS와 헤드는 한번의 들어올림에 의해 들어올려지거나 내려질 수 있는 단일 유닛이 된다. HACTS가 공동부로부터 들려져 셋 다운(set down) 영역에 놓인 후, 상부 원통형 인클로저 또는 스커트(130)는 볼트 맞물림이 해제되어 미사일 차폐물(116) 및 하부 원통형 인클로저(106)로부터 분리될 수 있고, 그래서 접근 개구부를 통해 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(112)의 상부 영역에 접근할 수 있도록 함으로써, 제어 요소 구동 메커니즘 리드(Reed) 스위치 위치 트랜스미터(RSPTs) 및 공통적으로 사용되는 다른 구성 요소의 제거 및 교체가 용이하게 된다.

본 발명에 따르면, 상부 원통형 인클로저 또는 스커트(130)에는 개구(aperture) 또는 윈도우(136)가 제공되고, 선회 커버 또는 윈도우 트레이(이후로 이와 같이 기재함)(138)가 추가로 제공된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이들 윈도우 트레이는 점선으로 표시되는 방법으로 경첩(138b)에 대해 선회한다. 케이블(128)의 상부 단부에는, 도 3에 도시된 방법으로 윈도우 트레이(138)의 자유 에지 또는 가장자리(lip)에 제공된 리미트(138a)에 맞물리는 커넥터(128a)가 제공된다. 이러한 구조는 케이블이 원통형 인클로저의 내부로 넣어질 수 있는 양을 제한하고, 윈도우 트레이가 개방되었을 때 쉽게 접근 가능한 위치에 케이블의 단부를 유지시킨다.

각 터미널 패널(132)에는 윈도우 트레이(138)와 필연적으로 동일한 다수의 선회 구조(140)가 제공된다. 그래서, 이들 구조도 역시 윈도우 트레이로 언급된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이들 윈도우 트레이(140)는 닫혀진 위치로부터 이들이 필연적으로 상부 원통형 인클로저 또는 스커트(130) 상의 트레이(138)와 정렬되는 위치로 아래 방향으로 선회한다. 개방된 위치에서, 대향하는 각 쌍의 윈도우 트레이(138,140)는 예컨대 가동교와 유사한 장치를 한정하게 된다.

이러한 장치에서 윈도우 트레이의 각 대향 쌍이 개방되어 "가동교"를 형성하면, 케이블 커넥터(128a)는 (예컨대) 손으로 집을 수 있으며, 적절한 터미널 패널(132)로 당겨지고, 또한 적절한 패널 커넥터에 접속될 수 있다.

다른 한편, 이 실시예에서, 윈도우 트레이와 케이블이 수동으로 개방되고 닫혀지며, 케이블의 분리 및 후속하는 밀폐 이후 닫혀진 채로 확실하게 유지되도록 적절하고 단순한 래치(latch)가 각 윈도우 트레이에 제공되는 것을 생각해 볼 수 있으며, 윈도우 트레이가 물리적인 문제점을 야기할 정도로 충분히 무거울 경우, 윈도우 트레이가 하나씩 또는 그룹으로 닫혀질 수 있도록 하는 적절한 형태의 서보 또는 보조 장치를 제공하는 것도 물론 본 발명의 범주 내에 든다. 예시만을 위한 것으로, 하나의 전기 구동 윈치(winch) 또는 이와 유사한 것이 케이블을 감고 윈도우 트레이를 닫힘 위치로 끌어당기도록 하는 적절한 체인 또는 케이블을 윈도우 트레이에 연결하는 것이 가능하다.

상부 및 하부 원통형 인클로저(130,106)의 방사상의 덮개는, 윈도우 트레이(138,140)가 닫혀질 때, 원자로 용기 밀폐 헤드 스터드를 제거하기 위하여, 도 5에 개략적으로 도시된 특성의 복수의 고리 모양 스터드 텐셔너(139)가 원통형 인클로저(130, 106) 위로 낮아질 수 있도록 되어있다. 복수의 스터드 텐셔너(139)가 헤드 영역의 장치를 제거 및/또는 설치하는데 필요한 시간과 방사선 노출을 상당히 줄여주기 때문에, 이 것은 중요한 특성이다. 이러한 형태의 장치의 예는 독일의 Westfalia Becorit사에 의해 제작된다.

