JPS60243593A - 原子炉保護系の論理回路 - Google Patents
原子炉保護系の論理回路Info
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- JPS60243593A JPS60243593A JP59098625A JP9862584A JPS60243593A JP S60243593 A JPS60243593 A JP S60243593A JP 59098625 A JP59098625 A JP 59098625A JP 9862584 A JP9862584 A JP 9862584A JP S60243593 A JPS60243593 A JP S60243593A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、原子カプラントにおいて、運転時の異常な過
渡変化時に、その異常状態を検知し、又事故時にあって
は、直ちに原子炉を停止させるための原子炉保護系の論
理回路に関する。
渡変化時に、その異常状態を検知し、又事故時にあって
は、直ちに原子炉を停止させるための原子炉保護系の論
理回路に関する。
原子カプラントの通常運転時に、原子炉の安全性を損な
うおそれのある異常な過渡状態や誤動作が生じた場合、
あるいは、このような事態の発生が予想される場合に、
それを防止、あるいは抑制するために自動的に保護動作
を起こし、原子炉を停止（スクラム）するだめの信号処
理系統がある。
うおそれのある異常な過渡状態や誤動作が生じた場合、
あるいは、このような事態の発生が予想される場合に、
それを防止、あるいは抑制するために自動的に保護動作
を起こし、原子炉を停止（スクラム）するだめの信号処
理系統がある。
この系統を原子炉保護系と一般的に呼ぶ。
原子炉保護系は、プラントの異常状態を検出する検出器
から、原子炉をスクラムさせる系統の動作を開始させる
までの信号処理するための論理回路をいい、この原子炉
保護系は、プラントの安全上、極めて重要な系統で、以
下のような設計方針で設計されている。
から、原子炉をスクラムさせる系統の動作を開始させる
までの信号処理するための論理回路をいい、この原子炉
保護系は、プラントの安全上、極めて重要な系統で、以
下のような設計方針で設計されている。
（１）運転時の異常な過渡変化時に、その異常状態を検
知し、原子炉停止系を自動的に作動させ、燃料の許容設
計限界をこえないようにする。
知し、原子炉停止系を自動的に作動させ、燃料の許容設
計限界をこえないようにする。
（２）偶発的な制御棒引抜のような原子炉停止系のいか
なる単一の誤動作に対しても、燃料の許容設計限界をこ
えないようにする。
なる単一の誤動作に対しても、燃料の許容設計限界をこ
えないようにする。
（３）事故時にあっては、直ちにこれを検知し、原子炉
停止系の作動を自動的に開始させるようにする。
停止系の作動を自動的に開始させるようにする。
（４）多重性及び電気的・物理的な独立性を有する設計
とし、実際に起こると考えられるいかなる機器の単一故
障もしくは機器の使用状態からの単一の取外しによって
も、その機能が妨げられないようにする。
とし、実際に起こると考えられるいかなる機器の単一故
障もしくは機器の使用状態からの単一の取外しによって
も、その機能が妨げられないようにする。
（５）系のしゃ断、駆動源の喪失においても、安全上許
容される状態、フェイルセイフ又はフェイル・アズ・イ
ズ、になるようにする。
容される状態、フェイルセイフ又はフェイル・アズ・イ
ズ、になるようにする。
（６）一般の計測制御系とは４ヶ力分離し、部分的に共
用した場合でも計測制御系の故障が原子炉保護系に影響
を与えないようにする。
用した場合でも計測制御系の故障が原子炉保護系に影響
を与えないようにする。
（７）通常運転中においても、定期的に機能試験を行う
ことができるようにする。
ことができるようにする。
これらの設計方針を満足するため、従来の沸騰水型原子
カプラントの原子炉保護系は、次のような設計となって
いる。
カプラントの原子炉保護系は、次のような設計となって
いる。
例として原子炉の圧力が異常に高くなシ、原子炉を緊急
停止する必要がある場合の原子炉保護系の動作を第１図
を用いて説明する。原子炉１０１の圧力を検出する検出
器（ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ。
停止する必要がある場合の原子炉保護系の動作を第１図
を用いて説明する。原子炉１０１の圧力を検出する検出
器（ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ。
ＩＤ）が４つあシ、予め定められた圧力以上になると動
作接点が作動し、各々の論理チャンネルＡ ｌ＊ Ａ
