(57)【要約】【課題】  原子炉内で制御棒の位置を把握するために用いられる制御棒駆動機構用位置指示装置の動作確認を自動化された試験装置により行うことで、試験精度の向上及び検査員の負荷低減を提供することのできる制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置を提供すること。【解決手段】  所定間隔を置いて設けられた複数のリードスイッチ２０１を有する制御棒駆動機構用位置指示装置１００を試験する本発明の試験装置は、位置指示装置１００の動作確認試験時に、位置指示装置１００を設置する位置指示装置設置架台３００を備える。また、位置指示装置１００内に設けられているリードスイッチ２０１を動作させる検査磁石１０１を有し、位置指示装置１００の長手方向に移動可能な検査磁石移動体３を備える。さらに、検査磁石移動体３及び各リードスイッチ２０１に接続され、検査磁石１０１の位置とリードスイッチ２０１からの信号に基づいて位置指示装置１００のリードスイッチ２０１の動作確認を行う自動制御ユニット４を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を置いて設けられた複数のリードスイッチを有する制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置において、
位置指示装置の動作確認試験時に、位置指示装置が載置される位置指示装置設置架台と、
位置指示装置内のリードスイッチを動作させる検査磁石を有し、位置指示装置の長手方向に移動可能な検査磁石移動体と、
検査磁石移動体及び各リードスイッチに接続され、検査磁石の位置とリードスイッチからの信号に基づいて位置指示装置のリードスイッチの動作確認を行う自動制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置。
【請求項２】
自動制御ユニットは、検査磁石を有する検査磁石移動体を位置指示装置の長手方向に駆動すると共に、自動制御ユニットに検査磁石の位置情報が入力されてリードスイッチの動作確認を行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置。
【請求項３】
自動制御ユニットは、検査磁石移動体内で検査磁石を位置指示装置の長手方向に駆動することを特徴とする請求項１又は２記載の制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置。
【請求項４】
検査磁石移動体内で検査磁石は、各リードスイッチ１個分以上の距離だけ移動可能となることを特徴とする請求項３記載の制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉内で制御棒の位置を検出するために用いられる制御棒駆動機構用の位置指示装置の動作確認を行う制御棒駆動装置用位置指示装置の試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電プラントにおいて、原子炉圧力容器に設置された制御棒駆動機構を動作させることにより原子炉圧力容器から制御棒を挿入したり、引抜いたりして、プラントの起動、停止及び出力調整を行っている。プラント運転に係わる出力調整を行う場合、制御棒の位置をコントロールすることが重要であり、この制御棒の位置を検出するために制御棒駆動機構用の位置指示装置内が用いられ、この位置指示装置の所定の位置にリードスイッチを設置し、制御棒駆動機構内のドライブピストンに設けた永久磁石によりリードスイッチを開閉動作させて、制御棒の位置検出を行なっている。
【０００３】
通常、位置指示装置のリードスイッチは、その接点が開状態となっているが、制御棒の位置を変更するために制御棒駆動機構を動作させると、制御棒駆動機構内に設置されたドライブピストンが同時に動作し、ドライブピストン内に設けた永久磁石がリードスイッチ部近傍を通過もしくはリードスイッチ部近傍に保持された場合、リードスイッチの接点が閉状態となり制御棒位置信号を出力する。
【０００４】
位置指示装置が制御棒位置信号を確実に出力しているか否か確認するために、原子力発電所の定期点検中に位置指示装置が取り外される。そしてこの位置指示装置に対して、該当する位置のリードスイッチが正常に動作するか否かを確認するために、検査用磁石及び簡易位置指示表示装置が使用され、リードスイッチの動作範囲測定等の動作確認が実施される。このような位置指示装置の試験方法及び試験装置としては、検査架台と、検査磁石と、簡易位置表示装置とを有する位置指示装置試験装置が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した位置指示装置の試験方法及び試験装置おいては、簡易検査を目的としているため、検査磁石を手動で動かし、位置指示装置のリードスイッチ動作を簡易位置表示装置により確認している。この場合、検査架台と検査磁石にけがかれた罫書き線間距離をスケールにて測定することにより、リードスイッチ動作を確認しており、手動計測による人的要因での計測結果のばらつきが発生することある。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、原子炉内で制御棒の位置を把握するために用いられる位置指示装置に対して、自動化して動作確認することができ、これにより試験精度の向上及び検査員の負荷低減を提供することのできる位置指示装置の試験装置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】
