KR102509956B1 - Structure to prevent abnormal fall of control rod of nuclear reactor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정지 집게와 제어봉 구동축에 보조 걸림수단을 구성하여 제어봉 구동축이 슬립되더라도 제어봉 구동축의 추가 슬립을 방지하여 노심으로 제어봉 구동축이 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 한 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조에 관한 것이다.
이를 위해, 복수의 걸림홈이 형성된 제어봉 구동축 및 상기 제어봉 구동축의 낙하 및 이동을 제어하는 정지 집게를 포함하는 제어봉 구동축 구동장치가 제공되고, 상기 제어봉 구동축과 상기 정지 집게에는 정지 집게를 상기 걸림홈에 끼움 결합시킬 수 있게 한 보조 걸림수단이 마련되며, 상기 정지 집게는 상기 걸림홈의 양측에서 걸림홈을 향해 회동할 수 있도록 설치되고, 상기 보조 걸림수단은, 결합돌기와 결합홈으로 제공된 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조를 제공한다.The present invention relates to a structure for preventing an abnormal fall of a control rod in a nuclear reactor, and more particularly, by configuring a stop clamp and an auxiliary locking means on a control rod drive shaft to prevent additional slip of the control rod drive shaft even when the control rod drive shaft slips, thereby preventing the control rod drive shaft from falling abnormally into the core. It relates to a structure for preventing an abnormal fall of a control rod of a nuclear reactor, which is capable of preventing a fall.
To this end, there is provided a control rod drive shaft driving device including a control rod drive shaft having a plurality of locking grooves and stop tongs for controlling dropping and movement of the control rod drive shaft, wherein the control rod drive shaft and the stop tongs have stop tongs attached to the locking grooves. An auxiliary locking means capable of being fitted is provided, and the stop tongs are installed to rotate toward the locking groove on both sides of the locking groove, and the auxiliary locking means is provided as a coupling protrusion and a coupling groove. Provides a structure for preventing an abnormal fall of a control rod of a nuclear reactor.

Description

원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조{Structure to prevent abnormal fall of control rod of nuclear reactor}Structure to prevent abnormal fall of control rod of nuclear reactor}

본 발명은 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제어봉 구동축에 슬립이 발생하더라도 제어봉 구동축의 추가 슬립을 방지하여 제어봉이 노심으로 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 한 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for preventing an abnormal fall of a control rod of a nuclear reactor, and more particularly, to prevent an additional slip of a control rod drive shaft even when a slip occurs in a control rod drive shaft, thereby preventing an abnormal fall of a control rod into a core of a control rod of a nuclear reactor. It is about fall prevention structure.

일반적으로, 원자로는 농축 우라늄으로 제조된 다수의 연료봉을 연소(핵분열) 시켜서 이때 발생하는 열로 증기를 발생시키고, 이 증기로 터어빈을 회전시켜 전기를 생산한다. 이와 같은 핵분열은 시간이 경과함에 따라 점차 가속화되는 특징이 있으며, 지나친 핵분열로 인한 사고, 예를 들어 원자로의 멜트다운(Melt Down)을 방지하기 위해서는 원자로의 핵비등이탈율(Departure from Nucleate Boiling Rate) 및 국부출력밀도(Local Power Density)를 계속적으로 측정하고, 이를 근거로 연료봉의 연소속도를 제어하게 된다. 상기 연료봉의 연소속도를 제어하기 위하여, 붕소(boron)로 제조된 제어봉이 사용되며, 이 제어봉은 집합체의 형태로 연료봉들 사이에 배치되며, 제어봉 구동장치에 의해 수직방향으로 승강 구동된다.In general, a nuclear reactor burns (nuclear fission) a plurality of fuel rods made of enriched uranium, generates steam with heat generated at this time, and rotates a turbine with the steam to produce electricity. Such nuclear fission has a characteristic of gradually accelerating over time, and in order to prevent an accident caused by excessive nuclear fission, for example, a meltdown of a nuclear reactor, the Departure from Nucleate Boiling Rate of a nuclear reactor and local power density are continuously measured, and based on this, the combustion rate of the fuel rod is controlled. In order to control the combustion rate of the fuel rod, a control rod made of boron is used, and the control rod is disposed between the fuel rods in the form of an assembly, and is vertically driven by a control rod driving device.