２ ＋ Ｂ １ｒ Ｂ ２を動作させる。原子炉保護系
の論理構成は、論理チャンネルＡＩとｋｍのどちらかの
作動（ｌｏｕｔｏｆ２）と、論理チャンネルＢｌ とＢ
２のどちらかの作動（１ｏｕｔ ｏｆ ２）の両方が同
時に成立し、論理チャンネルＡ、 Ｂ（２Ａ、２Ｂ）と
もに作動すれば、原子炉が緊急停止するようになってお
シ、一般にこれを１ｏｕｔｏｆ ２ ｔｗｉｃｅの論理
回路と呼んでいる。
作接点が作動し、各々の論理チャンネルＡ ｌ＊ Ａ
２ ＋ Ｂ １ｒ Ｂ ２を動作させる。原子炉保護系
の論理構成は、論理チャンネルＡＩとｋｍのどちらかの
作動（ｌｏｕｔｏｆ２）と、論理チャンネルＢｌ とＢ
２のどちらかの作動（１ｏｕｔ ｏｆ ２）の両方が同
時に成立し、論理チャンネルＡ、 Ｂ（２Ａ、２Ｂ）と
もに作動すれば、原子炉が緊急停止するようになってお
シ、一般にこれを１ｏｕｔｏｆ ２ ｔｗｉｃｅの論理
回路と呼んでいる。
原子炉を緊急停止させる制御棒は、グループ１゜２．３
，４．に分けられている。代表的なグループ１のみの詳
細図を第１図に合わせて示しである。
，４．に分けられている。代表的なグループ１のみの詳
細図を第１図に合わせて示しである。
グループ１には、原子炉を停止させるための複数個の制
御棒があり、それぞれの制御棒に対し、スクラム弁６が
ある。この弁への計装用空気圧５の制御は、２個のソレ
ノイド弁４Ａ、４Ｂで行う。
御棒があり、それぞれの制御棒に対し、スクラム弁６が
ある。この弁への計装用空気圧５の制御は、２個のソレ
ノイド弁４Ａ、４Ｂで行う。
４Ａ、４Ｂは、プラント正常時は励磁状態、異常時は無
励磁となシ、正常時には、計測用空気圧５が、スクラム
パイロット弁３を通してスクラム弁６に印加し、弁が閉
となるようにしている。異常時には、今まで印加されて
いた計装用空気圧５がスクラムパイロット弁３を通して
排気され、スクラム弁６が開となシ、制御棒が原子炉に
緊急挿入されることになる。更に、このグループ１にあ
っては、他のスクラム、パイロット弁への動作信号をも
提供する。
励磁となシ、正常時には、計測用空気圧５が、スクラム
パイロット弁３を通してスクラム弁６に印加し、弁が閉
となるようにしている。異常時には、今まで印加されて
いた計装用空気圧５がスクラムパイロット弁３を通して
排気され、スクラム弁６が開となシ、制御棒が原子炉に
緊急挿入されることになる。更に、このグループ１にあ
っては、他のスクラム、パイロット弁への動作信号をも
提供する。
２１固のソレノイド弁４Ａ、４Ｂは、原子炉保護系の２
つの検出器論理チャンネル人、Ｂ（２Ａ。
つの検出器論理チャンネル人、Ｂ（２Ａ。
２Ｂ）につながっておシ、両方のチャンネルが同時に作
動すれば、原子炉はスクラムするが、単一チャンネルの
みの作動では、１つのソレノイド弁しか無励磁とならず
、スクラムはしない、すなわち、原子炉保護系の単一機
器の誤動作では、誤まったスクラムをしないようにして
いる。
動すれば、原子炉はスクラムするが、単一チャンネルの
みの作動では、１つのソレノイド弁しか無励磁とならず
、スクラムはしない、すなわち、原子炉保護系の単一機
器の誤動作では、誤まったスクラムをしないようにして
いる。
第２図には以上の論理回路を簡素化した論理回路図を示
す。ソレノイド弁４Ａ、４Ｂは、通常時は励磁（Ｅ）さ
れているが、原子炉の異常を示す信号、例えばＡＬ ＋
Ｂｌ ＋ Ｃ１ｒ Ｄｔは中性子束高、Ａ２ ＊ Ｂ
２ ＊ Ｃ２＊ Ｂ２は原子炉圧力高、・・・・・・Ａ
Ｎ 、ＢＮ、ＣＭ 、Ｄｗは原子炉水位低、が発せられ
ると無励磁（、ＮＥ）とな、ｊＤ、４Ａ、４Ｂが同時に
無励磁となるとスクラムすることを示している。
す。ソレノイド弁４Ａ、４Ｂは、通常時は励磁（Ｅ）さ
れているが、原子炉の異常を示す信号、例えばＡＬ ＋
Ｂｌ ＋ Ｃ１ｒ Ｄｔは中性子束高、Ａ２ ＊ Ｂ
２ ＊ Ｃ２＊ Ｂ２は原子炉圧力高、・・・・・・Ａ
Ｎ 、ＢＮ、ＣＭ 、Ｄｗは原子炉水位低、が発せられ
ると無励磁（、ＮＥ）とな、ｊＤ、４Ａ、４Ｂが同時に
無励磁となるとスクラムすることを示している。
このような原子炉保護系において、最も大きな問題とな
るのは、通常運転中における試験である。
るのは、通常運転中における試験である。
原子炉保護系の設計方針として、通常運転中においても
、定期的に機能試験を行うことができるようにする必要
がある。従来の原子炉保護系では、これを以下の通如実
施している。
、定期的に機能試験を行うことができるようにする必要
がある。従来の原子炉保護系では、これを以下の通如実
施している。
例えば、検出器や論理回路の機能試験を実施する場合、
それらが属するチャンネルを動作状態にしている。動作
状態にするということを、第２図に示したような論理回
路図で説明する。
それらが属するチャンネルを動作状態にしている。動作
