KR102573834B1 - 제어봉 위치 표시기 - Google Patents

Abstract

로드 위치 표시 시스템은 원자로 코어로부터 회수되고 원자로 코어로 삽입되도록 구성된 제어봉에 작동 가능하게 결합되어 있는 구동 로드를 포함한다. 복수의 센싱 장치들은 구동 로드의 경로를 따라서 배치되고, 구동 로드의 단부는 원자로 코어에 대한 제어봉의 움직임에 응답하여 센싱 장치들중 하나 이상을 통과하거나 또는 그것을 지나간다. 센싱 장치들은 복수의 그룹으로 구성되고, 각각의 그룹은 전기적으로 함께 결합된 2 개 이상의 센싱 장치들을 포함한다. 로드 위치 표시 시스템은 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 전기적으로 결합된 제어봉 모니터 장치를 더 포함한다.

Description

제어봉 위치 표시기

본 발명은 에너지성에 의해 부여된 Contract No. DE-NE0000633 하에서의 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 권리를 가진다.

본 발명은 전체적으로 핵원자로를 위한 제어봉 위치 표시기와 관련된 시스템, 장치, 구조체 및 방법에 관한 것이다.

여러 유형의 가압수 원자로(pressurized water reactors, PWR) 및 비등수 원자로(boiling water reactors, BWR)에서, 원자로 코어는 높이가 수 미터인 다수의 연료봉을 포함할 수 있다. 원자로 코어는 원자로 용기 안에 포함된 물에 의해 둘러싸일 수 있다. 또한, 원자로는 하나 이상의 제어봉 구동 메커니즘(control rod drive mechanism, CRDM) 조립체들을 포함할 수 있으며, 이것은 원자로의 전체적인 전력 레벨을 제어하도록 원자로 코어로부터 회수되고 원자로 코어 안으로 삽입될 수 있는 다수의 제어봉 조립체들을 구비한다.

CRDM 조립체는 제어봉 조립체들을 상승 및 하강시키도록 작동할 수 있는 다수의 마그네틱 코일들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 마그네틱 코일들은 점증적인 단계들에서 원자로 코어의 밖으로 제어봉 조립체들을 움직이도록 사용될 수 있다. 많은 CRDM 조립체들은, 전력의 손실이 제어봉 조립체들을 원자로 코어 안으로 자동 방출시키는 자기 코일들을 초래하도록 설계되며, 이것은 원자로 트립(reactor trip) 또는 원자로 스크램(reactor scram)으로 지칭된다.

CRDM 조립체는 제어봉의 움직임 방향을 따라서 정렬된 센싱 코일들을 추가적으로 포함할 수 있으며, 이것은 작동되었을 때 제어봉이 움직임에 따라서 센싱 코일들의 중심을 통하여 지날 수 있다. 공지된 CRDM 조립체들에서, 센싱 코일들은 제어봉 위치 표시기(RPI) 조립체와 관련될 수 있다. RPI 조립체는 여러가지 센싱 코일들을 포함할 수 있다. 각각의 센싱 코일은 2 개의 터미널들을 포함할 수 있거나 또는 2 개의 터미널들과 관련될 수 있다. 78 개의 센싱 코일들을 구비하는 RPI 조립체의 예에서, 제어봉들 각각과 관련된 156 개의 터미널들 및/또는 156 개의 와이어들이 있을 수 있다. 더욱이 CRDM 조립체는 여러 다스(dozen)의 제어봉들과 관련될 수 있으며, 이것은 RPI 조립체에서 와이어들의 전체 개수를 배증시키는 효과를 마찬가지로 가진다.

일부 공지된 RPI 조립체들은 원자로 용기를 하우징하는 격납 구조체 안에 위치될 수 있다. RPI 조립체와 관련된 와이어들은 원자로 용기의 상부에 부착되거나 또는 그에 인접한 일 단부 및, 정보를 외부 프로세싱 장치 및/또는 모니터로 송신하도록 격납 구조체를 통해 지나가는 다른 단부를 가질 수 있다. 격납 구조체를 통한 다수의 침투부(penetration)는 따라서 RPI 조립체의 다수의 와이어들과 관련될 수 있다.

또한, 공지된 RPI 조립체들은 2 개의 분리된 전력 공급부들을 포함할 수 있거나 또는 그것과 관련될 수 있다. 전력 공급부들 각각은 센싱 코일들중 절반에 대하여 전압을 공급하도록 구성될 수 있다. 만약 전력 공급부들중 하나가 차단되거나 또는 작동 불가능하게 된다면, 2 개의 전력 공급부들의 사용은 센싱 코일들이 낮은 리솔루션(lower resolution)에서 계속 작동할 수 있도록 구성될 수 있다.

일부 RPI 조립체들은 2 중의 공통적인 버스 전력 공급부를 이용할 수 있다. 2 중의 공통 버스 전력 공급부에 대응하는 센싱 코일들 각각은 버스에 연결된 2 개의 대응하는 종단부(termination)들중 하나를 가질 수 있다. 다른 종단부는 프로세싱을 위하여 격납 구조체의 밖으로 분리되게 이어질 수 있다. 비록 격납 구조체를 통하여 지나가는 종단부들의 개수가 2 개의 전력 공급부들과 관련된 RPI 조립체들에 비교하여 대략 절반 만큼일 수 있을지라도, 78 개의 센싱 코일들을 가지는, 위에 제공된 예시적인 RPI 조립체에 대하여 격납 구조체를 통과할 필요가 있는 78 개 이상의 와이어들이 여전히 있을 수 있다.

따라서, 공지된 RPI 조립체들과 관련된 다수의 와이어들은, 격납 구조체를 통하여 와이어들을 통과시킬 필요가 있는 침투부들의 개수 및/또는 크기 때문에, 밀봉된 격납 구조체를 유지하는데 상당한 문제를 발생시킨다. 따라서, 다수의 와이어들은, 제조, 설치, 유지 관리, 작동 및/또는 원자로 모듈의 폐로(decommissioning) 동안에, 와이어들에 라벨을 붙이거나, 연결하거나, 분리하거나, 경로를 정하거나 또는 취급하는데 현저한 복잡성과 대응하는 시간의 기간을 야기한다.

본 출원은 상기 문제들 및 다른 문제들을 해소시킨다.

로드 위치 표시 시스템이 여기에 개시되는데, 이것은 원자로 코어 안으로 삽입되거나 원자로 코어로부터 회수되도록 구성된 제어봉에 작동 가능하게 결합된 구동 로드를 포함한다. 다수의 센싱 장치들이 구동 로드의 경로를 따라서 선형으로 배치될 수 있으며, 구동 로드의 단부는 원자로 코어와 관련하여 제어봉의 움직임에 응답하여 하나 이상의 센싱 장치들을 통과하거나 또는 그것을 지나가도록 구성될 수 있다. 센싱 장치들은 복수개의 그룹들로 구성될 수 있고, 각각의 그룹은 함께 전기적으로 결합된 2 개 이상의 센싱 장치들을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 2 개 이상의 센싱 장치(sensing device)들이 함께 직렬로 전기적으로 결합된다. 로드 위치 표시 시스템은 분리된 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 전기적으로 결합된 제어봉 모니터 장치를 더 포함할 수 있다.

제어봉의 위치를 판단하는 방법이 여기에 개시되는데, 이것은 원자로 코어에 대하여 제어봉을 움직이는 단계를 포함한다. 제어봉은 제어봉 구동 메커니즘의 구동 로드에 작동될 수 있게 결합될 수 있고, 구동 로드는 제어봉의 회수에 응답하여 로드 위치 표시(RPI) 장치와 관련된 다수의 센싱 장치들에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다. 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화는, 제 1 센싱 장치에 인접하게 위치된 구동 로드의 단부에 적어도 부분적으로 기초하여 검출될 수 있다. 제 1 센싱 장치는 함께 전기적으로 결합된 센싱 장치들의 제 1 그룹과 관련될 수 있다.

방법은 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성 변화와 관련된 제 1 신호를 RPI 장치에서 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 제 2 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화는 제 2 센싱 장치에 인접하게 위치된 구동 로드의 단부에 적어도 부분적으로 기초하여 검출될 수 있다. 제 2 센싱 장치는 전기적으로 함께 결합된 센싱 장치들의 제 2 그룹과 관련될 수 있다. 일부 예에서, 센싱 장치의 제 1 그룹 및 센싱 장치들의 제 2 세트중 하나 또는 양쪽 모두는 함께 직렬로 분리되게 결합될 수 있다. RPI 장치는 제 2 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화와 관련된 제 2 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 제 1 신호는 다수의 센싱 장치들에 대한 구동 로드의 위치를 판단하도록 제 2 신호와 비교될 수 있다.

핵원자로에서 제어봉의 위치를 판단하기 위한 방법을 수행하기 위한 장치도 여기에 개시된다.

도 1 은 일체형 원자로 압력 용기를 포함하는 예시적인 시스템의 단면도를 도시한다.
도 2 는 원자로 모듈 및 예시적인 제어봉 구동 메커니즘 조립체의 상부 단면도를 도시한다.
도 3a 는 예시적인 원자로 압력 용기 및 제어봉 구동 메커니즘 조립체들을 도시한다.
도 3b 는 도 3a 의 부분적으로 분해된 예시적인 원자로 압력 용기를 도시한다.
도 4 는 예시적인 제어봉 구동 메커니즘 조립체를 도시한다.
도 5 는 제어봉 구동 분리 시스템을 포함하는 예시적인 제어봉 구동 메커니즘 조립체의 단면도를 도시한다.
도 6 은 예시적인 로드 위치 표시 시스템을 도시한다.
도 7 은 2 중의 공통 버스 전력 공급부를 가진 예시적인 로드 위치 표시 시스템에 대한 단순화된 개략적 도면을 도시한다.
도 8 은 복수개의 그룹을 이룬 코일 구성을 가진 예시적인 로드 위치 표시 시스템에 대한 블록 다이아그램을 도시한다.
도 9 는 예시적인 로드 위치 표시 시스템을 도시한다.
도 10 은 다른 예시적인 로드 위치 표시 시스템을 도시한다.
도 11 은 예시적인 로드 위치 표시 시스템에 대한 단순화된 개략적인 도면을 도시한다.
도 12 는 다른 로드 위치 표시 모니터 장치에 대한 단순화된 개략적인 도면을 도시한다.
도 13 은 제어봉 위치를 나타내기 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.

도 1 은 원자로 압력 용기(52)를 포함하는 예시적인 원자로 모듈(40)의 단면도를 도시한다. 원자로 압력 용기(52)는 원자로 압력 용기(52)의 하부 헤드(55)에 인접하게 위치된 원자로 코어(6)를 수용할 수 있다. 라이저 섹션(riser section, 24)은 원자로 코어(6) 위에 위치한다. 냉각제는 원자로 코어(6)를 지나서 순환하여 고온 냉각제(TH)가 되고 이후에 라이저 섹션(24)을 통해 위로 계속되어 그곳에서 냉각제는 원환부(annulus)로 아래로 지향되고 열 교환기에 의해 냉각됨으로써 저온 냉각제(TC)가 된다. 다수의 구동 샤프트(20)들에 작동되게 결합된 제어봉 구동 메커니즘(CRDM, 10)은 원자로 코어(6)에 위치된 복수의 제어봉 구동 조립체들과 인터페이스되도록 구성될 수 있다.

원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)는 (냉각제 유동(26)으로서 도시된) 냉각제를 원자로 압력 용기(52)의 하부 헤드(55)를 향하여 지향시키도록 구성될 수 있다. 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)의 표면은 라이저 섹션(24)을 나가는 냉각제와 직접 접촉할 수 있어서 냉각제를 편향시킬 수 있다. 일부 예에서, 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)는 스테인리스 스틸 또는 다른 재료로 만들어질 수 있고 그리고/또는 타원 형상 표면으로 형성될 수 있다.

원자로 압력 용기(52)의 하부 헤드(55)는 타원형, 돔(dome) 형, 오목형 또는 반구형 부분(55A)을 포함할 수 있다. 타원형 부분(55A)은 냉각제(냉각제 유동(28)으로서 표시됨)를 원자로 코어(6)를 향하여 지향시키도록 구성될 수 있다. 타원형 부분(55A)은 유량을 증가시킬 수 있고 원자로 코어(6)를 통한 냉각제의 자연스러운 순환을 증진시킬 수 있다.

