堆芯核仪表装置的制作方法

本发明涉及对核电站的中子束进行测量的核反应堆的堆芯核仪表装置中的中子检测器的位置检测用的开关。

背景技术：

以往，为了获取表示与所检测出的中子量相关的测定结果的映射数据，在核反应堆的堆芯核仪表装置(通常，每月1次左右、定期地对核反应堆内的中子量的分布进行测定。以下简称为“堆芯核仪表装置”)中，具备决定检测器的停止位置的拉出限位开关以及作为拉出限位开关的备用的安全限位开关，以避免在驱动移动型堆芯中子束检测器(以下称为检测器)的驱动装置的内部因过度卷绕检测器而导致发生破损的情况。

以往，作为上述限位开关，使用了接触式的开关，因此，存在因磨损而导致的测定精度变差等维护性的问题。作为提高上述堆芯核仪表装置的拉出限位开关和安全限位开关的维护性的对策，提出了如下方案：使用磁性的非接触传感器来作为拉出限位开关和安全限位开关，从而提高拉出限位开关和安全限位开关的维护性(例如，参照专利文献1)。

然而，在该结构中，供检测器通过的套管配管与作为传感器的限位开关之间的接触不可避免，此外，驱动用电缆具有将螺旋状的导线卷绕于其芯线的构造，因此，无法否认在检测器通过时套管配管发生振动、或产生检测出驱动用电缆的凹凸那样的误检测的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-195572号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

现有的堆芯核仪表装置如上述那样使用磁传感器来构成，因此，存在误检测出套管配管和检测器的可能性，在发生了误检测的情况下，无法否认过度缠绕检测器、即将检测器缠绕到驱动装内将导致该检测器卷绕于驱动装置内的机构，其结果是，检测器自身有可能发生破损。

此外，为了同时更换安装于供检测器直接通过的套管配管的作为传感器的安全限位开关和拉出限位开关，作业人员在放射剂量较高的检测器附近、或因检测器的通过而放射化了的套管配管的附近、具体而言为在可用手接触到套管配管以及安全限位开关或拉出限位开关的范围内进行手工作业的情况不可避免，从而存在如下问题：作业人员有受到辐射的风险。关于该状况，以下，使用附图进一步详细地进行说明。

关于更换上述限位开关的作业，使用图5来进行说明。

图5是示出现有的兼具安全、拉出、校正这3个用途的安全/拉出/校正限位开关单元的一个示例的图。

图中，在限位开关单元200的中央部分设置有具备辊部202的限位开关211，该辊部202在下方部分具有旋转的辊201。此外，在该限位开关单元200的下侧部分设置有供驱动用电缆通过的中空筒状的空洞部分212。另外，该限位开关单元200通常在该空洞部分212的两端部分213a和213b通过接头与套管配管相连接。

然后，每当定期检查时，需要将上述辊201的前端位置(最下端位置)设定在恰当的高度方向(图中的z方向)位置上，以使得当驱动用电缆沿图中所示的x方向在该空洞部分212中移动时，不与空洞部分212的筒状面即边界面接触从而导致产生振动，因此，通过作业人员的手工作业来进行设定位置的调整。

如上所述，在测定核反应堆内的中子时，驱动用电缆将通过安装/拉出/校正用的限位开关单元的内部(空洞部分212)，因此，上述辊部202的磨损不可避免。这是由于驱动用电缆的硬度较硬。因此，例如，由于磨损，以往限位开关大约每1年更换1次，此外，对于辊部分，以往需要实施用于设置到正常的工作位置的调整量、即磨合量的调整，实际上，每次定期检查均对该辊部202的尺寸进行调整。

并且，因上述磨损而产生的磨损粉末容易留存在该驱动用电缆的通过部分即空洞部分212，此外，放射剂量较高的检测器也通过，因此，辊部202因放射线而放射化，存在如下风险：在伴随调整作业的限位开关的分解或位置调整时作业人员受到辐射。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，通过将因导体电阻变化而产生电流的线圈所构成的非接触传感器应用于拉出限位开关和安全限位开关，从而利用导体电阻的变动来检测出检测器通过了停止位置的情况，并通过提供与检测器完全隔离的拉出限位开关和安全限位开关，从而使限位开关不产生磨损，能延长限位开关自身的寿命，此外，减少检查时因磨损粉末等而导致的作业人员受到辐射的可能性。此外，本发明的目的在于提供一种堆芯核仪表装置，通过对限位开关的设置方法和检测器的移动控制方法进行改良，从而避免将检测器卷绕到驱动装置内，其结果是，检测器自身不会发生破损。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的堆芯核仪表装置的特征在于，包括：

检测器，该检测器测量核反应堆内的中子束；

驱动用电缆，该驱动用电缆与该检测器相连接，使该检测器移动至核反应堆内的测量位置；

驱动装置，该驱动装置驱动所述驱动用电缆，以移动所述检测器；

控制盘，该控制盘用于控制所述驱动装置；

拉出限位开关，该拉出限位开关以非接触的方式配置于所述驱动用电缆，输出对有无所述检测器通过进行判别的信号，以将所述检测器从核反应堆内的测量位置拉出，并使所述检测器停止在预先确定的停止位置；

