制御棒駆動機構の更新に係る設⼯認申請の要否について(⾏政相談)
令和 5 年 7 ⽉ 18 ⽇
学校法⼈ 近畿⼤学
原⼦⼒研究所
1. はじめに
近畿⼤学原⼦⼒研究所では、計測制御系統施設のうち安全棒#1、安全棒#2 及びシム安全棒の駆動装置の⼀部である電動機について、設置から 60 年以上が経過しているため、経年劣化に対する予防保全を⽬的として、令和 5 年度中に電動機の更新を計画している。今回の更新作業に伴い、事前に当該機器の設計及び⼯事の計画の認可に係る⼿続きの要否について確認をさせて頂きたい。
「核原料物質、核燃料物質及び原⼦炉の規制に関する法律」の第 27 条（設計及び⼯事の計画の認可）の第 1 項において、「設計及び⼯事の計画の認可」を要する事項は、原⼦⼒規制委員会規則に定められた「変更の⼯事」を対象とすることが定められている。この「変更の⼯事」については、「試験研究の⽤に供する原⼦炉等の設置、運転等に関する規則」（以下「試験炉規則」という）第 2 条の2（設計及び⼯事の計画の認可を要しない⼯事等）に、「設計及び⼯事の⽅法」の変更を伴う⼯事以外の⼯事と定められている。
今回の更新は、「設計及び⼯事の⽅法」の変更を伴わない⼯事に該当し、設⼯認申請は要さないと考えている。
2. 更新予定機器
計測制御系統施設のうち（制御設備）のうち（制御材駆動設備）のうち制御棒駆動機構のうちシム安全棒（⾮常⽤制御設備を兼ねる）の電動機（⾮常⽤制御設備）のうち（制御材駆動設備）のうち駆動機構のうち安全棒#1、安全棒#2 及びシム安全棒の電動機
なお、これらの機器の耐震重要度及び機能別安全重要度分類は以下のとおりである。
・耐震重要度分類：C・安全重要度分類：PS クラス３（シム安全棒）
3. 制御棒駆動機構の概要
制御棒駆動機構は、制御棒（耐震重要度 B、安全重要度 MS-2、PS-3）を駆動させるための設備であり（別紙 1 参照）、電動機、電磁クラッチ、駆動シャフト、ステンレス鋼板バネ、回転ドラム等から構成されている。電動機により、電磁クラッチと駆動シャフトを介して、回転ドラムを回転させる。回転ドラムに固定したステンレス鋼板バネの先端に中性⼦吸収板(制御棒)を固定し、回転ドラムの回転により炉⼼内に設置の中性⼦吸収板（制御棒）を上下に移動させる構造となっている。
安全棒#1、安全棒#2 及びシム安全棒の電動機は、計測制御系統施設のうち制御設備及び⾮常⽤制御設備に⽤いる制御棒駆動装置を構成する機器の⼀つである。安全棒#1、安全棒#2 及びシム安全棒
は、原⼦炉の⾮常停⽌（シム安全棒は原⼦炉の反応度制御も兼ねる。）を⾏うために設置している。
制御棒駆動装置の主要な概要を以下に⽰す。下線部が今回の更新対象である。
1