状態にするということを、第２図に示したような論理回
路図で説明する。
第２図で、２１．２２は論理和、２３は論理積を示す。
図において、動作状態にするということは、ソレノイド
４人あるいは４Ｂを無励磁状態にしておいて、機能試験
を実施することをいう。すなわち、ハーフスクラムの状
態である。このような状態において、他の検出器論理回
路のチャンネルが万一誤動作すれば、直ちに原子炉はス
クラムし、プラントの運転継続ができなくなってしまう
。
４人あるいは４Ｂを無励磁状態にしておいて、機能試験
を実施することをいう。すなわち、ハーフスクラムの状
態である。このような状態において、他の検出器論理回
路のチャンネルが万一誤動作すれば、直ちに原子炉はス
クラムし、プラントの運転継続ができなくなってしまう
。
逆に機能試験を実施する検出器論理回路の補助リレーを
ジャンパーし、人為的に励磁したままにして試験を実施
した場合、この試験中に、他のチャンネルの故障を仮定
した場合、原子炉保護系の動作を妨げる可能性をもって
いる。
ジャンパーし、人為的に励磁したままにして試験を実施
した場合、この試験中に、他のチャンネルの故障を仮定
した場合、原子炉保護系の動作を妨げる可能性をもって
いる。
したがって、運転中に機能試験を実施しようと思えば、
原子炉保護系の機能を阻害しないように必ず、その属す
るチャンネルを動作状態にし試験を実行する方がよい。
原子炉保護系の機能を阻害しないように必ず、その属す
るチャンネルを動作状態にし試験を実行する方がよい。
原子炉保護系に属する検出器及び論理回路が多いので、
この試験を実施するには、長時間が必要とな多、この間
、プラント状態は、ハーフスクラムの状態を維持する必
要があるため、極めて不安定な状態になっている。
この試験を実施するには、長時間が必要とな多、この間
、プラント状態は、ハーフスクラムの状態を維持する必
要があるため、極めて不安定な状態になっている。
以上、述べたような問題点を解決するため、通常運転時
においても、試験を可能とし、試験中のスクラムのリス
クを減らし、かつ信頼性の高い原子炉保護系を構成する
必要がある。
においても、試験を可能とし、試験中のスクラムのリス
クを減らし、かつ信頼性の高い原子炉保護系を構成する
必要がある。
これらの問題を解決するため、論理チャンネルを４チヤ
ンネル構成とし、試験時には、それが属するチャンネル
をバイパスできるような論理回路の構成の検討が進めら
れている。第３図に、この例を示す。
ンネル構成とし、試験時には、それが属するチャンネル
をバイパスできるような論理回路の構成の検討が進めら
れている。第３図に、この例を示す。
第３図では、ｎ個の測定変数ＰＩＩ Ｐｌａ・・・・・
・。
・。
Ｐ、を持つものとしている。このｎ個の測定変数Ｐｉ
ｍ Ｐ２ Ｍ・・・・・・ ｐ、は、それぞれ中性子束
。
ｍ Ｐ２ Ｍ・・・・・・ ｐ、は、それぞれ中性子束
。
原子炉圧力、原子炉水位等の測定すべき変数を云う。こ
のｎ個の測定変数Ｐ１のそれぞれは、４つの動作接点Ｐ
１ｔ ｍ Ｐｉｔ ｓ Ｐａ１ 、 Ｐｄ２を持つ。
のｎ個の測定変数Ｐ１のそれぞれは、４つの動作接点Ｐ
１ｔ ｍ Ｐｉｔ ｓ Ｐａ１ 、 Ｐｄ２を持つ。
第３図では、このＰｌｌ ｍ ｐＨｌ ＊ １Ｐａｔ
Ｉ Ｐｄ２を受けて４つの１理チャンネル２０Ａ、２０
Ｂ、２００゜２０Ｄを形成した。この４つの論理チャン
ネル２０Ａ〜２０Ｄは論理構成を同一とした。且つその
４つの論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄへの入力信号も同
一とした。いわば、４重系的な発想をなす。４つの調理
チャンネルへの入力点はＱ＞（Ｐｌｔ。
Ｉ Ｐｄ２を受けて４つの１理チャンネル２０Ａ、２０
Ｂ、２００゜２０Ｄを形成した。この４つの論理チャン
ネル２０Ａ〜２０Ｄは論理構成を同一とした。且つその
４つの論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄへの入力信号も同
一とした。いわば、４重系的な発想をなす。４つの調理
チャンネルへの入力点はＱ＞（Ｐｌｔ。
Ｐ１２＋・・・・・・ｅ Ｐｔａ ） ＊ Ｑ２ （Ｐ
ｚｘ ＃ Ｐ２２ ＋・・・・・・。
ｚｘ ＃ Ｐ２２ ＋・・・・・・。
Ｐｌｌ１ ）Ｉ Ｑ３ （Ｐａｔ ＃ Ｐｓｉ ＋ ＋
＋＋＋Ｐ１． ）、 Ｑ４ （Ｐｄ２ ｒＰ４１３・・
・・・・、Ｐ４−） とした。
＋＋＋Ｐ１． ）、 Ｑ４ （Ｐｄ２ ｒＰ４１３・・
・・・・、Ｐ４−） とした。
更に、４つの論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄの各々は、
２ ｏｕｔ ｏｆ ４の論理回路７をｎ個、１ｏｕｔ
ｏｆ ｎの論理回路８を１個持つ。このｎ個の論理回路
７は、それぞれ小群入力（Ｐｉｌ ｒ Ｐ２ｔ ＃Ｐ３