원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)는 원자로 압력 용기(52)의 상부 헤드(56)에 위치된 가압기 영역(pressurizer region, 15)과 라이저 섹션(24)의 상부 사이에 위치되는 것으로 도시되어 있다. 가압기 영역(15)은 상부 헤드(56) 안에, 증기 돔(stream dome)을 유지하거나 또는 압력을 제어하도록 구성된 스프레이 노즐들 및 하나 이상의 히터(heater)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45) 아래에 위치된 냉각제는 온도 TSUB 에서 상대적으로 서브 냉각(sub-cooled)되는 냉각제를 포함할 수 있는 반면에, 원자로 압력 용기(52)의 상부 헤드(56)에 있는 가압기 영역(15)내 냉각제는 온도 TSAT 에서 실질적으로 포화된 냉각제를 포함할 수 있다. 냉각제의 유체 레벨은 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)의 위에 있고 가압기 영역(15) 안에 있는 것으로 도시되어 있음으로써, 원자로 압력 용기(52)와 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45) 사이의 전체 체적은 시스템(40)의 정상 작동중에 냉각제로 채워질 수 있다.

하부 라이저(22)는 하나 이상의 제어봉 안내 튜브(control rod guide tube) 또는 기구 구조를 지지할 수 있다. 하나 이상의 제어봉 안내 튜브 또는 기구 구조는 라이저 섹션(24)에 부착될 수 있고, 원자로 코어(6) 안으로 삽입되거나 또는 그로부터 제거되는 제어봉 조립체들을 안내하는 역할을 하거나, 원자로 압력 용기(52) 내부에 위치된 기구 장치들을 위한 지지를 제공하는 역할을 한다. 일부 예에서, 원자로 코어(6)에 대한 제어봉 조립체들의 위치를 제어하기 위하여, 제어봉 구동 샤프트들은 원자로 압력 용기 격벽 플레이트(45)를 통하여 그리고 라이저 섹션(24)을 통하여 지나갈 수 있다.

원자로 압력 용기(52)는 플랜지를 포함할 수 있으며, 상기 플랜지에 의하여 하부 헤드(55)는 원자로 압력 용기(52)의 용기 동체(60)에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 일부 예에서, 재급유(refueling) 작용이 이루어지는 동안과 같이, 하부 헤드(55)가 용기 동체(60)로부터 분리되어 있을 때, 라이저 섹션(24), 격벽 플레이트(45) 및 다른 내장물(internals)은 용기 동체(60) 안에 유지될 수 있는 반면에, 원자로 코어(6)는 하부 헤드(55) 안에 유지될 수 있다. 추가적으로, 용기 동체(60)는 격납 용기(70) 안에 하우징될 수 있다.

도 2 는 원자로 모듈(200) 및 예시적인 제어봉 구동 메커니즘(control rod drive mechanism, CRDM) 조립체(225)의 상부 단면도를 도시한다. 원자로 모듈(200)은 CDRM 조립체(225)의 적어도 일부를 하우징하는 상부 격납 용기(250)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 구동 샤프트 하우징(240)들이 상부 격납 용기(250) 안에 위치될 수 있다. 추가적으로, CRDM 조립체(225)와 관련된 복수개의 구동 샤프트(275)들은 주 격납 용기(220) 안에 하우징된 원자로 압력 용기(210) 안에 위치될 수 있다. 구동 샤프트 하우징(240)은 원자로 모듈(200)의 작동중에 구동 샤프트(275)들의 적어도 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, CRDM 조립체(225)의 실질적으로 모두가 주 격납 용기(220) 안에 하우징될 수 있다.

상부 격납 용기(250)는 주 격납 용기(220)에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 상부 격납 용기(250)를 제거함으로써, 원자로 모듈(200)의 전체 크기 및/또는 체적이 감소될 수 있으며, 이것은 정점의 격납 압력(peak containment pressure) 및/또는 물 레벨에 영향을 미칠 수 있다. 원자로 모듈(200)의 전체 높이를 감소시키는 것에 더하여, 주 격납 용기(220)로부터 상부 격납 용기(250)를 제거하는 것은 원자로 모듈(200)의 중량 및 선적 높이(shipping height)를 더 감소시킬 수 있다. 일부 예시적인 원자로 모듈에서, 원자로 모듈(200)의 전체적인 높이가 감소되는 각각의 피트(feet)에 대하여 수톤의 중량이 감소될 수 있다.

원자로 압력 용기(210) 및/또는 주 격납 용기(220)는 하나 이상의 강철 격납 용기들을 포함할 수 있다. 더욱이, 주 격납 용기(220)는 하나 이상의 플랜지들을 포함할 수 있고, 상기 플랜지는 도 1 의 플랜지(80)와 유사하며, 그에 의하여 예를 들어 재급유 작용 동안에, 주 격납 용기(220)의 저부 헤드 또는 상부 헤드는 격납 용기 동체로부터 제거될 수 있다.

재급유 동안에, 원자로 모듈(200)은 작동 베이(operating bay)로부터 재급유 베이(refueling bay)로 위치 이동될 수 있으며, 일련의 분해 단계들이 원자로 모듈(200)상에 수행될 수 있다. 작동 베이는 재급유 베이에 물로 연결됨으로써, 원자로 모듈(200)은 물 아래에서 이송된다. CRDM 조립체(225) 및/또는 원자로 압력 용기(210)에 대한 접근을 얻기 위하여, 주 격납 용기(220)가 분해될 수 있으며, 예를 들어, 상부 또는 저부 헤드가 격납 용기 동체로부터 분리될 수 있다. 이러한 재급유 단계에서, 원자로 압력 용기(210)는 재급유 베이에서 둘러싸는 물에 완전히 밀봉되어 유지될 수 있다. 일부 예에서, 복수개의 구동 샤프트 하우징(240)들과 같은, CRDM 조립체(225)의 상부 부분은 물 위에 위치되어 건조한 환경에서 CRDM 조립체(225)에 대한 접근을 용이하게 할 수 있다. 다른 예에서, 전체 CRDM 조립체(225)는 재급유 베이에서 물의 풀(pool) 안에 잠길 수 있다.

CRDM 조립체(225)는 장착 구조체(230)에 의하여 원자로 압력 용기(210)의 상부 헤드에 장착될 수 있다. 장착 구조체(230)는 주 격납 용기(220)가 재급유 작용중에 부분적으로 또는 완전하게 분해되었을 때 CRDM 조립체(225)를 지지하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, CRDM 조립체(225)는 원자로 압력 용기(210) 안의 구동 샤프트(275)들의 위치를 지지 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다.

원자로 압력 용기(210)는 원자로 압력 용기(52)에 유사한 실질적으로 캡슐 형상의 용기를 포함할 수 있다 (도 1). 일부 예에서, 원자로 압력 용기(210)는 높이가 대략 20 미터일 수 있다. 구동 샤프트(275)들은, 원자로 압력 용기(210)의 상부 헤드에 위치하는 CRDM 조립체(225)로부터 원자로 압력 용기(210)의 하부 헤드로 연장될 수 있어서, 이들은 원자로 코어 안으로 삽입되는 제어봉 조립체들에 연결될 수 있다. 원자로 압력 용기(210)의 상부 헤드로부터, 원자로 코어(6)와 같은 원자로 코어로의 거리는, 원자로 압력 용기(210)의 전체 높이보다 작지만, 구동 샤프트(275)들의 길이가 대략 20 미터가 되는 결과를 가져올 수 있고, 일부 예에서, 원자로 압력 용기(210)의 높이보다 다소 작아지는 결과를 가져올 수 있다.

주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)는 침투부(280)와 같은 하나 이상의 침투부를 구비할 수 있다. 하나 이상의 침투부들은 기구의 케이블 또는 와이어들이 격납 벽을 통과하는 관통 구멍들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 격납 용기의 내부에 위치되는 로드 위치 지시 시스템(rod position indicator system)을 위한 배선과 같은, CRD 조립체(225)와 관련된 와이어는 침투부들을 통과할 수 있어서 격납 용기의 외측에 위치된 모니터 또는 프로세서에 CRD 조립체(225)를 작동 가능하게 결합시킨다. 침투부들은 환경에 대하여 밀봉될 수 있어서, 격납 용기의 외측에 위치된 물이나 공기가 침투들을 통하여 격납 용기 안으로 진입하는 것은 허용되지 않는다. 일부 예에서, 침투부(28)는 격납 용기에 밀봉된 원형 플레이트로서 구성된 와이어 커넥터와 관련될 수 있으며, 이것은 복수개의 와이어들의 경로를 정하는데 이용될 수 있다.

도 3a 는 예시적인 원자로 압력 용기(300) 및 CRDM 조립체(325)의 단면도를 도시한다. CRDM 조립체(325)는 원자로 압력 용기(300)의 상부 헤드(320)에 장착될 수 있고 복수개의 구동 샤프트(375)들을 지지하도록 구성될 수 있는데, 구동 샤프트들은 원자로 압력 용기(300)의 용기 동체(310)의 길이를 통하여 원자로 압력 용기(300)의 하부 헤드 안에 위치된 원자로 코어(360)를 향하여 연장된다. 일부 예에서, 하부 헤드(315)는 복수개의 볼트들과 같은 것으로 플랜지(390)에서 용기 동체(310)에 제거 가능하게 부착될 수 있다.

다수의 연료봉을 하우징하는 것에 추가하여, 원자로 코어(360)는 복수개의 제어봉 조립체(365)들을 수용하도록 구성될 수 있으며, 제어봉 조립체들은 원자로 코어(360)의 파워 출력을 제어하도록 연료봉들 사이에 움직일 수 있게 삽입될 수 있다. 원자로 코어(360)가 파워를 발생시킬 때, 구동 샤프트(375)들의 하부 단부(370)들은 제어봉 조립체(365)들에 연결될 수 있다. 또한, CRDM 조립체(325)는 구동 샤프트(375)들을 원자로 압력 용기(300) 내에서 위 또는 아래로 움직임으로써 원자로 코어(360) 안에서 제어봉 조립체(365)들의 위치를 제어하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제어봉 조립체(365)들이 원자로 코어(360)로부터 제거되는 때, 구동 샤프트(375)들의 상부 단부(380)들은 원자로 압력 용기(300)의 상부 헤드(320) 위에 위치된 CRDM 하우징(340) 안에 하우징될 수 있다. 일부 예에서, CRDM 하우징(340)은 구동 샤프트(375)들의 상부 단부(380)들을 하우징하도록 구성된 단일의 격납 구조를 포함할 수 있다. 다른 예에서, CRDM 하우징(340)은 구동 샤프트(375)들 각각을 위한 개별의 하우징들을 포함할 수 있다.

구동 샤프트(375)들의 하부 단부(370)들은 제어봉 조립체(365)들로부터 연결해제된 것으로 도시되며, 그에 의하여 원자로 코어(365)의 재급유 작동과 연관될 수 있다. 재급유 작동의 초기 단계 동안, 구동 샤프트(365)들이 제어봉 조립체(365)들로부터 연결 해제되는 동안 하부 헤드(315)는 용기 동체(310)에 부착되어 유지될 수 있다. 원자로 압력 용기(310)는 주위 환경에 완전하게 밀봉되어 유지될 수 있으며, 이는 일부 예에서 재급유 작동의 초기 단계 동안 원자로 압력 용기(310)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 물의 풀(pool)을 포함할 수 있다.

CRDM 조립체(325)는 원격의 연결 분리 메커니즘을 포함할 수 있으며, 그에 의하여 원자로 압력 용기(300)를 개방하거나 또는 다르게 분해하지 않으면서 구동 샤프트(375)들이 제어봉 조립체(365)들로부터 연결 해제될 수 있다. 일부 예에서, 원자로 압력 용기(300)는 밀봉된 격납 영역(305)을 형성할 수 있으며, 이것은 원자로 코어(360), 제어봉 조립체(365) 및, 구동 샤프트(375)들의 하부 단부(370)들을 둘러싼다. 구동 샤프트(375)들을 원격 연결 해제시킴으로써, 구동 샤프트(375)들이 적어도 부분적으로 CRDM 하우징(340) 안으로 회수될 때, 제어봉 조립체(365)들은 원자로 코어(360) 안에 유지될 수 있다.

