JPS6262316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力発電所の原子炉内の中性子の量
を測定する中性子計装システムに関する。

大型の原子炉にあつては、出力の監視や制御、
さらには核燃料の有効な燃焼を図るため多数の中
性子検出器を炉心内の各所に設置して局部の炉出
力を計測すると共に、この計測値から全体の出力
を知り、原子炉の制御を行なうことが必須の要件
となつている。

また、これらの検出器の出力は原子炉の安全保
護系に直結しており、局部出力あるいは平均出力
が過大になつたとき警報を発しさらには炉の運転
を停止するようなシステム構成となつている。

このようなシステムにおいては、万一中性子検
出器に故障が生じた場合は、安全保護系の誤動作
の誘因となつたり、炉の出力表示に誤差を生ずる
原因となるので、高信頼性の中性子検出器が用い
られている。

ところが、中性子検出器は高い放射線場でしか
も高温雰囲気という厳しい条件下におかれている
ため、長時間使用による検出性能の低下よりもむ
しろ、検出器構造材の放射線照射による損傷等の
程度から耐用限度が判定される傾向にあつた。

また、炉心内に設置する中性子検出器の数が多
ければ多い程システム全体としての故障発生率は
級数的に増加する。

そして万一中性子計装システムから警報が発せ
られた場合その原因を調査し対策を講じるべきこ
とは言うまでもないが、計測システム側に原因が
あつた場合は該当信号系列の回路側に原因がある
のか検出器側に原因があるのかをつきとめて対策
を講じる必要がある。

第１図は従来の中性子計装システムの一部のブ
ロツク図である。

図において、炉内各所に設置されている多数の
中性子検出器１から発せられる信号は、信号線２
およびコネクタ３を通じて領域平均回路４に送ら
れる。

この領域平均回路４は全部でｍ個設置されてお
り、各領域平均回路４がそれぞれｎ個の中性子検
出器の平均出力を計算して表示し出力する。

この平均出力信号は信号線５を通じて全出力平
均回路６へ導びかれ、ここでｍ個の領域平均出力
の総平均が算出され表示される。

そして上記領域平均回路４および全出力平均回
路６にはそれぞれ警報レベルが設定されており、
各表示値がそのレベルを越えたときは警報を発し
かつ制御棒引抜き阻止装置や緊急炉停止装置等の
安全保護系を作動させる。

ここで、いずれかの中性子検出器１を含む一つ
の系統が故障し異常に高い値を示した場合、これ
に接続された領域平均回路４が警報を発し上記安
全保護系を動作させる。

このとき、運転員が原子炉の状態を調査し格別
の異常が見出せなかつた場合、この計装システム
自体の診断を行なう。

これには、まず運転員が警報を発した領域平均
回路４について、これに接続された中性子検出器
１の１つをこのシステムから切離すバイパススイ
ツチを作動させる。

これによつて領域平均回路４は切離された中性
子検出器１以外の中性子検出器１の出力の平均値
を算出するよう作動する。

そして、この算出値がなおも異常な場合には、
他の一つの中性子検出器１のバイパススイツチを
作動させ、順次これをくり返して、中性子検出器
１を切離したとき正常な平均出力となる場合を調
べそのとき切離した中性子検出器１を故障と判断
する。

また、このような作業を行なう一方、そのつど
中性子検出器１の電気特性測定器を用いて切離し
た中性子検出器１の検出性能の検査を行なつてい
た。

ところが、これらの診断作業はきわめて多くの
労力と時間を要し、原子炉の事故に対して迅速な
対策が取れなかつたり、運転員の誤操作による新
たな警報や誤動作を誘起し、さらには不要な緊急
炉停止に至る惧れもあつた。

本発明はこのような従来のシステムの欠点を取
り除くもので、迅速に調査結果が得られ、かつシ
ステムの故障予測、予備対策を可能とし、誤動作
による不要な炉停止を防止し、更に原子炉運転効
率向上および原子炉の経済性向上に寄与するシス
テムを提供することを目的とするものである。