하부 원통형 인클로저(106)에는, 원자로 용기 밀폐 헤드(110) 및 이에 부착된 설비{즉, 요소(106,116,130 등)}를 들어올리고 이를 내려놓는(laydown) 영역으로 운반하기 위해 사용되는 오버헤드 리프팅 고정구(fixture)를 위한 부착 지점 또는 리프팅 러그(lifting lug)(142)가 구비된다.

정상 작동 중, 하부 원통형 인클로저(106)는 또한 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(112) 위로 냉각 공기의 흐름을 안내한다. 이러한 공기 흐름은 이 구조의 베이스 둘레에 형성된 개구(106a)에 의해 용이하게 된다.

요약하면, 본 발명의 장치는 제어봉 또는 제어 요소 구동 메커니즘(CEDMS)(112)을 둘러싸는 원통형 인클로저 구조를 상부 방향으로 연장시켜, 미사일 차폐물(116)의 위로 연장되고 분리되어 있는 동안 케이블(128)이 보관되는 공간을 제공하는 스커트 부분(130)을 형성함으로써 현재 사용되는 장치에 대해서 향상시킨다. 이 원통형 인클로저의 연장부 또는 스커트(130)는 본 발명에 따라, "가동교" 장치의 내부 절반을 형성하는 경첩으로 장착된 구조{즉, 윈도우 트레이(138)}와 조합하여 사용된다. 본 실시예에 있어서, 케이블(128)은 두껍고 무거운 오가닉 케이블 대신에 양호하게 유연한 무기물이 절연된(MI : mineral insulated) 케이블이 된다. 이들 케이블은 직경과 곡률 반경에서 더 작고, 무게도 더 가볍다. 터미널 패널(132)에는 또한, 가동교 장치를 관할하고, 터미널 패널(132) 상의 적절한 연결 측으로 MI 케이블(128)을 안내하는 위치로 선회할 수 있는, 경첩으로 장착된 구조{즉, 윈도우 트레이(140)}가 제공된다.

연료 공급 도중, MI 케이블(128)은 터미널 패널(132)로부터 분리되어, 단부가 윈도우 트레이(138)의 가장자리에 이를 때까지, HACTS 구조의 개방된 공간의 밖에서부터 밀어 넣어지거나 또는 그 내부로부터 당겨진다. 그 후, 두 구조의 윈도우 트레이(138, 140)는 들어올려지며, 압력 용기 헤드를 제 위치에서 유지시키는 스터드의 맞물림이 풀어질 수 있는 위치로 낮아지도록 복수의 스터드 텐셔너를 위한 공간을 허용하는 위치에서 고정된다.

이 개선된 설계에는 몇 가지의 장점이 있다. 가장 중요한 것은 케이블 지지 구조와 함께 전체 리프트 장비가 연료 공급 도중 한 번의 들어올림에 의해 제거될 수 있다는 것이다. 또한 케이블은 터미널 패널에서만 분리된다. 이것은 원자로 상에서 구조를 들어올리거나 내려놓는 것과 함께 케이블의 분리와 재연결을 위해 요구되는 시간을 줄인다.

이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 전체적인 헤드 리프트 장비와 HACTS 설계의 연장으로 게재되었다. 그러나, 본 발명은 이 특정 실시예에만 국한되지 않고, 본 발명의 당업자에게가 온전히 이해될 수 있는 바와 같이, HLRR/HACTS 형태의 장치와 기초 증기 발생기 벽 또는 이와 유사한 것에 부착된 터미널 패널 사이의 케이블을 위한 가동교와 같은 장치를 제공하기 위하여, 경첩으로 고정된 요소가 서로 마주 보는 위치로 선택적으로 회전될 수 있는 임의의 상황에 적용할 수 있다. 본 발명은 수직 방향으로 선회하는 윈도우 트레이에 국한되지 않고, 상기 개시로부터 당업자에게는 명백한 많은 상황에 사용될 수 있다. 브리지 케이블을 개별적으로 들어올리는 것이 요구되지 않는다는 것과, 다수의 스터드 텐셔너 또는 이와 유사한 형태의 장치의 통로를 위한 틈새(clearance)가 이러한 형태의 가동교 장치에 의해 제공될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있다.

