JP2000039490A - 制御棒引抜き監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉の制御棒引抜き監視装置で、ロッドブロ
ックモニタのバイパス操作を簡素化して、作業員等によ
る誤操作を防止すると共に、炉心流量値処理に際して冗
長化されたロッドブロックモニタにおけるソフトウェア
処理により、機能の集積化と各部機能の信頼性を向上し
た制御棒引抜き監視装置を提供する。 【解決手段】請求項１記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、制御棒引抜き時に制御棒周辺の局所出力を監
視する制御棒引抜き監視装置１において、２系の電源系
統Ａ，Ｂとそれぞれを２区分した監視区分で４チャンネ
ル構成として冗長化したロッドブロックモニタ16ａ〜16
ｄに、前記監視区分バイパスおよびチャンネルバイパス
を行う外部切替手段18ａ，18ｂを接続したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉に
おける制御棒引抜き監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉においては、核反応度を
制御するために炉心に対して制御棒の挿入および引抜き
操作を行うが、特に反応度が増加する引抜き操作につい
ては、制御棒引抜き監視装置および制御棒操作監視装置
により監視している。

【０００３】図８のブロック回路構成図に示すように、
制御棒引抜き監視装置１においては、原子炉の炉心内に
多数配置した局部出力領域モニタ検出器２からの局部出
力領域モニタ検出信号３は、局部出力領域モニタである
複数の局部出力領域モニタユニット４ａ，４ｂと、平均
出力領域モニタである複数の平均出力領域モニタユニッ
ト５ａ〜５ｆにより炉心出力を検出している。

【０００４】また、これを伝送データ６ａとして入力す
ることにより、各検出器を監視すると共に、前記平均出
力領域モニタユニット５ａ〜５ｆでは炉心平均出力等の
演算監視を行う。

【０００５】また、前記多数の局部出力領域モニタ検出
器２からの局部出力領域モニタ検出信号３を入力した、
局部出力領域モニタユニット４ａ，４ｂと平均出力領域
モニタユニット５ａ〜５ｆを、制御棒操作監視装置７
ａ，７ｂからの制御棒位置信号８ａ，８ｂに該当する、
制御棒周辺の１本の制御棒を囲む４本の局部出力領域モ
ニタ検出器集合体を１組としている。

【０００６】これにより、原子炉で軸方向に沿って等間
隔に４組（ＡレベルからＤレベル）配置している局部出
力領域モニタ検出器２からの局部出力領域モニタ検出信
号３を入力して核反応度を監視する。

【０００７】さらに、必要に応じて該当する制御棒の引
抜き操作を防止するロッドブロックモニタである複数の
ロッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂ、並びに前記
平均出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆ、および前記ロ
ッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂと、図示しない
プロセスコンピュータ（以下、プロコンと略称する）等
との間のデータ伝送を、分離・統括するデータ伝送処理
ユニット10ａ〜10ｄにより構成されている。

【０００８】前記ロッドブロックモニタユニット９ａ，
９ｂにおいては、前記平均出力領域モニタユニット５ａ
〜５ｆと局部出力領域モニタユニット４ａ，４ｂから
の、制御棒引抜き位置に該当する局部出力領域モニタ検
出信号３を平均化して、これをロッドブロックモニタ出
力値としている。なお、このロッドブロックモニタ出力
値が、所定の設定値を超えた場合には、Ａ，Ｂ系両電源
系統の制御棒操作監視装置７ａ，７ｂに対して、ロッド
ブロック信号11ａ，11ｂを出力する。

【０００９】このロッドブロック信号11ａ，11ｂを入力
した制御棒操作監視装置７ａ，７ｂは、原子炉に設置さ
れた図示しない制御棒駆動機構を介して、該当する制御
棒の引抜き操作を阻止すると共に、当該制御棒の引抜き
位置である制御棒位置信号８ａ，８ｂを、それぞれ同一
電源系のロッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂへ出
力する。

【００１０】なお、本制御棒引抜き監視装置１において
は、前記したように所定の安全保護機能を失わないよう
に多重化設計とする必要があり、従って、原子炉保護系
に二重の１ out of ２方式を採用している。これによ
り、電源系統をＡ系、Ｂ系の２系統とし、複数ある局部
出力領域モニタ検出信号３を分散して入力するための、
２チャンネル（ｃｈ．Ａ，Ｂ）の局部出力領域モニタ
と、４チャンネル（ｃｈ．Ａ〜Ｄ）の平均出力領域モニ
タとを構成している。

【００１１】さらに、原子力プラントの運転中でも使用
状態からの切り離し（以下、バイパスと呼ぶ）を行っ
て、保守点検や調整および校正等が容易にできるよう
に、前記電源Ａ，Ｂ系のそれぞれに、１チャンネルを多
くした平均出力領域モニタを形成している。即ち、平均
出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆにより、Ａ，Ｂ系の
各電源系統とも３チャンネル（Ａ系…ｃｈ．Ａ，Ｃ，
Ｅ、Ｂ系…ｃｈ．Ｂ，Ｄ，Ｆ）として、合計６チャンネ
ルで構成している。

【００１２】これには、Ａ系、Ｂ系どちらかの電源系統
のロッドブロックモニタで、たとえば、断線や劣化によ
る機能喪失等の損失が起こる場合を考慮して、Ａ，Ｂ系
それぞれの電源系統を肩替わりするロッドブロックモニ
タユニット９ａ，９ｂを、１チャンネルで両監視区分
（Ａ＋ＣレベルおよびＢ＋Ｄレベル）を監視可能とする
２チャンネル構成としている。

【００１３】または、１チャンネル１監視区分（Ａ＋Ｃ
レベルまたはＢ＋Ｄレベル）とし、片電源系に２チャン
ネル構成の両系４チャンネルで構成して、冗長化を行う
と共に制御棒引抜き監視装置１より、ロッドブロックモ
ニタユニット９ａ，９ｂを切り離すための図示しないバ
イパス手段を、各ロッドブロックモニタユニット９ａ，
９ｂの内部に備えて、これにより、保守点検等の際に誤
信号が制御棒引抜き監視装置１に悪影響を与えることの
ないようにしている。

