(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源と非常用電源が同時に喪失した緊急時において、原子炉建屋内に既設の所内電源盤と前記外部電源とを接続することで非常用機器に対する電源供給を行うことが可能な緊急電源設備であって、
前記所内電源盤に遮断回路を介して接続され，複数の端子を内蔵する切替盤と、これらの端子のいずれかにそれぞれ一端が接続され，他端は複数台の電源供給車の端子（以下、電源車端子という）に接続される複数本のケーブルと、を備え、
これら複数本のケーブルのうち，いずれかは、前記原子炉建屋の外壁に設置された配電盤を介して前記電源車端子のいずれかに接続可能であり、他のケーブルのうち，いずれかは、少なくとも１本のケーブルが前記原子炉建屋の屋上まで延設され，この屋上の縁部に設置されたケーブル引込治具を介して他の前記電源車端子に接続可能であることを特徴とする緊急電源設備。
【請求項２】
前記複数の端子は、切替部を備える端子と，この切替部を備えない端子と，から構成され、
前記切替部を備える端子のうち，いずれか１つが選択されて前記他のケーブルの一端が接続され、前記他のケーブルの他端は前記配電盤に収容されることを特徴とする請求項１記載の緊急電源設備。
【請求項３】
前記配電盤は、水密に構成される防水性盤であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の緊急電源設備。
【請求項４】
前記複数本のケーブルは、それぞれ少なくとも一端に規格化された接続プラグが設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の緊急電源設備。
【請求項５】
前記ケーブル引込治具は、前記屋上の前記縁部に掛止する掛止部と，この掛止部に連なり前記屋上の外壁に沿って下降する下降部と，から構成され，間隔を空けて平行する一対の金属部材と、この金属部材に沿って間隔を空けて並列に設けられ，前記一対の金属部材同士を懸架する複数本の懸架部材と、これらの懸架部材に沿って設けられ，内部を前記他のケーブルが自在に通過可能な少なくとも１個のケーブル保持部材と、を備え、前記屋上に固定して設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の緊急電源設備。
【請求項６】
前記他のケーブルは、前記原子炉建屋の内部において，少なくとも１つの小分けドラムに引き出し自在に巻き取られていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の緊急電源設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源と非常用電源が同時に喪失した緊急時において、原子炉建屋内に既設の所内電源盤と外部電源とを接続することで非常用機器に対する電源供給を行うことが可能な緊急電源設備に係り、特に、所内電源盤に遮断回路を介して接続され，複数の端子を内蔵する切替盤と、これらの端子のいずれかにそれぞれ一端が接続され，他端は複数台の電源供給車の端子に接続される複数本のケーブルと、を備える緊急電源設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所の非常用機器は所内電源盤に接続され、地震等による外部電源喪失時には、非常用ディーゼル発電機から給電される構成となっていた。また、万一この発電機の起動が失敗した場合には、別途設けられた蓄電池からの電力が所内電源盤を介し非常用機器に供給される構成となっていた。
しかし、蓄電池が故障した場合や蓄電池の電力供給可能時間内に外部電源等が復帰しなかった場合には、非常用機器を作動させることが不可能になり、不測の事態が起こり得る可能性があった。また、このような場合に、外部からケーブルを引き込み所内電源盤に接続する作業では、所内電源盤が原子力発電所特有の閉鎖構造の建屋内に設置されていることから、引き込みや布設に時間と労力がかかるといった課題があった。さらに、ケーブル敷設の際予め設定したケーブル布設ルートが建屋内に発生した瓦礫等で遮断された場合には、ケーブルの長さが不足するという課題もあった。加えて、引き込まれたケーブルを接続するためには、少数の専門技術者が端末処理作業を実施する必要があり、迅速に行うことができないという課題があった。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、原子力発電所の緊急電源設備に関する技術が開発されており、それに関して既にいくつかの発明が開示されている。
【０００３】
特許文献１には「原子力発電プラントとその所内電源設備並びに所内電源制御盤」という名称で、原子力発電所において外部電源喪失と非常用電源の起動失敗という事態となった場合に、隣接する原子力発電所からの非常用の電力供給を受けるための所内電源設備等に関する発明が開示されている。
以下、特許文献１に開示された発明について説明する。特許文献１に開示された原子力発電プラントの非常用電源設備に関する発明は、２基の原子力発電所を備えた原子力発電プラントにおいて、各原子力発電所設置の非常用母線に接続された遮断器と、各原子力発電所の遮断器間を接続し各遮断器が投入された時に両原子力発電所の非常用母線間を相互に接続し一方の原子力発電所設置の非常用電源から該原子力発電所の非常用母線に供給される非常用電力を他方の原子力発電所の非常用母線に供給する連絡回路とを設けたことを特徴とする。