【０００７】
本発明は、所定間隔を置いて設けられた複数のリードスイッチを有する制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置において、位置指示装置の動作確認試験時に、位置指示装置が載置される位置指示装置設置架台と、位置指示装置内に設けられているリードスイッチを動作させる検査磁石を有し、位置指示装置の長手方向に移動可能な検査磁石移動体と、検査磁石移動体及び各リードスイッチに接続され、検査磁石の位置とリードスイッチからの信号に基づいて位置指示装置のリードスイッチの動作確認を行う自動制御ユニットと、を備えたことを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【０００８】
本発明は、自動制御ユニットは、検査磁石を有する検査磁石移動体を位置指示装置の長手方向に駆動すると共に、自動制御ユニットに検査磁石の位置情報が入力されてリードスイッチの動作確認を行うことを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【０００９】
本発明は、自動制御ユニットは、検査磁石移動体内で検査磁石を位置指示装置の長手方向に駆動することを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１０】
本発明は、検査磁石移動体内で検査磁石は、各リードスイッチ１個分以上の距離だけ移動可能となることを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１１】
本発明は、自動制御ユニットは、検査磁石により動作するリードスイッチの動作信号に基づいて、リードスイッチの動作距離を求め記憶する動作距離演算記憶手段を有することを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１２】
本発明は、自動制御ユニットは、各リードスイッチを含む配線の線間抵抗を測定する抵抗測定器を有することを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１３】
本発明は、自動制御ユニットは、抵抗測定器より得られるリードスイッチを含む配線の線間抵抗の計測データを、予め記憶させた閾値と対比して当該配線の線間抵抗の確認を行う手段を有することを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１４】
本発明は、制御棒駆動機構用位置指示装置設置架台は、少なくとも２つ以上に分離できることを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【００１５】
本発明は、制御棒駆動機構用位置指示装置設置架台は、制御棒駆動機構用位置指示装置を仮置きできる設置部を有することを特徴とする制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、原子炉内で制御棒の位置を把握するために用いられる位置指示装置に対し、自動的に動作確認することができ、これにより、試験精度の向上及び検査員の負荷低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図５は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１８】
まず、図３（ａ）（ｂ）により、原子炉内で用いられる制御棒駆動装置用の位置指示装置の概略について述べる。原子炉内において、燃料棒の反応により高熱エネルギーが生じ、この高熱エネルギーは制御棒により制御される。図３（ａ）（ｂ）に示すように、制御棒を制御する際には、制御棒の位置を把握することが必要であるが、その位置を把握するために、内部に所定間隔を置いて設けられた複数のリードスイッチ２０１を有する制御棒駆動機構用の位置指示装置１００が原子炉内に設置される。各リードスイッチ２０１は、制御棒に設置されたドライブピストン２０３内の永久磁石２０２がリードスイッチの動作距離範囲内に入った際に閉状態となり、制御棒の位置を指示する。従って、制御棒の位置指示を正確に行うためには、位置指示装置１００内のリードスイッチ２０１が正確に動作することが必要となるが、そのためには、定期的な位置指示装置１００の試験が不可欠である。ここで、図３（ａ）はリードスイッチ２０１を有する位置指示装置１００を示し、図３（ｂ）はリードスイッチ信号を示す。
