JPH0523631B2 - - Google Patents

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JPH0523631B2
JPH0523631B2 JP4876086A JP4876086A JPH0523631B2 JP H0523631 B2 JPH0523631 B2 JP H0523631B2 JP 4876086 A JP4876086 A JP 4876086A JP 4876086 A JP4876086 A JP 4876086A JP H0523631 B2 JPH0523631 B2 JP H0523631B2
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Furankurin Sazaarando Jeimuzu
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Westinghouse Electric Corp
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/59—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、抵抗温度検出器（RTD）
と関連して用いられる電源／信号調整モジユール
に関し、特に、加圧軽水形原子炉発電システムに
おいて単一の抵抗温度検出器と組合わせて用いら
れる冗長型の電源／信号調整モジユールを有する
装置に関する。
〔従来の技術〕 第１図には、抵抗温度検出器（以下、RTDと
いう）１２のための従来の電源／信号調整モジユ
ール１０が示してある。モジユール１０によつて
供給される電力は、±15V（ボルト）電源（図示せ
ず）に接続された定電流源１４により発生され
る。耐サージ試験は、通常、原子力発電システム
の制御系において行われるものであるので、モジ
ユール１０の電源（電力供給）部分の出力端子１
８および２０に並列に耐サージ回路１６が設けら
れている。また、入力信号調整回路２８を保護す
るために、入力端子２４および２６に並列に類似
の耐サージ回路２２が設けられている。
従来の定電流源１４は、例えば、アナログデバ
イス（Analog Devices）社により製造されてい
る「AD2710H」のような精密基準電源３０を備
えており、この精密基準電源３０は、＋15ボルト
の電源およびアースに接続された時に例えば10.0
ボルトの一定の電圧を発生する。抵抗器３２およ
び３６は、分圧器として制御電圧V1を発生する。
演算増幅器３８は、電圧V1ならびに第２の出力
端子２０とアースとの間に接続されている帰還抵
抗器４０を経た電流により発生される電圧V2を
入力する。演算増幅器３８は、±15ボルトの電源
から電力が供給されて、耐サージ回路１６および
第１の出力端子１８を介してRTD（抵抗温度検出
器）１２に一定の電流を出力する。RTD１２か
ら、第２の出力端子２０および耐サージ回路１６
を介して上記定電流が戻り、帰還抵抗器４０を流
れて、電圧降下V2を発生する。この電圧降下V2
により演算増幅器３８が制御される。
上述の耐サージ回路１６および２２は、原子力
発電システムのための制御系において一般に用い
られるものであるが、耐サージ試験が行われない
場合には、抵抗温度検出器用の電源／信号調整モ
ジユールは必要ない。モジユール１０の通常の電
源部分のための耐サージ回路１６の一例が第２図
に示してある。第２図の回路は、出力端子１８お
よび２０に接続されたコンデンサ４２，４４，４
６および４８を備えている。抵抗器５０および５
２が、各出力端子１８および２０に接続されてお
り、そしてこの抵抗器の一方、この例では抵抗器
５０にヒユーズ５４が接続されている。コンデン
サ４８には並列にバイポーラ・シエナーダイオー
ド５６が接続されている。このバイポーラ・ツエ
ナーダイオード５６は、ジエネラル・セミコンダ
クタ・インダストリーズ社（General
Semiconductor Industries，Inc。）により製造さ
れているトランゾルブ（Tranzorb）ダイオード
を用いることができる。耐サージ回路１６のコン
デンサ４２ないし４８は、典型的には、コンデン
サ４８を除き0.1μFであり、そしてコンデンサ４
８は1μFである。
演算増幅器３８からの定電流出力は、耐サージ
回路１６から出た後に、第１の出力端子１８、
RTD１２を流れて出力端子２０へと戻り、RTD
１２に電圧降下V3を生ぜしめる。RTD１２にお
けるこの電圧降下V3は、入力信号調整（シグナ
ルコンデイシヨナ）回路２８により検知されるも
のであつて、RTD１２を構成する抵抗器の温度
に依存して変化する。典型的な抵抗温度検出器１
２は、アー・デイー・エフ（RdF）社から入手す
ることができる。加圧軽水形原子力発電システム
