JPH04259769A - 高温ガス炉用電気コネクタ組立体 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は高温ガス炉に使用される
制御棒駆動装置および後備停止装置等の電気部品に電力
を供給する電気コネクタをクロージャに複数個集合して
組立てた高温ガス炉用電気コネクタ組立体に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に、ガス冷却型高温ガス炉において
は、中性子吸収材を充填した制御棒を制御棒駆動装置に
より炉心部に挿入したり、あるいは引抜いたりして炉心
の核***反応を制御している。かかる制御棒駆動装置と
しては、例えばワイヤロープで制御棒を吊持し、そのワ
イヤロープの巻取りと繰出しによって制御棒を昇降させ
るものが知られている。

【０００４】従来のガス冷却型高温ガス炉を図１２を参
照して説明する。同図において、符号１は高温ガス炉の
炉床部を部分的に示したもので、この炉床部１上に支持
された炉心２内には複数の制御棒挿入孔３（図では１個
のみ表示）が形成され、各制御棒挿入孔３の上方部には
案内管支持部材４から懸垂した制御棒案内管５が、制御
棒挿入孔３の軸線と同一軸線上にそれぞれ配設されてい
る。また、炉心２の各制御棒挿入孔３内に挿入される制
御棒６は、連結金具７を介してワイヤロープ８に連結さ
れ、このワイヤロープ８は軸受９に回転自在に軸支され
たドラム１２に巻回されている。このドラム１２は駆動
モータ１０により歯車機構１１を介して駆動され、歯車
機構１１には制御棒６の位置をドラム１２の回転角度に
よって検出する位置検出機構１３が連結されている。

【０００５】これらのワイヤロープ８、駆動モータ１０
、歯車機構１１、ドラム１２等からなる制御棒駆動装置
１４は原子炉容器１５の上部開口から立上ったスタンド
パイプ１６内に図示しない他の駆動装置、例えば制御棒
が不測の事態で動作不能となった場合のバックアップと
して設置される後備停止系の駆動装置部および炉心２へ
の冷却ガス流量を調整する流量調節装置の駆動装置部と
ともに収容され、下部には前記案内管支持部材４と一体
化された炉心２からの核***反応に伴う熱および放射線
を許容値以下に遮蔽するための遮蔽体１７ａを備えてい
る。そして、制御棒駆動装置１４等の駆動装置の上方、
すなわちスタンドパイプ１６の上端には、炉内の高圧力
による飛び出し防止および圧力バウンダリの役割を果た
すクロージャ１８が配設されている。前記案内管支持部
材４、制御棒駆動装置１４等の駆動装置部および遮蔽体
１７はクロージャ１８の下端から吊り下げられた支持部
材１９によって支持されている。前記クロージャ１８の
上端および下端にはクロージャ１８の中心から所定の距
離の円周線上に、図示しない原子炉制御室からの各種の
電気信号および前記駆動モータ１０、位置検出器等の電
気部品を作動させるための電力を供給するケーブル２０
ａ，２０ｂ，２０ｃを接続した複数の電気コネクタ（図
には１組のみ拡大して図示）２１ａ，２１ｂが配設され
て、電気コネクタ組立体を構成している。

【０００６】この電気コネクタ組立体の電気コネクタ２
１ａ，２１ｂは、制御信号、計測信号および駆動モータ
１０を作動させるための動力用と、目的に合せて数種類
のサイズ（例えば３種類）のものを、それぞれ必要数（
例えば多いものでは６個）クロージャ１８の上，下端面
に配設されている。

【０００７】電気コネクタ２１ａ，２１ｂは図１３から
図１５にその一例を概略的に示すように、制御室から引
き廻されたケーブル２０ａを接続したプラグ２２には例
えば図１４に示したように１２本のソケットコンタクト
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，…が所定の配列でインシュレ
ータ２４と称する部分に組み込まれている。また、その
相手側であるクロージャ１８に図１５に示したようにボ
ルト２５で取着されたレセプタクル２６には前記プラグ
２２のソケットコンタクト２３ａ…と同じ配列でピンコ
ンタクト２７ａ，２７ｂ…が同様にインシュレータ２８
に組み込まれている。１２本のピンコンタクト２７ａ…
のクロージャ１８側にはクロージャ１８の下端に同様に
ボルトで取着された電気コネクタ２１ｂ側に接続するケ
ーブル２０ｂが固着されている。

