JP2003215284A - トランスポンダカード、制御システム及び方法 - Google Patents

トランスポンダカード、制御システム及び方法

Info

Publication number
JP2003215284A
JP2003215284A JP2002369122A JP2002369122A JP2003215284A JP 2003215284 A JP2003215284 A JP 2003215284A JP 2002369122 A JP2002369122 A JP 2002369122A JP 2002369122 A JP2002369122 A JP 2002369122A JP 2003215284 A JP2003215284 A JP 2003215284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transponder card
transponder
control
card
command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002369122A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4333899B2 (ja
JP2003215284A5 (ja
Inventor
William Michael Steiner
ウィリアム・マイケル・シュタイナー
Steven Dale Sawyer
スティーブン・デール・ソーヤー
Craig Miles Smith
クレイグ・マイルス・スミス
Leonid Boris Sheikman
レオニード・ボリス・シークマン
Vernon Evans Martin
バーノン・エバンス・マーティン
Craig Ernest Leightly
クレイグ・アーネスト・リーティー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2003215284A publication Critical patent/JP2003215284A/ja
Publication of JP2003215284A5 publication Critical patent/JP2003215284A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4333899B2 publication Critical patent/JP4333899B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/36Control circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスポンダカードの1つに何らかの故障
が生じた場合、原子炉制御棒駆動装置制御システム(7
0)が完全動作状態を回復できるようにする。 【解決手段】 制御システム(70)のトランスポンダ
カード(76)を提供する。制御システムは制御プロセ
ッサ(72)と、制御プロセッサに動作結合する複数の
電気装置とを含む。トランスポンダカードは制御プロセ
ッサから指令を受信し、指令を受信したときに適切な電
気装置を動作させ、トランスポンダカードの制御回路の
故障を検出し、故障警報を送信し、且つ制御回路故障事
象の間に電気装置を動作させるための指令がないときに
は電気装置への給電を停止するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に原子炉に関
し、特に制御棒駆動装置水圧制御ユニットトランスポン
ダカードに関する。
【0002】
【発明の背景】沸騰水型原子炉(BWR)の原子炉圧力
容器(RPV)は通常はほぼ円筒形であり、両端部で、
例えば、ボトムヘッドと取り外し自在のトップヘッドに
より閉鎖されている。通常、RPV内部のコアプレート
の上方に間隔をおいてトップガイドが配置されている。
炉心シュラウド、又は単にシュラウドは通常は炉心を包
囲しており、シュラウド支持構造により支持されてい
る。詳細にいえば、シュラウドはほぼ円筒形であり、コ
アプレートとトップガイドの双方を包囲している。円筒
形の圧力容器と円筒形のシュラウドとの間には環状の空
間が位置している。
【0003】炉心は複数の燃料要素から形成されてい
る。燃料要素は互いに一定の距離をおいて1つの燃料束
として一体にまとめられている。十分な数のそのような
燃料束を組み合わせて、自己持続連鎖反応が可能な炉心
を形成している。炉心の反応度を制御するために、炉心
の内部に中性子吸収制御棒が挿入される。制御棒の挿
入、引き出しの増分量により炉心の反応度を調整するこ
とができる。
【0004】各制御棒は、制御棒の垂直の向きと垂直運
動を確保する垂直の案内管の中に収納されている。制御
棒は、案内管の底部を支持する働きもするスタブ管に少
なくとも一部が収納されている制御棒駆動機構を使用し
て移動される。制御棒駆動装置制御システムは、制御棒
駆動機構に制御棒を運動させる、すなわち、制御棒を燃
料束の中へ挿入させるか、又は燃料束から引き出させる
水圧制御ユニット(HCU)を制御する。HCUは、H
CU内部のソレノイドを制御するトランスポンダカード
(中継器)を含む。
【0005】制御棒は原子炉の出力を調整するための主
要な手段であるので、制御棒駆動装置は完全に機能する
状態にとどまっていることが不可欠である。トランスポ
ンダカードの1つに何らかの故障が生じた場合、HCU
が完全動作状態を回復できるように、発電装置操作担当
者は直ちに欠陥のある電子回路を交換する作業にとりか
かる必要がある。場合によっては、故障モードによりト
ランスポンダは制御棒運動回路を動作させ、制御システ
ムが故障を検出して、制御棒の運動を停止させる前のあ
る期間にわたり制御棒を徐々に挿入させるという不慮の
事態が起こることもある。
【0006】
【発明の概要】1つの面においては、原子炉制御棒駆動
装置制御システムのトランスポンダカードを提供する。
制御システムは制御プロセッサと、制御プロセッサに動
作結合する複数の電気装置とを含む。トランスポンダカ
ードは制御プロセッサから指令を受信し、指令を受信し
たときに適切な電気装置を動作させ、トランスポンダカ
ードの制御回路の故障を検出し、故障警報を送信し、制
御回路故障事象の間に電気装置を動作させるための指令
がないときには電気装置への給電を停止するように構成
されている。
【0007】別の面においては、原子炉制御棒駆動装置
制御システムが提供される。原子炉は複数の制御棒を含
み、制御システムは制御プロセッサと、制御棒に接続す
るように構成された制御棒駆動装置と、制御棒駆動装置