Claims

원자로 시스템을 위한 케이블 지지 장치에 있어서,

상기 원자로 시스템의 압력 용기가 설치된 공동부의 벽면(a wall of cavity)에 지지되는 터미널 패널과,

상기 압력 용기의 위에 설치된 원통형 하우징과,

상기 터미널 패널 상에 선회 가능하게 장착된 제 1 케이블 지지 트레이로서, 상기 원통형 하우징 쪽으로 펼쳐지고 상기 터미널 패널과 상기 원통형 하우징 사이의 간격에 걸쳐있는 개방 위치와, 닫혀져 접혀진 위치 사이에서 선회하는, 상기 제 1 케이블 지지 트레이와,

상기 원통형 하우징 상에 선회 가능하게 장착된 제 2 케이블 지지 트레이로서, 상기 터미널 패널과 상기 원통형 하우징 사이의 간격에 걸쳐있도록 상기 터미널 패널 쪽으로 펼쳐진 개방 위치와, 상기 원통형 하우징의 측면과 평평하게 놓이는 닫혀져 접혀진 위치 사이에서 선회하는, 상기 제 2 케이블 지지 트레이와,

상기 원통형 하우징 내에 수용된 다수의 케이블로서, 상기 압력 용기와 결합되고 상기 원통형 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 소정의 장치에 각각의 제 1 단부가 연결된 채로 유지되도록 배치되고, 상기 원통형 하우징으로부터 바깥으로 끌어내어지고, 상기 하우징과 상기 터미널 패널 사이의 지지 장치 기능을 하는 상기 제 1 및 제 2 트레이를 횡단하여 연장되고, 접속 상태가 해제(release) 가능하게 상기 터미널 패널에 접속되도록 배치되는, 상기 다수의 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 시스템을 위한 케이블 지지 장치.
제 1항에 있어서, 상기 원통형 하우징은 상부 및 하부 부분과 이들 사이에 배치된 미사일 차폐물(missile shield)을 포함하고,

상기 하부 부분은 상기 압력 용기의 상단에 결합된 압력 용기 헤드의 위에 작동 가능하게 장착된 제어봉 구동 메커니즘을 밀폐시키고,

상기 상부 부분은 상기 다수의 케이블을 수용하기에 적합하게 되어있는 것을 특징으로 하는 원자로 시스템을 위한 케이블 지지 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 2 케이블 지지 트레이는, 상기 다수의 케이블이 상기 터미널 패널로부터 분리될 때 이들 케이블의 각 제 2 단부를 맞물리도록 하고, 상기 케이블이 상기 원통형 하우징의 내부로 넣어질 수 있는 최대 움직임을 제한하기 위해서 상기 제 2 케이블 지지 트레이의 자유 에지에 가까운 위치에서 상기 제 2 단부를 유지시키기 위한 리미트 수단(limit means)을 상기 제 2 케이블 지지 트레이의 상기 자유 에지에 구비하는 것을 특징으로 하는, 원자로 시스템을 위한 케이블 지지 장치.
원자로 공동부 내에 배치되고 압력 용기 헤드를 갖는 압력 용기를 구비하는 원자로에 연료를 공급하는 방법에 있어서,

상기 원자로가 배치된 상기 원자로 공동부의 벽면에 지지되는 터미널 패널로부터 케이블을 분리하는 단계와,

터미널 패널과 원통-형상의 하우징 상에 각각 선회 가능하게 지지되며 서로를 향해서 펼쳐질 수 있는 제 1 및 제 2 선회 지지 요소 상에서 지지되는 케이블을 상기 하우징의 내부로 집어넣는 단계와,

상기 제 1 및 제 2 선회 지지 요소를, 상기 터미널 패널과 상기 하우징에 각각 평평하게 놓이고 상기 터미널 패널과 상기 하우징 사이의 간격을 개방하는 접혀진 위치로 선회시키는 단계와,

상기 개방된 간격을 통해 상기 원자로의 헤드의 위로 장치를 내리고 상기 압력 용기로부터 상기 압력 용기 헤드의 맞물림을 해제하는 단계와,

상기 압력 용기의 내부를 노출시키기 위해서 리프팅 장치를 사용하여 단일 유닛으로 견고하게 결합된 상기 압력 용기 헤드와 상기 하우징을 들어올리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자로에 연료를 공급하는 방법.
터미널 패널과 하우징 사이에 케이블을 접속시키는 방법에 있어서,