【００１９】
次に、図１により本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００について述べる。
【００２０】
図１に示すように、制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００は、所定間隔をおいて設けられた複数のリードスイッチ２０１を有する制御棒駆動装置用位置指示装置１００の動作確認を行うものである。
【００２１】
すなわち、図１に示すように、制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００は、位置指示装置１００が載置される位置指示装置設置架台３００と、位置指示装置１００のリードスイッチ２０１を動作させる検査磁石１０１を有し位置指示装置１００の長手方向に移動可能な検査磁石移動体３と、検査磁石移動体３及び各リードスイッチ２０１に接続され、検査磁石１０１の位置とリードスイッチからの信号に基づいて位置指示装置１００のリードスイッチ２０１の動作確認を行う自動制御ユニット４とを備えている。
【００２２】
このうち、自動制御ユニット４は、図１及び図４に示すように位置指示装置１００内の各リードスイッチ２０１及び検査磁石移動体３に接続される動作信号入力装置１１と、位置指示装置１００内の各リードスイッチ２０１に接続された抵抗測定器１２と、抵抗測定器１２及び動作信号入力装置１１に接続されたデータ管理装置１０とを有している。また、自動制御ユニット４は検査磁石移動体３の後述するモータ部１０３を駆動制御する検査磁石駆動制御装置１３を有し、検査磁石１０１の位置とリードスイッチ２０１からの信号に基づいてリードスイッチ２０１の動作確認を行う。
【００２３】
ところで、上述のように、制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００は検査磁石移動体３を有し、この検査磁石移動体３は制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置５００に設けられた検査磁石移動体ガイド１０５に沿って移動する。また、検査磁石移動体３は図２に示すように、検査磁石移動体ガイド１０５に沿って移動する移動体本体３ａと、移動体本体３ａ内に設けられた検査磁石ガイド１０２及びボールねじ１０４とを有し、検査磁石１０１はこの検査磁石ガイド１０２及びボールねじ１０４に沿って移動する。また、移動体本体３ａには、ボールねじ１０４を回転駆動して検査磁石１０１を検査磁石ガイド１０２とボールねじ１０４とに沿って移動させるモータ部１０３が取り付けられている。このうち検査磁石１０１は、位置指示装置１００のリードスイッチ近傍に来たとき、リードスイッチ２０１を閉状態とする。
【００２４】
次に、このような構成からなる本実施形態の作用について述べる。
【００２５】
図１及び図２において、まず、位置指示装置１００が位置指示装置設置架台３００の予め定められた所定位置に載置される。次に、検査磁石移動体３が検査磁石移動体ガイド１０５に沿って手動で移動され、位置指示装置設置架台３００上に設定された所定の設置基準位置に達する。この検査磁石移動体３が達する設置基準位置は、位置指示装置設置架台３００上に設置されたリードスイッチ２０１に対応する位置となっている。次に、図４及び図５に示すように、自動制御ユニット４内の検査磁石駆動制御装置１３によってモータ部１０３が駆動制御され、このモータ部１０３によってボールねじ１０４が回転して、検査磁石移動体３内で、検査磁石１０１が検査磁石ガイド１０２及びボールねじ１０４に沿って移動する。
【００２６】
ここで、図３（ａ）（ｂ）に示すように検査磁石移動体３内に配置された検査磁石１０１が、位置指示装置１００内に配置されるリードスイッチ２０１の動作距離範囲内に入った場合には、リードスイッチ２０１は閉状態になる。
【００２７】
リードスイッチ２０１が閉状態になった際には、図４及び図５に示すように、位置指示装置１００内のリードスイッチ２０１から位置指示装置信号４１が、自動制御ユニット４の動作信号入力装置１１内の位置指示信号入力変換器３１に入力され、位置指示装置信号４１はその後位置指示信号入力変換器３１から自動制御ユニット４のデータ管理装置１０へ入力される（図５参照）。
【００２８】
また、リードスイッチ２０１が閉状態となった際に位置指示装置１００に流れる電流に基づいて、位置指示装置１００の線間抵抗値が自動制御ユニット４の抵抗測定器１２により測定され、測定された線間抵抗値は、抵抗測定器信号４３として抵抗測定器１２からデータ管理装置１０へ入力される。ここで、入力された位置指示装置１００の線間抵抗値は、予めデータ管理装置１０に記憶しておいた線間抵抗の閾値と比較判定されて保存され、動作確認の対象となるリードスイッチ２０１が正常に動作しているか否かを確認することができる。