도 3b 는 부분적으로 분해된 도 3a 의 예시적인 원자로 압력 용기(300)를 도시한다. 재급유 작동 동안에, 하부 헤드(315)는 원자로 압력 용기(300)의 용기 동체(310)로부터 분리될 수 있다. 일부 예에서, 하부 헤드(315)는 재급유 스테이션에 정지 상태로 유지될 수 있는 반면에, 용기 동체(310)는 크레인에 의해 위로 들리워져서 하부 헤드(315)로부터 멀리 움직임으로써 원자로 코어(360)로의 접근을 용이하게 한다.

구동 샤프트(375)들은 수축 위치 또는 회수 위치에서 도시되어 있으며, 따라서 하부 단부(370)들은 용기 동체(310) 및/또는 CRDM 하우징(340) 안에 완전하게 유지될 수 있다. 예를 들어, CRDM 조립체(325)는 하부 헤드(315)의 상부 플랜지(392)와 함께 용기 동체(394)를 장착하도록 이용된 하부 플랜지(394) 위로 구동 샤프트(375)들의 하부 단부(370)들을 상승시키도록 구성될 수 있다. 구동 샤프트(375)들의 하부 단부(370)들을 용기 동체(310) 안으로 회수하는 것은 재급유 작동 동안에 하부 플랜지(394)와 상부 플랜지(392) 사이에 추가적인 간극을 제공할 수 있으며, 용기 동체(310)의 이송 및/또는 저장 동안에 구동 샤프트(375)들이 외부 물체와 접촉하는 것을 방지하거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 구동 샤프트(375)들의 상부 단부(380)들은 구동 샤프트(375)들이 수축 위치 또는 회수 위치에 있을 때 CRDM 하우징(340) 에 의해 유사하게 하우징될 수 있고 그리고/또는 보호될 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 제어봉 조립체(365)들은 재급유 작동의 일부 또는 전부의 기간 동안에 원자로 코어(360) 안에 완전히 삽입되어 유지될 수 있다. 일부 예에서, 제어봉 조립체(365)들을 원자로 코어(360) 안에 삽입되어 유지하는 것은 원자력 규제 및/또는 안전상의 고려에 의하여 지배될 수 있다.

도 4 는 예시적인 제어봉 구동 메커니즘(CRDM) 조립체(400)의 블록 다이아그램을 도시한다. CRDM 조립체(400)는 구동 샤프트(475)를 올리고 내리도록 구성된 구동 메커니즘(410)을 포함할 수 있다. 구동 샤프트(475)는 점선으로 도시되어, 원자로 코어 안에 포함된 제어봉 조립체들과 구동 메커니즘(410) 사이의 거리(예를 들어, 수 피트내지 20 피트 또는 그 이상의 미터)에 따라서 상대적인 길이가 변화될 수 있음을 나타낸다. 구동 샤프트(475)의 하부 단부는 결합 메커니즘(425)을 포함할 수 있다. 결합 메커니즘(425)은 구동 샤프트(475)를 제어봉 조립체의 상부에 제거 가능하게 결합하도록 구성된다.

더욱이, CRDM 조립체(400)는 압력 하우징(420), 걸쇠 조립체(latch assembly, 430), 구동 샤프트 하우징(440) 및 로드 위치 표시(rod position indication, RPI) 시스템(450)을 포함할 수 있다. CRDM 조립체(400)는 원자로 압력 용기에 장착될 수 있다. 압력 하우징(420)은 원자로 압력 용기를 통한 침투 지점에서 구동 샤프트(475) 둘레에 압력 경계를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 압력 하우징(420)은 상부 헤드(320)(도 3)와 같은 원자로 압력 용기의 상부 헤드 안으로 삽입될 수 있고, 그리고/또는 그에 용접될 수 있다. 구동 샤프트 하우징(440)은 그것이 원자로 코어로부터 상승될 때 구동 샤프트(475)의 상부 단부를 하우징하도록 구성될 수 있다. 또한, RPI 시스템(450)은 구동 샤프트(475)가 원자로 코어로부터 제거되거나 그 안으로 삽입될 때 구동 샤프트의 위치를 판단하도록 구성될 수 있다.

도 5 는 제어봉 구동 분리 시스템(control rod drive disconnect system)을 포함하는 예시적인 CRDM 조립체(500)를 도시한다. 구동 메커니즘(510)은 걸쇠 조립체(530)를 통하여, 그리고/또는 압력 하우징(520)을 통하여 구동 샤프트(525)를 올리고 내리도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 걸쇠 조립체(530)는 압력 하우징(520) 안에 포함될 수 있다.

걸쇠 조립체(530)는, 제 1 마그네틱 코일 조립체(511), 제 2 마그네틱 코일 조립체(512) 및 제 3 마그네틱 코일 조립체(513)와 같은, 다수의 전자기 코일 구성체들과 상호 작용하도록 구성된 마그네틱 플런저(magnetic plunger) 및/또는 복수개의 걸쇠(latches)를 포함할 수 있다. 다수의 마그네틱 코일 조립체(511,512,513)들중 하나 이상에 전기를 공급하거나 또는 다르게 작동시킴으로써, 걸쇠 조립체(530)는 구동 샤프트(575)의 위치를 점증적으로 또는 연속적으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 자기 코일 조립체(511,512,513)들중 하나 이상은 정지 상태 파지 코일(stationary gripper coil), 가동 파지 코일(moveable gripper coil) 및 리프트 코일(lift coil)로 각각 지칭될 수 있고 그리고/또는 이들을 포함할 수 있다.

더욱이, 하나 이상의 마그네틱 폴(magnetic pole, 556), 하나 이상의 플럭스 링(flux ring, 552), 마그네틱 코일(555)을 포함하는 제 4 마그네틱 코일 조립체(514)는 걸쇠 조립체(550)와 상호 작용하도록 구성될 수 있다. 마그네틱 코일 조립체(514) 및 걸쇠 조립체(550)는 구동 샤프트(575)에 대하여 CRD 분리 장치(580)를 움직이고 그리고/또는 그것의 위치를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 걸쇠 조립체(550)는 걸쇠 조립체 하우징(530) 안에 하우징될 수 있고, 마그네틱 코일(555)은 걸쇠 조립체 하우징(530)의 외측에 위치될 수 있다.

CRD 분리 장치(580)는 구동 샤프트(575) 안에 적어도 부분적으로 하우징된 분리 로드(disconnect rod, 525)에 작동될 수 있게 결합된다. 추가적으로, CRD 분리 장치(580)는 구동 샤프트(575)에 대하여 분리 로드(525)를 움직이고 그리고/또는 그것의 움직임을 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어봉 구동 분리 시스템은 구동 샤프트(575)를 상대적으로 고정된 위치에 유지하고 분리 로드(525)를 정지 상태 구동 샤프트(575) 안에서 움직이도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 제어봉 구동 분리 시스템은 분리 로드(525)를 상대적으로 고정된 위치에 유지하고 구동 샤프트(575)를 움직이도록 구성될 수 있다.

CRDM 조립체(500)는 원자로 압력 용기 안에 적어도 부분적으로 위치된 구동 샤프트(575)를 제어 가능하게 위치시키도록 구성될 수 있다. 구동 샤프트(575)의 상부 단부는 원자로 압력 용기의 외측에 위치될 수 있다. 마그네틱 코일 구성부(511,512,513)들과 관련된 복수개의 걸쇠 장치들중 하나 이상은 구동 샤프트(575)의 상부 단부와 맞물리고, 그것을 유지하고 그리고/또는 움직이도록 구성될 수 있다.

구동 샤프트(575)의 하부 단부는 원자로 압력 용기의 밀봉된 격납 영역에서 제어봉 조립체에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 걸쇠 조립체(550) 및/또는 CRD 분리 장치(580)는 분리 로드(525)와 맞물리도록 구성될 수 있다. CRD 분리 장치(580)의 작동에 응답하여 구동 샤프트(575)의 하부 단부가 밀봉된 격납 영역에 유지되는 동안, 구동 샤프트(575)의 하부 단부는 분리 로드(525)와 구동 샤프트(575) 사이의 상대적인 움직임에 기인하여 제어봉 조립체로부터 결합 해제될 수 있다. 원자로 압력 용기는 도 3a 및 도 3b 에 도시된 바와 같이 용기 동체에 제거 가능하게 부착된 하부 헤드를 포함할 수 있다. 하부 헤드가 용기 동체에 부착되어 유지되는 동안 CRD 분리 장치(580)는 작동될 수 있다.

일부 예에서, CRD 분리 장치(580), 걸쇠 조립체(550) 및, 마그네틱 코일 조립체(514)와 관련하여 설명된 제어봉 구동 분리 시스템은 전자기 코일, 마그네틱 플런저 및 하나 이상의 파지부(grippers) 및/또는 걸쇠(latches)들을 포함할 수 있으며, 이것은 CRDM 코일 적층체(stacks)와 사용된 구성 요소들과 유사하고 그리고/또는 마그네틱 코일 조립체(511,512,513)들중 하나 이상과 같이, 구동 샤프트(575)의 전체적인 위치를 제어하도록 이용될 수 있는 다른 구성 요소들과 유사하다.

도 6 은 로드 위치 표시기(rod position indicator, RPI) 시스템(600)을 도시한다. RPI 시스템(600)은 제 1 센싱 코일(610), 제 2 센싱 코일(620), 제 3 센싱 코일(630), 제 4 센싱 코일(640)과 같은 복수개의 센싱 코일 및, 하나 이상의 추가적인 센싱 코일들, 예를 들어 센싱 코일(680) 및 하부 센싱 코일(690)을 포함할 수 있다. 복수개의 센싱 코일들은 RPI 센서 하우징(650) 안에 수용될 수 있다. 더욱이, 제어봉에 연결된 구동 샤프트 또는 구동 로드(675)는 핵원자로의 한번 이상의 작동중에 센싱 코일들을 통하여 위로 그리고 아래로 움직이도록 구성될 수 있다.

센싱 코일들 각각은 2 개의 와이어들 및/또는 터미널들과 관련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 센싱 코일(610)은 제 1 터미널(605)에 연결된 제 1 와이어(612) 및, 제 2 터미널(615)에 연결된 제 2 와이어(614)와 관련될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 센싱 코일(620)은 제 2 센싱 코일(620)의 대응 터미널들에 연결된 와이어(622,624)와 관련될 수 있다. 더욱이, 제 3 센싱 코일(630)은 와이어(632,634)들과 관련될 수 있고, 제 4 센싱 코일(640)은 와이어(642,644)와 관련될 수 있다. 센싱 코일(680) 및 하부 센싱 코일(690)과 같은 하나 이상의 추가적인 센싱 코일들은 와이어(682,684) 및 와이어(692,694)와 같은 2 개의 와이어들과 각각 관련될 수도 있으며, 이들은 추가적인 센싱 코일들의 대응하는 터미널들에 연결된다.

전류가 하나 이상의 코일들에 인가될 때, 자기장이 발생될 수 있다. 구동 로드(675)가 각각의 코일을 통해서 지나가면, 코일의 인덕턴스(inductance)는 변경될 수 있다. 제어봉이 원자로 코어 안에 삽입될 때, 구동 로드(675)는 상부 코일(610,620, 630 및/또는 640)들중 일부 또는 전부 안으로 연장되지 않을 수 있으며, 따라서 상부 코일들은 상대적으로 낮은 인덕턴스를 가질 수 있다. 제어봉이 원자로 코어로부터 철회될 때, 구동 로드(675)는 결국 상부 코일(610,620,630,640)들중 하나 이상으로 결국 연장될 것이며, 이것은 상부 코일들의 인덕턴스가 증가되게 할 수 있다.