이러한 제어봉은 핵분열시 생성되는 중성자를 흡수하여 연료봉의 연소를 억제하는 역할을 하며, 제어봉이 노심으로 보다 깊이 하강할수록 연료봉의 연소속도는 더욱 저하되며, 제어봉이 상승하여 노심에서 멀어질수록 연료봉의 연소속도는 보다 증가하게 된다. 상기 제어봉(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 평상시 제어봉 구동장치(20)의 집게(30)에 의해서 미리 정해진 위치에 위치되며, 제어봉 구동장치(20)는 통전(여자) 상태에 있다가, 비상시에는 제어봉 구동장치(20)로의 전류공급이 차단(비여자)되어 집게(30)가 해제되고, 제어봉(10)을 노심(40)의 바닥으로 낙하시킴으로써 핵분열이 더 이상 진행되지 않도록 하여 원자로 운전을 중단시킨다. 이처럼 제어봉(10)은 그 위치에 따라 연료봉의 연소속도를 증감시키기도 하고 경우에 따라서는 원자로의 가동을 중단시키는 역할을 하기 때문에 제어봉(10)의 현재 위치를 정확하게 검출하는 것은 원자로의 적절한 제어 및 사고의 방지를 위해서 극히 중요하다.These control rods absorb neutrons generated during nuclear fission to suppress the combustion of the fuel rods. As the control rods descend deeper into the core, the burning rate of the fuel rods decreases. speed increases further. As shown in FIG. 1, the control rod 10 is normally positioned at a predetermined position by the tongs 30 of the control rod driving device 20, and the control rod driving device 20 is in an energized (excited) state. In case of an emergency, the current supply to the control rod driver 20 is cut off (non-excited), the tongs 30 are released, and the control rod 10 is dropped to the bottom of the core 40 to prevent further nuclear fission from proceeding in the nuclear reactor. stop driving As such, since the control rod 10 increases or decreases the combustion rate of the fuel rod depending on its position and serves to stop the operation of the nuclear reactor in some cases, accurately detecting the current position of the control rod 10 is essential for proper control of the nuclear reactor and accidents. is extremely important for the prevention of

한편 제어봉(10) 다발은 제어봉 구동축(50)과 연결되어 있고 제어봉 구동축(50)에는 정지 집게(31) 및 이동 집게(32)의 작동에 의해 인출/삽입 및 정지가 가능하도록 걸림홈(51)이 형성된다. 도 2는 정지 집게 코일(61)이 여자(勵磁)되어 정지 집게(30)가 제어봉 구동축(50)의 걸림홈(51)에 걸려 제어봉 구동축(50)을 지지하고 있는 상태를 나타낸 것으로써, 인양 코일(62) 및 이동 집게 코일(63)이 여자되어 있지 않더라도 제어봉 구동축(50) 슬립(slip)으로 인한 제어봉 구동축(50) 자유낙하는 발생하지 않는다. Meanwhile, the bundle of control rods 10 is connected to the control rod drive shaft 50, and the control rod drive shaft 50 has a locking groove 51 so that it can be drawn out/inserted and stopped by the operation of the stop tongs 31 and the moving tongs 32. is formed 2 shows a state in which the stop tongs coil 61 is excited and the stop tongs 30 are caught in the locking grooves 51 of the control rod drive shaft 50 to support the control rod drive shaft 50. Even if the lifting coil 62 and the moving tong coil 63 are not excited, the free fall of the control rod drive shaft 50 due to slip of the control rod drive shaft 50 does not occur.