に接続する水圧制御ユニットとを含む。水圧制御ユニッ
トは少なくとも1つのソレノイドと、少なくとも1つの
方向制御弁と、少なくとも1つのトランスポンダカード
とを含む。各ソレノイドは方向制御弁のうちの1つに接
続し、各トランスポンダカードは制御プロセッサに動作
結合している。各トランスポンダカードは制御プロセッ
サからの指令を受信し、制御プロセッサにより指令され
たときに適切なソレノイドを励磁し、トランスポンダカ
ードの制御回路の故障を検出し、制御プロセッサへ故障
警報を送信し、制御回路故障事象の間にソレノイドを励
磁するための指令がないときにはソレノイドへの給電を
停止するように構成されている。
【0008】別の面においては、原子炉炉心における制
御棒の運動を制御する方法が提供される。方法は制御棒
制御プロセッサから水圧制御ユニットのトランスポンダ
カードへ指令を送信することと、トランスポンダカード
からの出力によって適切な方向制御弁ソレノイドを励磁
することとを含む。水圧制御ユニットは複数の方向制御
弁と、複数のソレノイドとを含む。各ソレノイドは1つ
の方向制御弁に接続している。トランスポンダカードは
制御プロセッサからの指令を受信し、制御プロセッサに
より指令されたときに適切なソレノイドを励磁し、トラ
ンスポンダカードの制御回路の故障を検出し、制御プロ
セッサへ故障警報を送信し、制御回路故障事象の間にソ
レノイドを励磁するための指令がないときにはソレノイ
ドへの給電を停止するように構成されている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、原子炉制御棒駆動装置制御
システムのトランスポンダカードを更に詳細に説明す
る。トランスポンダカードは、制御棒の運動を制御する
トランスポンダカード回路が故障した場合にシステムを
継続して動作させる。トランスポンダカードは、その制
御棒制御回路の故障を検出し、且つトランスポンダカー
ドから電力を除去するために制御棒制御システムに依存
せずに偶発的な制御棒の増分挿入を防止するように構成
されている。更に、トランスポンダカードは、トランス
ポンダカードがそれ自体の欠陥を検出したことをシリア
ルデータ語の1つのビットによって制御棒制御システム
に告知することができる。
【0010】図面を参照すると、図1は、沸騰水型原子
炉圧力容器(RPV)10の一部切り欠き断面図であ
る。RPV10は一般に円筒形であり、一端部でボトム
ヘッド12により閉鎖され、他端部では取り外し自在の
トップヘッド14により閉鎖されている。ボトムヘッド
12からトップヘッド14まで側壁16が延出してい
る。側壁16はトップフランジ18を含む。トップヘッ
ド14はトップフランジ18に装着されている。円筒形
の炉心シュラウド20は炉心22を包囲している。シュ
ラウド20は一端部でシュラウドサポート24により支
持されており、反対の側に取り外し自在のシュラウドヘ
ッド26を含む。シュラウド20と側壁16との間に環
状空間28が形成されている。リング形を有するポンプ
デッキ30はシュラウドサポート24とTPV側壁16
との間に延出している。ポンプデッキ30は複数の円形
開口部32を含み、各開口部は1台のジェットポンプ3
4を収容している。ジェットポンプ34は炉心シュラウ
ド20の周囲に沿って配分されている。入口昇水管36
は接合アセンブリ38により2台のジェットポンプ34
に結合されている。各ジェットポンプ34は入口ミキサ
40と、ディフーザ42とを含む。入口昇水管36と2
台の結合されたジェットポンプ34は1つのジェットポ
ンプアセンブリ44を形成する。
【0011】熱は核分裂可能物質から成る複数の燃料束
46を含む炉心22内部で発生される。炉心22を通っ
て循環する水の少なくとも一部は蒸気に変換される。蒸
気分離器48は蒸気を水から分離し、水は再循環され
る。蒸気乾燥器50は蒸気から残留水を除去する。蒸気
は圧力容器のトップヘッド14付近にある蒸気出口52
を経てRPV10から出る。
【0012】炉心22で発生する熱の量は、中性子吸収
物質、例えば、ハフニウムから成る複数の制御棒54を
挿入し又は引き出すことにより調整される。制御棒54
が燃料束46の中へどの程度まで挿入されるかに応じた
量で、制御棒は、吸収されなければ炉心22で熱を発生
させる連鎖反応を促進するために利用できたであろう中
性子を吸収する。
【0013】制御棒54は、制御棒54をコアプレート
64及び燃料束46に対して移動させる制御棒駆動装置
(CRD)58と結合している。CRD58はボトムヘ
ッド12を貫通し、制御棒駆動装置ハウジング66の中
に封入されている。制御棒案内管56は制御棒駆動装置
ハウジング66からコアプレート64まで延出してい
る。制御棒案内管56は制御棒が挿入され、引き出され
ている間に制御棒54の垂直方向から外れた運動を制限
する。
【0014】図2は、本発明の一実施例に従った制御棒
駆動装置制御システム(RDCS)70の簡略化ブロッ
ク線図である。RDCS70は、トランスポンダカード
76に動作結合する分岐増幅器カード74に動作結合さ
れている中央制御棒処理回路又は制御プロセッサ72を
含む。詳細には、一実施例においては、分岐増幅器カー
ド74とトランスポンダカード76はシリアルデジタル
電子通信を経て制御プロセッサ72に動作結合されてい
る。分岐増幅器カード74とトランスポンダカード76
は水圧制御ユニット(HCU)82の一部である。HC
U82は、分岐増幅器カード74に結合するいくつかの
トランスポンダカード76を1クラスタとする複数のク
ラスタとして配列された複数のトランスポンダカード7
6を含む。分岐増幅器カード74は、1つには、中央制
御棒処理回路72から受信する指令(CMD)語をその
クラスタ内のトランスポンダカード76と、次の下流側
の分岐増幅器カード74とに分配する働きをする。逆
に、確認(ACK)語は1つのクラスタの中でそのクラ
スタの分岐増幅器カード74へと経路指定される。各分
岐増幅器カード74はACK語を更に上流側の分岐増幅
器カード74へ経路指定すると共に、制御プロセッサ7
2に戻す。
【0015】図3を参照すると、一実施例においては、
RDCS70は発電装置操作担当者が常時制御棒を選
択、操作し、且つ制御棒の位置を表示することを可能に
する。これは、制御室内及び遮蔽施設内部の双方におい
て、操作担当者のコンソール80から水圧制御ユニット
82へ送信されるデジタル電子メッセージ(「語」)及
び制御棒位置プローブ94からコンソール80に戻され
るデジタル電子メッセージを生成し、検査し且つ分配す
る一連の構成要素を含む。
【0016】RDCS70の動作の一般的概要は次の通
りである。発電装置操作担当者は制御棒インタフェース