일부 예에서, 제어봉의 위치는 인접한 코일들 사이의 출력 전압에서의 차이로부터 결정될 수 있다. 코일들중 그 어느 하나와 관련된 출력 전압들은 각각의 코일의 터미널들에 작동될 수 있게 결합된 하나 또는 양쪽 와이어들로부터 판단될 수 있고 그리고/또는 측정될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 특정 코일의 인덕턴스는, 센싱 코일(630)과 같이, 코일로 진입하는 구동 로드(675)의 단부에 응답하여 증가될 수 있다. 구동 로드(675)가 삽입되지 않았던, 센싱 코일(620)과 같은 코일과 비교하여, 코일의 증가된 인덕턴스는 마찬가지로 코일의 임피던스를 증가시킬 수 있고 코일의 출력 전압을 낮출 수 있다.

코일들 각각은 제 1 와이어 및/또는 터미널에 의하여 전압 소스(voltage source)에 전기적으로 결합될 수 있다. 전압 소스는 코일들 각각을 통하여 AC 전압을 공급하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 코일들은 제 2 와이어, 중립 와이어 및/또는 접지된 와이어에 의하여 전압 소스에 전기적으로 결합될 수 있다. 코일들 각각이 2 개의 와이어들에 전기적으로 결합될 경우에, 코일들 수의 2 배 만큼의 와이어들이 있을 수 있다. 일부 예에서, 와이어들은 RPI 센서 하우징(650)을 통과할 수 있거나, 또는 RPI 센서 하우징 밖으로 지날 수 있다. 더욱이, 와이어들은, 주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)와 같은, 둘러싸는 격납 구조체를 통하여 지나갈 수 있거나, 또는 그것의 밖으로 경로가 정해질 수 있다 (도 2). 78 개의 센싱 코일들이 있는 예시적인 RPI 시스템에서, 156 개의 와이어들은 격납 구조를 통하여 밖으로 경로가 정해질 수 있다.

도 7 은 2 중의 공통적인 버스 전력 공급부(dual common bus power supply)를 가진 예시적인 RPI 시스템(700)의 단순화된 개략적인 다이아그램을 도시한다. 2 중의 공통적인 버스 전력 공급부는 제 1 버스(770) 및 제 2 버스(775)를 포함할 수 있다. 제 1 버스(770)는 센싱 코일(610), 센싱 코일(630) 및, 센싱 코일(680)과 같은 하나 이상의 추가적인 코일들과 같은, 코일들의 제 1 절반에 대한 전압 공급을 제공하도록 구성될 수 있다. 제 1 버스(770)는 와이어(612,632,682)들에 의하여 각각 코일(610,630,680)들에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 버스(775)는 센싱 코일(620), 센싱 코일(640) 및, 센싱 코일(690)과 같은 하나 이상의 추가적인 코일들과 같은, 코일들의 제 2 절반에 대한 전압 공급을 제공하도록 구성될 수 있다. 제 2 버스(775)는 와이어(624,644,694)들에 의하여 코일(620,640,690)들에 각각 전기적으로 결합될 수 있다.

제 1 버스(770) 및 제 2 버스(775)는 2 개의 분리된 전력 공급부와 관련될 수 있다. 각각의 전력 공급부는 24 볼트 또는 어떤 다른 값을 공급하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 센싱 코일들은 버스에 교번의 구성으로 전기 결합될 수 있다. 센싱 코일(610)과 같은 제 1 코일은 제 1 버스(770)에 전기적으로 결합될 수 있고, 센싱 코일(620)과 같은 제 2 코일은 제 2 버스(775)에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 센싱 코일(630)과 같은 제 3 코일은 제 1 버스(770)에 전기적으로 결합될 수 있고, 센싱 코일(640)과 같은 제 4 코일은 제 2 버스(775)에 전기적으로 결합될 수 있다. RPI 시스템의 연속적인 코일들 및/또는 차후의 코일들도 마찬가지로 버스들에 교번의 방식으로 결합될 수 있다.

일부 예에서, 만약 버스들중 하나와 관련된 전력 공급부가 작동 불가능하거나, 꺼지거나 또는 다르게 전압 신호의 공급이 중지된다면, 교번하는 코일들을 가진 RPI 시스템은 낮은 리솔루션(lower resolution)에서 계속 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, RPI 시스템(700)은, 제 2 버스(775)에 의하여 센싱 코일(620)로 전압이 공급되고 있지 않을 때, 구동 로드의 단부가 센싱 코일(610)과 센싱 코일(630) 사이와 같은, 제 1 버스(770)에 결합된 그 어떤 2 개의 코일들 사이에 위치되는 때를 검출하도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 버스들을 사용함으로써, 주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)(도 2)와 같은, 둘러싸는 격납 구조를 통하여 외부로 경로가 정해지는 와이어들의 수는 감소될 수 있다. 예를 들어, 와이어(614,622,634,642,684 및 692)들과 같은, 코일들에 전기적으로 결합된 와이어들의 절반은 격납 구조를 통해 경로가 정해질 수 있는 반면에, 와이어(612, 624, 632, 644, 682 및 694)들과 같은 와이어들중 제 2 절반은 코일들을 하나 이상의 버스들에 결합하는 동안 격납 구조 안에 완전하게 유지될 수 있다. 78 개의 센싱 코일들이 있을 수 있는 RPI 시스템에 대하여, 버스들이 사용되지 않는다면, 156 개 대신에 오직 78 개의 와이어들이 격납 구조를 통하여 경로가 정해질 수 있다. 일부 예에서, 격납 구조를 통하여 외부로 경로가 정해지는 와이어들의 절반 대신에, 제 1 버스(770) 및/또는 제 2 버스(775)는 격납 구조를 통하여 밖으로 경로가 정해질 수도 있다.

RPI 시스템(700)은 센싱 코일(620)과 센싱 코일(630)과 같은, 2 개의 인접한 코일들 사이에서 전압 차이가 발생할 때를 검출하도록 구성될 수 있고, 전압 차이에 기초하여, 구동 로드(675)의 단부 위에 위치된 인접하거나 또는 다음의 센싱 코일(620)과 센싱 코일(630) 사이에 그리고/또는 센싱 코일(630) 안에 구동 로드(675)의 단부가 위치되는 것을 판단할 수 있다. 일부 예에서, 코일들과 관련된 전압은 버스들에 대향하는 코일들에 전기적으로 결합된 하나 이상의 와이어로부터 측정될 수 있거나 또는 판단될 수 있다. 예를 들어, 센싱 코일(620)과 관련된 전압은 와이어(622)상에서 측정될 수 있고, 센싱 코일(630)과 관련된 전압은 와이어(634)상에서 측정될 수 있다.

더욱이, RPI 시스템(700)은, 전압에서의 다른 차이가 2 개의 인접한 코일들 사이에서 검출될 때까지 구동 로드(675)의 단부가 센싱 코일(630)에 인접하거나 또는 센싱 코일 위에 있는지를 판단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센싱 코일(620)과 센싱 코일(610) 사이에서의 차후 전압 차이는 제어봉이 원자로 코어로부터 회수되고 있는 과정에 있음을 나타낼 수 있는 반면에, 센싱 코일(630)과 센싱 코일(640) 사이에서의 차후 전압 차이는 제어봉이 원자로 코어로 삽입되고 있는 과정에 있음을 나타낼 수 있다.

도 8 은 복수개의 그룹으로 이루어진 코일 배치를 가진 예시적인 RPI 시스템(800)에 대한 블록 다이아그램을 도시한다. 코일(810)들의 제 1 그룹은 코일(811,812,813)들과 같은 3 개 이상의 코일들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 코일(820)들의 제 2 그룹은 코일(821,822,823)들을 포함할 수 있고, 코일(830)들의 제 3 그룹은 코일(831,832,833)들을 포함할 수 있고, 코일(840)들의 제 4 그룹은 코일(841,842,843)등을 포함할 수 있다.

일부 예에서, 코일들의 그룹의 절반은 제 1 버스(870)에 전기적으로 결합될 수 있고, 코일들의 그룹들의 제 2 절반은 제 2 버스(875)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 코일들의 그룹들은 교번되는 배치 또는 엇갈린 배치(staggered arrangement)로 버스들에 결합될 수 있다. 예를 들어, 코일(810,830)들의 제 1 및 제 3 그룹들은 제 1 버스(870)에 전기적으로 결합될 수 있고, 코일(820,840)들의 제 2 및 제 4 그룹들은 제 2 버스(875)에 전기적으로 결합될 수 있다.

코일(810)들의 제 1 그룹과 관련된 코일들은 서로 직렬로 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 코일(811)은 연결 와이어(814)에 의하여 코일(812)에 결합될 수 있고, 코일(812)은 다른 연결 와이어(816)에 의하여 코일(813)에 결합될 수 있다. 더욱이, 코일(813)은 버스 연결 와이어(815)에 의하여 제 1 버스(870)에 전기적으로 결합될 수 있다. 코일(820)들의 제 2 그룹은 코일(821,822,823)들을 직렬로 결합시키는 다수의 연결 와이어(824,826)들을 포함할 수도 있고, 버스 연결 와이어(825)는 코일(823)을 제 2 버스(875)에 결합할 수 있다. 마찬가지로, 코일(830,840)들의 제 3 및 제 4 그룹들은 와이어(834, 836, 844, 및/또는 846)와 같은 하나 이상의 연결 와이어들에 의하여 직렬로 연결된 복수개의 코일들을 포함할 수 있고, 하나 이상의 버스 연결 와이어(835,845)들은 각각의 그룹에 있는 마지막 코일을 제 1 버스(870) 및 제 2 버스(875)에 각각 결합시킬 수 있다. 코일들의 그룹들이 각각 3 개의 코일들을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 더 적거나 더 많은 코일들이 직렬로 연결될 수 있다.

코일들의 각각의 그룹은 라우팅 와이어(routing wire)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 코일(810)들의 제 1 그룹은 라우팅 와이어(818)를 포함할 수 있고, 코일(820)들의 제 2 그룹은 라우팅 와이어(828)를 포함할 수 있고, 코일(830)들의 제 3 그룹은 라우팅 와이어(838)를 포함할 수 있고, 코일(840)들의 제 4 그룹은 라우팅 와이어(848)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 라우팅 와이어(818, 828, 838, 848)들중 하나 이상은, 주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)와 같은, 둘러싸는 격납 구조를 통해 밖으로 경로가 정해지도록 구성될 수 있다 (도 2). 더욱이, 버스 라우팅 와이어(873,877)들과 같은 하나 이상의 버스 라우팅 와이어들은 제 1 버스(870) 및 제 2 버스(875)와 각각 관련될 수 있다.

제 1 버스(870) 및/또는 제 2 버스(875)는 코일들 그룹들중 하나 이상에 전압 소스(voltage source)를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 버스(870)는 AC 전압을 코일(810)들의 제 1 그룹에 버스 연결 와이어(815)를 통해 제공하도록 구성될 수 있다. AC 전압은 코일(813)의 입력으로 제공될 수 있다. 제 1 버스(870)는 24 볼트 또는 어떤 다른 값을 공급하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 버스들중 하나 이상에 의해 제공된 전압은 그 어떤 하나의 그룹내에서 직렬로 연결된 센싱 코일들의 수에 의존할 수 있다. 예를 들어, 직렬로 결합된 3 개의 센싱 장치들의 그룹과 관련된 각각의 센싱 장치에 24 볼트를 제공하기 위하여, 버스는 72 볼트의 전력 공급과 관련될 수 있으며, 즉, 장치 마다의 전압 및 그룹에 있는 센싱 장치들의 수의 곱(product)을 취한다.

더욱이, 코일(813)의 출력은 연결 와이어(816)를 통하여 코일(812)의 입력에 전기적으로 결합될 수 있고, 마찬가지로 코일(812)의 출력은 연결 와이어(814)를 통하여 코일(811)의 입력에 전기적으로 결합될 수 있다. 코일(810)들의 제 1 그룹과 관련된 전압은 라우팅 와이어(818)를 통하여 코일(810)의 출력으로부터 판단될 수 있고 그리고/또는 측정될 수 있다. 마찬가지로, 코일(820,830,840)들의 제 2, 제 3 및/또는 제 4 그룹과 관련된 전압들은 라우팅 와이어(828,838,848)를 통하여 각각 판단될 수 있고 그리고/또는 측정될 수 있다.

