JP2011220784A - 原子炉手動操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、特に、電磁弁駆動手段についても、２重化構成を採用し、より信頼性の高い原子炉手動操作装置を提供するものである。
【解決手段】本発明は、素子ベースで２重化し、トランジスタにてＡＮＤ論理を組み、方向制御電磁弁をドライブする方式とし、加えて、直列２重化したトランジスタのＯＮ故障を個々に検出するために、新たに各トランジスタを個別に診断テストするテストパターンを設け、より信頼性の高い原子炉手動操作装置を提供する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）において制御棒の水圧駆動制御を行う原子炉手動操作装置に係り、特に、制御棒の駆動機構に取り付けられた方向制御電磁弁の開閉を制御する電磁弁駆動手段（装置）に関する。

沸騰水型原子炉には、原子炉出力に対応した複数の制御棒が設置されている。例えば、１１００ＭＷｅ級の原子炉では１８５本の制御棒が設置される。

この制御棒は、水圧駆動制御によって駆動する。つまり、方向制御電磁弁の開閉により制御棒の駆動機構の水圧が変化することによって、制御棒が鉛直方向に駆動する。

この鉛直方向の制御棒の駆動が、原子炉に入る場合を挿入駆動と呼び、原子炉から抜ける場合を引抜駆動と呼ぶ。

制御棒は、中性子吸収材から構成されている。制御棒が引抜操作されると原子炉の核反応が活発になり、原子炉出力が上昇する。制御棒が挿入操作されると引抜操作とは逆に、原子炉出力が低下する。

運転員の操作により、この制御棒の挿入駆動または引抜駆動を行い、原子炉出力を制御するシステムが原子炉手動操作装置である。

例えば、特許文献１には、原子炉手動操作装置が記載されている。

また、特許文献２には、電磁弁駆動手段と送受信を行う命令ワードや確認ワードをシリアル信号として送信するためのフレーム構成が記載されている。

特開２００２−１３９５９１号公報 特開２００３−２１５２８４号公報

このような従来の原子炉手動操作装置は、システム構成要素のうち位置監視装置や操作監視装置においては、演算部と伝送路とについて２重化構成を採用している。

しかしながら、制御棒位置入力装置や制御棒駆動装置においては、位置入力手段や電磁弁駆動手段について２重化構成を採用しておらず、それぞれ制御棒と１対１で構成されている。

本発明は、特に、電磁弁駆動手段についても、２重化構成を採用し、より信頼性の高い原子炉手動操作装置を提供するものである。

本発明は、電磁弁駆動手段の回路の構成を、素子ベースで２重化し、トランジスタにてＡＮＤ論理を組み、方向制御電磁弁をドライブする方式とすることによって、効果を達成するものである。

さらに、より信頼性を高めるために、直列２重化したトランジスタのＯＮ故障を個々に検出し、新たに各トランジスタを個別に診断テストするテストパターンを設ける。

また、診断テストの結果、故障と判定された制御棒を対象としたテストバイパス処理手段を新たに設ける。

そこで、本発明の一実施形態である原子炉手動操作装置は、制御棒を方向制御電磁弁の励磁による水圧で制御する沸騰水型原子炉の原子炉手動操作装置であり、特に、操作監視装置および制御棒駆動装置を有するものである。

操作監視装置は、操作制御手段と伝送制御手段とを有する。

操作制御手段は、入力されたインターロック信号を用いて、制御可能か制御阻止かの判定がなされた後、運転員の手動操作情報に基づいて、操作対象である制御棒のアドレス情報および方向制御電磁弁の励磁情報を命令ワードとするフレームを生成する２重化された演算部を有する。

伝送制御手段は、操作制御手段において生成されたフレームを相互に伝送し、パラメータを比較し、一致した場合には、生成されたフレームを送信する２重化されたものである。

また、制御棒駆動装置は、現場伝送手段，下流側現場伝送手段、および、電磁弁駆動手段を有する。

現場伝送手段は、操作監視装置の伝送制御手段から受信したフレームの命令ワードをプロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを作成し、伝送の同期ビット情報と、制御棒と１：１の関係にある電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、方向制御電磁弁の励磁情報を含む命令ワードとを、シリアル信号として送信するものである。