システム(RIS)ベンチボードコンソール80で運動
させるべき1つ以上の制御棒を選択する。2つの冗長制
御棒動作制御システム(RACS)キャビネット86及
び88へ要求語が送信される。各RACSキャビネット
86及び88は、所望の制御棒の運動の結果、許容しう
る制御棒パターンが確実に得られるように保証するため
に操作担当者の要求を互いに独立して評価する。有効と
認められた要求は制御棒駆動システム(RDS)キャビ
ネット90へ送信される。RDSキャビネット90は2
つのRACSキャビネット86及び88からの有効と認
められた制御棒運動指令を比較し、それらが一致してい
れば、CMD語を分岐接合増幅器カード74とトランス
ポンダカード76のクラスタを介して一連の水圧制御ユ
ニット82へ送信する。圧力容器10の下方にある複数
の位置プローブ94は制御棒54の位置を測定し、プロ
ーブ語メッセージを2つの冗長制御棒位置マルチプレク
サ(MUX)キャビネット96及び98へ送信する。R
ACSキャビネット86及び88は測定制御棒位置を許
容制御棒パターン構成と互いに独立して比較する。RA
CSキャビネット86及び88は位置情報をRDSキャ
ビネット90へ送信し、位置情報はRISコンソール8
0にある操作担当者の表示装置100へ更に送信され
る。RDSキャビネット90は位置データをコンピュー
タインタフェースモジュール102を介して送信される
プロセス語によって発電装置プロセスコンピュータ(図
示せず)へ送信する。
【0017】HCUトランスポンダカード76はCMD
語を受信し、それらを同じクラスタの下流側のトランス
ポンダカード76にバッファするように構成されてい
る。また、トランスポンダカード76はCMD語に埋め
込まれている指令アドレスをそのトランスポンダカード
独自の識別カードアドレスと比較するように構成されて
いる。アドレスが一致すれば、CMD語の指令ビットを
復号し、適切な方向制御弁ソレノイド92を励磁する。
更に、トランスポンダカード76は独自のACK語を次
の上流側のトランスポンダカード76へ送信するように
構成されている。アドレスが一致しない場合には、トラ
ンスポンダカード76は何らかの信号をACK入力から
ACK出力へ引き渡す。また、各トランスポンダカード
76は、継続性及び励磁に関するHCU方向制御弁ソレ
ノイド回路の監視に基づいて弁動作ビットを生成するよ
うに構成されている。更に、各トランスポンダ回路は識
別カードアドレスと、方向弁動作ビットと、HCU状態
ビットと、トランスポンダ障害ビットとから構成される
ACK語を生成するように構成されている。
【0018】各トランスポンダカード76は上流側のト
ランスポンダカード又は分岐増幅器カード74からのC
MD語と、下流側のトランスポンダカードからのACK
語と、HCU82の状態とを入力として受信するように
構成されている。HCU82の状態は、スクラム弁が共
に完全には閉鎖されていない状態、スクラムアキュムレ
ータ障害(N2ガス圧力が低い又はアキュムレータピス
トンのガス側の水)、スクラム試験スイッチが共に「ノ
ーマル」ではない状態、下流側トランスポンダカードか
らの交流電圧を含む。
【0019】各トランスポンダカード76は下流側のト
ランスポンダカードへCMD語を出力すると共に、上流
側のトランスポンダカード又は分岐増幅器カードへAC
K語を出力するように構成されている。更に、各トラン
スポンダカード76は方向制御弁ソレノイドへ切り替え
交流電圧を出力すると共に、下流側のトランスポンダカ
ードへ交流電圧を出力するように構成されている。例え
ば、60Hz、120ボルト交流又は50Hz、12ボ
ルト交流などのいずれかの適切な交流電圧を使用でき
る。120ボルトを越える交流電圧又は120ボルト未
満の交流電圧も使用できることは言うまでもない。
【0020】CMD語はシリアルデータストリームとし
て送信される32ビットシリアル語から構成されてい
る。このデータストリームは8つの定義済みセクション
に分割できる。データビット送信速度は312.5kH
z(3.2μs)であるので、1語の語長は102.4μ
sとなる。図4はCMD語の一実施例を示し、表Iは図
4に示すCMD語の記述を規定する。
【0021】
【表1】 *各トランスポンダはHCUの発電装置内配列に対応す
る独自のID番号を有する。各々のID番号は発電装置
内配列のX座標とY座標に対応する行アドレスと列アド
レスにより構成されている。
【0022】受信同期プライムはCMD同期ビットに先
立って送信される。プライムビットの状態は「1」であ
る。CMD同期ビットは「0」状態に設定されている。
トランスポンダカードはこのビットを受信すると、次の
ビットで行アドレスが受信されることを指示する。各ト
ランスポンダはHCUの発電装置内配列に対応する独自
のID番号を有する。各々のID番号は発電装置内配列
のX座標とY座標に対応する行アドレスと列アドレスに
より構成されている。スペースビットはID番号を指令
ビットから分離するために送信される。スペースビット
の状態は「0」に設定されている。ID番号が特定のト
ランスポンダと一致した場合、この時点でACK語が生
成される。CMS語の引き出し供給ビット及び挿入/引
き出し排気ビットは動的に符号化される。トランスポン
ダがHCU方向制御弁を作動するための指令ビットを受
信した場合、後続する語の指令ビットは先行する語の指
令ビットの補数によって符号化される必要がある。後続
する語の指令ビットが先行する指令ビットの補数として
符号化されないと、作動された制御弁は時間切れ(励磁
解除)となる。表IIは、作動を発生させる指令ビット
の論理値を示す。マージンビットのセットは「0」状態
に設定され、受信同期ビットに先立って送信される。マ
ージンビットの目的はトランスポンダカードにACK語
の送信を完了させることである。
【0023】
【表2】
【0024】ACK語も32ビットシリアルデータスト
リームから構成されている。このデータストリームは8
つのセクションに分割できる。データ送信速度は31
2.5kHz(3.2μs)であるので、1語の語長さは
102.4μsとなる。図5はACK語の一実施例を示
し、表IIIは図5に示すACK語の記述を規定する。
【0025】
【表3】 *各トランスポンダはHCUの発電装置内配列に対応す
る独自のID番号を有する。各々のID番号は発電装置
内配列のX座標とY座標に対応する行アドレスと列アド
レスにより構成されている。
【0026】同期ビットと関連して、送信同期プライム
ビットは、ビットの意味を正確に解釈するために受信回
路の受信を受信されるべき語と同期させる手段を構成す
る働きをする。受信回路を同期させるためには10の連
