JPH0273194A - 制御棒駆動水圧系 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉の制御棒を制御する制御棒駆動水圧系に
関する。

（従来の技術） 一般に沸１６水型原子炉では、制御棒を駆動するために
制御棒駆動機構が配設されている。さらに原子炉を緊急
停止させるため制御棒駆動機構を原子炉内に緊急挿入動
作（以下スクラムという）させるための制御棒駆動水圧
系が設けられている。

ここで第２図を参照して制御棒駆動水圧系の従来例を説
明する。

第２図において、原子炉圧力容器８内には炉心９が収容
されており、この炉心９内に制御棒１０が挿脱自在に設
けられている。この制御棒１０は制御棒駆動機構１によ
って駆動され、この制御棒駆動機構１にはスクラム入口
弁２及びスクラム出口弁３が接続されている。このスク
ラム入口弁２及びスクラム出口弁３にはスクラムパイロ
ット弁４が介挿されたスクラム空気配管５が接続されて
いる。

前記スクラム入口弁２の上流側にはアキュムレータ６が
配設されており、さらにスクラム出口弁３の下流側には
スクラム排出容器７が配設されている。このスクラム排
出容器７のベント側及びドレン側にはベント弁１１及び
ドレン弁１２が配設されている。このベント弁１１及び
ドレン弁１２は排出容器電磁弁１３が介挿された排出容
器配管１４に接続されている。前記スクラム空気配’Ｐ
Ｊ５は沸騰水型原子力発電設備にあっては多数配設され
た制御棒駆動機構１の各々に接続されており、この多数
のスクラｔ１空気配管５はスクラムエアヘッダ１５に接
続されている。このスクラムエアヘッダ１５及び排出容
器配管１４はそれぞれ系装用空気が流入する空気供給配
管１６に接続されている。この空気供給配管１６には上
流側から順に第１．第２の後ＪＲ緊急停止弁１７、１８
．三方弁１９が介装されている。この第２の後備緊急停
止弁１８には数例に逆止弁２０が配設され、三方弁１９
には数例に逆止弁２１、弁２２が配設されている。また
、二方弁１９の排気配管２３には弁２４が介装されてお
り、さらにスクラムエアへラダ１５から分岐する排気配
管２５には直列に弁２６．２７が介装されている。

以上の構成において、スクラム時には自動的にスクラム
信号が発生され、この信号によってスクラム入口弁２、
スクラム出口弁３が開動する。よって、アキュムレータ
６内の窒素ガスにより加圧された駆動水が制御棒駆動機
構１のピストン１ａの下部を挿し上げる。この挿し上げ
られたピストン１ａの上部の水はスクラム出口弁３を介
してスクラム排出容器７に排出される。よって、制御棒
１０は急速に炉心９内に挿入される。また、スクラムと
同時に、スクラム排出容器７のベント弁１１及びドレン
弁Ｉ２が閉鎖され、原子炉圧力容器８内の炉水の漏洩が
阻止される。ここで、スクラム入口弁２゜スクラム出口
弁３および、ベント弁１１．ドレン弁１２は、空気圧を
駆動力とする弁であり、計装用空気の圧力が常時加えら
れている。この加えられた圧力が喪失することによりス
クラム入口弁２、スクラム出口弁３は開放状態となり、
ベント弁１１およびドレン弁１２は閉鎖状態となる構造
を有している。したがって、スクラム信号により、スク
ラムパイロット弁４および排出容器電磁弁１３が作動し
、計装用空気供給系からの空気圧を遮断する６そして、
各々の弁の下流側に蓄積されている空気を排気すること
により、各々の弁に加えられている空気圧が喪失し、ス
クラム状態が達成される。

しかしながら、スクラムが要求されるような事ｌ； 象が発生した裏もかかわらず、故障によりスクラム信号
が発生しないという事象を考えると、個々の制御棒のス
クラムパイロット弁４および排出容器電磁弁１３が作動
せず、全制御棒１０が挿入されないという事態となるお
それがある。このような状態を回避するため、スクラム
信号とは独立した信号系を別途設置し、この信号（以下
ダイバーススクラム信号と呼ぶ）により作動する三方弁
１９及び弁２４．２６．２７を設置している。この三方
弁１９の流路を切り換えて計装用空気供給系からの空気
の供給を最上流で遮断し、弁２４．２６．２７を開動作
させてスクラムエアヘッダ１５より下流側に蓄積してい
る空気を排出する。よって、最終的にスクラム空気配管
５以降に蓄積している空気も排出され。

スクラムパイロット弁４が動作しなくてもスクラム入口
弁２、スクラム出口弁３を作動させることができ、全制
御棒１０の挿入を実行することができる。前記逆止弁２
０．２１は１通常のスクラム事象に於いて、数本の制御
棒１０が挿入されないという事態を回避するために設置
されている後備緊急停止弁１７．１８の動作をさまたげ
ないために設置されている。また、弁２２及びバイパス
配管２８は、三方弁１９の動作試験を発電設備の稼動中
に実施しても計装用空気の圧力が下流側に伝達するのを
遮断させないようにするために設置されている。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したような、制御捧駆動水圧系において、弁２
４．２６．２７は、計装用空気供給配管からの排気ライ
ンに対して直列に介挿されているため、発電設備の稼動
中にそれらの内の１個だけの動作試験を実施してもスク
ラムエアヘッダ１５内の空気が抜けないようになってお
り、運転中の動作試験が実施されている。また、三方弁
１９に対しても。

弁２２により上述のとおり稼動中に動作試験が実施され
ている。これらの試験により、制御ｒｉｌ駆動水正系の
スクラム機能の信頼性が維持されている。

しかしかながら、このような機能試験は人間が実施する
ため、試験中の人間の過誤により誤ってスクラムが発生
してしまう可能性があり、運転中の動作試験はプラント
の運転者にとっては多大な負担となる。したがって、運
転中の機能試験を実施することなく、上記のスクラム機
能の信頼性を向上させることが要望されていた。