凰 ・ Ｐ４Ｋ ） ・ （Ｐｌａ 、Ｐｌａ ・ Ｐ
ａ２ 、Ｐａ２ ） ・−＋−−＋＋ 。
２ ｏｕｔ ｏｆ ４の論理回路７をｎ個、１ｏｕｔ
ｏｆ ｎの論理回路８を１個持つ。このｎ個の論理回路
７は、それぞれ小群入力（Ｐｉｌ ｒ Ｐ２ｔ ＃Ｐ３
凰 ・ Ｐ４Ｋ ） ・ （Ｐｌａ 、Ｐｌａ ・ Ｐ
ａ２ 、Ｐａ２ ） ・−＋−−＋＋ 。
（Ｐｌａ Ｉ Ｐｚｘ Ｉ Ｐａ、＋ ２４ｍ ）を取
込み、２ｏｕｔｏｆ ４の論理処理を行う。論理回路８
はこのｎ個の論理回路７の出力を取込み、１ｏｕｌＯｆ
ｎの論理処理を行う。
込み、２ｏｕｔｏｆ ４の論理処理を行う。論理回路８
はこのｎ個の論理回路７の出力を取込み、１ｏｕｌＯｆ
ｎの論理処理を行う。
各チャンネル毎の論理回路８の出力ｋＡ、Ｂ。
Ｃ，Ｄとすると、論理和１１では、Ａ十Ｂの論理処理を
行い、論理和１２ではＣ＋Ｄの論理処理を行う。更に、
論理積１３では、（Ａ＋Ｂ）・（Ｃ十Ｄ）の−埋積処理
を行い、いずれか一方が′ｌ”であれば、スクラム指令
を発することになる。
行い、論理和１２ではＣ＋Ｄの論理処理を行う。更に、
論理積１３では、（Ａ＋Ｂ）・（Ｃ十Ｄ）の−埋積処理
を行い、いずれか一方が′ｌ”であれば、スクラム指令
を発することになる。
第３図では、１個の測定変数に対し、原子カプラントの
異常を検知し、スクラムさせる動作接点（例えばＰｉ
ｒ Ｐ＊１＋ Ｐａｔ ｓ Ｐｄ２ ）が４つあシ１こ
のうち２つの動作（２ｏｕｔｏｆ４）で、各論理チャン
ネルが、動作することを示している。実際には、ｎ個の
測定変数Ｐｔ Ｉ ｐ、ｊ・・・・・・、Ｐ、がありこ
れらのうち、どれか１ｍでも動作すると（１ｏｕｔ ｏ
ｆ ｎ）保瑣動作を開始するようになっている。最終的
には、各論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄのｌ ｏｕｔ
ｏｆ ２ ｔｗｉｃｅ （Ｄ論理テスクラムする構成と
している。この場合の問題点は、論理チャンネルのテス
ト（テストには、この他に検出器のテスト等がある）を
する時にチャンネルをバイパスできないことである。も
しチャンネルをバイパスすると（例えば論理チャンネル
２０Ａ）、必ず論理チャンネル２０Ｂが健全でないとい
けないので、もし、論理チャンネル２０Ｂが故障してい
ると、スクラムしない恐れがあるため、論理チャンネル
をテストする時はバイパスせずに、その論理チャンネル
を動作状態にしておく必要がある。
異常を検知し、スクラムさせる動作接点（例えばＰｉ
ｒ Ｐ＊１＋ Ｐａｔ ｓ Ｐｄ２ ）が４つあシ１こ
のうち２つの動作（２ｏｕｔｏｆ４）で、各論理チャン
ネルが、動作することを示している。実際には、ｎ個の
測定変数Ｐｔ Ｉ ｐ、ｊ・・・・・・、Ｐ、がありこ
れらのうち、どれか１ｍでも動作すると（１ｏｕｔ ｏ
ｆ ｎ）保瑣動作を開始するようになっている。最終的
には、各論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄのｌ ｏｕｔ
ｏｆ ２ ｔｗｉｃｅ （Ｄ論理テスクラムする構成と
している。この場合の問題点は、論理チャンネルのテス
ト（テストには、この他に検出器のテスト等がある）を
する時にチャンネルをバイパスできないことである。も
しチャンネルをバイパスすると（例えば論理チャンネル
２０Ａ）、必ず論理チャンネル２０Ｂが健全でないとい
けないので、もし、論理チャンネル２０Ｂが故障してい
ると、スクラムしない恐れがあるため、論理チャンネル
をテストする時はバイパスせずに、その論理チャンネル
を動作状態にしておく必要がある。
すなわち、第３図のような構成だと、検出器のテスト時
には、２ ｏｕｔ ｏｆ ４の構成だからバイパスでき
るが、論理チャンネルの試験時には、チャンネルバイパ
スできないことになシ、第２図で示した場合と同様の問
題点を完全になくすことはできない。
には、２ ｏｕｔ ｏｆ ４の構成だからバイパスでき
るが、論理チャンネルの試験時には、チャンネルバイパ
スできないことになシ、第２図で示した場合と同様の問
題点を完全になくすことはできない。
本発明の目的は、原子炉保護系の信頼性を向上させ、原
子カプラントの通常運転時においても、機能試験が容易
にできるように構成された原子炉保護系の論理回路を提
供するにある。
子カプラントの通常運転時においても、機能試験が容易
にできるように構成された原子炉保護系の論理回路を提
供するにある。
本発明は前述した欠点をなくすため、原子炉保護系の論
理構成を４チヤンネル構成とし、４チヤンネルのうち２
チヤンネルの動作で原子炉が緊急停止するようにし、機
能試験時には、そのチャンネルをバイパスし、残９の３
チヤンネルのうち２チヤンネルの動作で原子炉が緊急停
止するように構成する原子炉保護系とし、原子炉保護系
全体の信頼性を向上させる。