このような特徴を備えた原子力発電プラントの非常用電源設備においては、２基の原子力発電所の非常用母線間で非常用電力を融通する構成としたので、通常時の逆の場合、すなわち非常用母線側から送電線側に電力が供給される場合にインターロック条件を変更する必要がない。よって、原子炉の非常用母線には、これに隣接する原子炉の発電機の出力電力が２本の連絡通路を介して供給され、又、隣接する原子炉においても外部電源を喪失している場合にはその非常用電源であるディーゼル発電機が起動して同様に電力が供給されるという作用を有する。従って、外部電源が喪失し且つ非常用電源の起動失敗という事態が生じた場合でも、従来のインターロック回路を変更せずにしかも少ないコストにて対処することが可能となり、原子力発電所の安全性がより向上するという効果を有する。
【０００４】
次に、特許文献２には「原子力発電所の非常用電源設備」という名称で、原子力発電所の所内電源に異常が発生した場合に各機器に電源を供給するための原子力発電所の非常用電源設備に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、原子力発電所における非常用高圧母線から電源供給を受ける非常用低圧母線と、非常用低圧母線からの交流電源を充電し直流電源に変換する常用充電器と、充電器の予備として設けられ非常用低圧母線からの交流電源を充電し直流電源に変換する予備充電器と、充電器および予備充電器からの直流電源を受給する直流電源盤とを備えた原子力発電所の非常用電源設備において、隣接する２基以上の原子力発電所の一方の原子力発電所の非常用低圧母線から他方の原子力発電所の予備充電器に電源を供給するときに投入される遮断器を設けたことを特徴とする。
このような特徴を有する原子力発電所の非常用電源設備においては、一方の原子力発電所において全交流電源喪失（例えば、外部電源喪失や非常用ディーゼル発電機の起動失敗により、非常用高圧母線が停電した状態）となった場合であって、さらに非常用機器が接続される直流電源盤（常用充電器及び非常用低圧母線を介して非常用高圧母線に接続される）に対して給電する蓄電池が故障した場合、他方の隣接する原子力発電所の所内電源系から遮断器を投入し２本の連絡電路を介して直流電源盤に電源が供給されるという作用を有する。従って、外部電源喪失や蓄電池の故障という事態が生じた場合でも、直流電源盤に非常用電源を供給することができることから、原子力発電所の安全性がより向上するという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２５３０００号公報
【特許文献２】特開平１１−９４９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、例えば災害時において、連絡通路や他の回路が破損されることも考えられる。この場合、まず破損部位を確認してその後の措置を行う必要があるため、非常用電源の供給に時間を要するおそれがある。また、その後の措置として新たにケーブルの引き込み・布設をする場合では、所内電源盤は特有の閉鎖構造を有する原子炉建屋内にあるため、さらなる時間と労力を必要とすることが考えられる。加えて、非常用電源設備の防水性に関する記載が見当たらないことから、この点については特に考慮されていないものと考えられる。よって、例えば津波によって建屋が水没した場合には、非常用電源設備としての効果を十分に発揮できない可能性がある。
【０００７】
次に、特許文献２に開示された発明においては、特許文献１に開示された発明と同様に、非常用電源の供給に時間と労力を要するおそれがある。また、防水性が不十分な可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、原子炉建屋内の所内電源盤に規格化された接続プラグを備えたケーブルを予め接続し、防水性を持たせつつ建屋外に引き出しておくことで、津波等の災害時における原子炉建屋内の非常用機器に対する電源供給を迅速かつ容易に行うことが可能な緊急電源設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る緊急電源設備は、外部電源と非常用電源が同時に喪失した緊急時において、原子炉建屋内に既設の所内電源盤と外部電源とを接続することで非常用機器に対する電源供給を行うことが可能な緊急電源設備であって、所内電源盤に遮断回路を介して接続され，複数の端子を内蔵する切替盤と、これらの端子のいずれかにそれぞれ一端が接続され，他端は複数台の電源供給車の端子（以下、電源車端子という）に接続される複数本のケーブルと、を備え、これら複数本のケーブルのうち，いずれかは、原子炉建屋の外壁に設置された配電盤を介して電源車端子のいずれかに接続可能であり、他のケーブルのうち，いずれかは、少なくとも１本のケーブルが原子炉建屋の屋上まで延設され，この屋上の縁部に設置されたケーブル引込治具を介して他の電源車端子に接続可能であることを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備において、遮断回路とは、通常時（又は緊急時）においては他の回路同士の導通を遮断し、緊急時（又は通常時）においては他の回路同士を導通させる作用を有する回路をいう。そして、所内電源盤には、切替盤の他、いずれも遮断回路を介して外部電源と、非常用電源と、非常用機器と、がそれぞれ独立に接続されている。なお、非常用機器とは、具体的には例えば非常用炉心冷却系のポンプ等である。また、ケーブル引込治具は、原子炉建屋の外部周辺が万一水没した場合であってもケーブルを引き込み可能とする目的で屋上の縁部に設置されるものである。