하지만 시간이 지나면서 제어봉 구동축(50)에는, 원자로냉각재계통에서 생성된 부식생성물(C)이 내부의 주요부위 특히, 도 3에 도시된 바와 같이 충격완충장치영역(D)으로 이동 및 침적될 수 있는바, 이는 이동 집게 코일(63) 및 인양 코일(62)이 여자되어 이동 집게(32)가 제어봉 구동축(50)을 수직 방향으로 이동시킬 때, 설계된 정상 거리만큼의 이동을 방해할 수 있다. 따라서, 제어봉 구동축(50)의 비정상적인 승강 이동 때문에, 정지 집게(31)는 제어부 구동축(50)의 걸림홈(51)에 정확하게 대응되지 못하므로, 정지 집게(31)의 불완전 체결이 발생하므로 제어부 구동축(50)은 정지 집게(30)에 구속되지 않고 슬립되면서 도 3에 도시된 바와 같이 불시에 자유낙하되는 일이 발생할 수 있다. 이와 같이, 원자력 발전소 정상 출력운전 중에 제어봉(10) 또는 1개 부그룹의 제어봉이 불시에 낙하하여 원자로 노심(40) 내로 삽입되면, 노심(40) 내의 출력분포가 변하게 되고, 제어봉(10)이 낙하된 부분의 출력손실을 보상하기 위해 노심(40) 내의 다른 지역의 원자로 출력이 상승하게 되어 출력 상승 부분의 핵연료 손상을 초래할 수 있다. 또한, 제어봉(10)의 불시 낙하로 인한 원자로의 출력분포의 변화가 원자로의 안전을 저해할 가능성이 감지되면 원자로보호계통에 의해 나머지 제어봉들의 유지동력도 모두 차단되고 제어봉들은 모두 자유낙하하여 노심에 삽입된다. 모든 제어봉이 노심에 삽입되면 원자로는 안전하게 정지되며 터빈발전기도 더 이상 전력을 생산할 수 없게 된다. 따라서, 원자력 발전소 정상 출력운전 중 시스템 일부의 고장으로 인해 불필요한 제어봉 낙하가 발생하게 되면, 전력생산이 중단되어 커다란 경제적 손실을 초래하는 문제가 있다.However, over time, corrosion products (C) generated in the reactor coolant system may move and deposit on the control rod drive shaft 50 in the main internal parts, especially in the shock absorber area (D) as shown in FIG. As such, when the moving tongs coil 63 and the lifting coil 62 are excited so that the moving tongs 32 move the control rod drive shaft 50 in the vertical direction, movement by a designed normal distance may be hindered. Therefore, due to the abnormal elevation of the control rod driving shaft 50, the stop tongs 31 do not accurately correspond to the locking grooves 51 of the control rod drive shaft 50, so that the stop tongs 31 are incompletely fastened, resulting in an incomplete coupling of the control rod drive shaft. 50 may occur in an accidental free fall as shown in FIG. 3 while slipping without being constrained by the stop tongs 30. In this way, when the control rods 10 or one subgroup of control rods unexpectedly fall and are inserted into the reactor core 40 during normal output operation of the nuclear power plant, the power distribution within the core 40 changes, and the control rods 10 In order to compensate for the power loss of the dropped part, the reactor power of another region within the core 40 is increased, which may cause damage to the nuclear fuel in the power increased part. In addition, when the possibility that the change in the power distribution of the nuclear reactor due to the sudden fall of the control rods 10 impairs the safety of the nuclear reactor is detected, all the holding power of the remaining control rods is cut off by the reactor protection system and all the control rods fall freely to the core. inserted When all the control rods are inserted into the core, the reactor is safely shut down and the turbine generator can no longer produce power. Therefore, when an unnecessary control rod falls due to a failure of a part of a system during normal output operation of a nuclear power plant, there is a problem in that power generation is stopped, resulting in great economic loss.