においては、通常の、モデル番号「21204」の抵
抗温度検出器が用いられている。第３図に示すよ
うに、入力信号調整回路２８は、入力バツフア５
８と、フイルタ６０と、から構成される。入力バ
ツフア５８およびフイルタ６０はそれぞれ、演算
増幅器６２、抵抗器６４およびコンデンサ６６か
ら構成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上に述べた電源／信号調整装置は修理あるいは
交換の目的でケーブルコネクタ６８（第１図）で
分離することができる単一のモジユールとして通
常設けられるものである。しかしながら、このモ
ジユール１０を切離した場合には、RTD１２に
は、電源も、あるいは、入力信号調整回路２８も
最早や接続されない。複数のモジユール１０の入
力端子２４ないし２６を単に並列に接続すること
によつて、冗長入力信号調整装置を設けることが
可能であるが、しかしながら、冗長電源を有する
システムは知られていない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の１つの目的は、抵抗温度検出器のため
の冗長型電源／信号調整装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、抵抗温度検出器のための
冗長型電源／信号調整装置において使用すること
ができる電源／信号調整モジユールを提供するこ
とにある。
本発明の付加的な目的は、他の電源と直列に接
続することができ、直列回路に電源故障が検知さ
れた場合にのみ電力を供給する電源装置を提供す
ることにある。
本発明のさらに他の目的は、どの時点において
も一度に１つの電源だけが電流を出力する抵抗温
度検出器のための冗長型の電源／信号調整装置を
提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、電源／信号調整モ
ジユールを試験または保守のために取外すことが
でき、しかもその場合、自動的に他の電源／信号
調整モジユールが電源／信号調整装置に接続され
ている抵抗温度検出器を介しての温度検出機能を
取つて替わることができる電源／信号調整装置を
提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、電源の定格出力よ
りも高い電圧に対して保護を与える抵抗温度検出
器用の電源を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上に述べた目的は、出力端子を有する電源／信
号調整モジユールと、該電源／信号調整モジユー
ルの各々の出力端子の両端間に接続されたダイオ
ード手段と、を含む抵抗温度検出器のための冗長
型電源／信号調整装置を提供することにより達成
される。電源／信号調整モジユールの各々は、抵
抗温度検出器によつて検出された温度を表わす出
力信号を発生するための入力信号調整手段と、出
力端子を介して抵抗温度検出器に出力電圧で一定
の電流を供給するための定電流源手段と、上記出
力電圧が予め定められた電圧を越えるのを阻止す
るための過電圧保護手段と、を含む。各電源／信
号調整モジユールはまた、定電流源手段の電流出
力端子と第１の出力端子との間に接続された第１
のダイオードと、大地電位と第１の出力端子との
間に接続された第２のダイオードと、を含む。
〔作用〕
各電源／信号調整モジユールは直列に接続され
且つ各電流源の出力電流は0.1％程度の偏差が持
たせてあり、大きい方の電流が抵抗温度検出器に
流れ、小さい方の電流源は自動的にカツトオフさ
れる。
〔実施例〕
これらの目的ならびに追つて明らかになるであ
ろう他の目的や利点は、添付図面を参照しての構
造および動作に関する以下の詳細な説明から一層
明らかになろう。なお、全図面を通し同じ参照数
字は同じもしくは同様の部分を指すものとする。
本発明によれば、複数の電源／信号調整モジユ
ール１０Ａ及び１０Ｂが第４図に示すように直列
に接続される。本発明の装置におけるモジユール
１０Ａ及び１０Ｂの各定電流源１４は、精密基準
電源３０ならびに抵抗器３２および３６により発
生される電圧V1A及びV1B間に約0.1％の差が存在
するように若干異なつた電流を出力するように設
計されている。具体的に述べると、電圧V1Aが電
圧V1Bよりも若干高く、電圧V2AおよびV2Bは互い
に等しいものとすると、モジユール１０Ａ内の演
算増幅器３８Ａは正方向に駆動され、他方、モジ
ユール１０Ｂ内の演算増幅器３８Ｂは負方向に駆
動される。したがつて、モジユール１０Ａの出力
端子１８にはダイオード７０を介して電流が流
れ、他方、モジユール１０Ｂにおけるダイオード
７０は演算増幅器３８Ｂに向う電流を阻止する。
モジユール１０Ａの第１の出力端子１８からの
電流は、RTD１２を流れて、電圧降下V3を発生