下流側現場伝送手段は、現場伝送手段において作成された下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを受信し、伝送の同期ビット情報と、制御棒と１：１の関係にある電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、方向制御電磁弁の励磁情報を含む命令ワードとを、シリアル信号として送信するものである。

電磁弁駆動手段は、現場伝送手段および下流側現場伝送手段からそれぞれ受信した命令ワードに含まれる方向制御電磁弁の励磁情報に基づいて、方向制御電磁弁の開閉を制御するための直列２重化されたトランジスタの動作によって、制御棒を挿入駆動または引抜駆動するものである。

また、電磁弁駆動手段は、挿入供給弁，挿入排出弁，引抜供給弁，引抜排出弁を励磁するための回路として、それぞれ直列２重化され、ＡＮＤ論理を形成する２つのトランジスタを有し、方向制御電磁弁を励磁する回路の健全性確認を目的として、電圧を検出する電圧検出部を有することが好ましい。

また、現場伝送手段は、操作制御手段において、運転員が選択操作する制御棒以外の全制御棒を対象として方向制御電磁弁を励磁する回路の健全性を確認するため生成されたテストワードを、伝送制御手段を介して受信し、プロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしてのテストワードのフレームを作成するものであることが好ましい。

そして、電磁弁駆動手段は、伝送の同期ビット情報と、制御棒と１：１の関係にある電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、方向制御電磁弁の励磁命令を含むテストワードとを、シリアル信号として受信するものであることが好ましい。

また、電磁弁駆動手段は、直列２重化されたトランジスタの個々の健全性確認を目的として、個々のトランジスタの瞬時（約４００μ秒程度）ＯＮ／ＯＦＦ動作を実施するための電磁弁励磁命令ビットパターンを受信し、電磁弁励磁命令ビットパターンに対応したトランジスタの動作状態を前記電圧検出部にて監視し、監視結果を確認ワードとして現場伝送手段に送信することものであることが好ましい。

また、電磁弁駆動手段は、直列２重化された前記トランジスタの個々の健全性確認を目的として、個々のトランジスタの瞬時ＯＮ／ＯＦＦ動作テストにおいて、挿入供給弁，挿入排出弁，引抜供給弁，引抜排出弁、それぞれの電磁弁に対して、個々のトランジスタのＯＮ故障（指令を出していないときに駆動する故障）、あるいは、両方のトランジスタのＯＦＦ故障（指令を出しているときに駆動しない故障）を検出するテストパターンを設けることが好ましい。

また、操作監視装置は、テストの結果、故障と判定された制御棒を対象とし、故障と判定された制御棒のアドレス情報を、操作制御手段から入力し、運転員の確認に基づく操作によって、バイパス処理を実施することが可能なテストバイパス手段を有することが好ましい。

本発明により、特に、電磁弁駆動手段についても、２重化構成を採用し、より信頼性の高い原子炉手動操作装置を提供することができる。

本発明の一実施例を示すシステム構成図。 本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段への命令ワードデータフォーマット。 本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段からの確認ワードデータフォーマット。 本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段の回路図。 本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段が受信するテストワードデータフォーマット。

図１は、原子炉手動操作装置の一実施例を示すシステム構成図である。

本実施例に示す原子炉手動操作装置は、表示・操作装置１，表示制御装置２，位置監視装置３，操作監視装置６，制御棒位置入力装置９，制御棒駆動装置１２を有するものである。

ここで説明される各装置は、制御盤としての装置である。

また、以下に説明される各種の手段は、それぞれの制御盤に設置される基板（カード）である。

表示・操作装置１には、駆動対象である制御棒１５を選択する制御棒選択スイッチ，挿入スイッチ及び引抜スイッチがあり、表示・操作装置１は、運転員が制御棒１５の駆動を行う場合に操作するものである。

表示・操作装置１には、制御棒１５の位置表示部があり、運転員は表示された情報を参考に制御棒１５の駆動を操作する。

表示制御装置２は、表示・操作装置１で運転員が行った操作内容（情報）を信号変換し、操作監視装置６に送信するものである。また、表示制御装置２は、位置監視装置３及び操作監視装置６からの信号を表示・操作装置１に対応する信号に変換するものである。