【０００８】上記プラグ２２とレセプタクル２６の結合
は図１３に示したようにプラグ２２に設けられたキー溝
２９と、レセプタクル２６側に設けられたキー３０を嵌
め合うことにより、プラグ２２のソケットコンタクト２
３ａ…とレセプタクル２６のピンコンタクト２７ａ…が
所定の相手と正確に接続され、プラグ２２のカップリン
グナット３１の内径側につけられたネジ部３２と、レセ
プタクル２６の外周部に切られたネジ部３３を噛み合わ
せることにより結合が完了する。ソケットコンタクト２
３ａ…およびピンコンタクト２７ａ…と、インシュレー
タ２４，２８とは電気的に絶縁されていることは言うま
でもない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の電気
コネクタ２１ａ…は、原子炉の運転中は当然結合の状態
にあるが、定期点検時（例えば１年に１回）や、何らか
の異常が発見されて点検が行われることになった場合等
においては、クロージャ１８の上面に配設された電気コ
ネクタ２１ａは、全てプラグ２２とレセプタクル２６を
機械的にも切り離して、炉容器からクロージャ１８に吊
り下げられた状態で前述の制御棒駆動装置１４や後備停
止装置および遮蔽体１７ａ等を取り出すことになる。そ
して、点検終了後再組み込み時には最終の作業として前
記電気コネクタ２１ａを再結合する。

【００１０】しかし、前述したように１本のスタンドパ
イプ１６のクロージャ１８には、ピン数配列，寸法等が
全く同じであるプラグ２２とレセプタクル２６の組み合
せが、多いもので６組もある電気コネクタ組立体となっ
ている。 これらのプラグ２２とレセプタクル２６を作業員が目視
で相手との組み合せを確認しながらプラグ２２とレセプ
タクル２６を結合していくことになる。しかしながら、
仮に相手を間違えても構造的に結合可能であるためにそ
の間違いを発見できない場合も十分考えられる。また、
電気コネクタのプラグ２２とレセプタクル２６が所定の
相手と接続されていない場合には、各駆動装置が正常に
作動しないばかりでなく、動力用が制御信号および計測
信号用に接続された場合には過電流あるいは過電圧とな
って、使用されている電気部品や制御系の各部品を破損
に至らしめる恐れも大なるものがある。

【００１１】このような事態に至った場合、その回復作
業に多大な時間と費用を要するだけでなく、出力制御の
誤作動が発生した場合には原子炉の暴走等、安全上の課
題が生じる。

【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、電気コネクタの切り離し後の再結合時に、必
ず所定の相手としか結合できないように構成した高温ガ
ス炉用電気コネクタ組立体を提供することにある。 ［発明の構成］

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は炉容器の高温、
高圧のガス雰囲気との間に境界として設置されるクロー
ジャにプラグのソケットコンタクトにレセプタクルのピ
ンコンタクトを挿入して電気的に導通する電気コネクタ
が複数個組立てた高温ガス炉用電気コネクタ組立体にお
いて、前記プラグまたはセレプタクルに複数のキー溝を
設け、前記レセプタクルまたはプラグに前記キー溝と同
数のキーを設け、前記複数のキー溝およびキーが形成す
る角度をそれぞれの電気コネクタごとに異なるように傾
けてなることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明はレセプタクルおよびプラグに設けたた
とえば２本のキー溝は同サイズの２本の電気コネクタの
場合、それぞれ個々の電気コネクタに固有の角度を有し
て鉛直方向に平行に固着されている。仮に作業員がプラ
グを所定の相手でない別のレセプタクルに接続しようと
しても２本のキーおよびキー溝の１本しか一致せず、他
の１本は位置が合わない。そのためにレセプタクルのそ
のキーよりプラグとレセプタクルの結合のためのプラグ
の挿入が阻止される。したがって、結合可能なプラグと
レセプタクルは所定の正常な組み合せのものでしかあり
えず、作業員の人的ミスによる誤った結合は確実に回避
可能となる。