RPI 시스템에 78 개의 코일들이 있고 코일들의 그룹들의 각각이 직렬로 연결된 3 개의 코일들을 포함하는 예시적인 구성에서, 코일들과 관련된 26 개의 라우팅 와이어들이 있을 수 있다. 26 개 라우팅 와이어들 각각은 코일들 그룹들과 관련된, 전압 신호 또는 어떤 다른 유형의 신호를 측정 및/또는 판단하도록 이용될 수 있다. 라우팅 와이어들의 수는, 코일들 그룹의 하나 이상내에서 3 개 이상의 코일들을 직렬로 연결시킴으로써 더 감소될 수 있다. 코일들의 그룹들이 동일한 수의 코일들을 구비하는 것으로 도시되었지만, 상이한 수의 코일들이 코일들의 그룹들의 하나 이상에서 직렬로 연결될 수 있다.

도 9 는 구동 로드(675)에 작동되게 결합된 제어봉의 위치를 판단하도록 구성된 예시적인 RPI 시스템(900)을 도시한다. RPI 시스템(900)은 복수개의 그룹을 이룬 코일 구성체를 포함할 수 있다. 코일들의 제 1 그룹은 코일(910, 930 및 950)과 같은 3 개 이상의 코일들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 코일들의 제 2 그룹은 코일(920, 940 및 960)들을 포함할 수 있다. 코일들의 하나 이상의 추가적인 그룹들은 코일(980) 및 코일(990)을 포함하는, 3 개 이상의 코일들을 각각 포함할 수도 있다.

일부 예에서, 코일들의 그룹들의 절반은 제 1 버스(970)에 전기적으로 결합될 수 있고, 코일들의 그룹들의 제 2 절반은 제 2 버스(975)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 코일들의 그룹들은 교번하거나 엇갈린 배치로 버스에 결합될 수 있다. 예를 들어, 코일들의 제 1 그룹은 제 1 버스(970)에 전기적으로 결합될 수 있고, 코일들의 제 2 그룹은 제 2 버스(975)에 전기적으로 결합될 수 있다.

제 1 코일(910)의 제 1 터미널(915)은 버스 연결 와이어(912)에 의하여 제 1 버스(970)에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 코일(920)의 제 1 터미널(925)은 버스 연결 와이어(924)에 의하여 제 2 버스(975)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 코일(980,990)들을 포함하는 코일들의 추가적인 그룹들의 하나 이상의 터미널(976,978)들은 제 1 버스(970) 및 제 2 버스(975)에 각각 전기적으로 결합될 수 있다.

코일들의 제 1 그룹과 관련된 코일들은 직렬로 서로 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일(910)의 제 2 터미널(918)은 연결 와이어(916)에 의하여 코일(930)의 제 1 터미널(935)에 결합될 수 있다. 제 3 코일(930)의 제 2 터미널(938)은 연결 와이어(936)에 의하여 제 5 코일(950)의 제 1 터미널(958)에 결합될 수 있다. 마찬가지로, 코일들의 제 2 그룹과 관련된 하나 이상의 터미널(928, 945, 948, 965)들은 하나 이상의 와이어(926, 946)에 의하여 함께 전기적으로 결합될 수 있다. 비록 코일들의 그룹들이 3 개의 코일들을 포함하는 것으로 각각 도시되었을지라도, 더 많거나 더 적은 코일들이 함께 연결될 수 있다.

코일들의 각각의 그룹은 라우팅 와이어를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 코일들의 제 1 그룹은 제 5 코일(950)의 제 2 터미널(958)에 전기적으로 결합된 라우팅 와이어(952)를 포함할 수 있고, 코일들의 제 2 그룹은 제 6 코일(960)의 제 2 터미널(968)에 전기적으로 결합된 라우팅 와이어(964)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 코일들의 하나 이상의 추가적인 그룹들은 라우팅 와이어(982,994)와 같은 라우팅 와이어와 각각 관련될 수 있다. 일부 예에서, 라우팅 와이어(952, 964, 982, 994)들중 하나 이상은 주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)와 같은 둘러싸는 격납 구조를 통하여 밖으로 경로가 정해지도록 구성될 수 있다 (도 2). 또한, 버스 라우팅 와이어(973,977)와 같은, 하나 이상의 버스 라우팅 와이어들은 제 1 버스(970) 및 제 2 버스(975)와 각각 관련될 수 있다.

제 1 버스(970) 및/또는 제 2 버스(975)는 코일들 그룹들의 하나 이상에 전압 소스를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 버스(970)는 버스 연결 와이어(912)를 통하여 코일들의 제 1 그룹에 전압을 제공하도록 구성될 수 있다. 코일들의 제 1 그룹과 관련되는 전압은 라우팅 와이어(952)를 통하여 측정될 수 있고 그리고/또는 판단될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 버스(975)는 버스 연결 와이어(924)를 통하여 코일들의 제 2 그룹에 전압을 제공하도록 구성될 수 있고, 코일들의 제 2 그룹과 관련된 전압은 라우팅 와이어(964)를 통하여 측정될 수 있고 그리고/또는 판단될 수 있다.

일부 예에서, 제 1 버스(970) 및 제 2 버스(977)중 하나 또는 양쪽은 각각의 코일 그룹에 있는 제 1 코일로, 예를 들어 제 1 코일 그룹의 코일(910)로 그리고 제 2 코일 그룹의 코일(920)로 AC 신호를 공급하도록 구성될 수 있다. AC 신호는 버스 전압과 관련될 수 있다. 일부 예에서, 버스 전압은 각각의 코일 그룹에 있는 코일들의 수에 적어도 부분적으로 기초하여 판단될 수 있다. 각각의 코일이 특정의 코일 전압, 예를 들어 24 볼트와 관련되는 예에서, 버스 전압은 코일 전압을 각각의 코일에 있는 코일들의 수로 곱함으로써 결정될 수 있다. 3 개의 코일들을 포함하는 코일 그룹에서, 버스 전압은 72 볼트들일 수 있다.

더욱이, 버스 전압 및/또는 코일 전압은 전압 신호의 제곱 평균(root mean square, RMS)으로서 측정, 계산 또는 판단될 수 있다. 따라서, 제 1 버스(970) 및/또는 제 2 버스(975)는 72 볼트 RMS 출력 또는 어떤 다른 전압 출력을 가진 신호를 제공 및/또는 공급하도록 구성될 수 있다. 신호는 엔코딩될 수 있다.

그 어떤 2 개의 인접한 코일들이라도 상이한 코일 그룹과 관련될 수 있다. 일부 예에서, 코일 그룹에 있는 각각의 코일은 다른 코일 그룹과 관련된 적어도 하나의 코일에 의하여 서로로부터 분리될 수 있다. 더욱이, 각각의 코일은 인접한 코일들보다 다른 버스 및/또는 전력 공급부에 전기적으로 결합될 수 있다.

추가적인 정확성 및 감도는 예를 들어 라우팅 와이어(952, 964, 982, 994)에서 코일 그룹으로부터 전류를 측정하고 동일 지점에서 AC 전압에 대한 위상 관계를 계산함으로써 얻어질 수 있다. 위상 각도에서의 차이는 코일 그룹 인덕턴스의 함수로서 코일 그룹내의 구동 로드의 위치에 대응할 것이다.

도 10 은 구동 로드(675)에 작동되게 결합된 제어봉의 위치를 판단하도록 구성된 다른 예시적인 RPI 시스템(1000)을 도시한다. RPI 시스템(1000)은 다수의 코일 그룹들로 구성된, 코일들(1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1080, 1090)과 같은 복수개의 코일들을 포함할 수 있다. 더욱이, 각각의 코일 그룹은 다수의 코일들과 관련될 수 있다.

RPI 시스템(100)의 코일들은 다수의 부분들로 구성될 수 있고 그리고/또는 다수의 부분들로 개략적으로 배치될 수 있다. 부분들의 수는 각각의 코일 그룹과 관련된 코일들의 수에 대응할 수 있다. 각각의 코일 그룹과 관련된 3 개의 코일들이 있는 예에서, RPI 시스템(1000)은 3 개의 부분들로 배치된 코일들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 또는 상부 코일 부분은 코일(1010, 1020, 1030, 1040)들과 같은 다수의 코일들과 관련될 수 있고, 제 2 또는 중간 코일 부분은 코일(1050, 1060)과 같은 다수의 코일들과 관련될 수 있고, 제 3 또는 하부 코일 부분은 코일(1080, 1090)과 같은 다수의 코일들과 관련될 수 있다.

코일들의 제 1 그룹은, 제 1 코일 부분으로부터 선택된, 코일(1010)과 같은 제 1 코일, 제 2 코일 부분으로부터 선택된, 코일(1050)과 같은 제 2 코일, 제 3 코일 부분으로부터 선택된, 코일(1080)과 같은 제 3 코일을 포함할 수 있다. 코일(1010)의 제 1 터미널(1015)은 버스 연결 와이어(1012)에 의하여 제 1 버스(1070)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 연결 와이어(1016)는 코일(1010)의 제 2 터미널(1018)을 통하여 코일(1010)을 코일(1050)에 전기적으로 결합시킬 수 있다. 코일(1010)은 연결 와이어(1016) 및 연결 와이어(1056)에 의하여 각각 코일(1050) 및 코일(1080)에 직렬로 전기적으로 결합될 수 있다.

코일(1020, 1060, 1090)들을 포함하는 코일들의 제 2 그룹은 RPI 시스템(1000)의 제 1, 제 2 및 제 3 부분들로부터 선택될 수도 있다. 코일(1020)의 제 1 터미널(1025)은 버스 연결 와이어(1024)에 의하여 제 2 버스(1075)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 연결 와이어(1026)는 코일(1020)의 제 2 터미널(1028)을 통하여 코일(1020)을 코일(1060)에 전기적으로 결합시킬 수 있다. 코일(1020)은 연결 와이어(1026) 및 연결 와이어(1046)에 의하여 각각 코일(1060) 및 코일(1090)에 직렬로 전기적으로 결합될 수 있다.

코일(1030,1040)들을 포함하는 그룹들과 같은, 코일들의 하나 이상의 추가적인 그룹들은 마찬가지로 코일들의 제 1 그룹 및/또는 제 2 그룹으로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 코일(1030)과 관련된 제 3 코일 그룹은 코일(1030)의 제 1 터미널(1035)을 통하여 버스 연결 와이어(1032)에 의하여 제 1 버스(1070)에 전기적으로 결합될 수 있고, 코일(1040)과 관련된 제 4 코일 그룹은 코일(1040)의 제 1 터미널(1045)을 통하여 버스 연결 와이어(1044)에 의하여 제 2 버스(1075)에 전기적으로 결합될 수 있다.

그 어느 하나의 코일 그룹과도 관련된 코일들 모두는 다수의 개입 코일들에 의하여 다른 코일 그룹들로부터 각각 분리될 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일 그룹의 제 1 코일(1010)은 제 1 코일 그룹의 제 2 코일(1050)로부터 적어도 코일(1020, 1030, 1040)에 의하여 분리될 수 있다. 개입 코일(intervening coils)들 각각은 상이한 코일 그룹들과 관련될 수 있다. 26 개의 코일 그룹들로 분리된 총 78 개의 코일들과 관련된 예시적인 RPI 시스템에서, 코일(1010)과 코일(1050) 사이에 25 개의 개입 코일들이 있을 수 있다. 마찬가지로, 코일(1050)과 코일(1080) 사이에 25 개의 개입 코일들이 있을 수 있다. 일부 예에서, 그 어떤 2 개의 인접한 코일들이라도 상이한 버스 및/또는 상이한 전력 공급부에 전기적으로 결합될 수 있다.

코일들의 각각의 그룹은 라우팅 와이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코일들의 제 1 그룹은 코일들의 제 1 그룹의 제 3 또는 마지막 코일(1080)에 전기적으로 결합된 라우팅 와이어(1082)를 포함할 수 있고, 코일들의 제 2 그룹은 코일들의 제 2 그룹의 제 3 또는 마지막 코일(1090)에 전기적으로 결합된 라우팅 와이어(1094)를 포함할 수 있다. 코일들의 제 1 그룹과 관련된 전압은 라우팅 와이어(1082)를 통하여 측정될 수 있고 그리고/또는 판단될 수 있다. 마찬가지로, 코일들의 제 2 그룹과 관련된 전압은 라우팅 와이어(1094)를 통하여 측정될 수 있고 그리고/또는 판단될 수 있다. 마찬가지로, 코일들의 하나 이상의 추가적인 그룹들은 각각 라우팅 와이어(1052, 1064)와 같은, 라우팅 와이어와 각각 관련될 수 있다.