【００１４】なお、制御棒引抜き監視装置１において
は、図９のブロック回路構成図に示すように、平均出力
領域モニタユニット５ａ〜５ｆは、上記図８に示す構成
と共に、炉心における再循環流量に応じて変化するトリ
ップ出力設定点を備えて、これにより、再循環流量の監
視も行っている。

【００１５】原子炉の図示しない冷却材の各再循環ルー
プに設置した、差圧伝送器12からの信号をＦＬＯＷユニ
ット13ａ〜13ｄに入力し、再循環ループ流量の総和（Ｆ
ＬＯＷ）を演算して、このＦＬＯＷ信号14ａ〜14ｄを平
均出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆへ出力する。

【００１６】前記差圧伝送器12およびＦＬＯＷユニット
13ａ〜13ｄは、単一故障がＡ，Ｂ系の平均出力領域モニ
タユニット５ａ〜５ｆに影響を与えないように、各系は
２チャンネル（Ａ系…ｃｈ．Ａ，Ｃ、Ｂ系…ｃｈ．Ｂ，
Ｄ）で、Ａ，Ｂ両系では４チャンネルに構成している。

【００１７】前記平均出力領域モニタユニット５ａ〜５
ｆにおいては、同一系に属するＦＬＯＷユニット13ａ〜
13ｆからＦＬＯＷ信号14ａ〜14ｄを入力し、低値選択し
た値に応じてトリップ出力の設定点を決定する。なお、
このＦＬＯＷ信号14ａ〜14ｄは、平均出力領域モニタユ
ニット５ａ〜５ｆを介して、炉心流量値の伝達データ６
ｂとして図示しないロッドブロックモニタ９ａ，９ｂ等
へも出力することで、ロッドブロック信号11ａ，11ｂの
設定点決定に使用されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】制御棒引抜き監視装置
１において、ロッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂ
をバイパスさせるには、冗長化された各ロッドブロック
モニタユニット９ａ，９ｂの内部にあるバイパス手段を
手動で操作するが、このバイパス操作に際して、作業員
の誤りにより必要外のチャンネルに対するバイパス等の
誤操作が行われる可能性がある。

【００１９】また、制御棒操作監視装置７ａ，７ｂから
出力される制御棒位置信号８ａ，８ｂは、いずれも同一
電源系のロッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂにの
み送られている。

【００２０】このために例えば、上記図８でＡ系電源系
統のロッドブロックモニタユニット９ａと、Ｂ系電源系
統の制御棒操作監視装置７ｂがバイパスされた場合に
は、残るバイパスされていないＡ系の制御棒操作監視装
置７ａと、Ｂ系のロッドブロックモニタユニット９ｂと
の間では、制御棒位置信号８ａの伝送ができない。従っ
て、冗長化された制御棒引抜き監視装置１において、保
守点検等に際して行われるバイパスの組合わせよって
は、ロッドブロックモニタが動作不能になる支障があっ
た。

【００２１】本発明の目的とするところは、沸騰水型原
子炉における制御棒引抜き監視装置で、ロッドブロック
モニタのバイパス操作を簡素化して、作業員等による誤
操作を防止すると共に、炉心流量値処理に際して冗長化
されたロッドブロックモニタにおけるソフトウェア処理
により、機能の集積化と各部機能の信頼性を向上した制
御棒引抜き監視装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る制御棒引抜き監視装置は、制
御棒引抜き時に制御棒周辺の局所出力を監視する制御棒
引抜き監視装置が、２系の電源系統とそれぞれを２区分
した監視区分で４チャンネル構成として冗長化したロッ
ドブロックモニタに、前記監視区分バイパスおよびチャ
ンネルバイパスを行う外部切替手段を接続したことを特
徴とする。

【００２３】電源系統および監視区分を冗長化した制御
棒引抜き監視装置において、作業員による外部切替手段
の操作により、容易に監視区分バイパスおよびチャンネ
ルバイパスを行う。

【００２４】請求項２記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項１において、ロッドブロックモニタ
が、前記監視区分バイパスとチャンネルバイパスを前記
外部切替手段からのバイパス信号により実行するソフト
ウェアを備えたことを特徴とする。作業員が外部切替手
段を操作して行う監視区分バイパスおよびチャンネルバ
イパスが、ロッドブロックモニタに備えたソフトウェア
により実行される。

【００２５】請求項３記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項１において、制御棒引抜き監視装置に
おいて、冗長化したロッドブロックモニタと制御棒操作
監視装置等との間のロッドブロック信号および制御棒位
置信号の授受を、前記２系の電源系統において２チャン
ネルの監視区分で行うことを特徴とする。２系の電源系
統のそれぞれについて２チャンネルとした監視区分のロ
ッドブロックモニタと制御棒操作監視装置等との間で、
ロッドブロック信号および制御棒位置信号の授受が行わ
れる。

【００２６】請求項４記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項１において、制御棒引抜き監視装置
が、冗長化したロッドブロックモニタと制御棒操作監視
装置等との間のロッドブロック信号および制御棒位置信
号の授受を、各ロッドブロックモニタと各制御棒操作監
視装置の相互間で行うことを特徴とする。冗長化したロ
ッドブロックモニタと制御棒操作監視装置等との間のロ
ッドブロック信号および制御棒位置信号の授受が、各ロ
ッドブロックモニタと各制御棒操作監視装置等のそれぞ
れの間で行われる。