続する「1」状態が要求される。ACK同期ビットは
「0」に設定されている。このビットは送信同期プライ
ムと関連して、受信回路を受信されるべき語と同期させ
るために使用される。各トランスポンダはHCUの発電
装置内配列に対応する独自のID番号を有する。各々の
ID番号は発電所内配列のX座標とY座標に対応する行
アドレスと列アドレスにより構成されている。スペース
ビットは方向弁状態ビットからID番号を分離するため
に使用される。スペースビットの状態は「0」に設定さ
れている。方向弁状態ビットは4つのビットを含み、方
向弁の作動状態を規定する。各々の弁の状態は次の2つ
の等式により表される。 SET(「1」状態)=(入力電力が交流ピークを越え
る)AND(ソレノイド弁回路が継続性を有する)AN
D(ソレノイド弁が励磁解除される) RESET(「0」状態)=(入力電力が0ボルトに近
い)OR(ソレノイド弁回路が開成している)OR(ソ
レノイド弁が励磁される)
【0027】HCU状態は3つのビットを含み、試験ス
イッチ、HCUアキュムレータ圧力及びスクラム弁位置
を規定する。トランスポンダが適切な指令を伴わない方
向制御弁ソレノイドの励磁を検出した場合、トランスポ
ンダはソレノイドに対する給電を停止し且つトランスポ
ンダ障害フラグを「1」に設定する。
【0028】HCUトランスポンダカード76は、方向
制御弁監視回路とカードにより受信された指令語との不
一致を検出した場合に方向制御弁ソレノイドを流れる電
流を遮断するために各々の弁制御回路にある固体リレー
を使用する自己試験機能を含む。言い換えれば、弁が指
令なしに励磁された場合、自己試験回路は短時間の遅延
の後に、弁電流経路とシリアルに接続している固体リレ
ーをオフすることにより弁ソレノイドに対する給電を停
止する。HCUトランスポンダの自己試験回路がCMD
語と弁動作との一致を検出したならば、固体リレーは再
び動作され、トランスポンダは適正に動作することがで
きるようになる。中央制御棒処理回路72にあるアナラ
イザカードは自己試験プログラムの一部として間隔をお
いてHCUトランスポンダに問い合わせる。トランスポ
ンダが適正なACK語を符号化することができないとい
う障害は直ちに制御室で検出され、告知ウィンドウ警報
によって指示される。HCUトランスポンダ76の自己
試験機能は制御棒駆動装置制御システムからの適切な指
令なしの制御棒方向制御弁ソレノイドの動作を検出し且
つそれを防止する。HCUトランスポンダの2次自己試
験機能は、バックアップソレノイド励磁解除回路の起動
を阻止すると考えられる単一構成要素故障モードの大半
を検出する。
【0029】HCUトランスポンダ76は、適切な指令
なしの方向制御弁ソレノイドの励磁を検出すると、ソレ
ノイドへの給電を停止し且つ「トランスポンダ障害」フ
ラグ(シリアル語ビット)を論理値「1」に設定する。
「トランスポンダ障害」フラグは、分岐増幅器カード7
4により確認語に追加されるPnビット及びPpビット
のために予約されている2ビット記憶場所を占める。
【0030】瞬時の短絡によって制御弁ソレノイドがオ
ンされたが、後にそれが解消された場合、トランスポン
ダ76は固体リレーをオフすることにより弁回路への給
電を停止する。2分ごとに、アナライザカードは故障し
たトランスポンダカードを再試験する。アナライザカー
ドによる制御弁ソレノイドの再試験によって、弁制御監
視回路の遮断状態(弁監視回路には励磁に見える)とア
ナライザ「試験」指令語との一致が発生する。そこで、
トランスポンダ76の自己試験回路は固体リレーを再び
動作させ、トランスポンダ制御回路は指令に応じて方向
弁ソレノイドを励磁できるようになる。制御が弁励磁回
路に戻されると、トランスポンダ76は再び正規動作を
実行する。
【0031】本発明を様々な特定の実施例によって説明
したが、特許請求の範囲の趣旨の範囲内で変形を伴って
本発明を実施できることは当業者には認識されるであろ
う。また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容
易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限
縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 沸騰水型原子炉圧力容器の一部切り欠き概略
断面図。
【図2】 本発明の一実施例に従った制御棒駆動装置制
御システムの簡略化ブロック線図。
【図3】 制御棒駆動装置の信号流れ図。
【図4】 指令語の表現を示す図。
【図5】 確認語の表現を示す図。
【符号の説明】
22…炉心、54…制御棒、58…制御棒駆動装置(C
RD)、70…制御棒駆動装置制御システム(RDC
S)、72…制御プロセッサ、74…分岐増幅器カー
ド、76…トランスポンダカード、82…水圧制御ユニ
ット(HCU)、92…方向制御弁ソレノイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・デール・ソーヤー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ノゼ、アムバーン・アベニュー、3429 番 (72)発明者 クレイグ・マイルス・スミス アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ノゼ、プルーンツリー・コート、2481 番 (72)発明者 レオニード・ボリス・シークマン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ノゼ、ヒルズデール・アベニュー、 1425番 (72)発明者 バーノン・エバンス・マーティン アメリカ合衆国、ワイオミング州、ジャク ソン、ピーオーボックス・3024、ダブル・ ツリー・ドライブ、3235番 (72)発明者 クレイグ・アーネスト・リーティー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、プレ ザントン、バートレット・プレイス、1012 番 Fターム(参考) 2G075 AA03 CA25 EA01 GA24

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御プロセッサ(72)と、前記制御プ
    ロセッサに動作結合する複数の電気装置とを具備する原
    子炉制御棒駆動装置制御システム(70)のトランスポ
    ンダカード(76)において、前記トランスポンダカー
    ドは、 前記制御プロセッサ(72)から指令を受信し、 指令を受信したときに適切な電気装置を動作させ、 前記トランスポンダカードの制御回路の故障を検出し、 故障警報を送信し、 制御回路故障事象の間に、電気装置を動作させるための