位置監視装置３は、位置監視手段４と伝送制御手段５とを有し、これらは２重化された構成を有する。

位置監視手段４は、伝送制御手段５から受信したコード化された制御棒１５の位置信号をノッチ（機械的にロックされる制御棒の移動単位）位置情報に変換し、表示制御装置２に送信するものである。

制御棒位置入力装置９は、現場伝送手段１０と位置入力手段１１とを有する。

現場伝送手段１０は、位置入力手段１１から入力されたコード化された制御棒１５の位置信号を伝送制御手段５へ出力するものである。コード化された制御棒１５の位置信号は、制御棒１５毎に設けられた位置入力手段１１毎にスキャンが行われ、送受信される。

位置入力手段１１には、制御棒１５の位置情報が入力される。この位置情報は、位置検出機構１６に設置されるリードスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号である。

制御棒１５毎に設置される位置検出機構１６には、ノッチの偶数位置を示す場所に１個、ノッチの奇数位置を示す場所に１個、合計５４個のリードスイッチが設置されている。これらのリードスイッチの接点信号が、十一芯のケーブルにコード化され、位置入力手段１１はこのコード化された制御棒１５の位置信号を入力する。

操作監視装置６は、操作制御手段７と伝送制御手段８とを有し、これらは２重化された構成を有する。つまり、操作監視装置６には、Ａ系の操作制御手段７とＢ系の操作制御手段７とを有する。同様に、伝送制御手段８も、Ａ系とＢ系とを有する。

操作制御手段７は、中性子計装系統等の関連系統（図示せず）から入力されたインターロック信号により、制御可能か制御阻止かの判定がなされた後、操作情報（運転員が入力する挿入や引抜の駆動情報）に基づいて方向制御電磁弁１７を開閉制御するためのタイミングシーケンスパターンとしての操作指令を出力する。

このインターロック信号は、２重化された操作制御手段７に入力される。

このタイミングシーケンスパターンに基づいて、操作対象である制御棒１５のアドレス情報および方向制御電磁弁１７の励磁情報を命令ワードとする伝送データのフレームが生成される。

伝送データのフレームは、２重化された伝送制御手段８と伝送制御手段８との間で相互に伝送され、アドレス情報等のパラメータ比較により一致した場合には、伝送制御手段８から制御棒駆動装置１２の現場伝送手段１３に送信される。

つまり、Ａ系からの入力と、Ｂ系からの入力とを比較することになる。

伝送制御手段８から現場伝送手段１３に送信されたフレーム化された伝送データには、方向制御電磁弁１７を制御するための命令ワードと、全ての制御棒１５に対応する方向制御電磁弁１７の健全性を確認するためのテストワードと、が含まれている。

現場伝送手段１３から伝送制御手段８への伝送データには、命令ワードあるいはテストワードの操作対象である制御棒１５に対応した状態情報として、制御棒１５のアドレスを示すビット情報や方向制御電磁弁１７の励磁状態を示すビット情報を有するそれぞれの確認ワードと、制御棒駆動機構１８のスクラム動作（全ての制御棒を全挿入する動作）に関わる機器の状態情報を有するスキャンワードと、が含まれている。

現場伝送手段１３は、伝送制御手段８から受信した命令ワードをプロトコル変換し、下流側伝送専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを作成する。

この命令ワードのフレームには、伝送の同期ビット情報と制御棒１５と１：１の関係にある電磁弁駆動手段１４を識別するアドレス情報とが含まれる。

なお、操作監視装置６の伝送制御手段８と光伝送する制御棒駆動装置１２の現場伝送手段１３は、特に、伝送制御手段８から受信した命令ワードをプロトコル変換し、下流側伝送専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを作成する機能を有する。