【００２７】請求項５記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項１において、制御棒引抜き監視装置
が、複数の差圧伝送器等から入力された炉心流量信号を
炉心各部に配置された複数の平均出力領域モニタにて演
算した炉心流量値を冗長化した各ロッドブロックモニタ
に入力すると共に、この各ロッドブロックモニタに、前
記全平均出力領域モニタからの炉心流量値を選択して炉
心流量値信号を出力する炉心流量値選択処理と、前記炉
心流量値信号が予め設定した設定値を超えた場合にトリ
ップの判定を行うトリップ判定処理と、このトリップ判
定結果からトリップ信号を出力する信号出力処理とのソ
フトウェアを備えたことを特徴とする。

【００２８】制御棒引抜き監視装置において行われる炉
心流量値信号の決定と、この炉心流量値信号によるトリ
ップの判定を、ロッドブロックモニタの炉心流量値選択
処理において行って、炉心流量値信号およびトリップ信
号の出力をする。

【００２９】請求項６記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項５において、炉心流量値選択処理が、
前記全平均出力領域モニタより入力した炉心流量値の内
で２番目に低い炉心流量値を選択して炉心流量値信号と
して出力することを特徴とする。炉心流量値選択処理に
おける炉心流量値信号の決定は、入力された複数の炉心
流量値の内で２番目に低い値を選択する。

【００３０】請求項７記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項５において、制御棒引抜き監視装置
が、前記全平均出力領域モニタより入力した炉心流量値
の内で、バイパスされた平均出力領域モニタを除く全平
均出力領域モニタより入力した炉心流量値の平均値を炉
心流量値信号として出力することを特徴とする。炉心流
量値選択処理における炉心流量値信号の決定は、入力さ
れた複数の炉心流量値の内でバイパスされた平均出力領
域モニタを除く全平均値とする。

【００３１】請求項８記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項５において、ロッドブロックモニタ
が、全平均出力領域モニタの炉心流量値から求めた各ト
リップ判定信号の内で２／３以上が有効であればトリッ
プと判定してトリップ信号を出力する２／３論理判定処
理を備えたことを特徴とする。ロッドブロックモニタに
おけるトリップ信号の出力は、複数のトリップ判定信号
の内で２／３以上が有効である場合を条件として行われ
る。

【００３２】請求項９記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項５において、ロッドブロックモニタ
が、全平均出力領域モニタの炉心流量値から求めた各ト
リップ判定信号によりトリップと判定してトリップ信号
を出力する全ＯＲ論理判定処理を備えたことを特徴とす
る。ロッドブロックモニタにおけるトリップ信号の出力
は、１つ以上のトリップ判定信号の入力により行われ
る。

【００３３】請求項10記載の発明に係る制御棒引抜き監
視装置は、請求項５において、制御棒引抜き監視装置
が、各ロッドブロックモニタから出力された炉心流量値
信号およびトリップ信号をそれぞれ選択する外部切替手
段を介して出力することを特徴とする。複数のロッドブ
ロックモニタから出力される炉心流量値信号およびトリ
ップ信号は、それぞれ作業員が切替える外部切替手段で
選択されて出力される。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお上記した従来技術と同様の
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明を省
略する。第１実施の形態は請求項１に係り、図１の要部
ブロック回路構成図に示すように、制御棒引抜き監視装
置15においては、ロッドブロックモニタであるロッドブ
ロックモニタユニット16ａ〜16ｄが設けられている。

【００３５】このロッドブロックモニタユニット16ａ〜
16ｄは、原子炉の軸方向に沿って配置された監視区分Ａ
〜Ｄレベルで、図示しない複数の局部出力領域モニタ検
出器２からの局部出力領域モニタ検出信号３を入力し
た、平均出力領域モニタ検出器５ａ〜５ｆが出力する炉
心出力の伝送データ６ａを入力している。

【００３６】なお、ソフトウェアによる区分処理機能で
監視区分Ａ＋Ｃレベルをもとにしたロッドブロックモニ
タユニット16ａ，16ｃと、監視区分Ｂ＋Ｄレベルをもと
にしたロッドブロックモニタユニット16ｂ，16ｄとの２
監視区分を、電源系統Ａ，Ｂの２系として４チャンネル
で構成している。また、前記ロッドブロックモニタユニ
ット16ａ〜16ｄは、それぞれに、当該監視区分処理をバ
イパスするバイパス監視手段として、たとえば、バイパ
ス監視のソフトウェア17ａ〜17ｄを備えている。

【００３７】さらに、このロッドブロックモニタユニッ
ト16ａ〜16ｄにおいては、各監視区分ごとに作業員が選
択操作する３点切替えの外部切替手段18ａ，18ｂが接続
されていて、この外部切替手段18ａ，18ｂを、Ａ側また
はＢ側に合わせることにより、バイパス信号19ａ，19ｂ
がロッドブロックモニタユニット16ａ，16ｂ、またはロ
ッドブロックモニタユニット16ｃ，16ｄに入力される
が、Ｃ側ではいずれのロッドブロックモニタユニット16
ａ〜16ｄにも入力されない。

【００３８】また、このバイパス信号19ａ，19ｂの入力
により、前記バイパス監視のソフトウェア17ａ〜17ｄで
は、当該監視区分側のバイパス監視処理を行わせるが、
入力のないロッドブロックモニタユニット16ａ〜16ｄは
バイパスされるように構成されている。なお、前記監視
区分処理をバイパスするバイパス監視手段として、ソフ
トウェアを例にして説明したが、このバイパス監視ソフ
トウェア17ａ〜17ｄは、他の方法としても良い。

【００３９】次に、上記構成による作用について説明す
る。例えば、各監視区分における外部切替手段18ａ，18
ｂをＡ側に合わせると、Ａ系統電源側の監視区分Ａ＋Ｃ
レベルのロッドブロックモニタユニット16ａと、監視区
分Ｂ＋Ｄレベルのロッドブロックモニタユニット16ｂに
は、バイパス信号19ａ，19ｂが入力される。