また、複数本のケーブルは、原子炉建屋内においてはそれぞれの一端が恒常的に切替盤に接続されている。さらに、それぞれの他端は外壁に設置された配電盤や屋上といった原子炉建屋外に到達しており、原子炉建屋外においては緊急時にのみケーブルを介して人為的に電源車端子に接続される構造である。このうち、屋上に延設されたケーブルは、ケーブル引込治具に引き込まれる手前で他の電源車端子に接続されたケーブルと接続される。
【００１０】
上記構成の緊急電源設備においては、外部電源と非常用電源が同時に喪失されると、人為的に切替盤に内蔵される複数の端子のいずれかに接続される複数本のケーブルが、それぞれ配電盤又はケーブル引込治具を介して電源車端子に接続される。次いで、所内電源盤と切替盤との間に設けられる遮断回路を作動させ、所内電源盤と切替盤とを導通状態とする。これにより、電源車端子、配電盤又はケーブル引込治具を介するケーブル、それぞれの遮断回路、所内電源盤を経由して非常用機器に電源供給車による電源供給が行われるという作用を有する。なお、遮断回路は、自動又は手動にて作動する。
【００１１】
次に、請求項２記載の発明に係る緊急電源設備は、請求項１記載の緊急電源設備において、複数の端子は、切替部を備える端子と，この切替部を備えない端子と，から構成され、切替部を備える端子のうち，いずれか１つが選択されて他のケーブルの一端が接続され、他のケーブルの他端は配電盤に収容されることを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備において、複数の端子は、切替部を備える端子と，この切替部を備えない端子と，から構成される理由は、緊急時には第１段階としてまず切替部を備える端子にケーブルを接続し、第２段階として切替部を備えない端子にケーブルを接続するよう想定したためである。より具体的には、例えば原子炉建屋が水没した場合、配電盤の設置高さ程度に水位が達していない状態を第１段階とし、設置高さ程度に水位が達した状態を第２段階として想定している。つまり、危険性が未だ低い場合に使用される端子に切替部を備えて自由度を高め、危険性が高まった場合に使用される端子は直接的にケーブルと接続するようにしている。すなわち、危険性が未だ低い場合の対応策をより手厚く考慮したものである。
上記の構成によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、切替部を備える端子のうち，選択されて配電盤に収容されるケーブルの他端に、電源車端子からのケーブルが接続される。これにより、配電盤を介して非常用機器に電源供給車による電源供給が行われるという作用を有する。また、切替部を備える端子のうち，いずれか１つが選択されて他のケーブルの一端が接続されることから、ケーブルが接続されなかった端子が将来的に使用可能な予備端子として確保される。
【００１２】
さらに、請求項３記載の発明に係る緊急電源設備は、請求項１又は請求項２記載の緊急電源設備において、配電盤は、水密に構成される防水性盤であることを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備においては、請求項１又は請求項２記載の発明の作用に加えて、配電盤の内部への浸水が防止されるという作用を有する。
【００１３】
そして、請求項４記載の発明に係る緊急電源設備は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の緊急電源設備において、複数本のケーブルは、それぞれ少なくとも一端に規格化された接続プラグが設けられたことを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備において、「規格化された接続プラグ」とは、例えば社内規格等に従う汎用性の高い接続プラグをいう。複数本のケーブルは、規格化された接続プラグが設けられるため、緊急時において同一規格の接続プラグを備えるケーブルが接続され、その全長が自在に延長されるという作用を有する。
【００１４】
そして、請求項５記載の発明に係る緊急電源設備は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の緊急電源設備において、ケーブル引込治具は、屋上の前記縁部に掛止する掛止部と，この掛止部に連なり屋上の外壁に沿って下降する下降部と，から構成され，間隔を空けて平行する一対の金属部材と、この金属部材に沿って間隔を空けて並列に設けられ，一対の金属部材同士を懸架する複数本の懸架部材と、これらの懸架部材に沿って設けられ，内部を他のケーブルが自在に通過可能な少なくとも１個のケーブル保持部材と、を備え、屋上に固定して設置されることを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備において、ケーブル引込治具の掛止部及び下降部はいずれも金属製であってそれぞれ一体又は別体として構成され、特に高い剛性を備えると共に可撓性を有しない構造である。また、懸架部材及びケーブル保持部材の設置位置は、掛止部又は下降部のいずれかに限定されるものではない。