【００１５】

【実施例】図１から図４を参照して本発明に係る電気コ
ネクタ組立体の第１の実施例を説明する。図１２から図
１５に示す従来例と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明を省略する。図１と図２は第１の電気コ
ネクタを、図３と図４は第２の電気コネクタを形成する
。この第１および第２の電気コネクタをクロージャに取
着することによって電気コネクタ組立体を構成する。

【００１６】図１は本発明に係る電気コネクタの、図１
３に示す従来例のプラグ側をＡ−Ａ矢印と同方向から見
た図１４に相当するもので、２本のキー溝３４ａ，３４
ｂの配置状態を示す平面図である。図２は本発明に係る
電気コネクタの、図１３に示す従来例のレセプタクル側
をＢ−Ｂ矢印と同方向から見た図１５に相当する２本の
キー３５ａ，３５ｂの配置状態を示す平面図である。図
３および図４は図１と図２に示した電気コネクタとは同
サイズであるが第２の電気コネクタのプラグおよびレセ
プタクルに設けた２本のキー溝３４ａ，３４ｂおよび２
本のキー３５ａ，３５ｂの配置状態を示す平面図である
。図１と図３のプラグは２本のキー溝３４ａ，３４ｂが
なす角度θ１　が異なるだけで寸法，構成は全て同じで
ある。また、図２と図４のセプタクルも２本のキー３５
ａ，３５ｂがなす角度θ２　のみ異なる。これら本発明
に係る電気コネクタ組立体のプラグおよびレセプタクル
は図１４および図１５に示した従来例のプラグおよびレ
セプタクルとはキーおよびキー溝の個数が異なるだけで
、その他の構成部品は同じである。

【００１７】すなわち、図１３から図１５に示した従来
例のプラグ２２およびレセプタクル２６に設けた１本の
キー溝２９およびキー３０を、本発明では２ケ所に配設
し、この２本のキー溝３４ａ，３４ｂおよびキー３５ａ
，３５ｂが互いになす角度θ１　，θ２を、前述したス
タンドパイプ１６のクロージャ１８に配設された、例え
ば１０個の電気コネクタのうち６個が同サイズのもので
あれば６通りにθ１１，θ１２…θ１６およびθ２１，
θ２２…θ２６と各電気コネクタ固有のものとして配設
する。

【００１８】このようなキー溝３４ａ，３４ｂおよびキ
ー３５ａ，３５ｂの配置にした場合、例えば図１に示す
プラグ２２ａを作業員が誤って図１２に示すクロージャ
１８に取着されたレセプタクル２６ｂに接続しようとし
た場合には、例えば図１に示すキー溝３４ａと図４に示
すキー３５ａは一致しても、他の１個の図１に示すキー
３４ｂと図４に示すキー３５ｂはその位置が異なるため
図４に示すキー３５ｂにプラグ２２ａのインシュレータ
２４の先端部が衝突し、結合に至るまでのプラグ２２ａ
の挿入が阻止される。他の、図３に示すプラグ２２ｂを
図２に示すレセプタクル２６ａに接続しようとしても結
果は同様で結合できない。

【００１９】このように結合しようとするプラグ２２ａ
，２２ｂと接続可能なレセプタクル２６ａ，２６ｂは２
本のキー溝３４ａ，３４ｂおよびキー３５ａ，３５ｂが
なす角度θ１　とθ２　が一致するただ１つのものであ
り、その組み合せは正常な組み合せに限定されるから、
作業員が誤って接続する可能性を完全に排除できる。な
お、これまで説明した電気コネクタは、プラグ側にキー
溝、レセプタクル側にキーを配置した例で説明したが、
逆の構成でも効果は同じである。

【００２０】つぎに図５から図１１を参照して本発明に
係る電気コネクタの第２の実施例を説明する。図５から
図７は第１の電気コネクタを、図８および図９は第２の
電気コネクタを、図１０および図１１は第３の電気コネ
クタをそれぞれ形成する。これら第１から第３の電気コ
ネクタを図１２に示したクロージャ１８に取着すること
によって電気コネクタ組立体が構成される。なお、図中
図１３から図１５に示す従来例と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明を省略する。