【００４０】これにより、バイパス監視手段である前記
バイパス監視のソフトウェア17ａ，17ｂを介して、瞬時
に同一監視区分のＡ電源系側のロッドブロックモニタユ
ニット16ａ，16ｂは、監視区分Ａ＋ＣレベルとＢ＋Ｄレ
ベルのバイパス監視処理を行う。なおこの時に、バイパ
ス信号19ａ，19ｂが入力されない、Ｂ系統電源側のロッ
ドブロックモニタユニット16ｃ，16ｄは、バイパス監視
ソフトウェア17ｃ，17ｄにおいてバイパスされている。

【００４１】これにより、従来は各ロッドブロックモニ
タユニット９ａ，９ｂの内部にあるバイパス手段を作業
員が個別に操作していたのに対して、本制御棒引抜き監
視装置15によれば、外部に設けた監視区分ごとに設けた
２つの外部切替手段18ａ，18ｂのみで、バイパス監視の
ソフトウェア17ａ〜17ｄにおいて、容易に切替えて操作
することができる。

【００４２】さらに、原子炉運転開始時の制御棒引抜き
時に、監視区分間の局部出力領域モニタ系信号出力の誤
差による誤トリップを避けるため、従来は２チャンネル
あるロッドブロックモニタ９ａ，９ｂに備えた内部バイ
パス手段により、作業員が個別にバイパス操作を行って
いた。

【００４３】これにに対して、本制御棒引抜き監視装置
15によれば、監視区分Ａ＋ＣレベルあるいはＢ＋Ｄレベ
ルの両チャンネルを、外部より監視区分バイパスを行う
機能の外部切替手段18ａ，18ｂにより、例えば、Ｃ側に
合わせることで、同時にバイパスすることができる。

【００４４】このように、冗長化された制御棒引抜き監
視装置15においては、各ロッドブロックモニタユニット
16ａ〜16ａに対するバイパス操作が簡素化されたこと
で、保守点検と調整および校正等の機能確認に際して、
作業員による誤操作が防止されるので、原子力プラント
の運転に係る安全保護に係る信頼性が向上する。

【００４５】第２実施の形態は請求項２に係り、上記第
１実施の形態と同様の構成部分と作用効果については説
明を省略して、異なる部分について説明する。図２の要
部ブロック回路構成図に示すように、制御棒引抜き監視
装置20においては、ロッドブロックモニタユニット21
ａ，21ｂが設けられている。

【００４６】このロッドブロックモニタユニット21ａ，
21ｂは、原子炉の軸方向に沿って配置された監視区分Ａ
〜Ｄレベルで、図示しない複数の局部出力領域モニタ検
出器２からの局部出力領域モニタ検出信号３を入力し
た、平均出力領域モニタ検出器５ａ〜５ｆが出力する伝
送データ６ａを入力している。

【００４７】なお、ソフトウェアによる区分処理機能
で、監視区分Ａ＋ＣとＢ＋Ｄレベルの両方の監視を１チ
ャンネルで持たせて、それぞれＡ，Ｂ電源系統の２系統
として２チャンネルで構成している。また、前記ロッド
ブロックモニタユニット21ａ，21ｂは、それぞれに、当
該監視区分処理をバイパスするバイパス監視手段とし
て、バイパス監視のソフトウェア17ａ，17ｂを備えてい
る。

【００４８】さらに、ロッドブロックモニタユニット21
ａ，21ｂにおいては、各監視区分ごとに作業員が選択操
作する３点切替えの外部切替手段22が接続されていて、
この外部切替手段22を、Ａ側またはＢ側に合わせること
により、バイパス信号19ａ，19ｂがそれぞれ入力される
が、Ｃ側では入力されない。なお、このバイパス信号19
ａ，19ｂにより、前記バイパス監視ソフトウェア17ａ，
17ｂでは、当該監視区分側のバイパス監視処理を行わせ
るが、入力がない場合にはバイパスされるように構成さ
れている。

【００４９】次に、上記構成による作用について説明す
る。例えば、外部切替手段22をＡ側に合わせると、Ａ系
統電源側の監視区分Ａ＋ＣとＢ＋Ｄレベルのロッドブロ
ックモニタユニット21ａに、バイパス信号19ａ，19ｂが
入力される。これにより、バイパス監視手段である前記
バイパス監視のソフトウェア17ａを介して、瞬時に同一
監視区分のＡ電源系側のロッドブロックモニタユニット
21ａは、監視区分Ａ＋Ｃレベルと、Ｂ＋Ｄレベルのバイ
パス監視処理を行う。

【００５０】なおこの時に、バイパス信号19ａ，19ｂが
入力されない、Ｂ系統電源側のロッドブロックモニタユ
ニット21ｂは、バイパス監視のソフトウェア17ｂにおい
てバイパスされている。

【００５１】これにより、従来は各ロッドブロックモニ
タユニット９ａ，９ｂの内部に備えたバイパス手段を、
作業員が個別に操作していたのに対して、本制御棒引抜
き監視装置20によれば、外部に設けた監視区分ごとに設
けた２つの外部切替手段22のみで、バイパス監視のソフ
トウェア17ａ，17ｂにて、容易に切替えて操作すること
ができる。

【００５２】また、原子炉運転開始時の制御棒引抜きに
際して、区分間の局部出力領域モニタ系信号出力の誤差
による誤トリップを避けるために、従来は各チャンネル
のロッドブロックモニタユニット９ａ，９ｂごとに用意
してある各々のバイパス手段を操作していた。しかし、
本制御棒引抜き監視装置20では、例えば、どちらかの区
分の両チャンネルを外部よりバイパスを行う機能を設け
た外部切替手段22を、Ｃ側に合わせることにより同時に
バイパスすることができる。

【００５３】これにより、ロッドブロックモニタユニッ
ト21ａ，21ｂに対するバイパス操作が簡素化されると共
に、保守点検や調整および校正等の機能確認に際して、
作業員による誤操作が防止されるので、原子力プラント
の運転に係る安全保護に係る信頼性が向上する。