第２図は本発明の中性子計装システムの実施例
の一部のブロツク図である。

図において、第１図と同一部分は同一符号で示
してある。

ここで、中性子検出器１から発せられる信号を
領域平均回路４に送る信号線２には切換えスイツ
チ７が挿入されている。

この切換えスイツチ７はリレー８によつて切換
え動作を行なう。

一方本実施例のシステムにおいては、デジタル
コンピユータ９が設けられ、中性子計装システム
が作動中自動的にあるいはキーボード１０からの
指令によつてマルチプレクサー１１に検査指令信
号を送る。

この検査指令信号を受けたマルチプレクサ１１
は、検査制御線１２を介して領域平均回路４にバ
イパススイツチ作動信号を送る。

この信号により領域平均回路４は該当する検出
器系をバイパスし、バイパス動作が完了すると動
作終了信号を応答線１３に出力する。

そして、上記検査制御線１２と応答線１３の出
力の両方が正となつたとき論理回路１４がリレー
８を作動させる。

これによつて、信号線２は切断され中性子検出
器１は検査線１５と接続される。

この検査線１５は検出器特性測定器１６に接続
されており、切換スイツチ７の切換えと同時に中
性子検出器１の電気特性、例えば電流、電圧特性
や絶縁特性、信号の有無等の検査が開始され、そ
の結果がデジタルコンピユータ９に送られる。

デジタルコンピユータ９は上記検査の開始およ
び終了を制御するとともにその検査結果をメモリ
ー１７に転送して記録する一方、メモリー１７に
記録された過去の検査結果と比較して検出器の良
否を判断しその結果を表示装置１８に表示する。

また必要があればキーボード１０のプリンタへ
もその結果を出力する。

第２図においては１個の中性子検出器１に係る
系のみを表示してその動作を説明したが、これと
同様の構成の結果が領域平均回路４に接続される
ｎ個の中性子検出器１について設けられており、
マルチプレクサー１１は各中性子検出器を１台づ
つ順次システムから一時的に切離し、上記の検査
を行なう。

即ち、１個の中性子検出器について検査作業が
終了するとコンピユータ９はマルチプレクサー１
１に切換え命令を出す。

マルチプレクサー１１はこの命令によつて検査
の終了した検出器系への検査制御線に信号を出力
し、次に検査する検出器系への検査制御線に正の
信号を出力する。

これによつて検査済みの系は論理回路がリレー
復帰信号を発し信号線が再び接続される。

また、次の検出器系が切離され検査が開始され
る。

以上説明した本発明のシステムによれば、定期
的にあるいは任意の時間に多数の中性子検出器の
特性を１台１台自動的に検査しその結果を出力す
るので、運転員、保守員の負担を大巾に軽減し、
誤操作等の危険を排除できる。

また、故障発生の際には迅速に測定結果が得ら
れ、他の正常な特性データとの比較がただちに行
なわれ、的確な判断を行なうことができる。

また、異常の発生が無くても中性子検出器の定
期的な測定を行なうことにより特性劣化の進行し
ている中性子検出器を容易に検知でき、過去のデ
ータとの比較によりその進行速度を求め故障時期
を予知することができる。

これによつて、中性子検出器の新規交換計画の
立案を容易にし、また中性子検出器の劣化特性か
ら誤差要因を知ることができる。

その結果、炉の出力表示の誤差を最少限にでき
稼動率の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中性子計装システムの一部のブ
ロツク図、第２図は本発明の中性子計装システム
の一部の実施例ブロツク図である。 １…中性子検出器、２…信号線、３…コネク
タ、４…領域平均回路、５…信号線、６…全出力
平均回路、７…切換えスイツチ、８…リレー、９
…デジタルコンピユータ、１０…キーボード、１
１…マルチプレクサ、１２…検査制御線、１３…
応答線、１４…論理回路、１５…検査線、１６…
検出器特性測定器、１７…メモリー、１８…表示
装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子力発電所の炉内中性子の量を測定する複
   数の中性子検出器を備えた中性子計装システムに
   おいて、前記中性子検出器の電気特性を測定する
   電気特性測定器と、前記中性子検出器の出力を１
   台づつ順次前記中性子計装システムから一時的に
   切離す装置と、この切離された中性子検出器と前
   記電気特性測定器とを接続してこの中性子検出器
   の特性を検査する装置とを備えたことを特徴とす
   る中性子計装システム。