次に、ケーブル引込治具の使用方法を説明する。下降部の下方にある電源車端子と接続されたケーブルを外壁に沿わせて持ち上げその一端を下降部へ導入し、複数本の懸架部材の上面に沿わせて引き込みつつケーブル保持部材の内部を通過させる。その結果、ケーブルの一端が掛止部を通過して屋上に到達する。
なお、このケーブルの一端には接続プラグが設けられており、原子炉建屋の屋上まで延設された他のケーブルと接続される。すなわち、ケーブル引込治具は、電源車端子と接続されたケーブルを引き込んで支持するという作用を有する。さらに、ケーブル引込治具は屋上に固定して設置されることから、電源車端子と接続されたケーブルと、他のケーブルとの接続後においては、それらの接続状態を安定的に維持するという作用を有する。
【００１５】
次に、請求項６記載の発明に係る緊急電源設備は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の緊急電源設備において、他のケーブルは、原子炉建屋の内部において，少なくとも１つの小分けドラムに引き出し自在に巻き取られていることを特徴とする。
このような構成の緊急電源設備において、小分けドラムは回動する中心軸の両端付近にそれぞれ側板が設けられ、これら側板の間に他のケーブルが巻き取られる構造である。そのため、通常時においてはケーブルは小分けドラムにコンパクトに収容された状態にあり、これらは揃って所定の場所へ配置されている。緊急時においては小分けドラムからケーブルが自在に引き出される。また、これらケーブルの一端又は両端に接続プラグを設けることにより、ケーブル同士は接続される。従って、小分けドラムの個数に依存してケーブルの全長が所望する長さに調整されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１記載の緊急電源設備によれば、非常用機器に電源供給車による電源供給が行われることから、緊急時における原子力発電所の安全性を向上させることができる。この電源供給は、配電盤又はケーブル引込治具を介するケーブルという２種類の経路によって行われる。そのため、一方が使用不可能となっても他方を使用することが可能となるので、非常用機器の起動不全による不測の事態を回避することができる。また、これら２種類の経路のうちケーブル引込治具は、原子炉建屋の外部周辺が万一水没した場合であっても利用可能であることから、従来考慮が不十分であった津波等による浸水時の対応策として特に有効である。
さらに、複数本のケーブルは、原子炉建屋内においてそれぞれの一端が恒常的に切替盤に接続され、他端は原子炉建屋外に到達している他、屋上の縁部に設置されたケーブル引込治具を介して他の電源車端子に接続可能であることから、ケーブル布設のための時間や労力を低減することができる。さらに、瓦礫等によって、ケーブルの長さが不足するという不都合が発生しない。
加えて、複数本のケーブルが接続される切替盤と所内電源盤との間には遮断回路が設けられ、通常時には導通が遮断されているため、切替盤を通じて所内電源盤に何らかの影響が与えられることが皆無である。従って、緊急時のみならず通常時においても原子力発電所の安全性を確保することができる。
【００１７】
本発明の請求項２記載の緊急電源設備によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、第１段階においては複数の端子に対するケーブルの接続が選択可能であるが、第２段階においては直接的にケーブルへ接続される。すなわち、第２段階では端子の選択の余地がないため、より迅速にケーブルを接続する作業が可能となる。従って、本請求項記載の緊急電源設備は、危険性が未だ低い場合の対応策をより手厚く考慮したものであると同時に、最終段階の対応策としても優れた効果を発揮するものである。また、ケーブルが接続されなかった端子は予備端子として確保されるために回路の増設が可能であり、将来的にも安全性の向上が期待できる。
【００１８】
本発明の請求項３記載の緊急電源設備によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、配電盤の設置高さ程度に水位が達した状態においても非常用機器に電源供給が継続することから、津波の他、高潮や豪雨の際にも非常用機器を作動させることが可能である。
【００１９】
本発明の請求項４記載の緊急電源設備によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、ケーブルの少なくとも一端に規格化された接続プラグを備えることから、ケーブル同士の容易な接続が可能であり、労力を軽減することができる。さらに、規格化された接続プラグの取り扱いは一般作業者に周知されているため、特殊な専門技術者以外でもケーブルを接続することが可能である。従って、接続作業を迅速かつ安全に完了させることができる。
【００２０】
本発明の請求項５記載の緊急電源設備によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、ケーブル引込治具は、電源車端子と接続されたケーブルの一端を下降部へ導入し、複数本の懸架部材の上面に沿わせて引き込むことから、引き込まれたケーブルの捩じれや破損を防止しつつ速やかに屋上へ到達させることができる。加えて、このケーブルと他のケーブルとの接続状態を安定的に維持するという作用を有するため、確実に電源供給を持続することが可能である。