【００２１】図５は本発明に係る電気コネクタの、図１
３に示す従来例と同様の位置関係での全体構成を概略的
に示す断面図、図６は本発明に係る電気コネクタの、図
１３に示す従来例のプラグ側をＡ−Ａ矢印方向から見た
図１４に相当するもので、図５のＣ−Ｃ矢印と同方向か
ら見たキー溝を有するリングの取着位置の一例を一部断
面で示す平面図、図７は図１３に示す従来例のレセプタ
クル側をＢ−Ｂ矢印方向から見た図１５に相当する、図
６のリングのキー溝位置に対応した位置にキーを有する
リングを取着した例を示す図５のＤ−Ｄ矢印方向から見
た一部断面の平面図、図８から図１１も同様に、図６と
図７に示した第１の電気コネクタとは同サイズの第２の
電気コネクタの、プラグおよびレセプタクルに設けたキ
ー溝およびキーを有するリングの取着状態を示す平面図
である。図６と図８、図１０のプラグは、それぞれ同一
のソケットコンタクトの配列に対するキー溝の設置位置
が異なるだけで、寸法，構成は全て同じである。また図
７と図９、図１１に示すレセプタクルも、それぞれに共
通するピンコンタクトの配列位置に対するキーの配置位
置のみ異なる。 これら発明に係る電気コネクタのプラグおよびレセプタ
クルは、図１４および図１５に示した従来例のプラグお
よびレセプタクルとは、キーおよびキー溝をリングに設
け、そのリングをそれぞれのインシュレータにネジで止
めるようにしたことが異なるだけで、その他の構成部品
，機能は同じである。

【００２２】すなわち、図１３から図１５に示した従来
例のプラグ２２およびレセプタクル２６に設けたキー溝
２９およびキー３０を、本発明ではプラグ２２のインシ
ュレータ２４と独立したプラグ側リング３４、およびレ
セプタクル２６のインシュレータ２８とは独立したレセ
プタクル側リング３５に配設し、プラグ２２に装着され
るソケットコンタクト２３ａ，２３ｂ…、およびレセプ
タクル２６に装着されるピンコンタクト２７ａ，２７ｂ
…の所定の配列位置に対して、前述のスタンドパイプ１
６のクロージャ１８に配設された、例えば１０個の電気
コネクタのうち６個が同サイズのものであれば６通りに
キー溝，キーの位置を変えて、図６および図７のキー溝
，キー位置を基準に６個の電気コネクタそれぞれ固有の
角度θ１１，θ１２，θ１３…θ１６およびθ２１，θ
２２，θ２３…θ２６としてプラグ側リング３４および
レセプタクル側リング３５を複数の皿小ネジ３６（図で
は３本）でそれぞれのインシュレータ２４およびインシ
ュレータ２６に取着する。当然ながら前記θ１１，θ１
２，θ１３…θ１６およびθ２１，θ２２，θ２３…θ
２６とはθ１１＝θ２１，θ１２＝θ２２…θ１６＝θ
２６の関係にある。

【００２３】このような、キー溝２９を有するプラグ側
リング３４、キー３０を有するレセプタクル側リング３
５をそれぞれの電気コネクタで重複することのない角度
に、キー溝，キー位置を変えて配設した場合、例えば、
図６に示すプラグ２２ａを、図９に示すレセプタクル２
６ｂ、また図１１に示すレセプタクル２６ｃに作業員が
誤って接続しようとしても、それぞれのリング３４およ
びリング３５に配設されたキー溝２９、キー３０は一致
させてもソケットコンタクト２３ａ，２３ｂ…、ピンコ
ンタクト２７ａ，２７ｂ…の配列位置がズレているため
に、結合に至るまでのプラグ２２ａの挿入が阻止され結
合できない。逆に、ソケットコンタクト２３ａ，２３ｂ
…とピンコンタクト２７ａ，２７ｂ…を一致させ、プラ
グ２２を結合に至るまで挿入しようとした場合には、キ
ー溝２９とキー３０の位置が合わないために、同様に結
合が阻止される。