원통-형상의 인클로저(enclosure) 내에 다수의 케이블을 보관하는 단계와,

원자로 압력 용기가 배치된 공동부의 벽에 배치된 터미널 패널 상에 선회 가능하게 지지되는 제 1 케이블 지지 구조를 제 1의 닫혀진 위치로부터 상기 원통-형상의 인클로저 쪽으로 돌출 되는 제 2의 개방 위치로 선회시키는 단계와,

원통형 인클로저 구조 상에 선회 가능하게 지지된 제 2 케이블 지지 구조를 제 1의 닫혀진 위치로부터, 상기 터미널 패널 쪽으로 펼쳐지고 상기 원통형 인클로저에 형성된 개구부를 개방시키는 제 2의 개방 위치로 선회시키는 단계와,

상기 하우징 내에 수용되고 각각의 제 1 단부가 소정의 장치와 접속된 다수의 케이블을 상기 개구부로부터 바깥으로 끌어내고 또한 상기 제 1 및 제 2 케이블 지지 구조를 횡단하여, 상기 케이블의 단부를 상기 터미널 패널에 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터미널 패널과 하우징 사이에 케이블을 접속시키는 방법.
가동교 장치에 있어서,

소정 길이의 케이블이 배치된 하우징 상에 경첩으로 지지된 제 1 선회 지지 요소와,

상기 하우징이 배치된 구조의 벽 부분에 지지된 터미널 패널 상에 경첩으로 지지된 제 2 선회 지지 요소로서, 상기 제 1 및 제 2 선회 지지 요소의 위에서 상기 케이블이 상기 터미널 패널로 안내되도록 하는, 상기 제 2 선회 지지 요소와,

상기 케이블이 상기 터미널 패널로부터 분리되고 상기 하우징 내로 넣어진 후 상기 제 1 및 제 2 선회 지지 요소를 닫혀진 위치로 선회시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가동교 장치.
제 6항에 있어서, 상기 하우징은 원통형이고 상기 제 1 선회 지지 요소에 인접하게 위치된 윈도우 개구(aperture)가 형성되는데, 상기 제 1 선회 지지 요소는 상기 닫혀진 위치에서 상기 윈도우 개구를 닫으며 개방된 위치에서 윈도우 트레이의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 가동교 장치.
원자로 시스템에 있어서,

벽면을 갖는 공동부를 한정하는 수단과,

상기 공동부 내에 배치되고 압력 용기 헤드를 갖는 압력 용기와,

제어봉을 상기 압력 용기 내로 낮추기 위하여 상기 압력 용기 헤드 상에 작동 가능하게 배치된 제어봉 수단과,

상기 제어봉 수단의 주위에 배치되고 상기 압력 용기에 견고하게 결합되는 하부 원통형 인클로저와,

상기 하부 원통형 인클로저 내에 배치되고 이의 상부 단부에 고정되는 미사일 차폐물과,

상기 하부 원통형 인클로저와 상기 미사일 차폐물 중 적어도 하나에 견고하게 결합되는 상부 원통형 인클로저와,

각각의 제 1 단부에서 다수의 상기 제어봉 수단에 작동 가능하게 접속되는 다수의 케이블과,

상기 상부 원통형 하우징과 대향되는 위치에서 상기 공동부의 벽 상에 지지되는 터미널 패널과,

상기 상부 원통형 인클로저에 형성된 개구에 인접하게 상기 상부 원통형 인클로저 상에 지지되는 제 1 선회 요소와,

상기 터미널 패널 또는 상기 공동부의 벽 상에 지지되는 제 2 선회 요소를 포함하는데,

상기 제 1 및 제 2 선회 요소는, 상기 다수의 케이블이 상기 상부 원통형 인클로저로부터 바깥으로 끌어내어져서 상기 터미널 패널에 접속될 때 상기 다수의 케이블을 지지하는 가동교와 같은 케이블 지지 구조를 형성하도록, 서로를 향해서 펼쳐지고 상부 원통형 인클로저와 상기 터미널 패널 사이의 간격을 연결하는 개방 위치로 선회하는 것을 특징으로 하는, 원자로 시스템.