일부 예에서, 라우팅 와이어(1052,1064, 1082, 1094)들중 하나 이상은 주 격납 용기(220) 및/또는 상부 격납 용기(250)와 같은 둘러싸는 격납 구조를 통하여 밖으로 경로가 정해지도록 구성될 수 있다 (도 2). 더욱이, 버스 라우팅 와이어(1073, 1077)들과 같은, 하나 이상의 버스 라우팅 와이어(bus routing wire)들은 제 1 버스(1070) 및 제 2 버스(1075)와 각각 관련될 수 있다.

코일들을 다수의 부분들로 배치함으로써 그리고 코일 그룹에 속하도록 각각의 부분으로부터 하나의 코일을 선택함으로써, RPI 시스템(1000)의 단일 부분과 관련된 코일들은 모두 직접적으로 하나 이상의 버스(1070, 1075)들과 결합될 수 있다. 예를 들어, 코일(1010, 1020, 1030, 1040)들과 같은 제 1 또는 상부 코일 부분과 관련된 코일들은 하나 이상의 버스(1070,1075)에 모두 직접적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 코일(1050, 1060, 1080, 1090)들과 같이, 중간 코일 부분 및 하부 코일 부분에 있는 모든 코일들은 하나 이상의 버스(1070, 1075)들에 간접적으로 결합될 수 있다. 다른 한편으로, 코일(1080,1090)들과 같이, 하부 코일 부분과 관련된 코일들은 라우팅 와이어(1082,1094)들과 같은 라우팅 와이어들에 모두 직접 결합될 수 있고, 중간 코일 부분 및 상부 코일 부분에 있는 모든 코일들은 라우팅 와이어들에 간접적으로 결합될 수 있다.

도 6 내지 도 10 은 다수의 코일 그룹들로서 코일들을 전기적으로 결합시키는 다양한 예시적인 구성을 도시하며, 다른 RPI 시스템들이 상이한 코일 구성 및/또는 그룹으로써 구성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 인접한 코일들은, 특정의 코일 그룹에 있는 코일들 사이에 산재된 상이한 코일 그룹들로부터 개입 코일들을 가지는 대신에, 함께 그룹을 이룰 수 있다. 더욱이, 특정 코일 그룹내에 있는 2 개의 코일들이 임의 개수의 개입 코일들에 의하여 다른 코일 그룹들로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 개입 코일들의 수는 78 개의 코일들을 가진 RPI 시스템에 대하여 1 내지 25 개의 코일들 사이로부터의 범위일 수 있다. 일부 예에서, 센싱 코일들이 아닌 센싱 장치들이 RPI 시스템에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 센싱 장치들중 하나 이상은 근접 센서, 마그네틱 센서, 홀 이펙트(Hall Effect) 센서, 다른 유형의 센싱 장치들 또는 이들의 그 어떤 조합이라도 포함할 수 있다.

도 11 은 예시적인 RPI 시스템(1100)의 단순화된 개략적인 도면을 도시한다. RPI 시스템(1100)은 다수의 센싱 장치들을 포함할 수 있으며, 이들은 구동 로드에 작동되게 결합된 제어봉의 위치를 판단하도록 구성된다. 제어봉은 번갈아서 원자로 코어로부터 회수되고 원자로 코어 안으로 삽입되도록 구성될 수 있다. 다수의 센싱 장치들이 구동 로드의 경로를 따라서 선형으로 배치될 수 있다. 구동 로드의 일 단부는 원자로 코어로부터의 제어봉의 회수에 응답하여 하나 이상의 센싱 장치들을 통과할 수 있거나 또는 그것을 지나갈 수 있다.

일부 예에서, 구동 로드는 센싱 장치(1111, 1112, 1113, 1121, 1122, 1123)들과 같은 복수개의 센싱 장치들중 하나 이상 안에 또는 그에 의하여 움직일 수 있게 삽입될 수 있다. 더욱이, 복수개의 센싱 장치들은 센싱 장치들의 복수개의 그룹들 안으로 개략적으로 배치될 수 있다. 각각의 그룹은 함께 직렬로 전기적으로 결합된 2 개 이상의 센싱 장치들을 포함할 수 있다.

센싱 장치(1110)들의 제 1 그룹은 센싱 장치(1111, 1112, 1113)를 포함할 수 있고, 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹은 센싱 장치(1121, 1122, 1123)들을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 센싱 장치(1111,1112, 1113)들은 직렬로 함께 전기적으로 결합된다. 더욱이 센싱 장치(1121,1122, 1123)들은 직렬로 전기적으로 함께 결합된다.

RPI 시스템(1100)은 도 9 에 도시된 예시적인 RPI 시스템(900)으로서 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹의 제 1 센싱 장치(1121)는 센싱 장치(1110)의 제 1 그룹의 제 1 센싱 장치(1111)와 제 2 센싱 장치(1112) 사이에 선형으로 배치될 수 있다. 추가적으로, 센싱 장치(1110)들의 제 1 그룹의 제 2 센싱 장치(1112)는 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹의 제 1 센싱 장치(1121)와 제 2 센싱 장치(1122) 사이에 선형으로 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 센싱 장치들의 하나의 그룹의 센싱 장치들은 센싱 장치들의 하나 이상의 그룹들과 관련된 센싱 장치들을 개입시킴으로써 분리될 수 있고 그리고/또는 개재될 수 있다. 다른 예에서, RPI 시스템(1100)은 도 10 에 도시된 예시적인 RPI 시스템(1000)으로서 유사하게 구성될 수 있다.

센싱 장치(1110)들중 제 1 그룹은 센싱 장치(1113)의 터미널(1118)을 통하여 제 1 버스(1170)와 같은 버스에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 센싱 장치(1111)는 라우팅 와이어(1102)에 전기적으로 결합된 터미널(1115)을 포함할 수 있다. 코일(1120)들의 제 2 그룹은 센싱 장치(1123)의 터미널(1128)을 통하여 제 2 버스(1175)와 같은 버스에 전기적으로 결합될 수 있고, 센싱 장치(1121)는 라우팅 와이어(1124)에 전기적으로 결합된 터미널(1125)을 포함할 수 있다. 더욱이, 제 1 및 제 2 버스(1170, 1175)는 버스 라우팅 와이어(1173, 1177)들과 각각 관련될 수 있다.

센싱 장치(1110)들의 제 1 그룹, 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹, 제 1 버스(1170) 및, 제 2 버스(1175)는 모두 적어도 부분적으로 격납 구조체(1150) 안에 수용될 수 있다. 격납 구조체(1150)는 외부 환경에 대하여 밀봉될 수 있다. 침투부(1151, 1152, 1153, 1157)와 같은 하나 이상의 침투부들은 라우팅 와이어(1102, 1124) 및/또는 버스 라우팅 와이어(1173, 1177)들이 격납 구조체(1150)를 통하여 경로를 정할 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 라우팅 와이어들은 동일한 침투부를 통하여 경로가 정해질 수 있다.

더욱이, RPI 시스템(1100)은 RPI 모니터링 장치(1190)를 포함할 수 있다. RPI 모니터링 장치(1190)는 격납 구조체(1150)의 외부에 위치될 수 있다. 라우팅 와이어(1102, 1124) 및/또는 버스 라우팅 와이어(1173, 1177)들중 하나 이상은 RPI 모니터링 장치(1109)로 또는 그 안으로 경로가 정해질 수 있다.

RPI 모니터링 장치(1190)는 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 전기적으로 결합될 수 있다. RPI 모니터링 장치(1190)는 격납 구조체(1150)로부터 원격으로 위치될 수 있으며, 예를 들어 핵발전소 플랜트의 통제 센터 또는 작동 룸(operations room) 안에 위치될 수 있다. 또한, 원자로 코어는 격납 용기 안에 포함된 원자로 압력 용기 안에 하우징될 수 있어서, 센싱 장치들의 그룹은 원자로 압력 용기와 격납 용기 사이에 형성된 격납 영역 안에 위치될 수 있다.

라우팅 와이어(1115, 1124)들과 같은, 격납 구조체(1150)의 밖으로 경로가 정해지는 센싱 장치들의 그룹들과 관련된 라우팅 와이어들의 총 개수는, 센싱 장치들의 수의 절반보다 작을 수 있다.

센싱 장치들의 그룹들은 센싱 코일들을 직렬로 전기적으로 결합시키는 제 1 및 제 2 터미널들과 구성된 센싱 코일들을 포함할 수 있다. 터미널(1115)과 같은 제 1 센싱 코일의 제 1 터미널은 라우팅 와이어(1115)와 같은 라우팅 와이어를 통하여 RPI 모니터링 장치(1190)에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 터미널과 같은 제 1 센싱 코일의 제 2 터미널은 제 2 센싱 코일의 제 1 터미널에 전기적으로 결합될 수 있다.

더욱이, 제 2 센싱 코일의 제 2 터미널은 제 3 센싱 코일의 제 1 터미널에 전기적으로 결합될 수 있다. 터미널(1118)과 같은, 제 3 또는 마지막 센싱 코일의 제 2 터미널은, 제 1 버스(1170)와 같은, 하나 이상의 버스들중 적어도 하나에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 예에서, RPI 모니터링 장치(1190)로 경로를 정한 센싱 장치들의 그룹들과 관련된 라우팅 와이어들의 총 개수는 센싱 장치들의 개수의 대략 1/3 일 수 있다.

RPI 모니터링 장치(1190)는 라우팅 와이어(1102, 1124) 및/또는 버스 라우팅 와이어(1173, 1177)상에 수신된 하나 이상의 신호들에 기초하여 제어봉의 위치를 측정하고 그리고/또는 판단하도록 구성될 수 있다. RPI 모니터링 장치(1190)는 하나 이상의 회로 구성 요소들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 제 1 회로 구성 요소(1130) 및/또는 제 2 회로 구성 요소(1135)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제 1 회로 구성 요소(1130) 및/또는 제 2 회로 구성 요소(1135)는 전류 센싱 레지스터(current sensing resistor)와 같은 하나 이상의 레지스터(resistor)들을 포함할 수 있다. 제 1 회로 구성 요소(1130)는 라우팅 와이어(1102)를 통하여 센싱 장치(1110)들의 제 1 그룹에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 회로 구성 요소(1135)는 라우팅 와이어(1124)를 통하여 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹에 전기적으로 결합될 수 있다.

RPI 모니터링 장치(1190)는 제 1 파워 공급부(1180) 및/또는 제 2 파워 공급부(1185)와 같은 하나 이상의 파워 공급부들을 더 포함할 수 있다. 제 1 버스(1170)는 버스 라우팅 와이어(1173)를 통하여 제 1 파워 공급부(1180)에 전기적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 버스(1175)는 버스 라우팅 와이어(1177)를 통하여 제 2 파워 공급부(1185)에 전기적으로 결합될 수 있다. 제 1 회로 구성 요소(1130)는 제 1 파워 공급부(1180)에 전기적으로 결합될 수 있고, 제 2 회로 구성 요소(1135)는 제 2 파워 공급부(1185)에 전기적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 제 1 회로 구성 요소(1130), 제 2 회로 구성 요소(1135), 제 1 파워 공급부(1180) 및/또는 제 2 파워 공급부(1185)는 격납 구조체(1150)의 외부에 위치될 수 있다.

비교기(comparator, 1140)는, 제 1 회로 구성 요소(1130) 및 제 2 회로 구성 요소(1135)중 하나 또는 양쪽 모두와 관련된, 전류 또는 전압과 같은 전기적 특성을 비교하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 회로 구성 요소(1130)는 제 1 레지스터를 포함할 수 있고, 제 2 회로 구성 요소(1135)는 제 2 레지스터를 포함할 수 있다. 비교기(1140)는, 제 1 레지스터를 가로지르는 제 1 전류를 제 2 레지스터를 가로지르는 제 2 전류에 비교하도록 구성될 수 있다.