理構成を４チヤンネル構成とし、４チヤンネルのうち２
チヤンネルの動作で原子炉が緊急停止するようにし、機
能試験時には、そのチャンネルをバイパスし、残９の３
チヤンネルのうち２チヤンネルの動作で原子炉が緊急停
止するように構成する原子炉保護系とし、原子炉保護系
全体の信頼性を向上させる。
第４図は本発明の原子炉保護系の実施例を示す。
原子炉保護系の論理回路は、４つの論理チャンネル２０
Ａ〜２０Ｄを持つ。この論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄ
は、それぞれｎ個の論理回路７．１個の論理回路８を持
つ。論理回路７は、２ ｏｕｔｏｆ ４の論理処理、論
理回路８はｌ ｏｕｔ ｏｆ Ｂ）論理処理を行う。各
論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄは、同一構成より成９、
且つその入力信号も同一をなす。従って、いわば４重系
の論理チャンネルを形成したことになる。
Ａ〜２０Ｄを持つ。この論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄ
は、それぞれｎ個の論理回路７．１個の論理回路８を持
つ。論理回路７は、２ ｏｕｔｏｆ ４の論理処理、論
理回路８はｌ ｏｕｔ ｏｆ Ｂ）論理処理を行う。各
論理チャンネル２０Ａ〜２０Ｄは、同一構成より成９、
且つその入力信号も同一をなす。従って、いわば４重系
の論理チャンネルを形成したことになる。
谷チャンネル内のｎ個の論理回路７には、ＰＬ（Ｐｌｔ
ｈ Ｐｌｔ ＊ Ｐ＋ｕ ＋ Ｐ４１ ） ｍ Ｐｇ
（Ｐ１２１ Ｐｘｚ ｒＰ３２＋ Ｐ４２ ） ＊・
・・・・・Ｉ Ｐ ａ （’Ｐｉ１１１ Ｐｇ＠ ＊
ＰＳｍ ＋Ｐ４．）がそれぞれ人力する。且つ、４個の
動作接点Ｆｉｌ ＋ Ｐｌｔ ＋ ”３１ ｍ ”４１
は４つのチャンネル２０Ａ〜２０Ｄにそれぞれ分配され
る。
ｈ Ｐｌｔ ＊ Ｐ＋ｕ ＋ Ｐ４１ ） ｍ Ｐｇ
（Ｐ１２１ Ｐｘｚ ｒＰ３２＋ Ｐ４２ ） ＊・
・・・・・Ｉ Ｐ ａ （’Ｐｉ１１１ Ｐｇ＠ ＊
ＰＳｍ ＋Ｐ４．）がそれぞれ人力する。且つ、４個の
動作接点Ｆｉｌ ＋ Ｐｌｔ ＋ ”３１ ｍ ”４１
は４つのチャンネル２０Ａ〜２０Ｄにそれぞれ分配され
る。
以上の構成は第３図の先行技術と同じであるが、本実逓
伝では、それぞれの出力側に出力処理部２１Ａ、２１Ｂ
、２１０，２１１）を設けた。この出力処理部２１Ａ〜
２１Ｄは、それぞれ１個の出力論理部９と２つの論理和
１３とを持つ。調理チャンネル２ＯＡの出力側の出力論
理部９はＡ本＝Ａ＋Ｂ・（Ｃ＋Ｄ ）の論理をとる。論
理チャンネル２０Ｂの出力側の出力論理部９はＢ” ＝
Ｂ＋Ｃ・（Ｄ＋Ａ ）の論理をとる。同様に、論理チャ
ンネル２０Ｇ、２０Ｄの出力側の出力論理部９は、それ
ぞれＣ本＝Ｃ＋Ｄ・（Ａ＋Ｂ）、ＤＩ ＝Ｄ＋Ａ・（Ｈ
＋Ｃ）の調理をとる。
伝では、それぞれの出力側に出力処理部２１Ａ、２１Ｂ
、２１０，２１１）を設けた。この出力処理部２１Ａ〜
２１Ｄは、それぞれ１個の出力論理部９と２つの論理和
１３とを持つ。調理チャンネル２ＯＡの出力側の出力論
理部９はＡ本＝Ａ＋Ｂ・（Ｃ＋Ｄ ）の論理をとる。論
理チャンネル２０Ｂの出力側の出力論理部９はＢ” ＝
Ｂ＋Ｃ・（Ｄ＋Ａ ）の論理をとる。同様に、論理チャ
ンネル２０Ｇ、２０Ｄの出力側の出力論理部９は、それ
ぞれＣ本＝Ｃ＋Ｄ・（Ａ＋Ｂ）、ＤＩ ＝Ｄ＋Ａ・（Ｈ
＋Ｃ）の調理をとる。
各チャンネル対応の２つの論理和１３は、それぞれ、Ａ
” ＋ＣＩ 、Ｂ＊ ＋Ｄ率の論理和処理を行う。この
結果を受けて、論理積１４は、（Ａ４＋ＣＩ）・（Ｂ”
＋Ｄ”）の論理をとる。この出力が”１”の時、原子炉
保護系が作動し、原子炉を緊急停止させる。尚、Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄは、動作状態で”′１”、非動作状態で”０＃
となる。
” ＋ＣＩ 、Ｂ＊ ＋Ｄ率の論理和処理を行う。この
結果を受けて、論理積１４は、（Ａ４＋ＣＩ）・（Ｂ”
＋Ｄ”）の論理をとる。この出力が”１”の時、原子炉
保護系が作動し、原子炉を緊急停止させる。尚、Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄは、動作状態で”′１”、非動作状態で”０＃
となる。
第４図は、原子炉を緊急に停止させるのに必要な制御棒
全４つのグループに分けであることを示している。これ
は、万一の論理回路の故障発生を仮定しても、その故障
による制御棒挿入の失敗を１グループだけに留め、残り
の３グループの制御棒だけを、緊急挿入できるように配
慮しているためである。この状態が発生しても、原子炉
は、安全に停止でき未臨界を維持できるようになってい
る。
全４つのグループに分けであることを示している。これ