대한민국 등록특허 제10-0619663호Republic of Korea Patent No. 10-0619663

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제어부 구동축과 정지 집게에 보조 걸림수단을 마련하여, 제어부 구동축과 정지집게의 불완전 체결에 의한 제어부 구동축 불시 낙하시에, 상기 보조 걸림수단을 통해 제어봉 구동축의 연속 낙하를 구속하여 제어봉이 노심으로 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 한 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조를 제공하고자 한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an auxiliary locking means to the control drive shaft and the stop tongs, in case of an unexpected fall of the control drive shaft due to incomplete fastening of the control drive shaft and the stop tongs, An object of the present invention is to provide a control rod abnormal fall prevention structure for a nuclear reactor capable of preventing the control rod from falling into a reactor core by restraining the continuous fall of the control rod driving shaft through the auxiliary locking means.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수의 걸림홈이 형성된 제어봉 구동축 및 상기 제어봉 구동축의 낙하 및 이동을 제어하는 정지 집게를 포함하는 제어봉 구동축 구동장치가 제공되고, 상기 제어봉 구동축과 상기 정지 집게에는 정지 집게를 상기 걸림홈에 끼움 결합시킬 수 있게 한 보조 걸림수단이 마련되며, 상기 정지 집게는 상기 걸림홈의 양측에서 걸림홈을 향해 회동할 수 있도록 설치되고, 상기 보조 걸림수단은, 결합돌기와 결합홈으로 제공된 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a control rod drive shaft driving device including a control rod drive shaft having a plurality of locking grooves and a stop clamp for controlling the drop and movement of the control rod drive shaft, wherein the control rod drive shaft and the stop clamp are provided. An auxiliary locking means is provided to allow the stop tongs to be fitted into the locking groove, and the stop tongs are installed to rotate toward the locking groove on both sides of the locking groove, and the auxiliary locking means includes a coupling protrusion and Provided is a structure for preventing an abnormal fall of a control rod of a nuclear reactor, characterized in that it is provided as a coupling groove.

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이때, 상기 결합돌기는 상기 정지 집게로부터 상방을 향해 돌출 형성되고, 상기 결합홈은 상기 제어봉 구동축의 걸림홈에서 상기 결합돌기를 향해 하방으로 개구된 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the coupling protrusion protrudes upward from the stop tongs, and the coupling groove opens downward toward the coupling protrusion from the locking groove of the control rod driving shaft.

본 발명에 따른 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조는 제어봉 구동축과 정지 집게에 보조 걸림수단을 마련하여, 정지 집게와 제어봉 구동축의 불완전 체결에 따른 제어봉 구동축의 비정상 낙하를 방지할 수 있도록 하였다. 즉, 본 발명은 부식생성물 침적으로 인한 정지 집게의 불완전 체결로 인해, 제어봉 구동축이 슬립되어 낙하되더라도 보조 걸림수단으로 하여금 제어봉 구동축의 추가 슬립 및 연속 슬립을 방지하여 제어봉이 노심으로 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다. 따라서, 본 발명은 제어봉의 불필요한 낙하로 인해 전력생산이 중단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In the structure for preventing the control rod from falling abnormally in a nuclear reactor according to the present invention, an auxiliary locking means is provided between the control rod drive shaft and the stop tong, so that the control rod drive shaft can be prevented from falling due to incomplete coupling between the stop tong and the control rod drive shaft. That is, in the present invention, even if the control rod drive shaft slips and falls due to incomplete fastening of the stop tongs due to deposition of corrosion products, the auxiliary locking means prevents additional slip and continuous slip of the control rod drive shaft to prevent the control rod from falling abnormally into the core. that made it possible Therefore, the present invention has an effect of preventing power generation from being stopped due to an unnecessary drop of the control rod.

도 1은 원자로의 제어봉 구동축 구동장치 및 제어봉을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 제어봉 구동축 구동장치에 제어봉 구동축이 체결되어 정지된 상태를 나타낸 요부 도면이다.
도 3은 종래 기술에 있어서, 충격완충장치영역(D)에 부식생성물이 침적되어 제어봉 구동축과 제어봉 구동축 구동장치가 불완전 체결되어 자유낙하되는 상태를 나타낸 요부 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조를 나타낸 도면으로써, 정지 집게의 불완전 체결에 의해 제어봉 구동축이 낙하되더라도 보조 걸림수단을 통해 제어봉 구동축이 연속 낙하되는 것을 방지하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a control rod drive shaft driving device and control rods of a nuclear reactor.
FIG. 2 is a view illustrating a state in which a control rod drive shaft is engaged with a control rod drive shaft driving device according to the related art and is stopped.
FIG. 3 is a view showing a state in which a control rod drive shaft and a control rod drive shaft driving device are incompletely engaged and free-falling due to corrosion products deposited in the shock absorber region D in the prior art.
4 and 5 are diagrams showing a structure for preventing an abnormal fall of a control rod of a nuclear reactor according to a preferred embodiment of the present invention. Even if the control rod drive shaft is dropped due to incomplete fastening of the stop tongs, the control rod drive shaft is continuously dropped through the auxiliary engaging means. It is a drawing showing that it is prevented.
FIG. 6 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 5 .