そして、現場伝送手段１３は、方向制御電磁弁１７の励磁情報（ビット情報）をシリアル信号として電磁弁駆動手段１４に送信する。

また、制御棒駆動装置１２の現場伝送手段１３に対して、信号を光伝送する操作監視装置６の伝送制御手段８も、現場伝送手段１３に対して光伝送する機能を有する。

なお、現場伝送手段１３の下流側に位置し、現場伝送手段１３と電気的に伝送する現場伝送手段１３を、特に、下流側の現場伝送手段と呼称する場合がある。

この下流側現場伝送手段も、現場伝送手段１３において作成された下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを受信し、伝送の同期ビット情報と、制御棒と１：１の関係にある電磁弁駆動手段１４を識別するアドレス情報と、方向制御電磁弁１７の励磁情報を含む命令ワードとを、シリアル信号として送信するものである。

命令ワードに対応した機器の状態を示す状態情報（ビット情報）としての確認ワードは、命令ワードと同様のフレームを構成し、シリアル信号のフレームには、伝送の同期ビット情報，制御棒１５のアドレスを示すビット情報，方向制御電磁弁１７の励磁状態を示すビット情報、および、制御棒駆動機構１８の状態情報が含まれている。

電磁弁駆動手段１４は、方向制御電磁弁１７の励磁情報により、方向制御電磁弁１７の開閉を制御するためのトランジスタ動作によって、制御棒１５を挿入駆動または引抜駆動する。駆動単位はノッチまたは連続がある。

図２に、本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段への命令ワードデータフォーマットを示す。

図２は、電磁弁駆動手段１４が受信する命令ワードのフレーム構成を示す。

受信同期プライムは命令ワード同期ビットに先立って送信され、“１”状態に設定されている。命令ワード同期ビットは“０”状態に設定され、命令ワード同期ビットの受信により、対象となる制御棒１５の行アドレスと列アドレスとが受信されることを指示する。

行アドレスと列アドレスとのアドレス情報と電磁弁励磁命令とを分離するためにスペースビットを受信した後、電磁弁励磁命令ビットを受信する。

電磁弁励磁命令ビットは、表１の命令ワード真理値表に従って、方向制御電磁弁１７の励磁状態を制御する。

表１は、本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段への命令ワード真理値表である。なお、表１中の電磁弁動作は励磁状態を示す。

尚、電磁弁励磁命令ビットを受信した後、ビット反転した補数値を入力しなければ、方向制御電磁弁１７の励磁が解除される。

図３に、本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段からの確認ワードデータフォーマットを示す。

図３に、電磁弁駆動手段１４が送信する確認ワードのフレーム構成を示す。

送信同期プライムは確認ワード同期ビットに先立って送信され、“１”状態に設定されている。確認ワード同期ビットは“０”状態に設定され、確認ワード同期ビットの受信により、対象となる制御棒１５の行アドレスと列アドレスとが受信されることを指示する。

行アドレスと列アドレスとのアドレス情報と電磁弁励磁情報とを分離するためにスペースビットを受信した後、電磁弁励磁情報ビットを受信する。

制御棒駆動機構１８の機器状態は、３つの状態を含み、試験スイッチ状態，アキュムレータ状態，スクラム弁状態を規定する。

電磁弁駆動手段１４が、方向制御電磁弁１７の励磁命令と方向制御電磁弁１７の励磁動作との不一致を検出した場合には、電磁弁駆動手段障害ビットを“１”状態に設定するとともに、方向制御電磁弁１７の励磁をストップする。

このように、図１に示す原子炉手動操作装置は、制御棒１５が制御棒駆動機構１８により、挿入動作または引抜動作がなされる。

原子炉内の複数の制御棒１５のうち、どの制御棒１５に対し、どのような動作を行わせるかは、運転員が中央制御室に設けられた原子炉運転監視装置としての表示・操作装置１を用いて指示する。

この結果が、操作監視装置６に送信され、２重化された演算部としての各々の操作制御手段７で関連系統から入力されたインターロック信号により、制御可能か制御阻止かの判定がなされる。

その後、操作対象制御棒１５のアドレス情報、方向制御電磁弁１７の励磁情報を命令ワードとするフレームが生成される。

このフレームは、２重化された伝送制御手段８の間で相互伝送され、パラメータ比較により一致した場合には、各伝送制御手段８から制御棒駆動装置１２の現場伝送手段１３に送信される。