また、ケーブル引込治具は、掛止部と下降部が金属製であるため、高強度かつ経年変化による劣化がわずかであることから、使用目的が緊急用であり常時屋外に設置されるという用途に適した構造と言える。この一方で、ケーブルの引き込みの迅速性が重視されるため、ケーブルの形状に応じてその形状を変位させる必要性は乏しいものである。そのため、ケーブル引込治具が可撓性を有しないことはケーブルの引き込みの際に特に不利益となることはない。このように、本請求項に記載のケーブル引込治具は、使用目的に適うという点において明らかに優れた効果を発揮している。
【００２１】
本発明の請求項６記載の緊急電源設備によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、小分けドラムを用いない場合ではケーブルの全長を複数の作業者が支持することが必要となるのに対し、小分けドラムを使用する場合では小分けドラムの個数以上の作業者人数が不要であるため、より少人数でのケーブル布設が可能である。また、小分けドラムの個数に依存してケーブルの全長が所望する長さに調整されるため、切替盤と原子炉建屋の屋上までの距離にケーブルの全長を適宜対応させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例に係る緊急電源設備の構成図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備における防水性盤の正面図及び斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備におけるケーブル引込治具の正面図及びそのＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備におけるケーブル引込治具を使用したケーブルの引き込み前、引き込み中、引き込み後の図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備における小分けドラムの上方からの平面図及びそのＢ−Ｂ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２３】
本発明の実施の形態に係る実施例の緊急電源設備について、図１乃至図５を用いて詳細に説明する（主に、請求項１乃至請求項６に対応）。
なお、図１で示した構成要素については、図２乃至図５においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１は、実施例に係る緊急電源設備の構成図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施例の緊急電源設備１は、原子炉建屋２の内部から外部に亘って設けられ、内部においては、端子８〜１１を内蔵し遮断回路７ａを介して所内電源盤３に接続される切替盤７と，端子１０，１１にそれぞれ接続されるケーブル１２，１４〜１６と，から構成される。
切替盤７の端子８〜１０にはそれぞれ切替部８ａ〜１０ａが備えられ、このうち、切替部８ａ，９ａにケーブルは接続されていないが、切替部１０ａにはケーブル１２の一端が接続される。このケーブル１２の他端は外壁２ａに設置された防水性盤２０に到達している。また、ケーブル１４〜１６は、それぞれ直列に連結されて屋上２ｂに延設されている。
そして、外部においては、防水性盤２０の内部において一端がケーブル１２と接続され，他端が地面２２ａに配置された電源車１８の電源車端子１８ａに接続されるケーブル１３と、屋上２ｂにおいて一端がケーブル１６と接続され，他端が高台２２ｂに配置された電源車１９の電源車端子１９ａに接続されるケーブル１７と、ケーブル１７を内部に通過させて支持するケーブル引込治具２１と、から構成される。
また、防水性盤２０は、地上よりおよそ２５０ｃｍの高さに設置されるため、原子炉建屋２の周囲が滞留水２３によって水没した場合であっても設置高さ程度にその水位が達していない状態では、ケーブル１２とケーブル１３の接続作業が可能である。しかし、設置高さ程度に滞留水２３の水位が達した状態では接続不可能となることから、次段階の対応策として、端子１１〜ケーブル１７が接続される。
【００２５】
なお、所内電源盤３には、常用電源として外部電源端子４が遮断回路４ａを介して接続されるとともに、非常用電源として非常用電源端子５が接続され、非常用機器端子６に電源供給を行う構造となっている。また、非常用電源端子５及び非常用機器端子６の下流側は、それぞれ遮断回路５ａ，６ａが接続される。すなわち、通常時は遮断回路４ａが導通状態かつ遮断回路５ａ〜７ａは遮断状態にあり、非常時は遮断回路４ａが遮断状態かつ遮断回路５ａ，６ａは導通状態となるが、遮断回路７ａは手動操作のみであることから、手動で接続しない限り導通状態とはならない。一方、遮断回路４ａ〜６ａは手動又は自動で切替えられる。
【００２６】
次に、ケーブル１２とケーブル１３は、それぞれの一端に設けられた接続プラグ１２ａ，１３ａによって接続される。また、端子１１〜ケーブル１７は、それぞれの一端又は両端に設けられた接続プラグ１１ａ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａによって接続される。これらの接続プラグ１２ａ〜１７ａは、いずれも社内規格等に沿って規格化されている。
【００２７】