【００５４】第３実施の形態は請求項３に係り、上記第
１実施の形態と同様の構成部分と作用効果については説
明を省略して、異なる部分について説明する。図３の要
部ブロック回路構成図に示すように、制御棒引抜き監視
装置23においては、Ａ，Ｂ系２つの電源系統に、それぞ
れ１チャンネルの制御棒操作監視装置24ａ，24ｂと、同
電源系統にある冗長化された２チャンネルで、図示しな
い局部出力領域モニタユニット４ａ，４ｂと、平均出力
領域モニタユニット５ａ〜５ｆからの伝送データ６ａを
入力する、ロッドブロックモニタユニット16ａ〜16ｄを
設けて構成している。

【００５５】また、この全監視区分である監視区分Ａ＋
Ｃレベルのロッドブロックモニタユニット16ａ，16ｃ
と、監視区分Ｂ＋Ｄレベルのロッドブロックモニタユニ
ット16ｂ，16ｄのロッドブロック信号11ａ，11ｂ、およ
び制御棒位置信号８ａ，８ｂの伝送をＡ，Ｂ系の両電源
系統で別々に行う構成としている。

【００５６】次に、上記構成による作用について説明す
る。制御棒引抜き監視装置23については、Ａ，Ｂ２系の
それぞれ電源系統において、制御棒操作監視装置24ａ，
24ｂが独立している。また、この制御棒操作監視装置24
ａ，24ｂと、全監視区分である監視区分Ａ＋Ｃレベルの
ロッドブロックモニタユニット16ａ，16ｃ、および監視
区分Ｂ＋Ｄレベルのロッドブロックモニタユニット16
ｂ，16ｄとは、ロッドブロック信号11ａ，11ｂおよび、
制御棒位置信号８ａ，８ｂの伝送を行い監視をしてい
る。

【００５７】これにより、たとえば一方の電源系統であ
るＡ系の制御棒操作監視装置24ａの機能が損失した場合
でも、もう一方のＢ系電源系統により制御棒操作監視装
置24ｂにおいて、全監視区分のロッドブロックモニタユ
ニット16ｃ，16ｄと伝送を行うことができる。従って、
この冗長化により、原子力プラントの運転に係る安全保
護に係る信頼性が向上する。

【００５８】第４実施の形態は請求項４に係り、上記第
１実施の形態と同様の構成部分と作用効果については説
明を省略して、異なる部分について説明する。図４の要
部ブロック回路構成図に示すように、制御棒引抜き監視
装置25においては、Ａ，Ｂ系２つの電源系統に、それぞ
れ１チャンネルの制御棒操作監視装置26ａ，26ｂと、同
電源系統にある冗長化された２チャンネルで、図示しな
い局部出力領域モニタユニット４ａ，４ｂと、平均出力
領域モニタユニット５ａ〜５ｆからの伝送データ６ａを
入力する、ロッドブロックモニタユニット16ａ〜16ｄを
設けて構成している。

【００５９】また、この全監視区分である監視区分Ａ＋
Ｃレベルのロッドブロックモニタユニット16ａ，16ｃ
と、監視区分Ｂ＋Ｄレベルのロッドブロックモニタユニ
ット16ｂ，16ｄにおけるロッドブロック信号11ａ，11ｂ
と、制御棒操作監視装置26ａ，26ｂからの制御棒位置信
号８ａ，８ｂの授受を相互間で行う構成としている。

【００６０】次に、上記構成による作用について説明す
る。制御棒引抜き監視装置25については、Ａ，Ｂ系２つ
の両電源系統の制御棒操作監視装置26ａ，26ｂと、４チ
ャンネルのロッドブロックモニタユニット16ａ〜16ｄと
が、互いにロッドブロック信号11ａ，11ｂ、および制御
棒位置信号８ａ，８ｂの授受が行えるように冗長化され
ている。

【００６１】これにより、通常時ではＡ，Ｂ系各々の電
源系統にある制御棒操作監視装置26ａ，26ｂが、４チャ
ンネルある各ロッドブロックモニタユニット16ａ〜16ｄ
のうちで、同一電源系統に属するロッドブロックモニタ
ユニット16ａ，16ｂ、あるいはロッドブロックモニタユ
ニット16ｃ，16ｄとのみ、前記ロッドブロック信号11
ａ，11ｂ、および制御棒位置信号８ａ，８ｂの授受を行
っている。

【００６２】ここで、もし片方の電源系統であるＡ系の
制御棒操作監視装置26ａが機能を損失したと仮定する
と、そのＡ系統にあるロッドブロックモニタユニット16
ａ，16ｂとのロッドブロック信号11ａ，11ｂと、制御棒
位置信号８ａの授受ができなくなる。

【００６３】しかしながら、別の電源系統であるＢ系に
おける制御棒操作監視装置26ｂにおいて、Ａ，Ｂ系の２
系統で両電源系統の４チャンネルあるロッドブロックモ
ニタユニット16ａ〜16ｄとの信号の授受が行えることか
ら、Ａ，Ｂ系の両電源系統の監視機能を継続させること
ができるので、さらに、信頼性を向上することができ
る。

【００６４】第５実施の形態は請求項５に係り、上記第
１実施の形態と同様の構成部分と作用効果については説
明を省略して、異なる部分について説明する。図５の要
部ブロック回路構成図に示すように、制御棒引抜き監視
装置27においては、Ａ，Ｂ系２つの電源系統ごとに２チ
ャンネルあるＦＬＯＷユニット13ａ〜13ｄよりデジタル
変換された差圧伝送器12からの信号を、同一電源系統で
３チャンネルある平均出力領域モニタユニット５ａ〜５
ｆへ伝送する。