は、万一の論理回路の故障発生を仮定しても、その故障
による制御棒挿入の失敗を１グループだけに留め、残り
の３グループの制御棒だけを、緊急挿入できるように配
慮しているためである。この状態が発生しても、原子炉
は、安全に停止でき未臨界を維持できるようになってい
る。
以下、グループ１の制御棒によるスクラムについてのみ
記述するが、他のグループについても同様である。
記述するが、他のグループについても同様である。
制御棒を緊急挿入するには、スクラムパイロット弁に付
いている２つのソレノイドを同時に無励磁にすることに
より、達成することができる。すなりち、Ａ本とＣ傘の
論理和が１で１つのソレノイドが無励磁に、Ｂ＊とＤ＊
の論理和が１で、残υのもう１つのソレノイドが無励磁
となるように構成する。
いている２つのソレノイドを同時に無励磁にすることに
より、達成することができる。すなりち、Ａ本とＣ傘の
論理和が１で１つのソレノイドが無励磁に、Ｂ＊とＤ＊
の論理和が１で、残υのもう１つのソレノイドが無励磁
となるように構成する。
すなわち
Ａ傘＋ＣＩ ＝Ａ＋Ｂ・（Ｃ＋Ｄ）＋Ｃ＋Ｄ・（Ａ＋Ｂ
）＝Ａ＋Ｃ＋Ｂ−Ｄ Ｂ本 ＋９本 ＝Ｂ＋Ｃ・（Ｄ＋Ａ）＋ｆ）＋Ａ・（Ｂ
＋Ｃ）＝Ｂ＋Ｄ＋Ａ−Ｃ とな、９、Ａ” ＋Ｃ本＝１で、２つのソレノイドのう
ち一方が無励磁Ｂ” ＋Ｄ” ＝１で、残りのソレノイ
ドが無励磁となる。
）＝Ａ＋Ｃ＋Ｂ−Ｄ Ｂ本 ＋９本 ＝Ｂ＋Ｃ・（Ｄ＋Ａ）＋ｆ）＋Ａ・（Ｂ
＋Ｃ）＝Ｂ＋Ｄ＋Ａ−Ｃ とな、９、Ａ” ＋Ｃ本＝１で、２つのソレノイドのう
ち一方が無励磁Ｂ” ＋Ｄ” ＝１で、残りのソレノイ
ドが無励磁となる。
最終的には、両方のソレノイドが同時に無励磁となった
時に制御棒が緊急挿入されることになシ、これを、論理
式で表現すると下記のようになる。
時に制御棒が緊急挿入されることになシ、これを、論理
式で表現すると下記のようになる。
（Ａ”＋Ｃ傘 ） ・ （Ｂ＊ ＋ＣＩ ）＝（Ａ＋Ｃ
＋Ｂ−Ｄ）・（Ｂ＋Ｄ十Ａ−Ｃ）＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｃ＋Ａ
−Ｄ＋Ｂ、−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄこの式は、明らかに、
４つの論理チャンネル（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）のうち、２つ
の論理チャンネルの動作で、（ＡＩ ＋Ｃ” ）・（Ｂ
傘＋Ｄ＊ ）＝１となること、すなわち制御棒が緊急挿
入されることを示しておシ、論理回路全体の構成が２ｏ
ｕｔｏｆ ４の論理になっていることを示している。
＋Ｂ−Ｄ）・（Ｂ＋Ｄ十Ａ−Ｃ）＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｃ＋Ａ
−Ｄ＋Ｂ、−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄこの式は、明らかに、
４つの論理チャンネル（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）のうち、２つ
の論理チャンネルの動作で、（ＡＩ ＋Ｃ” ）・（Ｂ
傘＋Ｄ＊ ）＝１となること、すなわち制御棒が緊急挿
入されることを示しておシ、論理回路全体の構成が２ｏ
ｕｔｏｆ ４の論理になっていることを示している。
以上述べたような論理回路構成の場合の機能試験は次の
ようにできる。
ようにできる。
検出器から動作凄烈までの機能試験を実施する場合、そ
れが属するチャンネルをバイパスする。
れが属するチャンネルをバイパスする。
このバイパスというのは、論理式上の表現としては、非
動作状態にすることと等価で、バイパスされた後の論理
は、２ｏｕｔ ｏｆ ４から２０ｕｔ ｏｆ ３の構成
となり、以然として、誤動作、誤不動作の両方に対して
は、極めて強い論理回路となっている。
動作状態にすることと等価で、バイパスされた後の論理
は、２ｏｕｔ ｏｆ ４から２０ｕｔ ｏｆ ３の構成
となり、以然として、誤動作、誤不動作の両方に対して
は、極めて強い論理回路となっている。
また、動作接点以降の論理回路の機能試験を実施する場
合も、同様で、それが属する論理チャンネルをバイパス
する。例えば、−理チヤンネルＡを機能試験する場合、
論理チャンネル人を非動作状態、Ａ＝０とする。この時 （Ａ” ＋Ｃ” ）・（Ｂ＊＋Ｄ傘） ＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｃ＋Ａ−Ｄ＋Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ＝
Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ が、最終的な論理となる。これは明らかに２ ｏｕｔｏ