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not limited to the usual or dictionary meanings, and the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. Based on this, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

이하, 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조(이하, '제어봉 비정상 낙하방지구조'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a control rod abnormal fall prevention structure (hereinafter referred to as 'control rod abnormal fall prevention structure') according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 attached thereto.

제어봉 비정상 낙하방지구조는 제어봉 구동축과 정지집게간 불완전 체결에 의한 제어봉 구동축의 급작스러운 낙하시 제어봉 구동축의 연속 낙하를 방지하여 제어봉이 노심으로 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.The control rod abnormal fall prevention structure is designed to prevent the control rod from falling into the core by preventing the control rod drive shaft from falling continuously when the control rod drive shaft suddenly falls due to incomplete fastening between the control rod drive shaft and the stopper.

제어봉 비정상 낙하방지구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 제어봉 구동축(100)과, 제어봉 구동축을 이동시키거나 이동을 정지시키는 제어봉 구동축 구동장치(200)와, 보조 걸림수단(300)을 포함한다.As shown in FIG. 4 , the control element abnormal fall prevention structure includes a control element driving shaft 100, a control element driving shaft driving device 200 for moving or stopping the movement of the control element driving shaft, and an auxiliary locking member 300.

제어봉 구동축(100)은 제어봉(10) 다발에 연결되며, 구동장치(200)가 제어봉(10) 다발 승강을 동작시킬 수 있도록 한 구성이다. 제어봉 구동축(100)은 높이 방향으로 복수의 걸림홈(110)을 형성하며, 걸림홈(110)은 등간격으로 형성된다. 이때, 걸림홈(110)은 걸림홈(110)의 상,하 방향으로 형성된 돌부(120)를 통해 형성되는데, 걸림홈(110)을 향한 돌부(120)의 상부와 하부는 경사면(121)을 형성한다. The control rod driving shaft 100 is connected to the control rod 10 bundle, and has a configuration in which the driving device 200 can operate the control rod 10 bundle elevation. The control rod drive shaft 100 forms a plurality of locking grooves 110 in the height direction, and the locking grooves 110 are formed at regular intervals. At this time, the locking groove 110 is formed through the protrusion 120 formed in the upper and lower directions of the locking groove 110. form