機器
制御棒駆動装置

制御棒駆動装置の主な概要
主な仕様・構成等
制御棒案内ケース、電動機、減速機構、電磁クラッチ、駆動シャフト位置検出器、回転ドラム

今回更新を予定している機器は、制御棒駆動装置を構成する機器のうち、電動機、減速機構及び電磁クラッチのみであり、同等品かそれ以上の性能を有するものに更新する。その他の機器については変更しない。別紙 2 に取替予定の電動機等の諸元を、別紙 3 に今回更新予定機器の既承認の設⼯認の記載及びその記載からの変更について⽰す。
本機器の更新にあたり、既許可申請書（平成 28 年 5 ⽉ 11 ⽇許可）及び既認可の設⼯認申請書（昭和 36 年 8 ⽉ 7 ⽇認可）の記載に変更はない
4. 使⽤前検査の実績
安全棒#1、安全棒#2 及びシム安全棒の制御棒駆動機構については、昭和 37 年（1962 年）において施設検査（昭和 37 年 7 ⽉20 ⽇合格証発⾏ 36 原第 3617 号：内閣総理⼤⾂）及び性能検査（昭和 37 年 7 ⽉20 ⽇合格証発⾏ 36 原第 3634 号：内閣総理⼤⾂）を受検しているほか、平成 29 年
（2017 年）において「耐震重要度分類の変更」に係る使⽤前検査（総合設備検査）（平成 29 年 3 ⽉
17 ⽇合格証発⾏ 原規規発第 1703072 号：原⼦⼒規制委員会）を受検している。
設計及び⼯事の⽅法の認可（昭和 36 年）：36 原第 1986 号（昭和 36 年 8 ⽉7 ⽇）
設計及び⼯事の⽅法の認可（平成 29 年）：原規規発第 1702072 号（平成 29 年 2 ⽉7 ⽇：原⼦⼒規制委員会）
施設検査合格証：36 原第 3617 号（昭和 37 年 7 ⽉20 ⽇：内閣総理⼤⾂）
性能検査合格証：36 原第 3634 号（昭和 37 年 7 ⽉20 ⽇：内閣総理⼤⾂）
使⽤前検査合格証：原規規発第 1703072 号（平成 29 年 3 ⽉17 ⽇：原⼦⼒規制委員会）
なお、設計及び⼯事の⽅法の認可（昭和 36 年）申請書における安全棒及びシム安全棒駆動機構に関する記載については、別紙４に⽰す。

5. 設⼯認申請の必要性の要否について
今回の更新は、前回の設⼯認に記載した設計条件及び図⾯を含む設計仕様を変更するものでないことから、試験炉規則第 2 条の２（設計及び⼯事の計画の認可を要しない⼯事等）第 1 項の⼯事に該当し、設計及び⼯事の⽅法の認可を必要としないと考えている。
6. 使⽤前事業者検査等の検査項⽬「設計及び⼯事の⽅法」の認可申請は要しないため該当しない。ただし、更新後の復旧確認の観点から、近畿⼤学原⼦⼒研究所の施設管理実施計画に基づく定期点検及び定期事業者検査等、当事業所の品質マネジメントシステムに基づいた対応を確実に実施する。
7. 当事業所の品質マネジメントシステムに基づく更新後の復旧後確認
機器交換後の復旧確認の観点から、施設管理実施計画に基づく定期点検等において当事業所の品質マネジメントシステムに基づいた検査等を確実に⾏う。
① 制御棒反応度抑制効果点検② 制御棒作動点検③ 型番確認④ 据付確認2

8. 今後の予定
今回の更新は令和 5 年度に実施する予定である。この計画に伴う当該機器の設計及び⼯事の計画の認可に係る⼿続きの要否についてご判断を頂きたい。
9. 添付書類
別紙 1
別紙 2
別紙 3
別紙 4
別紙 5

原⼦炉平⾯図、断⾯図、制御棒及び制御棒駆動機構図
取替予定の電動機及び電磁クラッチの諸元
既承認の設⼯認†の記載及びその記載からの変更の有無
既承認の設⼯認の記載
近畿⼤学原⼦炉施設における重要度分類(耐震・PS・MS)

3

モータギヤヘッド

ウォームギヤウォームホイール

図21
図 1 原⼦炉平⾯図及び断⾯図（⾚枠が今回の更新範囲）

制御棒及び制御棒駆動機構図（安全棒#1,#2）

別紙 1

ウォームギヤ
ウォームホイール

モータギヤ
ヘッド

別紙 12

図33
（⾚枠が今回の更新範囲）

制御棒及び制御棒駆動機構図（シム安全棒）

別紙 1

別紙 2

取替予定の電動機及び電磁クラッチの諸元（１）駆動⽤モータ
型番：4RK25GN-AW2U(オリエンタルモーター社製)（参考スペック）
定格回転数：1450rpm (単相AC115V／60Hz)
定格トルク：170mN・m
定 格 出 ⼒：7 W（２）電磁クラッチ
型番：SFC-250/BMS-AG（シンフォニアテクノロジー）（参考スペック）
耐摩擦トルク：7Nm
定 格 電 圧：DC+24V

１

別紙 3

既承認の設⼯認†の記載及びその記載からの変更の有無（†：設計及び⼯事の⽅法の認可番号：36 原第 1986 号（昭和 36 年 8 ⽉ 7 ⽇））

制御棒駆動機構のうち電動機及び電磁クラッチに関する部分のみ抜粋（１）電動機
【性能】
安全棒#1, 安全棒#2項⽬
現仕様
更新後の仕様モータ出⼒ 1/50 HP
25W
電圧
110V
115V・AC
周波数6060
相数
11型
スプリツト・フエーズ
レバーシブル
シム安全棒
項⽬
モータ出⼒
電圧
周波数相数型