ｆ ３の論理回路であることを示し、前述と同様に極め
て信頼性の高い論理回路となっている。
合も、同様で、それが属する論理チャンネルをバイパス
する。例えば、−理チヤンネルＡを機能試験する場合、
論理チャンネル人を非動作状態、Ａ＝０とする。この時 （Ａ” ＋Ｃ” ）・（Ｂ＊＋Ｄ傘） ＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｃ＋Ａ−Ｄ＋Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ＝
Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ が、最終的な論理となる。これは明らかに２ ｏｕｔｏ
ｆ ３の論理回路であることを示し、前述と同様に極め
て信頼性の高い論理回路となっている。
一方、ある論理チャンネルの誤動作を考えた場合は次の
ようになる。すなわち、論理チャンネルＡが誤動作して
、動作状態となった場合、Ａ＝１となる。この時、最終
的な論理は、 （ｈ＊ 十ｃ＊ ） ・ （Ｂ傘＋Ｄ本 ）＝Ａ−Ｂ＋
Ａ−Ｃ＋Ａ−Ｄ＋Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ となシ、残りの３つのチャンネルのどれかが動作すると
制御棒が緊急挿入されるようになシ、単一の誤動作でも
、原子炉を保護する機能は維持している。
ようになる。すなわち、論理チャンネルＡが誤動作して
、動作状態となった場合、Ａ＝１となる。この時、最終
的な論理は、 （ｈ＊ 十ｃ＊ ） ・ （Ｂ傘＋Ｄ本 ）＝Ａ−Ｂ＋
Ａ−Ｃ＋Ａ−Ｄ＋Ｂ−Ｃ＋Ｂ−Ｄ＋Ｃ−Ｄ＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ となシ、残りの３つのチャンネルのどれかが動作すると
制御棒が緊急挿入されるようになシ、単一の誤動作でも
、原子炉を保護する機能は維持している。
前述までは、制御棒を緊急挿入させるために、スクラム
パイロット弁に付いている２つのソレノイドを同時に無
励磁にする場合の例を述べたが、制御棒を電磁クラッチ
で保持しているような原子カプラントの場合にも適用で
きる。このようなプラントでは、電磁クラッチを２個持
ち、各々を別の電源で常時励磁し、２１１Ｉ！ｉＩの電
磁クラッチの同時消勢で制御棒が緊急挿入（自動で落下
）されたり、電磁クラッチが１詩の場合でも谷々別電源
により、常時励磁し、２つの電源の同時消勢で制御棒が
緊急挿入されたりしている。これらの場合も、２つの電
源で、−磁クラッチを常時励磁している回路に、前述の
出力論理を入れることにより、同じ目的を達成すること
ができる。
パイロット弁に付いている２つのソレノイドを同時に無
励磁にする場合の例を述べたが、制御棒を電磁クラッチ
で保持しているような原子カプラントの場合にも適用で
きる。このようなプラントでは、電磁クラッチを２個持
ち、各々を別の電源で常時励磁し、２１１Ｉ！ｉＩの電
磁クラッチの同時消勢で制御棒が緊急挿入（自動で落下
）されたり、電磁クラッチが１詩の場合でも谷々別電源
により、常時励磁し、２つの電源の同時消勢で制御棒が
緊急挿入されたりしている。これらの場合も、２つの電
源で、−磁クラッチを常時励磁している回路に、前述の
出力論理を入れることにより、同じ目的を達成すること
ができる。
本発明による効果は下記の通りである。
（ａ） 原子炉保設系の論理回路が、全体としても２ｏ
ｕｔ ｏｆ ４の構成となっているため、運転中の機能
試験時には、試験対象となる論理チャンネルをバイパス
（非動作状態）することができ、この時、論理チャンネ
ルの構成が２ ｏｕｔ ｏｆ ３になり、信頼性の高い
論理構成となっている。
ｕｔ ｏｆ ４の構成となっているため、運転中の機能
試験時には、試験対象となる論理チャンネルをバイパス
（非動作状態）することができ、この時、論理チャンネ
ルの構成が２ ｏｕｔ ｏｆ ３になり、信頼性の高い
論理構成となっている。
（ｂ）シたがって、機能試験時においても、十分高い信
頼性を有し、誤スクラムの可能性がほとんど皆無で、プ
ラントの稼動率を向上させうる。
頼性を有し、誤スクラムの可能性がほとんど皆無で、プ
ラントの稼動率を向上させうる。
（Ｃ） 単一の誤動作が発生しても、機能喪失に至らな
いし、原子炉保護機能を維持できる。
いし、原子炉保護機能を維持できる。
第１図は従来の原子炉保護系の構禽示す。第２図、第３
図は従来の原子炉保護系のインター口ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ
，ＩＤ・・・検出器、２Ａ、２Ｂ・・・検出器論理チャ
ンネル、３・・・スクラムパイロット弁、４Ａ、４Ｂ・
・・ソレノイド、５・・・計装用空気、６・・・スクラ