제어봉 구동축 구동장치(200)는 제어봉 구동축(100)이 승강되는 승강통로(210)와, 집게(220)와, 집게(220)에 전류를 인가하여 집게 동작을 제어하는 복수의 코일(230)을 포함한다. 승강통로(210)는 제어봉 구동축(100)이 승강되는 경로를 제공하며, 제어봉 구동축(100)의 높이 방향으로 형성된다. 집게(220)는 제어봉 구동축(100)을 상승 또는 하강시키기 위한 이동 집게(221)와, 제어봉 구동축(100)의 현위치를 유지시키기 위한 정지 집게(222)를 포함한다. 이때, 이동 집게(221) 및 정지 집게(222)는 걸림홈(110)에 위치될 수 있도록 제공되며, 집게(220)의 걸림부(223)는 걸림홈(110)의 형태에 대응된다. 즉, 집게(220)의 걸림부(223)도 걸림홈(110)의 경사면(121)에 대응되는 경사면(224)을 형성하는 것이다. 집게(220)는 승강통로(210)에서 제어부 구동축(100)을 향해 회동될 수 있도록 설치된다. 코일(230)은 집게(220)를 회동시키는 역할을 하며, 전류를 인가받아 집게(220)를 회동시킬 수 있도록 설치된다. 즉, 코일(230)의 여자(勵磁) 여부에 따라 집게(220)는 제어부 구동축(100)을 향해 회동하면서 걸림부(223)가 제어부 구동축(100)의 걸림홈(110)에 걸리거나 해제될 수 있도록 제공된 것이다.The control rod drive shaft driving device 200 includes an elevation passage 210 through which the control rod drive shaft 100 moves up and down, tongs 220, and a plurality of coils 230 that control the tong operation by applying current to the tongs 220. include The lifting passage 210 provides a path through which the control element drive shaft 100 is moved up and down, and is formed in the height direction of the control element drive shaft 100 . The tongs 220 include a moving claw 221 for raising or lowering the control rod driving shaft 100 and a stop claw 222 for maintaining the current position of the control rod driving shaft 100 . At this time, the moving tongs 221 and the stopping tongs 222 are provided to be positioned in the catching groove 110, and the catching portion 223 of the tongs 220 corresponds to the shape of the catching groove 110. That is, the engaging portion 223 of the tongs 220 also forms an inclined surface 224 corresponding to the inclined surface 121 of the engaging groove 110. The tongs 220 are installed to rotate toward the control drive shaft 100 in the lift passage 210 . The coil 230 serves to rotate the tongs 220 and is installed to rotate the tongs 220 by receiving current. That is, depending on whether or not the coil 230 is excited, the tongs 220 rotate toward the control drive shaft 100 while the locking portion 223 is caught in the locking groove 110 of the control drive shaft 100 or released. It is provided so that it can be.

보조 걸림수단(300)은 정지 집게(222)와 제어부 구동축(100)이 서로 불완전 체결되더라도 제어부 구동축(100)이 비정상적으로 연속 낙하되는 것을 차단하는 역할을 한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 충격완충장치영역(D)에 침적된 부식생성물(C) 때문에 결과적으로 정지 집게(222)가 걸림홈(110)에 완전히 체결되지 못한 경우에 제어봉 구동축(100)이 슬립되면서 낙하되더라도 도 5에 도시된 바와 같이 보조 걸림수단(300)에 의해 추가로 연속 낙하되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 보조 걸림수단(300)은 정지 집게(222)를 제어부 구동축(100)에 결합하여 구속시킬 수 있도록 한 구성으로써, 결합돌기(310)와 결합홈(320)으로 구성됨이 바람직하다. 결합돌기(310)와 결합홈(320)은 각각 제어봉 구동축(100) 및 정지 집게(222)에 형성된다. 결합돌기(310)와 결합홈(320)의 형성 위치는 한정되지 않지만, 도 4에 도시된 바와 같이 결합돌기(310)는 정지 집게(222)의 걸림부(223)에 형성되고 결합홈(320)은 제어봉 구동축(100)의 경사면(121)마다 형성됨이 바람직하다. 이때, 결합홈(320)은 경사면(121) 중, 상부 경사면에만 형성되어도 무방하다. 결합돌기(310)는 정지 집게(222)의 경사면(224)으로부터 제어봉 구동축(100)의 경사면(121)을 향해 돌출 형성되고, 결합홈(320)은 제어봉 구동축(100)의 경사면(121)에서 하방을 향해 개구된 형태로 형성된다. The auxiliary engaging means 300 serves to prevent the control unit drive shaft 100 from being abnormally continuously dropped even when the stop clamp 222 and the control unit drive shaft 100 are incompletely coupled to each other. That is, as shown in FIG. 4 , when the stop tongs 222 are not completely fastened to the locking groove 110 as a result of the corrosion product C deposited in the shock absorber area D, the control rod drive shaft 100 Even if it falls while slipping, as shown in FIG. 5, it is possible to prevent additional continuous falling by the auxiliary engaging means 300. The auxiliary engaging means 300 is configured to bind and restrain the stop tongs 222 to the control drive shaft 100, and is preferably composed of a coupling protrusion 310 and a coupling groove 320. The coupling protrusion 310 and the coupling groove 320 are formed on the control rod driving shaft 100 and the stop tongs 222, respectively. The formation position of the coupling protrusion 310 and the coupling groove 320 is not limited, but as shown in FIG. 4, the coupling projection 310 is formed on the engaging portion 223 of the stop tongs 222 and the coupling groove 320 ) is preferably formed on each inclined surface 121 of the control rod drive shaft 100. At this time, the coupling groove 320 may be formed only on the upper inclined surface of the inclined surface 121 . The coupling protrusion 310 protrudes from the inclined surface 224 of the stop clamp 222 toward the inclined surface 121 of the control rod drive shaft 100, and the coupling groove 320 is formed on the inclined surface 121 of the control rod drive shaft 100. It is formed in the form of opening toward the lower side.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지를 위한 제어봉 구동축의 낙하방지구조 작용에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the drop prevention structure of the control rod drive shaft for preventing the control rod from falling abnormally in the nuclear reactor configured as described above will be described.