【００６５】前記各平均出力領域モニタユニット５ａ〜
５ｆは、内部演算処理により炉心流量値に変換すると共
に、低値選択した炉心流量値を伝送データ６ｂとして、
４チャンネルあるＡ，Ｂ系両電源系統のロッドブロック
モニタユニット28ａ〜28ｄへと伝送する構成としてい
る。なお、前記ロッドブロックモニタユニット28ａ〜28
ｄについては、その内の１つのロッドブロックモニタユ
ニット28ａを図示して説明する。

【００６６】このロッドブロックモニタユニット28ａ
は、前記平均出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆからの
各伝送データ６ｂを選択処理して、最終的な炉心流量値
信号30を決定して出力する炉心流量値選択処理29を備え
ている。また、前記炉心流量値信号30が予め設定した設
定値を超えるとトリップの判定をするトリップ判定処理
31と、このトリップ判定処理31のトリップ判定の結果か
ら、論理演算してトリップ信号32を出力するトリップ信
号出力処理33とを備えて構成している。

【００６７】次に、上記構成による作用について説明す
る。本制御棒引抜き監視装置27において、ロッドブロッ
クモニタ28ａでは、全平均出力領域モニタユニット５ａ
〜５ｆより炉心流量の伝送データ６ｂを入力し、炉心流
量値選択処理29における演算処理により、最終的な炉心
流量値信号30を決定して出力する。

【００６８】さらに、前記炉心流量値信号30についてト
リップ判定処理31し、論理演算によるトリップ信号出力
処理33を行って、トリップ信号32を前記炉心流量値信号
30と共に、制御棒操作監視装置７ａ，７ｂや、外部プラ
ントの計算機および中央制御盤の表示器等へ出力する。
従って、信頼性の高い炉心流量値信号30およびトリップ
信号32により、炉心における再循環流量の監視を行うこ
とができる。

【００６９】第６実施の形態は請求項６に係り、上記第
５実施の形態の変形であることから、上記第５実施の形
態と同様の構成部分や作用と効果についての説明を省略
して、異なる部分について説明する。上記図５に示すロ
ッドブロックモニタユニット28ａ〜28ｄの炉心流量値選
択処理29においては、炉心流量値信号30の決定につい
て、入力された複数の伝送データ６ｂの内で、２番目に
低い値を選択する選択処理34を備えて構成している。

【００７０】次に、上記構成による作用について説明す
る。原子炉における冷却材の再循環流量については、こ
の値が低いと原子炉における冷却機能が損なわれること
から、低い値の炉心流量値については、これを無視する
ことができない。しかしながら、前記ロッドブロックモ
ニタユニット28ａ〜28ｄにおいては、前記平均出力領域
モニタユニット５ａ〜５ｆにて、それぞ低値選択した炉
心流量値が伝送データ６ｂとして入力される。

【００７１】ロッドブロックモニタユニット28ａ〜28ｄ
の炉心流量値選択処理29における選択処理34では、入力
された全伝送データ６ｂの内で、１番低い値の伝送デー
タ６ｂを除き、次に高い値である２番目に低い値の伝送
データ６ｂを選択して、炉心流量値信号30として決定す
る。

【００７２】これにより、若しも平均出力領域モニタユ
ニット５ａ〜５ｆ等に異常が生じ、１つの伝送データ６
ｂが損失して低い値となった場合でも、ロッドブロック
モニタユニット28ａ〜28ｄの炉心流量値選択処理29にお
ける選択処理34では、その次に高い値の伝送データ６ｂ
を選択して炉心流量値信号30として出力する。

【００７３】従って、前記炉心流量値である各伝送デー
タ６ｂの内の１つが異常となり、零となるような低い値
となった場合でも、これの影響を受けることなく、原子
炉の冷却機能に支障が生じない適切な炉心流量値の炉心
流量値信号30を決定して出力するので、原子炉運転の健
全性と信頼性が向上する。

【００７４】第７実施の形態は請求項７に係り、上記第
５実施の形態の変形であることから、上記第５実施の形
態と同様の構成部分や作用と効果についての説明を省略
して、異なる部分について説明する。

【００７５】上記図５に示す前記ロッドブロックモニタ
ユニット28ａ〜28ｄの炉心流量値選択処理29において
は、前記平均出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆから入
力される炉心流量値である全伝送データ６ｂの内で、バ
イパスされた平均出力領域モニタユニットを除いた、複
数の伝送データ６ｂの平均値から炉心流量値信号30を決
定する平均値処理35を備えた構成としている。

【００７６】次に、上記構成による作用について説明す
る。ロッドブロックモニタユニット28ａ〜28ｄの炉心流
量値選択処理29における平均値処理35では、全平均出力
領域モニタユニット５ａ〜５ｆより得られる炉心流量値
の伝送データ６ｂの内で、保守点検等でバイパスされて
いるもので、伝送データ６ｂの出力がない平均出力領域
モニタユニットを除いて、複数の伝送データ６ｂの平均
値から炉心流量値信号30を決定して出力する。

【００７７】若しも平均出力領域モニタユニット５ａ〜
５ｆ等で、バイパスされているものを除いた一部に異常
が生じて、１つ以上の伝送データ６ｂが異常になった場
合でも、炉心流量値選択処理29の平均値処理35では、入
力された複数の伝送データ６ｂの平均値により炉心流量
値信号30の決定を行う。

【００７８】これにより、前記炉心流量値である各伝送
データ６ｂの内の１つ以上に異常がある場合でも、その
平均値は極端な低い値、あるいは高い値にはならないの
で、炉心流量値信号30は前記異常伝送データ６ｂの影響
を比較的に受け難い。従って、原子炉の冷却機能に支障
が生じない適切な炉心流量値の炉心流量値信号30が出力
されるので、原子炉運転の健全性と信頼性が向上する。