する。この電圧降下はモジユール１０Ａおよび１
０Ｂの信号調整回路もしくは入力信号調整回路２
８により検知される。RTD１２を流れた後に、
電流はねじ端子７６Ｂに達する。ねじ端子７６Ｂ
および８０Ｂ間のダイオード回路７８Ｂには、ね
じ端子７６Ｂから８０Ｂに、即ちモジユール１０
Ｂの第２の出力端子２０から第１の出力端子１８
にバイアス電圧がかかり、このバイアス電圧はモ
ジユール１０Ｂ内の耐サージ回路１６、抵抗器４
０Ｂおよびダイオード８２を流れる電流によつて
生ずる電圧降下よりも高い。したがつて、電流は
ダイオード７８Ｂではなくモジユール１０Ｂを流
れて、耐サージ回路１６を通過した後にモジユー
ル１０Ａ内の定電流源１４の抵抗器４０Ａに戻
る。
第４図に示した冗長電源／信号調整装置は、任
意の単一の故障が生じてもその機能を遂行し続け
ることができる。例えば、電源／信号調整装置に
より許容される電圧よりも高い電圧を出力するこ
とにより定電流源１４が「高ベル出力で故障」し
た場合には、過電圧保護回路８４が、第５図に関
連して後述するように演算増幅器３８Ａ（３８Ｂ）
の出力を接地する。最大電圧を出力するものと仮
定しているモジユール１０Ａ内の定電流源１４の
「高ベル出力故障」時、或いは「低ベル出力故障」
時、或いは、装置全体から取外された場合も、結
果は同じである。即ち、モジユール１０Ａ内の定
電流源による装置全体への電流の供給は最早や行
われない。このような事態が生ずると、電圧V2B
は電圧V1Bより降下してモジユール１０Ｂ内の演
算増幅器３８Ｂがオンに切換えられ、以て、モジ
ユール１０Ａ内の定電流源１４によつて先に発生
されていた電圧の0.1％内の偏差で電圧を発生す
る。
このような結果は、米国、モトローラ社
（Motorola Inc。）により製作されている
「MPC2005」のような過電圧保護回路を用いたり
或いは第５図に示すように、抵抗器９０に直列に
接続されたツエナーダイオード８８により制御さ
れるシリコン制御整流器８６のような回路を用い
ることにより容易に達成される。
第５図に示した回路には、定電流源１４による
電圧出力がツエナーダイオード８８を降伏するほ
ど充分に高くなるまでは非常に小さい電流が流れ
る。ツエナー降伏が生ずると、正の電圧が、シリ
コン制御整流器８６のゲート電極に印加され、こ
の整流器８６はオンに切換わり、オン状態に留ま
つて、電流制限された演算増幅器３８Ａ（３８Ｂ）
により供給される総ての電流をLED（発光ダイオ
ード）９１に流し、該LED９１は「高ベル出力」
故障の可視表示を与える。慣用のシリコン制御整
流器は、該整流器を流れる電流を停止することに
よりオフに切換わる。したがつて過度に高い電圧
の原因が取り除かれたならば、シリコン制御整流
器８６が、定電流源１４をして再びRTD１２に
電流を供給することを可能ならしめるため、該シ
リコン制御整流器８６の電流を遮断しなければな
らない。
故障した電源／信号調整モジユール１０Ａ，１
０Ｂは、残りの素子の動作に影響を与えることな
く装置全体から取除くことができる。上述のモジ
ユール１０Ａにおける電流発生の故障が生じて、
該モジユール１０Ａを修理または交換のために取
外したと仮定すると、モジユール１０Ｂ内の定電
流源１４による電流出力がRHD１２に供給され
続けることになる。電流は、モジユール１０Ｂの
第１の出力端子１８（第４図）からねじ端子７６
Ａに流れ、そして、この場合、モジユール１０Ａ
を経る通常の電流路は存在しないので、電流は、
ダイオード７８Ａを経てねじ端子８０Ａに流れ、
RTD１２を介してモジユール１０Ｂに戻ること
になる。
上述の動作を可能にするために、ダイオード回
路７８Ａ，７８Ｂは、ねじ端子７６Ａ，７６Ｂか
ら８０Ａ，８０Ｂに、不動作状態の電源モジユー
ル１０Ａ，１０Ｂを流れる電流により生ぜしめら
れる電圧よりも高いバイアス電圧を有さねばなら
ない。ダイオード７８Ａ，７８Ｂと組合わされた
慣用の定電流源１４および耐サージ回路１６は、
端子２０と１８との間に約3.0Vの電圧降下を生
ぜしめる。したがつて、第６Ａ図に示すように、
ダイオード回路７８Ａ，７８Ｂの各々は、3.0V
よりも大きい総合順方向バイアス電圧降下を生ず
るように直列に接続されたダイオード９２の群か
ら構成することができる。別法として、第６Ｂ図
に示すように、各ダイオード回路７８Ａ，７８Ｂ
は、トランゾルブ（Tranzorb）ダイオードのよ
うな高電力逆バイアスダイオード９４と順方向バ
イアスダイオード９６とから構成して合成降伏電
圧が3.0Vよりも高くなるようにすることができ
る。
本発明の多くの特徴および利点は、上の説明か
ら明らかである。これら特徴および利点は、本発
明の範囲内に包含される。さらに、当該技術分野
の専門家には数多の変更および交換を容易にし、
想到し得るであろう。したがつて、本発明は図示
し上に述べた構造や動作そのものに限定されるも