원자로냉각재계통에서 생성된 부식생성물(C)이 내부의 주요 구동부위에 침적된 상태에서, 정지 집게 코일(230)이 여자되었을 때, 정지 집게(222)는 제어봉 구동축(100)과 불완전 체결된 모습을 제공한다. 즉, 부식생성물(C)로 인해 제어봉 구동축(100)이 비정상적 승강 이동을 하고, 정지 집게 코일(230)이 여자되어 정지 집게(222)가 제어봉 구동축(100)의 걸림홈(110)에 체결될 때 완전히 걸려 있는 상태가 아니라, 불완전 체결이 되어 제어봉 구동축(100)의 슬립 현상이 발생하는 것이다. 이와 같이 정지 집게(222)와 제어봉 구동축(100)이 불완전 체결된 경우가 지속되면, 제어봉 구동축(100)의 하중으로 인해 제어봉 구동축(100)이 슬립되면서 도 4에 도시된 바와 같이 정지 집게(222)는 걸림홈(110)으로부터 완전히 벗어나게 된다. In a state where the corrosion product (C) generated in the reactor coolant system is deposited on the main driving part inside, when the stop tong coil 230 is energized, the stop tong 222 is incompletely coupled with the control rod drive shaft 100. to provide. That is, the control rod drive shaft 100 moves upward and downward abnormally due to the corrosion product C, and the stop tong coil 230 is excited so that the stop tong 222 is engaged in the locking groove 110 of the control rod drive shaft 100. The slip phenomenon of the control rod drive shaft 100 occurs due to an incomplete fastening, rather than a completely hooked state. As such, if the case where the stop clamp 222 and the control element drive shaft 100 are incompletely coupled continues, the control element drive shaft 100 slips due to the load of the control element drive shaft 100, and as shown in FIG. 4 , the stop clamp 222 ) is completely out of the locking groove 110.

이때, 제어봉 구동축(100)은 낙하를 하게 되고, 벌어져 있던 정지 집게(222)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상부의 다른 걸림홈(110)에서 오므라지면서 제어봉 구동축(100)의 추가 낙하를 방지한다. 이때, 정지 집게(222)의 결합돌기(310)는 도 6에 도시된 바와 같이, 걸림홈(110)의 결합홈(320)에 걸려 삽입되면서 낙하되는 제어봉 구동축(100)을 더욱 견고하게 지지할 수 있게 된다. 만약, 결합돌기(310)와 결합홈(320)의 구성이 생략된 경우라면, 정지 집게(222)가 걸림홈(110)에 걸리더라도 제어봉 구동축(100)의 하중에 따른 낙하력을 견고하게 지지하지 못하고 제어봉 구동축(100)은 연속으로 슬립되면서 추가 낙하가 발생될 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 보조 걸림수단(300)은 결합돌기(310)가 결합홈(320)에 끼움 결합됨에 따라, 제어봉 구동축(100)이 추가 낙하되는 것을 방지할 수 있다. At this time, the control rod drive shaft 100 falls, and the open stop tongs 222, as shown in FIG. 5 , are closed in another locking groove 110 at the top to prevent the control rod drive shaft 100 from falling further. do. At this time, as shown in FIG. 6 , the coupling protrusion 310 of the stop tongs 222 can more firmly support the control rod driving shaft 100 falling while being caught and inserted into the coupling groove 320 of the locking groove 110. be able to If the configuration of the coupling protrusion 310 and the coupling groove 320 is omitted, even if the stop claw 222 is caught in the locking groove 110, the falling force according to the load of the control rod driving shaft 100 is firmly supported. Otherwise, the control rod drive shaft 100 may continuously slip while additionally falling. That is, the auxiliary engaging means 300 of the present invention can prevent the control rod drive shaft 100 from being additionally dropped as the coupling protrusion 310 is fitted into the coupling groove 320 .