安全限位开关，该安全限位开关以非接触的方式配置于所述驱动用电缆，输出用于对有无所述检测器通过进行判别并关闭所述驱动装置的电源的信号，以关闭所述驱动装置的电源并使所述检测器停止移动；以及

信号传输部，该信号传输部将来自所述拉出限位开关和所述安全限位开关的输出信号传输至所述控制盘，

使所述检测器从核反应堆的内侧向外侧移动，或使所述检测器从核反应堆的外侧向内侧移动，并测量在核反应堆内产生的中子束。

发明效果

根据本发明，在堆芯核仪表装置中，拉出限位开关和安全限位开关完全不与检测器和驱动用电缆相接触，因驱动用电缆而导致的传感器即拉出限位开关和安全限位开关的磨损不再产生，能大幅度提高拉出限位开关和安全限位开关的维护性能、即调整和定期更换周期。此外，在更换安全限位开关和拉出限位开关时，不再因检测器通过而导致产生磨损粉末，因此，能大幅度降低实施更换作业时的作业人员受到辐射的风险。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1所涉及的堆芯核仪表装置的整体结构的一个示例的图。

图2是本发明实施方式1所涉及的堆芯核仪表装置的主要部分放大图。

图3是示出本发明实施方式1所涉及的堆芯核仪表装置的限位开关单元以及与该限位开关单元的控制有关的装置的一个示例的图。

图4是示出本发明实施方式2所涉及的堆芯核仪表装置的限位开关单元以及与该限位开关单元的控制有关的装置的一个示例的图。

图5是示出现有限位开关单元的一个示例的立体图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，基于附图对本发明实施方式1的堆芯核仪表装置的一个示例进行说明。图1是用于说明本实施方式的堆芯核仪表装置的整体结构的一个示例的图。图2是本实施方式的堆芯核仪表装置的主要部分放大图，是图1的局部详细图。

首先，图1是示出堆芯核仪表装置100的整体结构的图。如图1所示，堆芯核仪表装置100中，作为其主要的结构要素，包括：检测器1，该检测器1作为用于检测中子的传感器而起作用，是基本的要素；拉出限位开关11和安全限位开关12，该拉出限位开关11和安全限位开关12是用于决定该检测器1的驱动范围的传感器；驱动用电缆2，该驱动用电缆2为了支承检测器1而连接，与检测器1一起移动到测量场所；套管配管3，该套管配管3的规定位置上安装有上述两个限位开关，是供上述检测器1和驱动用电缆2在其内部移动的中空的通路；隔离阀43，该隔离阀43使核反应堆50主体的内侧和主体的外侧分离；套管引导管4，该套管引导管4利用该隔离阀43，在核反应堆50主体侧对配置在与拉出限位开关11和安全限位开关12相隔离的核反应堆主体的内侧且向堆芯51内移动的检测器1、以及驱动用电缆2的引导通路(通常有多个)即套管配管3进行保护；驱动装置20，该驱动装置20用于驱动检测器1；切换单元41，该切换单元41用于在定期检查时及核电站运行中检测器1产生了的异常的情况下，利用设置在上述驱动装置20内的同步电动机(电动机)来驱动检测器1，更换用于定期检查的检测器，或将该发生了异常的检测器切换为正常的检测器；控制盘10，该控制盘10控制上述驱动装置20的驱动动作；以及通路选择装置42(42a、42b)，该通路选择装置42(42a、42b)用于选择在所述核反应堆内的多个引导通路中、将位于哪个引导通路的检测器1拔出，将其它检测器1插入哪个引导通路。

另外，中子检测用的预备检测器设置于存储用配管40，进行准备，以使得在需要时随时切换来进行使用。此外，在核反应堆主体的内侧和外侧的边界部分设置有密封台44。并且，由虚线所包围、并由符号a、符号b来表示的部分示出了检测器1移动的通路中、成为曲线而非直线的部分。

接着对图2进行说明。图2是本发明实施方式1所涉及的堆芯核仪表装置的主要部分放大图，是详细示出图1的一部分而得的图。基于该图，对堆芯核仪表装置100的各结构要素进一步详细地进行说明。

堆芯核仪表装置100如图2所示，安装有拉出限位开关11以及安全限位开关12，上述拉出限位开关11配置在隔离阀43与后述的驱动装置20之间的、上述驱动用电缆2移动的空间内的规定的位置，成为用于决定检测器1的驱动范围的传感器，上述安全限位开关12成为该拉出限位开关11的备份，用于停止上述检测器1的驱动。

该情况下，检测器1的测定范围如图中所示那样，相对于隔离阀43位于核反应堆主体侧。此外，驱动电动机21中，基于从拉出限位开关11和安全限位开关12传输到控制盘的输出电流，将从控制盘输出的信号s1输入至对驱动电动机21进行控制的控制装置30，并作为控制信号s2输出至驱动电动机21。