次に、図２を参照しながら、実施例に係る緊急電源設備の防水性盤について、より詳細に説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備における防水性盤の正面図及び斜視図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、防水性盤２０では、本体２０ａに前蓋２０ｂがヒンジ２０ｅを介して開閉可能に取り付けられる。本体２０ａの収容部２０ｃにおいては、ケーブル１２と，ケーブル１３を構成する３本のケーブル１３ｂ〜１３ｄと，が、それぞれ一対の接続プラグ１３ｅ〜１３ｇによって接続可能に収容されている。また、本体２０ａの前面には、前蓋２０ｂが閉じた場合に収容部２０ｃが水密性を有するようパッキン２０ｄが備えられている。
なお、蓋２０ｂの裏面には、受電に必要な機器の接続状態を示す単線結線図や電源車１８からの受電に際しての注意事項等が記載されているとよい。作業者の精神的な余裕がない非常時に安全確認が可能であり、迅速かつ安全に作業を実施することができる。
【００２８】
さらに、図３を参照しながら、実施例に係る緊急電源設備のケーブル引込治具について、より詳細に説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備におけるケーブル引込治具の正面図及びそのＡ−Ａ線矢視図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ケーブル引込治具２１は、屋上縁２８ａに掛止される掛止部２１ａと，掛止部２１ａに連なり外壁２ａ（図４参照）に沿って下降する下降部２１ｂと，から構成される。掛止部２１ａには、間隔を空けて平行する一対の金属板２４，２４と、金属板２４，２４同士を間隔を空けて懸架する６本の懸架部材２５と、懸架部材２５に沿って設けられる３列のケーブル保持部材２６と、が設けられる。
６本の懸架部材２５は、金属板２４の外周と相似する逆Ｕ字形状に沿って並列し、両端が一対の金属板２４，２４の内側にそれぞれ嵌合され固定されている。ケーブル保持部材２６は、ケーブル１７を構成する３本のケーブル１７ａ〜１７ｃの径よりもやや広い内空を有する湾曲部２６ａを備え、留めボルト２６ｂにより懸架部材２５に固着されている。これらの懸架部材２５及びケーブル保持部材２６は、いずれも金属材から構成される。また、一対の金属板２４，２４は、それぞれ外側下部の固定具２７ａ，２７ａを用いて屋上縁２８ａに固定して設置される。
そして、下降部２１ｂは、一対の金属板２４，２４がそのまま下方へ延設されたものである。なお、本実施例では、下降部２１ｂに懸架部材２５は備えられていないが、強度向上のために備えられても良い。
【００２９】
さらに、図４を参照しながら、上述したケーブル引込治具を用いたケーブルの引込作業について、より詳細に説明する。図４（ａ）乃至図４（ｃ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備におけるケーブル引込治具を使用したケーブルの引き込み前、引き込み中、引き込み後の図である。
図４（ａ）に示すように、ケーブル引込治具２１は、掛止部２１ａが屋上縁２８ａに掛止して固定されるとともに、下降部２１ｂも外壁２ａに３箇所に設けられた固定具２７ｂによって固定されている。
なお、地面２２ａには、ケーブルを固定するための固定ブロック２９ａが埋設され、屋上２ｂにおいては屋上縁２８ａと対向する屋上縁２８ｂに、リング３０ａが設置されている。
図４（ｂ）に示すように、ケーブル１７を引き込む際には、接続プラグ１７ａが接続されたケーブル１７の一端にロープ３０ｂの一端が連結され、下降部２１ｂに沿って吊り上げられる。この吊り上げは、リング３０ａを通過したロープ３０ｂの他端を図中矢印方向に引っ張ることによって行われる。接続プラグ１７ａは、並列する４本の懸架部材２５に沿って引き上げられた後、並列する２箇所のケーブル保持部材２６の内部に順次通される。
図４（ｃ）に示すように、ケーブル１７の一端が完全に屋上２ｂへ到達すると、接続プラグ１７ａは接続プラグ１６ｂ（図１参照）と接続される。また、地面２２ａ上にあるケーブル１７の途中部分は、固定ブロック２９ａ及び固定金具２９ｂによって挟持固定される。
【００３０】
続いて、図５を参照しながら、実施例に係る緊急電源設備の小分けドラムについて、より詳細に説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例に係る緊急電源設備における小分けドラムの上方からの平面図及びそのＢ−Ｂ線矢視図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、水平方向及び鉛直方向に沿ってそれぞれ３列及び２列に配列された合計６個の小分けドラム３１は、原子炉建屋２の内部における壁面３５ａ及び床面３５ｂに固定設置された支持架台３２によってそれぞれ独立して回動可能に支持される。これらの小分けドラム３１のうち、上方の３列は、それぞれ中心軸３３の両端に側板３４，３４が備えられ、側板３４，３４の間にケーブル１４〜１６が引き出し自在に巻き取られている。また、中心軸３３の両側の最外端は、支軸３３ａとなって軸受３２ａに支持されている。そして、支軸３３ａは、支持架台３２に取り付けられた飛出防止部材３２ｂによって支持架台３２から飛び出さない構造となっている。そして、下方の３列は、ケーブル３６〜３８が巻き取られる他、上方の３列と同一の構造となっている。なお、１個の小分けドラム３１が巻き取り可能なケーブルの長さは最大で３０ｍであり、その重量はおよそ２０ｋｇである。また、小分けドラム３１とケーブルの総重量はおよそ５０ｋｇである。