전기적 특성은 입력 라인(1142, 1144)에 걸쳐 수신된 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 비교될 수 있으며, 상기 입력 라인은 제 1 회로 구성 요소(1130) 및 제 2 회로 구성 요소(1135)를 비교기(1140)에 결합시킨다. 추가적으로, 비교기(1140)는 출력 라인(1145)상에 로드 위치 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.

RPI 모니터링 장치(1190)는, 센싱 장치(1110)들의 제 1 그룹 및 센싱 장치(1120)들의 제 2 그룹과 같은, 센싱 장치들의 그룹들 및/또는 2 개 이상의 센싱 장치들과 관련된 신호들 사이의 차이를 판단하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, RPI 모니터링 장치(1190)는, 입력 라인(1142,1144)들에 걸쳐 송신된 신호들의 전기적 특성에서의 차이에 적어도 부분적으로 기초하여 센싱 장치들의 2 개 이상의 그룹들 사이의 출력 전압에서의 차이(1160)를 판단하도록 구성될 수 있다.

각각의 그룹이 2 개 이상의 센싱 장치들을 포함하는 예시적인 RPI 시스템에서, 입력 라인(1142 및/또는 1144)들에 걸쳐 송신된 신호들은, 센싱 장치들의 그룹 안에서 어느 센싱 장치가 구동 로드의 단부에 인접하는지를 판단하도록 평가될 수 있다. 입력 라인(1142)에 걸쳐 송신된 신호는 값들의 범위와 관련될 수 있다. 일부 예에서, 값들의 범위는 단계 값(step values)들을 포함할 수 있다. 제 1 값은 제 1 센싱 장치(1111)에 인접한 구동 로드의 위치와 관련될 수 있고, 제 2 값은 제 2 센싱 장치(1112)에 인접한 구동 로드의 위치와 관련될 수 있고, 제 3 값은 제 3 센싱 장치(1113)에 인접한 구동 로드의 위치와 관련될 수 있다. 일부 예에서, 신호와 관련된 값은 구동 로드가 전체적으로 2 개의 센싱 장치들 사이에 위치된 것을 나타낼 수 있다.

도 12 는 다른 RPI 모니터 장치(1290)의 단순화된 개략적인 도면을 도시한다. RPI 모니터링 장치(1290)는, 입력 라인(1142, 1144)과 같이, 센싱 장치들의 그룹으로부터의 입력 라인들의 하나 이상에 전기적으로 결합된 RPI 엔코더(1210)를 포함할 수 있다. RPI 엔코더(1210)는 하나 이상의 입력 라인(1142, 1144)으로부터의 신호 출력에 적어도 부분적으로 기초하여 제어봉의 위치를 판단하도록 구성될 수 있다.

RPI 엔코더(1210)는 입력 라인상에 존재하는 전기적인 특성을 측정할 수 있다. 전기적인 특성은 AC 전압을 포함할 수 있으며, 상기 AC 전압은 그것의 관련 코일 그룹의 인덕턴스에 기인하여 입력 라인 신호에 대하여 위상 쉬프트(phase shift)되었다. 제 2 전기 특성은 AC 전류를 포함할 수 있으며, 상기 AC 전류는 그것의 관련 코일 그룹의 인덕턴스에 기인하여 입력 라인 신호에 대하여 위상 쉬프트되었다. AC 전압 신호와 AC 전류 신호 사이에서의 위상 차이의 측정된 값은 구동 로드의 위치와 관련된 센싱 장치들의 그룹 및/또는 센싱 장치에 대응할 수 있다. RPI 엔코더(1210)는, 전기적인 특성의 측정된 값에 적어도 부분적으로 기초하여 어느 센싱 장치가 구동 로드의 상부 단부에 인접하는지를 판단할 수 있다. 일부 예에서, RPI 엔코더(1210)는, 예를 들어 측정된 값들을 합하여, RPI 시스템의 각각의 입력 라인에 대한 전기적인 특성의 측정된 값들을 조합할 수 있다. RPI 엔코더(1210)는, 조합된 측정 값들에 적어도 부분적으로 기초하여 RPI 시스템의 어느 코일이 구동 로드의 상부 단부에 인접하는지를 판단할 수 있다.

도 13 은 제어봉 위치를 나타내는 예시적인 프로세스(1300)를 도시한다. 작동(1310)에서, 제어봉은 원자로 코어에 대하여 움직이고 그리고/또는 그로부터 회수될 수 있다. 제어봉은 제어봉 구동 메커니즘의 구동 로드에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

작동 (1320)에서, 구동 로드는 제어봉의 회수에 응답하여 로드 위치 표시기(rod position indicator, RPI) 장치와 관련된 다수의 센싱 장치들에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다. 다수의 센싱 장치들은 구동 로드의 경로를 따라서 배치될 수 있다. 일부 예에서, 다수의 센싱 장치들은 구동 로드의 경로를 따라서 선형으로 배치될 수 있다.

더욱이, 센싱 장치들은 복수개의 그룹들로 구성될 수 있어서, 각각의 그룹은 함께 직렬로 전기적으로 결합된 센싱 장치들의 2 개 이상을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 각각의 그룹은 함께 직렬로 결합된 3 개의 센싱 장치들로 이루어질 수 있다. RPI 장치는 분리된 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 전기적으로 결합될 수 있다.

작동(1330)에서, 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화는 제 1 센싱 장치에 인접하게 위치된 구동 로드의 단부에 적어도 부분적으로 기초하여 검출될 수 있거나 또는 판단될 수 있다. 제 1 센싱 장치는, 함께 직렬로 전기적으로 결합된 제 1 센싱 장치 및 제 3 센싱 장치를 포함하는 센싱 장치들의 제 1 그룹과 관련될 수 있다.

작동(1340)에서, 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성에서의 변화와 관련된 제 1 신호는 RPI 장치에서 수신될 수 있다. 일부 예에서, RPI 장치는 센싱 장치들의 제 1 그룹에 전기적으로 결합된 제 1 회로 구성 요소를 포함할 수 있다. 제 1 신호는 제 1 회로 구성 요소 및/또는 센싱 장치들의 제 1 그룹으로부터 수신될 수 있다.

작동(1350)에서, 제 2 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화는 제 2 센싱 장치에 인접하여 위치된 구동 로드의 단부에 적어도 부분적으로 기초하여 검출될 수 있거나 판단될 수 있다. 제 2 센싱 장치는, 함께 직렬로 전기적으로 결합된 제 2 센싱 장치 및 제 4 센싱 장치를 포함하는 센싱 장치들의 제 2 그룹과 관련될 수 있다.

작동(1360)에서, 제 2 센싱 장치의 전기적인 특성에서의 변화와 관련된 제 2 신호는 RPI 장치에서 수신될 수 있다. 일부 예에서, RPI 장치는 센싱 장치들의 제 2 그룹에 전기적으로 결합된 제 2 회로 구성 요소를 포함할 수 있다. 제 2 신호는 제 2 회로 구성 요소 및/또는 센싱 장치들의 제 2 그룹으로부터 수신될 수 있다.

센싱 장치들의 제 2 그룹과 관련된 제 2 센싱 장치는 센싱 장치들의 제 1 그룹의 제 3 센싱 장치와 제 1 센싱 장치 사이에 선형으로 배치될 수 있다. 더욱이, 센싱 장치들의 제 1 그룹과 관련된 제 3 센싱 장치는 센싱 장치들의 제 2 그룹의 제 4 센싱 장치와 제 2 센싱 장치 사이에 선형으로 배치될 수 있다.

작동(1370)에서, 제 1 신호는 제 2 신호와 비교될 수 있다. 일부 예에서, 제 1 회로 구성 요소는 제 1 레지스터를 포함할 수 있고, 제 2 회로 구성 요소는 제 2 레지스터를 포함할 수 있다. 제 1 신호는 제 1 레지스터를 가로지르는 제 1 전류를 포함할 수 있고 그리고/또는 상기 제 1 전류와 관련될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 신호는 제 2 레지스터를 가로지르는 제 2 전류를 포함할 수 있고 그리고/또는 상기 제 2 신호와 관련될 수 있다. 다른 예에서, 제 1 회로 구성 요소와 관련된 RMS 전압 값은 제 2 회로 구성 요소와 관련된 RMS 전압 값과 비교될 수 있다.

작동(1380)에서, 다수의 센싱 장치들에 대한 구동 로드의 위치는 제 2 신호에 대한 제 1 신호의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여 판단될 수 있다.

작동(1390)에서, 제어봉의 위치는 구동 로드의 상대적인 위치 판단에 응답하여 나타내어질 수 있다.

구동 로드 및 센싱 장치들의 그룹들은 모두 격납 구조체와 함께 위치될 수 있다. RPI 장치는 격납 구조체의 외부에 위치될 수 있다. 일부 예에서, RPI 장치는 단일의 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 전기적으로 결합될 수 있고, 격납 구조체의 밖으로 경로를 정한 센싱 장치들의 그룹들과 관련된 라우팅 와이어들의 총 개수는 센싱 장치들의 수의 절반보다 작을 수 있다. 일부 예에서, 격납 구조체의 밖으로 경로를 정한 센싱 장치들의 그룹들과 관련된 라우팅 와이어들의 전체 개수는 센싱 장치들의 수의 대략 1/3 일 수 있다.

여기에 제공된 예들은 주로 가압수 원자로(pressurized water reactor) 및/또는 경수 원자로(light water reactor)를 설명하지만, 상기 예는 전력 시스템들의 다른 유형들에 적용될 수 있다는 점이 당업자에게 명백하다. 예를 들어, 그것의 실례 또는 변형예들은 비등수 원자로, 나트륨 액체 금속 원자로, 기체 냉각 원자로, 페블-베드 원자로(pebble bed reactor), 및/또는 다른 유형의 원자로 디자인과 작동될 수 있게 만들어질 수도 있다.

여기에 제공된 예들의 전부 또는 일부는 상기 설명된 것과 상이할 수 있는 CRDM 조립체들의 하나 이상의 유형들에 대한 구동 로드 위치를 측정하는데 이용될 수 있으며, 예를 들어 비등수 원자로(boiling water reactor)를 위한, 유압 구동부 또는 리드 스크류 및 롤러 너트 유형의 구동부를 포함할 수 있는 CRDM 조립체들에서 이용될 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 예들은 밀봉된 엔크로져에 있는 구동 로드들의 다른 유형들의 위치를 측정하는데 이용될 수 있으며, 이들은 감소된 개수의 전기적인 연결을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 예들은 유압 실린더의 피스톤의 위치를 측정하는데 이용될 수 있다.

주목되어야 하는 바로서, 상기 예들은 그 어떤 특정 유형의 원자로 냉각 메커니즘에도 제한되지 않고 또한 핵반응과 관련되거나 핵반응에서 열을 발생시키도록 채용된 그 어떤 특정 유형의 연료에도 제한되지 않는다. 여기에 설명된 그 어떤 비율 및 값이라도 오직 예시로서만 제공된다. 다른 비율 및 값은 예를 들어 핵원자로 시스템의 완전한 스케일 또는 스케일 모델(scaled model)의 구조에 의하여 실험을 통하여 판단될 수 있다.

다양한 예들이 설명되고 도시되었으나, 구성 및 세부 내용에 있어서 다른 예가 변경될 수 있다는 점이 명백해질 것이다. 첨부된 청구항들의 사상 및 범위에 속하는 모든 변형 및 개량은 본 발명의 청구 범위에 속한다.