    指令がないときには電気装置への給電を停止するように
    構成されているトランスポンダカード(76)。
  2. 【請求項2】 前記トランスポンダカードは、制御回路
    故障事象の間に指令を受信したときに適切な電気装置を
    動作させるように更に構成されている請求項1記載のト
    ランスポンダカード(76)。
  3. 【請求項3】 前記トランスポンダカードは、 前記トランスポンダカードがソレノイド(92)を励磁
    するように指令されたときに電気装置が動作されるか否
    かを検出し、 前記トランスポンダカードが電気装置の動作を停止する
    ように指令されたときに電気装置の動作が停止されるか
    否かを検出するように更に構成されている請求項1記載
    のトランスポンダカード(76)。
  4. 【請求項4】 前記制御プロセッサ(72)から指令語
    を受信し、 前記トランスポンダカードの下流側に配置されている別
    のトランスポンダカードに指令語をバッファするように
    更に構成されている請求項1記載のトランスポンダカー
    ド(76)。
  5. 【請求項5】 各々の前記トランスポンダカードは独自
    の識別アドレスを含み且つ各々の前記トランスポンダカ
    ードは、 指令語に埋め込まれた指令アドレスを前記トランスポン
    ダカードの前記識別アドレスと比較し、指令アドレスが
    前記トランスポンダカードの識別アドレスと一致したと
    きに適切な電気装置を動作させるために指令語の指令ビ
    ットを復号し、 前記トランスポンダカードの上流側に配置されている別
    のトランスポンダカードへ確認語を送信するように構成
    されている請求項4記載のトランスポンダカード(7
    6)。
  6. 【請求項6】 トランスポンダ識別アドレスと、 電気装置アクティビティビットと、 電気装置状態ビットと、 トランスポンダ障害ビットとを含む確認語を生成するよ
    うに更に構成されている請求項1記載のトランスポンダ
    カード(76)。
  7. 【請求項7】 上流側のトランスポンダカード又は前
    記制御プロセッサ(72)からの指令語と、 下流側のトランスポンダカードからの確認語と、 電気装置状態とを入力として受信するように更に構成さ
    れている請求項5記載のトランスポンダカード(7
    6)。
  8. 【請求項8】 下流側トランスポンダカードへ指令語を
    出力し、 上流側トランスポンダカード又は前記制御プロセッサ
    (72)へ確認語を出力し、 電気装置へ切り替え交流電圧を出力し、 下流側のトランスポンダカードへ交流電圧を出力するよ
    うに更に構成されている請求項1記載のトランスポンダ
    カード(76)。
  9. 【請求項9】 複数の制御棒(54)を具備する原子炉
    の原子炉制御棒駆動装置制御システム(70)におい
    て、 制御プロセッサ(72)と、 制御棒に接続するように構成されている制御棒駆動装置
    (58)と、 前記制御棒駆動装置に接続する水圧制御ユニット(8
    2)とを具備し、 前記水圧制御ユニットは少なくとも1つのソレノイド
    (92)と、少なくとも1つの方向制御弁と、少なくと
    も1つのトランスポンダカード(76)とを具備し、 前記ソレノイドの各々は前記少なくとも1つの方向制御
    弁のうちの1つに接続し、各トランスポンダカードは前
    記制御プロセッサに動作結合し、 前記制御プロセッサから指令を受信し、 前記制御プロセッサにより指令されたときに適切なソレ
    ノイドを励磁し、 前記トランスポンダカードの制御回路の故障を検出し、 前記制御プロセッサへ故障警報を送信し、 制御回路故障事象の間に前記ソレノイドを励磁するため
    の指令がないときにはソレノイドへの給電を停止するよ
    うに構成されている制御システム(70)。
  10. 【請求項10】 前記トランスポンダカード(76)
    は、制御回路故障事象の間に指令を受信したときに適切
    な電気装置を動作させるように更に構成されている請求
    項9記載の制御システム(70)。
  11. 【請求項11】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 前記トランスポンダカードがソレノイド(92)を励磁
    するように指令されたときに前記ソレノイド(92)が
    励磁されるか否かを検出し、 前記トランスポンダカードがソレノイドの励磁を停止す
    るように指令されたときに前記ソレノイドの励磁が停止
    されるか否かを検出するように更に構成されている請求
    項9記載の制御システム(70)。
  12. 【請求項12】 トランスポンダカード(76)の少な
    くとも1つのクラスタを更に具備し、前記トランスポン
    ダカードは、 前記制御プロセッサ(72)から指令語を受信し、 同じクラスタの下流側のトランスポンダカードに指令語
    をバッファするように構成されている請求項9記載の制
    御システム(70)。
  13. 【請求項13】 前記トランスポンダカード(76)の
    各々は独自の識別アドレスを含み且つ前記トランスポン
    ダカードの各々は、 指令語に埋め込まれている指令アドレスを前記トランス
    ポンダカードの前記識別アドレスと比較し、 指令のアドレスが前記トランスポンダカードの識別アド
    レスと一致したときには適切な方向制御弁ソレノイド
    (92)を励磁するために指令語の指令ビットを復号
    し、 次の上流側のトランスポンダカードへ確認語を送信する
    ように構成されている請求項11記載の制御システム
    (70)。
  14. 【請求項14】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 トランスポンダ識別アドレスと、 方向弁アクティビティビットと、 水圧制御ユニット状態ビットと、 トランスポンダ障害ビットとを含む確認語を生成するよ
    うに構成されている請求項9記載の制御システム(7
    0)。
  15. 【請求項15】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 上流側のトランスポンダカード又は前記制御プロセッサ
    (72)からの指令語と、 下流側のトランスポンダカードからの確認語と、 水圧制御ユニット状態とを入力として受信するように構
    成されている請求項9記載の制御システム(70)。