キヤパシター・レバーシブル（3 線）

25W
115V・AC60
1
レバーシブルトーク

47.24cm・kg(41in・ef) 92RPM

170mNm (1450rpm)

現仕様

更新後の仕様1/50 HP
110V・AC60
1（２）電磁クラッチ【性能】
安全棒#1, 安全棒#2 及びシム安全棒
項⽬
現仕様
クラッチ
69.13 cm・kg 静的トーク
サイズ
電圧90V .DC
電流0.110 Amp

更新後の仕様１変更の有無
〇〇〇

変更の有無
〇〇〇〇

変更の有無

7Nm 耐摩擦トルク〇DC+24V―〇〇別紙 4
既承認の設⼯認の記載
設計及び⼯事の⽅法の認可（昭和 36 年）：36 原第 1986 号（昭和 36 年 8⽉7⽇）に係る申請書（昭和 36 年 6⽉17⽇）における安全棒及びシム安全棒駆動機構に関する記載
安全棒に係る記載§3 計測制御系統施設の設計及び⼯事⽅法
3.3 制御棒駆動機構
3.3.2 安全棒(添付図 19 参照)
イ 設計要項
スクラム時間電磁クラツチ切断後 0.5 sec 以内
全⾏程
406.4 mm (16”)
駆動速度
毎分 152.4 mm(6”/mm)
全⾏程に対する廻転⾓
306°
制御棒材料
99.97％ 品位カドミウム
制御棒⼨法304.8 × 203.2 × 0.762 (mm)
スクラム・トーク
23.04 cm・kg (20in・ef)
揺動距離・挿⼊6.35 mm揺動距離・引上
3.81 mm
モーター出⼒1/50 HP
電 圧
110 V
周波数60
相 数1型
スプリツト・フエーズ
クラツチサイズ69.13 cm・kg 静的トーク
電 圧
90 V .DC
電 流0.110 Amp
電動機に係る記載は⾚⾊破線内、電磁クラッチに係る記載は⻘⾊破線内

１

別紙 4

シム安全棒に係る記載§3 計測制御系統施設の設計及び⼯事⽅法
3.3 制御棒駆動機構
3.3.1 シム安全棒（添付図 18 参照）
イ 設計要項
スクラム時間電磁クラツチの回路切断後 0.5 sec 以内
全⾏程
406.4 mm (16”)
駆動速度
毎分 152.4 mm(6”/mm)
全⾏程に関する廻転⾓
306°
制御棒材料
99.97％ 品位カドシウム
制御棒の⼨法304.8 × 203.2 × 0.762 (mm)
スクラム・トーク
23.04 cm・kg (20in・ef)
揺動距離・挿⼊6.35 mm (0.25”)
揺動距離・引上
3.8/ mm (0.15”)
モーター出⼒1/50 HP
電 圧
110 V・AC
周波数60相 数
1型
キャパシター・レバーシブル（3 線）
トーク
47.24 cm・kg (41 in・ef) 92 RPM
クラツチサイズ69.13 cm・kg (60 in・ef) 静的トーク
電 圧
90 V .DC
電 流
0.110 Amp
ポジション・トランスミツター型 ヘリカル・ポテンシオメーター
レーティング
100 オーム
トラベル
3427°
ジョイント正度
ポジシヨン・トランスミツターからの出⼒シグナルの全正確度は棒の位置を 0.25 mm(0.01”)以内で指⽰できること。
電動機に係る記載は⾚⾊破線内、電磁クラッチに係る記載は⻘⾊破線内

２

別紙 5

近畿⼤学原⼦炉施設における重要度分類(耐震・PS・MS)
表 5-1 近畿⼤学原⼦炉施設の耐震重要度分類(1/2)

１

別紙 5
表 5-1 近畿⼤学原⼦炉施設の耐震重要度分類(2/2)

２

別紙 5
表 5-2 近畿⼤学原⼦炉施設の PS の重要度分類

３

別紙 5
表 5-3 近畿⼤学原⼦炉施設の MS の重要度分類

４