6. 원자로 코어 20. 구동 샤프트
24. 라이저 섹션 40. 원자로 모듈
52. 원자로 압력 용기 55. 하부 헤드

Claims (23)

1. 경로를 따라 원자로 코어로부터 회수되고 원자로 코어 안으로 삽입되도록 된 제어봉에 작동될 수 있게 결합된, 구동 로드(drive rod);
   구동 로드의 경로를 따라서 배치된 복수의 센싱 장치들로서, 구동 로드의 일부분은 원자로 코어에 대한 제어봉의 움직임에 응답하여 하나 이상의 센싱 장치들을 지나가고, 센싱 장치들은 복수의 그룹들로 배치되고, 각각의 그룹은 함께 전기적으로 연결되고 구동 로드의 경로를 따라 서로 다른 수직 위치에 위치되는 2개 이상의 센싱 장치들을 포함하는, 센싱 장치들; 및,
   라우팅 와이어(routing wire)에 의하여 센싱 장치들의 각각의 그룹에 개별적으로 전기적으로 연결된 제어봉 모니터 장치;를 포함하는, 로드 위치 표시기 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 구동 로드 및 센싱 장치들의 그룹들 모두 격납 구조체의 내부에 위치되고, 제어봉 모니터 장치는 격납 구조체의 외부에 위치되고, 라우팅 와이어는 격납 구조체의 내부로부터 격납 구조체의 외부로 연장되며, 라우팅 와이어의 전체 개수는 센싱 장치의 수의 절반보다 적은, 로드 위치 표시기 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 원자로 코어는 격납 구조체의 내부에 포함된 원자로 압력 용기 안에 수용되고, 센싱 장치들의 그룹들은 원자로 압력 용기와 격납 구조체 사이에 형성된 격납 영역내에 위치하는, 로드 위치 표시기 시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 센싱 장치들의 그룹들에 전기적으로 연결된 하나 이상의 버스들을 더 포함하고, 제어봉 모니터 장치는 하나 이상의 버스 라우팅 와이어들에 의하여 하나 이상의 버스들에 전기적으로 더 연결되고, 하나 이상의 버스들은 격납 구조체의 내부에 위치되고, 하나 이상의 버스 라우팅 와이어들은 센싱 장치들의 그룹들에 전기적으로 연결된 라우팅 와이어들과 함께 격납 구조체 밖으로 경로가 정해지는, 로드 위치 표시기 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 센싱 장치들의 그룹들은 제 1 터미널 및 제 2 터미널을 구비하며 서로 직렬로 전기적으로 연결된 복수의 센싱 코일(sensing coil)을 각각 포함하고, 제 1 센싱 코일의 제 1 터미널은 대응하는 라우팅 와이어를 통하여 제어봉 모니터 장치에 전기적으로 연결되고, 제 1 센싱 코일의 제 2 터미널은 제 2 센싱 코일의 제 1 터미널에 전기적으로 연결되고, 제 2 센싱 코일의 제 2 터미널은 제 3 센싱 코일의 제 1 터미널에 전기적으로 연결되는, 로드 위치 표시기 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 하나 이상의 버스들을 더 포함하고, 제 3 센싱 코일의 제 2 터미널은 하나 이상의 버스들중 적어도 하나에 전기적으로 연결되고, 센싱 장치들의 그룹에 전기적으로 연결된 라우팅 와이어의 전체 개수는 센싱 장치의 개수의 대략 1/3 인, 로드 위치 표시기 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 복수의 그룹은 제 1 그룹과 제 2 그룹을 포함하고, 제 1 그룹은 제 3 센싱 장치에 직렬로 전기적으로 연결된 제 1 센싱 장치를 포함하고, 제 2 그룹은 제 4 센싱 장치에 직렬로 전기적으로 연결된 제 2 센싱 장치를 포함하며,
   제어봉 모니터 장치는:
   센싱 장치들의 제 1 그룹에 전기적으로 연결된 제 1 회로 구성 요소;
   센싱 장치들의 제 2 그룹에 전기적으로 연결된 제 2 회로 구성 요소; 및,
   복수의 센싱 장치에 대한 구동 로드의 위치를 판단하기 위하여, 제 1 회로 구성 요소와 관련된 제 1 전기적 특성을 제 2 회로 구성 요소와 관련된 제 2 전기적 특성과 비교하도록 된 비교기(comparator);를 포함하는, 로드 위치 표시기 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 제 2 센싱 장치는 제 1 센싱 장치와 제 3 센싱 장치 사이에 선형으로 배치되고, 제 3 센싱 장치는 제 2 센싱 장치와 제 4 센싱 장치 사이에 선형으로 배치되는, 로드 위치 표시기 시스템.
9. 제 7 항에 있어서, 제 1 회로 구성 요소는 제 1 레지스터(resistor)를 포함하고, 제 2 회로 구성 요소는 제 2 레지스터를 포함하고, 제 1 레지스터 및 제 2 레지스터는 함께 직렬로 전기적으로 결합되는, 로드 위치 표시기 시스템.
10. 제 7 항에 있어서, 비교기는 제 1 전기적 특성 및 제 2 전기적 특성의 제곱 평균 (root mean squared, RMS) 값들을 판단하도록 된 엔코더(encoder)를 포함하는, 로드 위치 표시기 시스템.
11. 원자로 코어에 대하여 제어봉을 움직이는 단계로서, 제어봉은 제어봉 구동 메커니즘의 구동 로드에 작동될 수 있게 연결되고, 구동 로드는 제어봉의 회수에 응답하여 로드 위치 표시기(rod position indicator, RPI)와 관련된 복수의 센싱 장치들에 대하여 경로를 따라 움직이도록 되며, 센싱 장치는 센싱 장치의 제 1 그룹 및 센싱 장치의 제 2 그룹을 포함하는, 제어봉을 움직이는 단계;
    제 1 센싱 장치에 인접하게 위치된 구동 로드의 일부분에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성의 변화를 검출하는 단계로서, 제 1 센싱 장치는 함께 직렬로 전기적으로 연결되고 구동 로드의 경로를 따라 서로 다른 수직 위치에 위치되는 센싱 장치들의 제 1 그룹에서의 복수의 센싱 장치 중 하나인, 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성 변화 검출 단계;
    제 1 센싱 장치의 전기적 특성의 변화와 관련된 제 1 신호를 RPI 장치에서 수신하는 단계;
    제 2 센싱 장치에 인접하게 위치된 구동 로드의 일부분에 적어도 부분적으로 기초하여 제 2 센싱 장치의 전기적 특성 변화를 검출하는 단계로서, 제 2 센싱 장치는 함께 직렬로 전기적으로 연결되고 구동 로드의 경로를 따라 서로 다른 수직 위치에 위치된 센싱 장치들의 제 2 그룹에서의 복수의 센싱 장치 중 하나인, 제 2 센싱 장치의 전기적 특성 변화 검출 단계;
    제 2 센싱 장치의 전기적 특성의 변화와 관련된 제 2 신호를 RPI 장치에서 수신하는 단계; 및,
    복수의 센싱 장치들에 대한 구동 로드의 위치를 판단하도록 제 1 신호를 제 2 신호와 비교하는 단계;를 포함하는, 제어봉의 위치 판단 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 구동 로드는 복수의 센싱 장치에 대하여 경로를 따라 이동하도록 되며, 센싱 장치의 제 1 그룹에서의 복수의 센싱 장치는 구동 로드의 경로를 따라서 서로 다른 수직 위치에 위치되고, RPI 장치는 별도의 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 각각의 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 전기적으로 연결되는, 제어봉의 위치 판단 방법.
13. 제 12 항에 있어서, RPI 장치는 단일 라우팅 와이어에 의해 센싱 장치의 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 각각 전기적으로 연결되며, RPI 장치는 센싱 장치의 제 1 그룹에 전기적으로 연결된 제 1 회로 구성 요소를 포함하며, 제 1 신호는 제 1 회로 구성 요소로부터 수신되고, RPI 장치는 센싱 장치들의 제 2 그룹에 전기적으로 연결된 제 2 회로 구성 요소를 더 포함하고, 제 2 신호는 제 2 회로 구성 요소로부터 수신되는, 제어봉의 위치 판단 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 센싱 장치의 제 1 그룹은 제 1 센싱 장치 및 제 3 센싱 장치를 포함하고, 센싱 장치의 제 2 그룹은 제 2 센싱 장치 및 제 4 센싱 장치를 포함하며, 제 2 센싱 장치는 제 3 센싱 장치와 제 1 센싱 장치 사이에 선형으로 배치되고, 제 3 센싱 장치는 제 4 센싱 장치와 제 2 센싱 장치 사이에 선형으로 배치되는, 제어봉의 위치 판단 방법.
15. 제 13 항에 있어서, 제 1 회로 구성 요소는 제 1 레지스터를 포함하고, 제 2 회로 구성 요소는 제 2 레지스터를 포함하고, 제 1 신호를 제 2 신호에 대하여 비교하는 것은 제 1 레지스터를 가로지른 제 1 전류를 제 2 레지스터를 가로지른 제 2 전류에 대하여 비교하는 것을 포함하는, 제어봉의 위치 판단 방법.
16. 제 13 항에 있어서, 제 1 신호를 제 2 신호에 대하여 비교하는 것은 제 1 회로 구성 요소와 관련된 제곱 평균(RMS) 전압 값을 제 2 회로 구성 요소와 관련된 제곱 평균(RMS) 전압 값에 대하여 비교하는 것을 포함하는, 제어봉의 위치 판단 방법.
17. 제 11 항에 있어서, 구동 로드 및 센싱 장치들의 제 1 그룹 및 제 2 그룹은 모두 격납 구조체의 내부에 위치되고, 제어봉 모니터 장치는 격납 구조체의 외측에 위치되고, 라우팅 와이어는 격납 구조체의 내부로부터 격납 구조체의 외부로 연장되고, 라우팅 와이어의 전체 개수는 센싱 장치의 개수의 절반보다 적은, 제어봉의 위치 판단 방법.
18. 원자로 코어에 대하여 제어봉을 움직이도록 된 제어봉 구동 메커니즘으로서, 제어봉은 제어봉 구동 메커니즘의 구동 로드에 작동될 수 있게 연결되고, 구동 로드는 제어봉의 회수에 응답하여 로드 위치 표시기(RPI) 장치와 관련된 복수의 센싱 장치들에 대하여 경로를 따라 움직이도록 되며, 센싱 장치는 센싱 장치의 제 1 그룹과 센싱 장치의 제 2 그룹을 포함하는, 제어봉 구동 메커니즘;
    RPI 장치의 제 1 센싱 장치의 전기적인 특성 변화를 검출하기 위한 수단으로서, 제 1 센싱 장치는 함께 직렬로 전기적으로 연결되고 구동 로드의 경로를 따라 서로 다른 수직 위치에 위치된 센싱 장치들의 제 1 그룹에서의 복수의 센싱 장치 중 하나인, 제 1 센싱 장치의 전기적 특성 변화 검출 수단;
    제 1 센싱 장치의 전기적 특성 변화와 관련된 제 1 신호를 수신하기 위한 수단;
    RPI 장치의 제 2 센싱 장치의 전기적 특성의 변화를 검출하기 위한 수단으로서, 제 2 센싱 장치는 함께 직렬로 전기적으로 연결되고 구동 로드의 경로를 따라 서로 다른 수직 위치에 위치된 센싱 장치들의 제 2 그룹에서의 복수의 센싱 장치 중 하나인, 제 2 센싱 장치의 전기적 특성 변화 검출 수단;
    제 2 센싱 장치의 전기적 특성 변화와 관련된 제 2 신호를 수신하기 위한 수단; 및,
    복수의 센싱 장치에 대한 구동 로드의 위치를 판단하도록 제 1 신호를 제 2 신호에 대하여 비교하기 위한 수단;을 포함하는, 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 제 1 신호를 수신하기 위한 수단, 제 2 신호를 수신하기 위한 수단 및, 비교하기 위한 수단은 모두 제어봉 모니터 장치 내에 하우징되고, 제어봉 모니터 장치는 단일 라우팅 와이어에 의하여 센싱 장치들의 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 전기적으로 연결되는, 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 구동 로드 및 센싱 장치들의 그룹들은 모두 격납 구조체의 내부에 위치되고,
    제어봉 모니터 장치는 격납 구조체의 외측에 위치되고, 라우팅 와이어는 격납 구조체의 내부로부터 격납 구조체의 외부로 연장되며, 라우팅 와이어의 전체 개수는 센싱 장치의 수의 절반보다 작은, 장치.
21. 제 11 항에 있어서, 센싱 장치의 제 1 그룹 및 제 2 그룹은 RPI 장치에 별도로 연결되는, 제어봉의 위치 판단 방법.
22. 제 18 항에 있어서, 센싱 장치의 제 1 그룹 및 제 2 그룹은 RPI 장치에 별도로 연결되는, 장치.
23. 제 18 항에 있어서, RPI 장치는 별도의 라우팅 와이어에 의해 센싱 장치의 각각의 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 전기적으로 연결되는, 장치.