【００７９】第８実施の形態は請求項８に係り、なお、
上記第１実施の形態および第５実施の形態と同様の構成
部分や作用と効果についての説明を省略して、異なる部
分について説明する。図６の要部ブロック回路構成図に
示すように、制御棒引抜き監視装置36においては、平均
出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆからの炉心流量値で
ある伝送データ６ｂを入力する、ロッドブロックモニタ
ユニット37ａ〜37ｄを設けた構成としている。

【００８０】なお、前記ロッドブロックモニタユニット
37ａ〜37ｄ（ここではロッドブロックモニタユニット37
ａのみを例示する）は、前記各伝送データ６ｂを入力し
て内部演算処理によりトリップの判定を行うトリップ判
定処理38ａ〜38ｆと、このトリップ判定処理38ａ〜38ｆ
が出力するトリップ判定信号39ａ〜39ｆから、各トリッ
プ判定信号39ａ〜39ｆの２／３以上が有効であることを
条件として、トリップ信号32を出力する２／３論理判定
処理40とから構成している。

【００８１】次に、上記構成による作用について説明す
る。前記平均出力領域モニタユニット５ａ〜５ｆ等より
得られる炉心流量値の伝送データ６ｂの内に、不正の炉
心流量値があった場合には、その値によってトリップ判
定処理38ａ〜38ｆが出力する誤ったトリップ判定信号39
ａ〜39ｆにより、誤ったトリップ信号が出力されること
になる。

【００８２】しかしながら、ロッドブロックモニタユニ
ット37ａ〜37ｄにおける２／３論理判定処理40では、６
チャンネルのトリップ判定処理38ａ〜38ｆにおいて、４
チャンネル以上からトリップ判定信号39ａ〜39ｆが出力
された時にのみ、外部へトリップ信号32を出力する。

【００８３】これにより、全チャンネルが６つの場合
は、３つ以下のトリップ判定信号39ａ〜39ｆでは、トリ
ップ信号32が出力されないために、前記誤ったトリップ
判定信号39ａ〜39ｆにより、安易に誤ったトリップ信号
が出力されることが防止されるので、原子炉運転の健全
性と信頼性が向上する。

【００８４】第９実施の形態は請求項９に係り、上記第
８実施の形態の変形であることから、上記第８実施の形
態と同様の構成部分や作用と効果についての説明を省略
して、異なる部分について説明する。上記図６に示す制
御棒引抜き監視装置36のロッドブロックモニタユニット
37ａ〜37ｄにおける２／３論理判定処理40に代えて、全
ＯＲ論理判定処理41とする構成にしている。

【００８５】次に、上記構成による作用について説明す
る。前記ロッドブロックモニタユニット37ａ〜37ｄの全
ＯＲ論理判定処理41においては、前記平均出力領域モニ
タユニット５ａ〜５ｆ等より得られる炉心流量値の伝送
データ６ｂにより、６チャンネルのトリップ判定処理38
ａ〜38ｆから、１チャンネルでもトリップ判定信号39ａ
〜39ｆが出力された時には、外部へトリップ信号32を出
力する。

【００８６】これにより、前記平均出力領域モニタユニ
ット５ａ〜５ｆ等の一部において、機能損失等によるバ
イパスがあっても、これを回避して１つでもトリップ判
定信号39ａ〜39ｆが、全ＯＲ論理判定処理41に入力され
れば、確実にトリップ信号32を出力するので、ロッドブ
ロックモニタユニット37ａ〜37ｄにおけるトリップ判定
と共に、原子炉運転の信頼性が向上する。

【００８７】第10実施の形態は請求項10に係り、なお、
上記第１実施の形態および第５実施の形態と同様の構成
部分や作用と効果についての説明を省略して、異なる部
分について説明する。

【００８８】図７の要部ブロック回路構成図に示すよう
に、制御棒引抜き監視装置42においては、４チャンネル
のロッドブロックモニタユニット28ａ〜28ｄから出力さ
れる、各炉心流量値信号30および各トリップ信号32を、
それぞれ炉心流量切替手段43およびトリップ信号切替手
段44において切替えて、図示しない制御棒操作監視装置
７ａ，７ｂあるいは外部の計算機等へ出力する構成とし
ている。

【００８９】次に、上記構成による作用について説明す
る。前記４チャンネルのロッドブロックモニタユニット
28ａ〜28ｄから出力された、炉心流量値信号30およびト
リップ信号32は、それぞれ炉心流量切替手段43およびト
リップ信号切替手段44において、作業員の任意選択によ
り出力される。

【００９０】これにより、各ロッドブロックモニタユニ
ット28ａ〜28ｄにおいて、保守点検時や機能劣化等で炉
心流量値信号30およびトリップ信号32が喪失した場合に
は、作業員による炉心流量切替手段43およびトリップ信
号切替手段44の選択切替え操作により、ロッドブロック
モニタユニット28ａ〜28ｄにおける機能損失等のバイパ
スを回避することができる。従って、炉心流量値信号30
およびトリップ信号32を確実に出力することができるの
で、原子炉運転の健全性と信頼性が向上する。

【００９１】

【発明の効果】以上本発明によれば、沸騰水型原子炉に
おける制御棒引抜き監視装置において、ロッドブロック
モニタのバイパス操作が簡素化されて、作業員等による
誤操作が防止される。また、ロッドブロックモニタの各
ユニットが機能損失等のバイパス状態となっても、直ち
に外部切替手段による切替えにより、制御棒引抜き監視
装置における入出力信号の喪失を防ぐことができる。

【００９２】さらに、炉心流量値処理に際して、冗長化
されたロッドブロックモニタのソフトウェア処理により
機能の集積化ができることから、制御棒引抜き監視装置
における各部の機能の確実性および操作の簡素化による
信頼性と共に、原子力プラント運転における信頼性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態の制御棒引抜き監
視装置の要部ブロック回路構成図。