のでは決してなく、本発明の範囲から逸脱するこ
となく変更や均等物を採用し得るものである。
〔発明の効果〕
以上のように、RTD電流源及び信号処理部を
２重化したので、片系の故障又は保安時でも装置
全体の機能が維持されるため、信頼性が向上する
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の電源１０、抵抗温度検出器１
２および信号調整回路（信号コンデイシヨナ）２
８を含む従来の電源／入力信号調整装置のブロツ
ク回路を示す図、第２図は、第１図の従来の耐サ
ージ回路１６を具体的に示した回路図、第３図
は、第１図の従来の信号調整回路２８を具体的に
示した回路図、第４図は、本発明による電源／入
力信号調整装置の構成を示すブロツク図、第５図
は、第４図の過電圧保護回路８４の一例を示す回
路図、そして第６Ａ図および第６Ｂ図は、第４図
のダイオード回路７８Ａ／Ｂの一例を示す回路
図、である。 １０……電源／信号調整モジユール、１２……
抵抗温度検出器、１４……定電流源、１６，２２
……耐サージ回路、２８……入力信号調整回路、
７０，７２，７８Ａ，７８Ｂ，８２……ダイオー
ド。尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧軽水形原子力発電システムにおける温度
    を検出する抵抗温度検出器のための冗長型電源／
    信号調整装置において、 それぞれ第１および第２の出力端子ならびに第
    １および第２の入力端子を有する電源／信号調整
    モジユールを備え、該モジユールの第１および第
    ２の出力端子同士は直列に接続されていると共に
    前記抵抗温度検出器に接続可能になつており、前
    記モジユールの第１および第２の入力端子は、前
    記抵抗温度検出器に対し並列に接続可能であり、
    各前記モジユールは、 電流出力端子に出力電圧と共に一定の電流を供
    給するための定電流源手段と、 該定電流源手段の電流出力端子および大地電位
    に接続されて、その出力電圧が予め定められた電
    圧を越えるのを阻止するための過電圧保護手段で
    あつて前記出力電圧が予め定められた電圧を越え
    ることなく前記定電流源が定電流を供給している
    時に前記第１および第２の出力端子間に動作電圧
    降下を発生するものと、 前記定電流源手段の電流出力端子と前記第１の
    出力端子との間に接続された第１のダイオード
    と、 大地電位と前記第１の出力端子との間に接続さ
    れた第２のダイオードと、 前記抵抗温度検出器によつて検出された温度を
    表わす出力信号を発生するために、前記第１およ
    び第２の入力端子に接続された入力信号調整手段
    と、 各前記モジユールの第１および第２の出力端子
    が接続される１つのダイオード手段であつて前記
    動作電圧降下より大きい順方向バイアス電圧降下
    を発生するものと、 を備えている電源／信号調整装置。
JP61048760A 1985-03-08 1986-03-07 電源／信号調整装置 Granted JPS61218953A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US709,753 1985-03-08
US06/709,753 US4672226A (en) 1985-03-08 1985-03-08 Redundant resistance temperature detector power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61218953A JPS61218953A (ja) 1986-09-29
JPH0523631B2 true JPH0523631B2 (ja) 1993-04-05

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ID=24851191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61048760A Granted JPS61218953A (ja) 1985-03-08 1986-03-07 電源／信号調整装置

Country Status (4)

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US (1) US4672226A (ja)
EP (1) EP0194471B1 (ja)
JP (1) JPS61218953A (ja)
ES (1) ES8707791A1 (ja)

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