本発明の目的は、発電設備の稼動中に機能試験を実施す
ることなく、スクラム機能の信頼性を高めることのでき
る制御棒駆動水圧系を提供することにある。

〔発明の構Ｊ戊〕

（課題を解決するための手段） と北口的を達成するために、本発明においては、空気源
に接続されスクラム時に閉とされる後備緊急停止弁が介
挿された空気供給配管と、この空気供給配管から分岐し
水圧制御ユニットのスクラム入口弁およびスクラム出口
弁に接続されスクラム時に開とされるスクラムパイロッ
ト弁が介挿されたスクラム空気配管とを備えた制御棒駆
動水圧系において、前記空気供給配管の後備緊急停止弁
の下流側にスクラム時に閉動作する計装用空気遮断弁を
介してスクラム時に排気側に切り替る三方弁を介挿し、
前記計装用空気遮断弁の上流側と三方弁の下流側を逆止
弁が介挿されたバイパス配管にて接続して成ることを特
徴とする制御棒駆動水圧系を提供する。

（作　用） このように構成された制御棒駆動水圧系においては、計
装用空気の供給遮断を三方弁及び計装用空気遮断弁によ
って実施する。よって、遮断機能が強化されたため信頼
性を向上させることができ。

それにともなって発電設備の稼動中の機能試験を不要に
することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

なお、第１図において、第２図と同一部分には同一符号
を付し、その部分の構成の説明を省略する。第１図にお
いては、上述の計装用空気の遮断機能を強化するため、
計装用空気供給のための空気供給配管３０に、常時開状
態の計装用空気遮断弁３１を三方弁３２より上流側でか
つ逆止弁３３が介挿されたバイパス配管３４の分岐点よ
り下流側の場所に介挿する６また、従来例で示した試験
用の弁２２およびバイパス配管２８を削除している。

以上の構成によればダイパースクラム信号により、計装
用空気遮断弁３１が閉鎖されるとともに、三方弁３２が
排気側に切替わる。また、弁２４．２６゜２７が開状態
となり、スクラムエアヘッダ１５の減圧が実施され、こ
れに接続された個々の制御棒１０のスクラム入口弁２、
スクラム出口弁３及びベント弁１１．ドレン弁１ｚの空
気圧が喪失し、全制御棒１０の挿入が実施される。

上述した構成の制御棒駆動水圧系において発電設備の稼
動中、機能試験を実施しない場合の信頼性評価を実施し
た結果、従来の信頼性評価結果よりもさらに良い結果が
得られた。これは、従来の信頼性は、三方弁１９の故障
という１弁の電磁弁の故障により決定されるが、本発明
においては、三方弁３２および計装用空気遮断弁３１の
同時故障という２弁以上の電磁弁の同時故障によって決
定されるためである。具体的には、三方弁３２の機能確
認試験をプラント運転中に実施しないと水弁の故障確率
は許容し得ない程度に上昇し、実際に作動要求時に故障
が発生する可能性がある。しかし、本実施例にあっては
、計装用空気の遮断機能は計装用空気遮断弁３によって
補償されるため機能の喪失が許容し得ない発生確率で生
じることがない。

したがって、本発明の構成は、稼動中の機能試験を実施
することなく、信頼性を向上させることができる。

尚、本実施例において示されたバイパス配管２０ａ、３
４及び逆止弁２０．３３は、三方弁３２、第２の後備緊
急停止弁１８の型式として逆方向への流路抵抗の大きい
ものを使用した場合のみ必要となるものである。よって
、流路抵抗の小さい三方弁を使用した場合には削除して
もよい。また、制御棒駆動水圧系の型式によっては、ス
クラム排出容器７を必要としない場合があるが、その場
合においても本発明の作用効果は同様に得ることができ
る。

〔発明の効果〕

−に述したように、本発明に係る制御棒駆動水圧系によ
れば部品数を増加させることなくかつ発電設備の稼動中
における機能試験を実施させることなくスクラム時にお
ける系統内の計装用空気遮断弁弁り確実に行なうことが
できるので、より系統内の信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る制御棒駆動水圧系の系
統図、第２図は制御棒駆動水圧系の従来例を示す系統図
である。 ２・・・スクラム入口弁　　　　　３・・・スクラム出
口弁４・・・スクラムパイロット弁　　５・・・スクラ
ム空気配管７・・・スクラム排出容器　　　　１１・・
・ベント弁１２・・・ドレン弁　　　°１３・・・排出
容器電磁弁１４・・・排出容器配管　　　　　　１７・
・・第１の後備緊急停止弁１８・・・第２の後備緊急停
止弁　　３０・・・空気供給配管３１・・・計装用空気
遮断弁　　　　３２・・・三方弁３３・・・逆止弁 ３４・・・バイパス配管 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空気源に接続されスクラム時に閉とされる後備緊急停
   止弁が介挿された空気供給配管と、この空気供給配管か
   ら分岐し水圧制御ユニットのスクラム入口弁およびスク
   ラム出口弁に接続されスクラム時に開とされるスクラム
   パイロット弁が介挿されたスクラム空気配管とを備えた
   制御棒駆動水圧系において、前記空気供給配管の後備緊
   急停止弁の下流側にスクラム時に閉動作する計装用空気
   遮断弁を介してスクラム時に排気側に切り替る三方弁を
   介挿し、前記計装用空気遮断弁の上流側と三方弁の下流
   側を逆止弁が介挿されたバイパス配管にて接続して成る
   ことを特徴とする制御棒駆動水圧系。