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조는 정지 집게(222)와 제어봉 구동축(100)에 보조 걸림수단(300)을 구성하여, 제어봉 구동축(100)의 연속 슬립이 발생하지 않도록 하였다. 즉, 본 발명은 부식생성물(C)로 인해 제어봉 구동축(100)이 슬립되더라도 보조 걸림수단(300)이 제어봉 구동축(100)의 추가 슬립을 방지하여 제어봉 구동축(100)이 노심으로 비정상 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.As described above, in the structure for preventing abnormal fall of control rods of a nuclear reactor according to the present invention, continuous slip of the control rod driving shaft 100 is prevented by configuring the stop tongs 222 and the auxiliary engaging means 300 on the control rod driving shaft 100. made sure not to That is, in the present invention, even if the control rod drive shaft 100 slips due to the corrosion product C, the auxiliary locking means 300 prevents the control rod drive shaft 100 from slipping further, thereby preventing the control rod drive shaft 100 from falling abnormally into the core. that was done to prevent it.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and these changes and modifications belong to the appended claims.

100 : 제어봉 구동축 110 : 걸림홈
120 : 돌부 121 : 경사면
200 : 제어봉 구동축 구동장치 210 : 승강통로
220 : 집게 221 : 이동 집게
222 : 정지 집게 223 : 걸림부
224 : 경사면 300 : 보조 걸림수단
310 : 결합돌기 320 : 결합홈
C :부식생성물 D : 충격완충장치영역100: control rod drive shaft 110: locking groove
120: stone part 121: slope
200: control rod drive shaft drive device 210: lift passage
220: tongs 221: moving tongs
222: stop tongs 223: hanging part
224: inclined surface 300: auxiliary engaging means
310: coupling protrusion 320: coupling groove
C: corrosion products D: shock absorber area

Claims (3)

복수의 걸림홈이 형성된 제어봉 구동축 및 상기 제어봉 구동축의 낙하 및 이동을 제어하는 정지 집게를 포함하는 제어봉 구동축 구동장치가 제공되고,
상기 제어봉 구동축과 상기 정지 집게에는 정지 집게를 상기 걸림홈에 끼움 결합시킬 수 있게 한 보조 걸림수단이 마련되며,
상기 정지 집게는 상기 걸림홈의 양측에서 걸림홈을 향해 회동할 수 있도록 설치되고,
상기 보조 걸림수단은,
결합돌기와 결합홈으로 제공된 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조.A control rod drive shaft driving device including a control rod drive shaft having a plurality of locking grooves and a stopper for controlling drop and movement of the control rod drive shaft is provided,
The control rod drive shaft and the stop tongs are provided with auxiliary locking means for fitting the stop tongs into the locking grooves,
The stop tongs are installed to rotate toward the locking groove on both sides of the locking groove,
The auxiliary locking means,
Control rod abnormal fall prevention structure of a nuclear reactor, characterized in that provided with coupling protrusions and coupling grooves. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 결합돌기는 상기 정지 집게로부터 상방을 향해 돌출 형성되고, 상기 결합홈은 상기 제어봉 구동축의 걸림홈에서 상기 결합돌기를 향해 하방으로 개구된 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 비정상 낙하 방지구조.According to claim 1,
The control rod abnormal fall prevention structure of a nuclear reactor, characterized in that the coupling protrusion protrudes upward from the stop tongs, and the coupling groove opens downward from the locking groove of the control rod drive shaft toward the coupling protrusion.
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