【図２】本発明に係る第２実施の形態の要部ブロック回
路構成図。

【図３】本発明に係る第３実施の形態の要部ブロック回
路構成図。

【図４】本発明に係る第４実施の形態の要部ブロック回
路構成図。

【図５】本発明に係る第５乃至第７実施の形態の要部ブ
ロック回路構成図。

【図６】本発明に係る第８および第９実施の形態の要部
ブロック回路構成図。

【図７】本発明に係る第10実施の形態の要部ブロック回
路構成図。

【図８】従来の制御棒引抜き監視装置のブロック回路構
成図。

【図９】従来の炉心流量監視に係るブロック回路構成
図。

【符号の説明】

１，15，20，23，25，27，36，42…制御棒引抜き監視装
置、２…局部出力領域モニタ検出器、３…局部出力領域
モニタ検出信号、４ａ，４ｂ…局部出力領域モニタユニ
ット、５ａ〜５ｆ…平均出力領域モニタユニット、６ａ
…炉心出力の伝送データ、６ｂ…炉心流量の伝送デー
タ、７ａ，７ｂ，24ａ，24ｂ，26ａ，26ｂ…制御棒操作
監視装置、８ａ，８ｂ…制御棒位置信号、９ａ，９ｂ，
16ａ〜16ｄ，21ａ，21ｂ、28ａ〜28ｄ，37ａ〜37ｄ…ロ
ッドブロックモニタユニット、10ａ〜10ｄ…データ伝送
処理ユニット、11ａ，11ｂ…ロッドブロック信号、12…
差圧伝送器、13ａ〜13ｄ…ＦＬＯＷユニット、14ａ〜14
ｄ…ＦＬＯＷ信号、17ａ〜17ｄ…バイパス監視機能のソ
フトウェア、18ａ，18ｂ，22…外部切替手段、19ａ，19
ｂ…バイパス信号、29…炉心流量値選択処理、30…炉心
流量値信号、31，38ａ〜38ｆ…トリップ判定処理、32…
トリップ信号、33…トリップ信号出力処理、34…選択処
理、35…平均値処理、39ａ〜39ｆ…トリップ判定信号、
40…２／３論理判定処理、41…全ＯＲ論理判定処理、43
…炉心流量切替手段、44…トリップ信号切替手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 直敬 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 河野 繁宏 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御棒引抜き時に制御棒周辺の局所出力
   を監視する制御棒引抜き監視装置において、２系の電源
   系統とそれぞれを２区分した監視区分で４チャンネル構
   成として冗長化したロッドブロックモニタに、前記監視
   区分バイパスおよびチャンネルバイパスを行う外部切替
   手段を接続したことを特徴とする制御棒引抜き監視装
   置。
2. 【請求項２】 前記ロッドブロックモニタが、前記監視
   区分バイパスとチャンネルバイパスを前記外部切替手段
   からのバイパス信号により実行するソフトウェアを備え
   たことを特徴とする請求項１記載の制御棒引抜き監視装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御棒引抜き監視装置において、冗
   長化したロッドブロックモニタと制御棒操作監視装置等
   との間のロッドブロック信号および制御棒位置信号の授
   受を、前記２系の電源系統において２チャンネルの監視
   区分で行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒引抜
   き監視装置。
4. 【請求項４】 前記制御棒引抜き監視装置において、冗
   長化したロッドブロックモニタと制御棒操作監視装置等
   との間のロッドブロック信号および制御棒位置信号の授
   受を、前記各ロッドブロックモニタと各制御棒操作監視
   装置の相互間で行うことを特徴とする請求項１記載の制
   御棒引抜き監視装置。
5. 【請求項５】 前記制御棒引抜き監視装置において、複
   数の差圧伝送器等から入力された炉心流量信号を炉心各
   部に配置された複数の平均出力領域モニタにて演算した
   炉心流量値を冗長化した各ロッドブロックモニタに入力
   すると共に、この各ロッドブロックモニタに、前記全平
   均出力領域モニタからの炉心流量値を選択して炉心流量
   値信号を出力する炉心流量値選択処理と、前記炉心流量
   値信号が予め設定した設定値を超えた場合にトリップの
   判定を行うトリップ判定処理と、このトリップ判定結果
   からトリップ信号を出力する信号出力処理とのソフトウ
   ェアを備えたことを特徴とする請求項１記載の制御棒引
   抜き監視装置。
6. 【請求項６】 前記炉心流量値選択処理が、前記全平均
   出力領域モニタより入力した炉心流量値の内で２番目に
   低い炉心流量値を選択して炉心流量値信号として出力す
   ることを特徴とする請求項５記載の制御棒引抜き監視装
   置。
7. 【請求項７】 前記制御棒引抜き監視装置において、前
   記全平均出力領域モニタより入力した炉心流量値の内
   で、バイパスされた平均出力領域モニタを除く全平均出
   力領域モニタより入力した炉心流量値の平均値を炉心流
   量値信号として出力することを特徴とする請求項５記載
   の制御棒引抜き監視装置。
8. 【請求項８】 前記ロッドブロックモニタが、全平均出
   力領域モニタの炉心流量値から求めた各トリップ判定信
   号の内で２／３以上が有効であればトリップと判定して
   トリップ信号を出力する２／３論理判定処理を備えたこ
   とを特徴とする請求項５記載の制御棒引抜き監視装置。
9. 【請求項９】 前記ロッドブロックモニタが、全平均出
   力領域モニタの炉心流量値から求めた各トリップ判定信
   号によりトリップと判定してトリップ信号を出力する全
   ＯＲ論理判定処理を備えたことを特徴とする請求項５記
   載の制御棒引抜き監視装置。
10. 【請求項１０】 前記制御棒引抜き監視装置において、
    各ロッドブロックモニタから出力された炉心流量値信号
    およびトリップ信号をそれぞれ選択する外部切替手段を
    介して出力することを特徴とする請求項５記載の制御棒
    引抜き監視装置。