  16. 【請求項16】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 下流側のトランスポンダカードへ指令語を出力し、 上流側のトランスポンダカード又は前記制御プロセッサ
    (72)へ確認語を出力し、 前記方向制御弁ソレノイド(92)へ切り替え交流電圧
    を出力し、 下流側トランスポンダカードへ交流電圧を出力するよう
    に構成されている請求項9記載の制御システム(7
    0)。
  17. 【請求項17】 前記トランスポンダカード(76)の
    各々はシリアルデジタル電子通信を経て前記制御プロセ
    ッサ(72)に動作結合されている請求項9記載の制御
    システム(70)。
  18. 【請求項18】 原子炉炉心(22)における制御棒
    (54)の運動を制御する方法において、 複数の方向制御弁と、複数のソレノイド(92)とを具
    備し、各ソレノイドが1つの方向制御弁に接続されてい
    る水圧制御ユニット(82)のトランスポンダカード
    (76)へ制御棒制御プロセッサ(72)から指令を送
    信することと、前記トランスポンダカードからの出力に
    よって適切な方向制御弁ソレノイドを励磁することとか
    ら成り、前記トランスポンダカードは、 前記制御プロセッサからの指令を受信し、 前記制御プロセッサにより指令されたときに適切なソレ
    ノイドを励磁し、 前記トランスポンダカードの制御回路の故障を検出し、 前記制御プロセッサへ故障警報を送信し、 制御回路故障事象の間にソレノイドを励磁するための指
    令がないときにはソレノイドへの給電を停止するように
    構成されている方法。
  19. 【請求項19】 前記トランスポンダカード(76)
    は、制御回路故障事象の間に前記制御プロセッサ(7
    2)により指令されたときに適切なソレノイド(92)
    を励磁するように更に構成されている請求項18記載の
    方法。
  20. 【請求項20】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 前記トランスポンダカードがソレノイド(92)を励磁
    するように指令されたときにソレノイドが励磁されるか
    否かを検出し、 前記トランスポンダカードがソレノイドの励磁を停止す
    るように指令されたときにソレノイドの励磁が停止され
    るか否かを検出するように更に構成されている請求項1
    8記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記トランスポンダカード(76)は
    少なくとも2つのトランスポンダカードから成るクラス
    タとして配置されており、各トランスポンダカードは、 前記制御プロセッサ(72)から指令語を受信し、 同じクラスタの下流側のトランスポンダカードに指令語
    をバッファするように構成されている請求項18記載の
    方法。
  22. 【請求項22】 前記トランスポンダカード(76)の
    各々は独自の識別アドレスを含み且つ前記トランスポン
    ダカードの各々は、 指令語に埋め込まれている指令アドレスを前記トランス
    ポンダカードの前記識別アドレスと比較し、 指令のアドレスが前記トランスポンダカードの識別アド
    レスと一致したときには適切な方向制御弁ソレノイド
    (92)を励磁するために指令語の指令ビットを復号
    し、 次の上流側のトランスポンダカードへ確認語を送信する
    ように構成されている請求項21記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 トランスポンダ識別アドレスと、 方向弁アクティビティビットと、 水圧制御ユニット状態ビットと、 トランスポンダ障害ビットとを含む確認語を生成するよ
    うに構成されている請求項22記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 上流側のトランスポンダカード又は前記制御プロセッサ
    (72)からの指令語と、 下流側のトランスポンダカードからの確認語と、 水圧制御ユニット状態とを入力として受信するように構
    成されている請求項22記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記トランスポンダカード(76)
    は、 下流側のトランスポンダカードへ指令語を出力し、 上流側のトランスポンダカード又は前記制御プロセッサ
    (72)へ確認語を出力し、 前記方向制御弁ソレノイド(92)へ切り替え交流電圧
    を出力し、 下流側トランスポンダカードへ交流電圧を出力するよう
    に構成されている請求項22記載の方法。
JP2002369122A 2001-12-21 2002-12-20 トランスポンダカード、制御システム Expired - Lifetime JP4333899B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/026,163 US6650722B1 (en) 2001-12-21 2001-12-21 Hydraulic control unit transponder card
US10/026163 2001-12-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003215284A true JP2003215284A (ja) 2003-07-30
JP2003215284A5 JP2003215284A5 (ja) 2006-02-09
JP4333899B2 JP4333899B2 (ja) 2009-09-16

Family

ID=21830246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002369122A Expired - Lifetime JP4333899B2 (ja) 2001-12-21 2002-12-20 トランスポンダカード、制御システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6650722B1 (ja)
EP (1) EP1324350B1 (ja)
JP (1) JP4333899B2 (ja)
ES (1) ES2323412T3 (ja)
MX (1) MXPA03000116A (ja)