【００２９】
この間、検査磁石移動体３内における検査磁石１０１の位置を示すモータ位置信号４２が、モータ部１０３により生じ、このモータ位置信号４２は検査磁石移動体３から自動制御ユニット４の動作信号入力装置１１内の位置信号入力変換器３２に入力され、さらにモータ位置信号４２は位置信号入力変換器３２からデータ管理装置１０へ入力される。
【００３０】
このように、自動制御ユニット４のデータ管理装置１０内に、位置指示装置１００からの位置指示装置信号４１と、検査磁石移動体３からのモータ位置信号４２とが入力されるため、データ管理装置１０において位置指示装置１００内に配置されたリードスイッチ２０１のうち検査磁石１０１近傍にきたリードスイッチを特定し、かつこの特定されたリードスイッチ２０１の動作確認を確実に行うことができる。
【００３１】
一方、検査磁石１０１が位置指示装置１００内に配置されるリードスイッチ２０１の動作距離範囲に入らず、リードスイッチ２０１が開状態のまま、検査磁石１０１が検査磁石移動体３内で移動できる両端位置まで達した場合、図５に示すように自動制御ユニット４内の検査磁石駆動制御装置１３により、検査磁石停止指令が出され、検査磁石移動体３に設けられるモータ部１３の駆動が止まり、検査磁石１０１の駆動を停止させる。次に、検査磁石移動体３を、検査磁石１０１が検査磁石移動体３内で移動できる両端以上の距離、手動で移動させる。以降は、上述した、検査磁石１０１を駆動させた後、検査磁石移動体３を移動させるという手順が、測定対象となっている特定のリードスイッチ２０１が閉状態になるまで繰り返し行われる。このことにより、リードスイッチ２０１が正常に動作するか否かの確認を容易に行うことができる。
【００３２】
なお、検査磁石移動体３内のボールねじ１０４又は検査磁石ガイド１０２の長さを変更することにより、検査磁石移動体３内で検査磁石１０１が駆動できる距離を、位置指示装置１００内に設けられた各リードスイッチ２０１の１個分以上とすることができる。このことにより、検査磁石移動体３内で検査磁石１０１を１回動作させることにより、測定対象となる特定のリードスイッチ２０１の動作確認を確実に行うことができる。
【００３３】
また、図１に示すように、位置指示装置設置架台３００は、互いに分別自在となる位置指示設置架台１と位置指示設置架台２とからなる構造であってもよい。
【００３４】
このような構造をとることにより、位置指示装置１００内のリードスイッチ２０１の動作確認を実施している際には、位置指示装置設置架台１と位置指示装置設置架台２とが組立てられ使用されるが、位置指示装置１００内のリードスイッチ２０１の動作確認が終了した後では、位置指示装置設置架台１と位置指示装置設置架台２とに分割することができる。そのため、保管スペースを確保することができると共に、運搬を容易に行うことができる。なお、図１に示される本実施の形態では、２分割構造の位置指示装置設置架台３００が記載されているが、発電所のレイアウト及び保管方法を考慮して２分割以上の多分割構造とすることも可能である。
【００３５】
第２の実施の形態
次に本発明の第２の実施の形態について図６を用いて説明する。第２の実施の形態は、位置指示装置設置架台３００に位置指示装置１００を仮置きする仮置き設置部２０を更に設置したものであり、他は図１乃至図５に示す第１の実施形態と略同一である。
【００３６】
図６に示す第２の実施の形態において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
図６に示す本実施の形態によれば、複数の位置指示装置１００について動作確認を行う際、動作確認を現に行っている位置指示装置対象１００以外の位置指示装置１００を、仮置き設置部２０に仮置きすることができる。そのため、位置指示装置１００を置くためのスペースを削減することができ、又作業の段取りを簡素化することができる。
【００３８】
他の実施の形態
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。上記実施の形態において、検査磁石移動体３を位置指示装置設置架台３００上で検査磁石移動体ガイド１０５に沿って手動で移動させた例を示したが、これに限らず、自動制御ユニット４が、検査磁石移動体３の移動を制御する検査磁石移動体制御装置を有し、当該検査磁石移動体制御装置によって検査磁石移動体３を自動的に位置指示装置設置架台３００上で検査磁石移動体ガイド１０５に沿って移動させてもよい。
【００３９】
また、上記実施の形態において、検査磁石１０１を検査磁石移動体３内で移動可能とした例を示したが、これに限らず、検査磁石１０１を検査磁石移動体３に固定しても良い。この場合、検査磁石移動体は、検査磁石１０１を移動させる、検査磁石ガイド１０２、ボールねじ１０４及びモータ部１０３の構成をもたなくなる。