ム弁、７・・・２ ｏｕｔ ｏｆ ４論理回路、８・・
・ｌ ｏｕｔ ｏｆ Ｎ論理回路、９・・・出力論理回
路、１０Ａ４．１０Ｂｔ ＋ １０Ｃｔ 、１０．ＤＩ
・・・動作接点。 代理人 弁理士 秋本正実 第 １図 第 ２ 図
図は従来の原子炉保護系のインター口ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ
，ＩＤ・・・検出器、２Ａ、２Ｂ・・・検出器論理チャ
ンネル、３・・・スクラムパイロット弁、４Ａ、４Ｂ・
・・ソレノイド、５・・・計装用空気、６・・・スクラ
ム弁、７・・・２ ｏｕｔ ｏｆ ４論理回路、８・・
・ｌ ｏｕｔ ｏｆ Ｎ論理回路、９・・・出力論理回
路、１０Ａ４．１０Ｂｔ ＋ １０Ｃｔ 、１０．ＤＩ
・・・動作接点。 代理人 弁理士 秋本正実 第 １図 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子炉を緊急停止するための原子炉保護系の論理回
路において、原子カプラントの異常を検出するための複
数の測定変数Ｐ１〜Ｐ、を持ち、各測定変数Ｐ’１ （
ｘ＝１．２．・・・・・・＋ ｎ）は少なくとも４つの
動作接点Ｐ１’ ＋ ”！ｌ ＊ ｐａｔ Ｉ ＰＩ３
を持つと共に、該ｐＨ＋ Ｐ３１１ Ｐ３１ ｍ ＰＩ
３の信号を受けて４つの論理チャンネルを形成し、該４
つの論理チャンネルの各々は、 ｎ個の小群（Ｐｔｔ Ｉ ｐａｔ ｊ Ｐ３１ ＃ Ｐ
Ｉ３） ＋ （ＰＩ３ ＋Ｐ１１２ ＋ Ｐ３２ ｒ
Ｐ４２ ） ＊・旧・・、（ｐｔ□Ｐ２□Ｐ３□Ｐ４．
）を形成し、各小群毎に２ ｏｕｔ ｏｆ ４の論理処
理を行わせ、次いでこのｎ個の小群の論理出力に対して
１ ｏＬＩｔ □ｆ ｎの論理処理を行わせ、上記４つ
の論理チャンネルの１ ｏｕｔ ｏｆ ｎの論理出力を
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄとする時 第１の論理チャンネルの処理出力側ではＡ” ＝Ａ＋Ｂ
・（ｃ＋ｎ） 第２の論理チャンネルの処理出力側ではＢ中 ＝Ｂ＋Ｃ
・ （Ｄ十Ａ ） 第３の論理チャンネルの処理出力側では０本 ＝Ｃ＋Ｄ
・ （Ａ＋Ｂ） 第４の論理チャンネルの処理出力側ではＤＩ ＝Ｄ＋Ａ
・（Ｂ＋Ｃ） の論理処理を行わせ、 該４つの論理出力ＡＩ、Ｂ本、Ｃ＊ 、Ｄ串を取込み、
（Ａ中＋Ｃ本）・（Ｂψ十〇”）＝１で原子炉保護系が
作動し、原子炉を緊急停止させるべき出力を発生する原
子炉保護系の論理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098625A JPS60243593A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 原子炉保護系の論理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098625A JPS60243593A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 原子炉保護系の論理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243593A true JPS60243593A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14224710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098625A Pending JPS60243593A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 原子炉保護系の論理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243593A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280690A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | 株式会社東芝 | 原子炉緊急停止装置 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098625A patent/JPS60243593A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280690A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | 株式会社東芝 | 原子炉緊急停止装置 |
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