【００２４】このように結合しようとするプラグと接続
可能なレセプタクルは、ソケットコンタクトおよびピン
コンタクトに対するキー溝およびキーの配設角度θ１　
とθ２　が一致するただ１つのものであり、その組み合
せは正常な組み合せに限定されるから、作業員が誤って
接続する可能性を完全に排除できる。

【００２５】なお、これまで説明した電気コネクタは、
プラグ側にもキー溝を有したリング、そしてレセプタク
ル側にキーを有したリングを配設した例で説明したが、
逆の構成でも効果は同じである。

【００２６】また、キーおよびキー溝をリングに配設し
てプラグおよびレセプタクルに取着するようにしたこと
で、プラグおよびレセプタクルのインシュレータ側は共
通の形状，寸法で製作でき、従来例のようにインシュレ
ータに直接キー溝およびキーを配設する方法で本発明と
同様な効果が得られるように製作するよりは、その製造
コストは大幅な軽減が可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば従来例のように作業員の
人的ミスによって誤った電気コネクタの結合が発生する
可能性を機械的に確実に排除できることから、誤結合に
よる各駆動装置の電気部品の保護および誤作動を防止で
き、原子炉の信頼性および安全性の向上に寄与するとこ
ろ大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高温ガス炉用電気コネクタ組立体
の第１の実施例における第１のプラグの平面図。

【図２】図１のプラグに対向するレセプタクルの平面図
。

【図３】本発明の第１の実施例における第２のプラグの
平面図。

【図４】図３のプラグに対向するレセプタクルの平面図
。

【図５】本発明の第２の実施例を示す縦断面図。

【図６】図５における第１のプラグの平面図。

【図７】図５におけるセプタクルの平面図。

【図８】本発明の第２の実施例における第２のプラグの
平面図。

【図９】図８のプラグに対向するレセプタクルの平面図
。

【図１０】本発明の第２の実施例における第３のプラグ
の平面図。

【図１１】図１０のプラグに対向する平面図。

【図１２】従来の高温ガス炉の制御棒駆動装置を主体に
全体構成を概略的に示す縦断面図。

【図１３】図１２の電気コネクタ組立体の電気コネクタ
を分解して一部側面で示す縦断面図。

【図１４】図１３におけるプラグを示す平面図。

【図１５】図１４に対向するレセプタクルの平面図。

【符号の説明】

１…炉床部、２…炉心、６…制御棒、８…ワイヤロープ
、１０…駆動モータ、１２…ドラム、１３…位置検出機
構、１６…スタンドパイプ、１８…クロージャ、２０ａ
，２０ｂ，２０ｃ…ケーブル、２１ａ，２１ｂ…電気コ
ネクタ（従来および本発明に係る）、２２…電気コネク
タのプラグ、２６…電気コネクタのレセプタクル、２３
ａ，２３ｂ…ソケットコンタクト、２７ａ，２７ｂ…ピ
ンコンタクト、２９…キー溝（従来、本発明に係る）、
３０…キー（従来、本発明に係る）、３４…本発明によ
るキー溝を有するリング、３５…本発明によるキーを有
するリング、３６…皿小ネジ、θ１１，θ１２，θ１３
…ソケットコンタクトの配設位置中心とリングのキー溝
位置がなす角度、θ２１，θ２２，θ２３…ピンコンタ
クトの配設位置中心とリングのキー溝位置がなす角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　炉容器の高温、高圧のガス雰囲気との
   間に境界として設置されるクロージャにプラグのソケッ
   トコンタクトにレセプタクルのピンコンタクトを挿入し
   て電気的に導通する電気コネクタを複数個組立てた高温
   ガス炉用電気コネクタ組立体において、前記プラグまた
   はレセプタクルに複数のキー溝を設け、前記レセプタク
   ルまたはプラグに前記キー溝と同数のキーを設け、前記
   複数のキー溝およびキーが形成する角度をそれぞれの電
   気コネクタごとに異なるように傾けてなることを特徴と
   する高温ガス炉用電気コネクタ組立体。