【００４０】
また、検査磁石移動体３は、上述のように、位置指示装置１００が載置される位置指示装置設置架台３００上において、検査磁石移動体ガイド１０５に沿って手動により移動し、所定の設置基準位置に達するが、この場合、当該設置基準位置に検査磁石移動体３の位置決め機構を設けてもよい。
【００４１】
当該位置決め機構を設けることにより、位置指示装置設置架台３００上において検査磁石移動体ガイド１０５に沿って移動する検査磁石移動体３は、この位置決め機構により位置指示装置設置架台３００上の所定の設置基準位置に精度良く位置決めされる。
【００４２】
また、検査磁石移動体３に、リミットスイッチ等を更に設けても良い。リミットスイッチ等を設けることにより、検査磁石移動体３を、自動制御ユニット４の検査磁石移動体制御装置によって、位置指示装置１００の載置される位置指示装置設置架台３００の検査磁石移動体ガイド１０５に沿って自動で移動させる際、検査磁石移動体３が所定の設置基準位置に達したときに、検査磁石移動体３の移動を停止させることができる。そのため、検査磁石移動体３を、位置指示装置設置架台３００上の所定の設置基準位置に正確に停止させることができる。
【００４３】
また、検査磁石１０１を、検査磁石移動体３内で検査磁石ガイド１０２に沿って移動させるモータ部１０３に、パルス検出装置、エンコーダ又はリニアゲージ等の位置検出装置を更に設けても良い。
【００４４】
これらの位置検出装置をモータ部１０３に設けることにより、検査磁石１０１を検査磁石移動体３内で検査磁石ガイド１０２に沿って移動させた際、移動体本体３ａに対する検査磁石１０１の位置を、正確に把握することができる。そのため、位置指示装置１００内に配置されるリードスイッチ２０１において、動作確認の対象となっているリードスイッチ２０１の動作距離を、正確に測定することができる。
【００４５】
また、絶縁抵抗測定器等の電気特性に関わる測定器を、抵抗測定器１２を設置する部位に更に設置することもでき、自動制御ユニット４で試験される項目を更に追加することができる。
【００４６】
例えば、絶縁抵抗測定器を設けた場合には、自動制御ユニット４における回路の絶縁状態を測定することができるので、当該回路における保安管理をすることができる。
【００４７】
また、データ管理装置１０に記憶された情報は、電子媒体に保存することもできる。
【００４８】
また、データ管理装置１０に記憶された情報は、所定の記録用紙に出力することもできる。
【００４９】
なお、上記では、第１、第２及び他の実施の形態を別個に説明したが、これら第１、第２及び他の実施の形態を任意組合せ、あるいは、全て組合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置における検査磁石移動体を示す構成図。
【図３】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置に用いられる位置指示装置を示す構成図。
【図４】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置の作用を示すブロック図。
【図５】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置の作用を示すフローチャート。
【図６】本発明による制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置の第２の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００５１】
1、２    位置指示装置設置架台
３    検査磁石移動体
３ａ    移動体本体
４    自動制御ユニット
１０    データ管理装置
１１    動作信号入力装置
１２    抵抗測定器
１３    検査磁石駆動制御装置
２０    仮置き設置部
３１    位置指示信号入力変換器
３２    モータ位置信号入力変換器
４１    位置指示信号
４２    モータ位置信号
４３    抵抗測定器信号
１００    位置指示装置
１０１    検査磁石
１０２    検査磁石ガイド
１０３    モータ部
１０４    ボールねじ
１０５    検査磁石移動体ガイド
２０１    リードスイッチ
２０２    ドライブピストン
２０３    永久磁石
３００    位置指示装置設置架台
５００    制御棒駆動機構用位置指示装置の試験装置
【図１】
2006322828.tif 000003
【図２】
2006322828.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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