【００３１】
本実施例の緊急電源設備１においては、外部電源と非常用電源が同時に喪失した場合、遮断回路４ａ，５ａが遮断されるとともに、原子炉建屋２の周囲に存在する滞留水２３の水位に応じ、ケーブル１３又はケーブル１４〜１７が、それぞれ電源車端子１８ａ，１９ａに接続される。
ケーブル１３が接続された場合、遮断回路７ａが手動操作で導通状態となると、ケーブル１３、ケーブル１２、切替部１０ａ、遮断回路７ａ、所内電源盤３、非常用機器端子６を経由して非常用機器に電源車１８による電源供給が行われる。
一方、ケーブル１４〜１７が接続された場合、ケーブル１７、ケーブル１６、ケーブル１５、ケーブル１４、端子１１、遮断回路７ａ、所内電源盤３、非常用機器端子６を経由して非常用機器に電源車１９による電源供給が行われる。
なお、切替部８ａ，９ａは、予備端子であって将来的に利用可能である。
【００３２】
次に、防水性盤２０は、地上よりおよそ２５０ｃｍの高さに設置され、この高さ程度に滞留水２３の水位が到達しない限り前蓋２０ｂを開放できるので、ケーブル１２はケーブル１３と接続される。
【００３３】
さらに、ケーブル引込治具２１は、掛止部２１ａが掛止されるとともに、掛止部２１ａ及び下降部２１ｂがいずれも固定具２７ａ，２７ａによって固定されることから、強固に屋上縁２８ａ及び外壁２ａへ設置されるという作用を有する。さらに、ケーブル引込治具２１は、掛止部２１ａと，下降部２１ｂと，から構成され、掛止部２１ａには逆Ｕ字形状に沿って並列する６本の懸架部材２５が設けられることから、ケーブル１７が下降部２１ｂ及び６本の懸架部材２５に沿って滑らかに屋上２ｂへ案内される。さらに、ケーブル１７は、２本の懸架部材２５に設けられたケーブル保持部材２６の内部を通過するとともに、固定ブロック２９ａと固定金具２９ｂによって挟持されるため、ケーブル１７が保持され、屋上２ｂ面における移動や滞留水２３による浮遊が発生しない。従って、ケーブル１７がケーブル１６と接続されると、非常用機器端子６への電源車端子１９ａからの給電が安定的に継続されるという作用を有する。なお、ケーブル保持部材２６の湾曲部２６ａは、ケーブル１７の径よりもやや広い内空を有することから、ケーブル１７が自在に通過可能である。
【００３４】
また、通常時において、ケーブル１４〜１６，３６〜３８はそれぞれ小分けドラムに独立して巻き取られている。そのため、緊急時においては、例えば、まずケーブル１４を小分けドラム３１から引き出すことで、屋上２ｂに向かう途中の階段等にケーブル１４が布設される。次に、ケーブル１５を引き出し、ケーブル１４と接続する。以降、屋上２ｂへの距離に応じた本数のケーブルを順次接続すると、ケーブルが屋上２ｂへ延設されるという作用を有する。
【００３５】
以上説明したように、本実施例の緊急電源設備１によれば、外部電源と非常用電源が同時に喪失した緊急時において、非常用機器に電源車１８又は電源車１９による給電が行われることから、原子力発電所の安全性を向上させることができる。ただし、滞留水２３が急激に防水性盤２０に達した場合には、ケーブル１２とケーブル１３の接続作業が不可能となるため、電源車１８からの電源供給を受けることができない。しかし、この場合には屋上２ｂに延設されたケーブル１４〜１７を介し、電源車１９からの電源供給を受けることができる。
このように、原子炉建屋２の外部周辺が万一水没した場合であっても、非常用機器を確実に作動させることが可能である。しかも、屋上２ｂに設置されたケーブル引込治具２１を使用することで、水位が上昇した滞留水２３の付近に作業員が立ち入ることなく給電可能となることから、作業員の安全性をも確保することができる。従って、本実施例の緊急電源設備１は、従来考慮が不十分であった津波等による浸水時の対応策として特に有効である。
さらに、ケーブル１２の一端は防水性盤２０に常時収容されており、ケーブル１４〜１７はそれぞれ小分けドラム３１から引き出し自在である。加えて、ケーブル１７は、ケーブル引込治具２１により容易に屋上２ｂへ引き込むことが可能である。従って、原子炉建屋２の内部及び外部において、複数本のケーブルを容易かつ迅速に布設することができる。
【００３６】
そして、ケーブル１４〜１７はそれぞれ小分けドラム３１へ独立して巻き取られ、緊急時においては、順次これらを引き出された後に接続される。また、ケーブル１４〜１７の重量は、それぞれ２０ｋｇである。よって、小分けドラムを用いない場合では２０ｋｇ以上のケーブルを複数の作業者が同時に運搬することが必要となるのに対し、小分けドラム３１を使用する場合では１名の作業者につき最大２０ｋｇのケーブルを別々に運搬することができる。従って、ケーブル布設の時間と労力を軽減することが可能となる。さらに、端子１１から屋上２ｂまでの距離に応じて小分けドラムの個数を増減することで、この間に必要なケーブルの全長を調整することが可能であるため、瓦礫等によってケーブルの長さが不足する場合でも適宜対応することができる。
【００３７】
さらに、ケーブル１２とケーブル１３、端子１１〜ケーブル１７は、それぞれ規格化された接続プラグによって接続されることから、その規格を明示しておくことによって素早いケーブルの接続が可能である。さらに、端末処理作業が不要となるため、一般技術者が安全に接続作業を完了させることができる。
【００３８】