此外，拉出限位开关11设置在驱动装置20的出口附近，安全限位开关12设置在与该拉出限位开关11相比更远离核反应堆主体的一侧、即接近驱动装置20的位置。另外，套管配管3设置在包含中子的测定范围、且从核反应堆安全壳内到与驱动装置相连接的位置为止的检测器的整个通路，而不对核反应堆主体、即核反应堆安全壳的内外进行区别。

接着，对限位开关的动作进行说明。

在通过驱动检测器的驱动信号将安全限位开关设为断开的情况下，控制装置30强制切断驱动装置20的电源，来停止检测器驱动。即，为了防止驱动电动机(电动机)所造成的“过度缠绕”，利用安全限位开关对检测器驱动信号施加联锁。

接着，使用图3对本实施方式1的堆芯核仪表装置的动作进行说明。

图3是用于说明安全限位开关12和拉出限位开关11这部分的结构的详细情况的图。如该图所示，控制部10通常设置在核反应堆安全壳外。

该图中，在定期检查时，检测器1通常利用驱动装置内的驱动电机21来插入核反应堆主体的通路、或从该通路中拉出。此时，检测器以36m/分左右的速度通过安全限位开关12和拉出限位开关11的设置位置，然而，检测器1所通过的通路并非所有的部位都呈直线状，如由图1的符号a、b的虚线所包围的部位所示那样，包含曲线部分。因此，驱动用电缆2在其移动中在该曲线部分与套管配管相接触从而发生减速，因而，检测器1的驱动速度通常不是恒定的。此外，由于驱动用电缆的凹凸以及与套管配管3之间的接触而导致产生振动。因此，在使用现有方式的传感器的情况下，有时因上述驱动用电缆的凹凸或所产生的套管配管3的振动而导致发生误检测，或导致检测精度变差。

另一方面，该图中所示的安全限位开关12和拉出限位开关11完全不与检测器1及套管配管3相接触，此外，在本实施方式的堆芯核仪表装置中，采用了如下方式：利用根据线圈内有无磁性体而产生的线圈的导体电阻的变动来对检测器是否通过了线圈内进行检测。

因此，能防止以往因上述振动引起的驱动用电缆的凹凸或套管配管3的振动而导致的误检测，能实现较高的检测精度。

另外，关于安全限位开关和拉出限位开关的线圈部的导体电阻，由信号传输部15供电，并检测其变化。

接着，对该非接触方式的限位开关的检测方式进行说明。

该检测方式如下所述。各限位开关具备线圈部，该线圈部具有对导体电阻进行检测的线圈，该线圈部输出与内部检测器及驱动用电缆的有无相对应的交流信号。若检测器及驱动用电缆被插入线圈部，则构成该线圈部的线圈的电感增加，在信号传输部中将所检测出的输出信号的相位的偏移传输至控制盘，由此能识别出有无检测器通过。

如以上所说明的那样，在本实施方式1的堆芯核仪表装置中，使用了非接触方式的2种限位开关(拉出限位开关和安全限位开关)，由此，因驱动用电缆而导致的这2种限位开关的磨损不再产生，能大幅度提高拉出限位开关和安全限位开关的维护性能、即调整和定期更换周期。此外，通过使用非接触方式的限位开关，从而在更换安全限位开关和拉出限位开关时，因检测器通过而导致的与限位开关有关的磨损粉末不再产生，因此，与以往相比能大幅度降低实施更换作业时的作业人员受到辐射的风险。

实施方式2.

接着，使用图4对本实施方式2的堆芯核仪表装置进行说明。

图4是用于说明将安全限位开关12和拉出限位开关11部分设为与实施方式1不同的结构的情况的一个示例的图。

如该图所示，信号传输部15设置在控制盘10的内部，该控制盘10设置在中央控制等核反应堆安全壳外，这点与实施方式1不同。由此，与信号传输部15设置在核反应堆安全壳内的情况相比，即使信号传输部15发生问题，也能较为容易地进行修复。

接着，对本实施方式2的堆芯核仪表装置的动作进行说明。在图3中，驱动检测器的动作与实施方式1的记载内容相同，因此，这里省略详细说明。此外，这里，信号传输部15设置在放射线环境即核反应堆安全壳外，因此，无需考虑对于放射线、温度、湿度等核反应堆安全壳特有的环境的耐久性，此外，无需放射环境下的作业登记、作业人员的资格认定，因此，检查、调整变得容易。此外，可以忽略放射线对电子线路或电源装置的影响，因此，还一并具有如下效果：与实施方式1相比，能延长与维护性有关的更换周期。

此外，由于信号传输部的功能是监视针对线圈部的电源供给以及输出电流的变化，因此，在实施方式2中，除了以上所说明的之外，通过将该信号传输部搭载于控制装置，从而能与控制装置同时进行检查，也能进一步提高维护性。

另外，本发明在其发明范围内可对各实施方式进行自由地组合，可对各实施方式进行适当地变形、省略。

标号说明

1检测器，2驱动用电缆，3套管配管，4套管引导管，10控制盘，11拉出限位开关，12安全限位开关，15信号传输部，20驱动装置，21驱动电动机，30控制装置，43隔离阀，100堆芯核仪表装置。