TW (1) TWI272621B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220784A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Hitachi Ltd 原子炉手動操作装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798859B1 (en) * 2003-08-18 2004-09-28 General Electric Company Branch amplifier card
US7149655B2 (en) * 2004-06-18 2006-12-12 General Electric Company Methods and apparatus for safety controls in industrial processes
US7784062B2 (en) * 2004-06-18 2010-08-24 General Electric Company Event based operating system, method, and apparatus for instrumentation and control systems
US20070153955A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 General Electric Company System and method for collecting and transmitting nuclear reactor control rod position information
US7986760B2 (en) * 2007-11-15 2011-07-26 GE-Hitachi Nuclear Emergy Americas, LLC Method and apparatus for permissive control of a mast and grapple
US8681920B2 (en) * 2011-01-07 2014-03-25 Westinghouse Electric Company Llc Self-powered wireless in-core detector
CN107945889B (zh) * 2017-11-28 2020-01-14 中国核动力研究设计院 一种核反应堆负荷跟踪的实现方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5142719B1 (ja) * 1968-07-22 1976-11-17
US4282061A (en) * 1979-02-22 1981-08-04 Hitachi, Ltd. System for preventing erroneous operation of control rods
JPS60108794A (ja) * 1983-11-17 1985-06-14 株式会社東芝 原子炉核計装モニタシステム
JPS61165686A (ja) * 1985-01-18 1986-07-26 株式会社東芝 制御棒の位置指示装置
JPS62118299A (ja) * 1985-11-19 1987-05-29 株式会社東芝 制御棒の位置指示装置
JPH02181695A (ja) * 1989-01-06 1990-07-16 Toshiba Corp 原子炉保護装置
JPH10506476A (ja) * 1995-07-14 1998-06-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 原子炉保護系
JP2001099974A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Toshiba Corp 制御棒駆動装置、その運転方法、その試験方法及びその試験装置、その点検装置、その保管方法及びその保管装置並びにトルク伝達装置及びその試験方法
JP2002139591A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Hitachi Ltd 原子炉手動操作装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3706921A (en) 1968-08-08 1972-12-19 Diamond Power Speciality Reactor control including individual and group rod motor controls
US3793141A (en) * 1972-09-29 1974-02-19 Babcock & Wilcox Co Nuclear reactor control system
JPS5325783A (en) * 1976-08-23 1978-03-09 Hitachi Ltd Operation supervisary unit for electrically operated valve
JPS59151090A (ja) * 1983-02-17 1984-08-29 株式会社日立製作所 原子炉制御棒駆動機構の駆動水制御装置
US4640812A (en) 1984-06-11 1987-02-03 General Electric Company Nuclear system test simulator
US5030410A (en) 1990-09-10 1991-07-09 General Electric Company Vacuum system for nuclear reactor guide tube
US5128093A (en) * 1991-03-27 1992-07-07 General Electric Company Control rod drive hydraulic system
US5586156A (en) 1995-07-14 1996-12-17 General Electric Company Reactor protection system with automatic self-testing and diagnostic

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5142719B1 (ja) * 1968-07-22 1976-11-17
US4282061A (en) * 1979-02-22 1981-08-04 Hitachi, Ltd. System for preventing erroneous operation of control rods
JPS60108794A (ja) * 1983-11-17 1985-06-14 株式会社東芝 原子炉核計装モニタシステム