また、切替盤７に設けられた遮断回路７ａにより、通常時には所内電源盤３との導通が遮断されているため、ケーブル１２で不具合が発生した場合においても所内電源盤３に影響が及ぶものではない。従って、緊急時のみならず通常時においても原子力発電所の安全性を確保することができる。また、切替盤７に内蔵される端子の本数を容易に増設可能なので、電源車１８、１９が故障した場合等にこれ以外の電源車と接続したケーブルを速やかに接続することが可能となり、安全性がさらに向上する。
そして、切替盤７には切替部８ａ〜１０ａを備え、ケーブル１２は切替部１０ａを介して端子１０と接続されているので、ケーブル１４〜電源車１９が接続されている場合には、切替部１０ａを切替操作することのみにより電源の供給源を電源車１８から電源車１９へと変更することができる。あるいは、この逆の変更も可能である。
【００３９】
次に、ケーブル引込治具２１によって、ケーブル１７は滑らかに屋上２ｂへ案内されることから、ケーブル１７が破損等されない。加えて、ケーブル引込治具２１は全体的に金属材で構成され、強固に屋上縁２８ａ及び外壁２ａへ設置されるため、高強度であり、地震等の後にもケーブル引込治具２１自体が変形や移動をするおそれが少ない。さらに、ケーブル保持部材２６と、固定ブロック２９ａ及び固定金具２９ｂを備えるので、ケーブル引込治具２１はケーブル１７を確実に保持することができる。従って、電源車端子１９ａから非常用機器端子６へ安定的に電力を供給することができる。さらに、ケーブル引込治具２１は、屋外に設置されることによる劣化が少なく、長期間に亘って上記の補助効果を発揮することが可能なことから、発生時期が予測困難である災害に対して極めて有効な治具である。
一方でケーブル１７の引き込み作業は、リング３０ａとロープ３０ｂを利用して行われるものであるから、屋上縁２８ａに作業員が乗り出す必要がなく、簡便かつ安全な作業が可能である。さらに、ケーブル保持部材２６は、ケーブル１７の径よりもやや広い内空を有する湾曲部２６ａを備えるので、この部分においてケーブル１７が渋滞することがない。そのため、ケーブル１７の迅速な引き込みと安定的な保持とが同時に可能となる。
【００４０】
なお、本発明の緊急電源設備の構造は本実施例に示すものに限定されない。例えば、ケーブル１４〜１６に対しさらにケーブルが接続されても良く、あるいはケーブル１４〜１６のいずれかを接続しなくても良い。また複数の小分けドラム３１は、飛出防止部材３２ｂを可動性にすることで支持架台３２から独立して持ち運び可能な構造であっても良い。さらに、下降部２１ｂに懸架部材２５やケーブル保持部材２６が設けられても良い。加えて、接続プラグ１２ａ〜１７ａは、社内規格以外の規格が定められている場合には、これに従うものであっても良い。規格であれば、特に日本工業規格でなくともよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
請求項１乃至請求項６に記載された発明は、原子力発電所の緊急電源設備として利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…緊急電源設備  ２…原子炉建屋  ２ａ…外壁  ２ｂ…屋上  ３…所内電源盤  ４…外部電源端子  ４ａ〜７ａ…遮断回路  ５…非常用電源端子  ６…非常用機器端子  ７…切替盤  ８〜１１…端子  ８ａ〜１０ａ…切替部  １１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ…接続プラグ  １２〜１７，１３ｂ〜１３ｄ，１７ａ〜１７ｃ，３６〜３８…ケーブル  １３ｅ〜１３ｇ…一対の接続プラグ  １８，１９…電源車  １８ａ，１９ａ…電源車端子  ２０…防水性盤  ２０ａ…本体  ２０ｂ…前蓋  ２０ｃ…収容部  ２０ｄ…パッキン  ２０ｅ…ヒンジ  ２１…ケーブル引込治具  ２１ａ…掛止部  ２１ｂ…下降部  ２２ａ…地面  ２２ｂ…高台  ２３…滞留水  ２４…金属板  ２５…懸架部材  ２６…ケーブル保持部材  ２６ａ…湾曲部  ２６ｂ…留めボルト  ２７ａ，２７ｂ…固定具  ２８ａ，２８ｂ…屋上縁  ２９ａ…固定ブロック  ２９ｂ…固定金具  ３０ａ…リング  ３０ｂ…ロープ  ３１…小分けドラム  ３２…支持架台  ３２ａ…軸受  ３２ｂ…飛出防止部材  ３３…中心軸  ３３ａ…支軸  ３４…側板  ３５ａ…壁面  ３５ｂ…床面
【要約】
【課題】原子炉建屋の所内電源盤に規格化された接続プラグを備えたケーブルを予め接続し、防水性を持たせ建屋外に引き出しておき、津波等発生時の原子炉建屋内の非常用機器に対する電源供給を迅速かつ容易に行うことが可能な緊急電源設備を提供する。
【解決手段】原子炉建屋２の所内電源盤３に遮断回路７ａを介して接続され，複数の端子を内蔵する切替盤７と、これらの端子のいずれかにそれぞれ一端が接続され，他端は複数の電源車端子１８ａ，１９ａに接続される複数本のケーブル１２〜１７と、を備え、これら複数本のケーブルのうち，いずれかは、原子炉建屋２の外壁２ａに設置された防水性盤２０を介して電源車端子１８ａ，１９ａのいずれかに接続可能であり、他のケーブルのうち，いずれかは、少なくとも１本のケーブルが原子炉建屋２の屋上２ｂまで延設され，この屋上２ｂの縁部に設置されたケーブル引込治具２１を介して他の電源車端子に接続可能とする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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