JPS61165686A (ja) * 1985-01-18 1986-07-26 株式会社東芝 制御棒の位置指示装置
JPS62118299A (ja) * 1985-11-19 1987-05-29 株式会社東芝 制御棒の位置指示装置
JPH02181695A (ja) * 1989-01-06 1990-07-16 Toshiba Corp 原子炉保護装置
JPH10506476A (ja) * 1995-07-14 1998-06-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 原子炉保護系
JP2001099974A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Toshiba Corp 制御棒駆動装置、その運転方法、その試験方法及びその試験装置、その点検装置、その保管方法及びその保管装置並びにトルク伝達装置及びその試験方法
JP2002139591A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Hitachi Ltd 原子炉手動操作装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220784A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Hitachi Ltd 原子炉手動操作装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1324350A1 (en) 2003-07-02
JP4333899B2 (ja) 2009-09-16
TW200305172A (en) 2003-10-16
US20030202625A1 (en) 2003-10-30
US6650722B1 (en) 2003-11-18
EP1324350B1 (en) 2009-04-22
TWI272621B (en) 2007-02-01
MXPA03000116A (es) 2003-07-31
ES2323412T3 (es) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02189497A (ja) 原子力発電所の制御方法と制御装置
JP2003215284A (ja) トランスポンダカード、制御システム及び方法
KR20020034011A (ko) 원자력 발전소의 디지털 온라인 능동 시험 발전소 보호시스템 및 그 방법
CN107251156A (zh) 辐照靶处理系统
WO2015191455A1 (en) Passive filtration of air egressing from nuclear containment
JPS59157590A (ja) 原子炉反応度制御装置および制御方法
JP2007183272A (ja) 原子炉制御棒位置情報を収集し、伝送するシステムおよび方法
US6798859B1 (en) Branch amplifier card
JPH07209477A (ja) 複数の制御棒クラスタの同時検査装置及び方法
US20160049212A1 (en) Method for In-Core Instrumentation Withdrawal From the Core of a Pressurized Water Reactor
JPS6112236B2 (ja)
JP2922374B2 (ja) 原子力プラント事故対応支援システム
Ohga et al. An event-oriented method for determining operation guides under emergency conditions in boiling water reactors
JP3319630B2 (ja) 炉心監視方法とその装置
JPH0943382A (ja) 定検時炉心作業監視装置
JP2744362B2 (ja) 原子力計測制御装置
JPH10253793A (ja) 原子炉の制御棒操作装置
Gopal et al. Recent experiences in diagnostics and incipient failure detection at Westinghouse
JP3119884B2 (ja) 原子炉水位の計装インタロック回路
JP5020182B2 (ja) 原子炉制御棒制御装置
Chao et al. Reducing scrams by modifying reactor setpoints for a Westinghouse four-loop plant
Hayakawa et al. Improvement of nuclear power plant monitor and control equipment. Computer application backfitting
McNulty Automated ultrasonic in-service inspection at Sizewell B Power Station outage
Stokes et al. Advanced control rooms for boiling water reactors: The Nuclenet control complex
Wakayama Recent development of nuclear power in Japan and instrumentation and control system and control room equipment for advanced light water reactors

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051215

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081001

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090618

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090618

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090618

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4333899

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term