現場伝送手段１３は、伝送制御手段８から受信した命令ワードをプロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを作成する。

そして、図２に示すような命令ワードのフレームは、伝送の同期ビット情報と、制御棒１５と１：１の関係にある電磁弁駆動手段１４を識別するアドレス情報（行アドレスと列アドレス）とを含み、方向制御電磁弁１７の励磁命令をシリアル信号として電磁弁駆動手段１４に送信する。

電磁弁駆動手段１４は、方向制御電磁弁１７の励磁命令により、方向制御電磁弁１７の開閉を制御するためのトランジスタ動作により、制御棒１５を挿入駆動または引抜駆動する。

また、図３に示すような確認ワードのフレームは、伝送の同期ビット情報と、制御棒１５と１：１の関係にある電磁弁駆動手段１４を識別するアドレス情報（行アドレスと列アドレス）とを含み、方向制御電磁弁１７の励磁情報をシリアル信号として電磁弁駆動手段１４に送信する。

電磁弁駆動手段１４は、方向制御電磁弁１７の励磁命令と方向制御電磁弁１７の励磁動作との不一致を検出した場合には、方向制御電磁弁１７の励磁をストップする。

また、運転員が選択操作する制御棒１５以外の全制御棒１５を対象として、操作制御手段７では、方向制御電磁弁１７を励磁する回路の健全性を確認するためのテストワードが生成される。

この操作制御手段７で生成されたテストワードは、伝送制御手段８を介して制御棒駆動装置１２の現場伝送手段１３に送信される。

現場伝送手段１３は、伝送制御手段８から受信したテストワードをプロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしてのテストワードのフレームを作成する。

テストワードのフレームは、伝送の同期ビット情報と、制御棒と１：１の関係にある電磁弁駆動手段１４を識別するアドレス情報と、方向制御電磁弁１７の励磁情報をシリアル信号として電磁弁駆動手段１４に送信する。

なお、テストワードデータフォーマットは、図２に示す命令ワードデータフォーマットと同様のフォーマットを使用することができる。

また、図３に示す確認ワードデータフォーマットと同様のフォーマットを、テストワードデータフォーマットの確認用としても使用することができる。

図４は、本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段の回路図である。

図４は、電磁弁駆動手段１４の方向制御電磁弁１７を励磁するための回路図を示したものである。

方向制御電磁弁１７を励磁する回路は、２つのトランジスタ１４Ａおよびトランジスタ１４Ｂから構成されている。

トランジスタ１４Ａおよびトランジスタ１４Ｂは、それぞれ直列２重化され、ＡＮＤ論理を形成する。

また、電圧検出部１４Ｃを設け、回路の健全性確認を実施している。

なお、１４Ｄは、ＡＣ電源である。

方向制御電磁弁１７は、挿入供給弁１７Ａ，挿入排出弁１７Ｂ，引抜供給弁１７Ｃ、および引抜排出弁１７Ｄの４つの電磁弁から構成されており、それぞれの電磁弁に対して、トランジスタ１４Ａ，トランジスタ１４Ｂの直列２重化回路を設けている。

この直列２重化回路によって、電磁弁駆動手段１４の回路を構成し、トランジスタの単一故障によって制御棒１５が誤挿入されることを防止することができる。

このようにトランジスタを直列２重化回路とすることにより、トランジスタの信頼性を更に向上させ、制御棒の誤動作につながる現象を更に減少させることができる。

図２に示す命令ワードデータフレームを、電磁弁駆動手段１４が受信するテストワードのフレームに用いた場合を、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の一実施例を示す電磁弁駆動手段１４が受信するテストワードデータフォーマットを示す。

受信同期プライムは、テストワード同期ビットに先立って送信され、“１”状態に設定されている。

テストワード同期ビットは“０”状態に設定され、テストワード同期ビットの受信により、テスト対象となる制御棒１５の行アドレスと列アドレスとが受信されることを指示する。

行アドレスと列アドレスとのアドレス情報と電磁弁励磁命令とを分離するためにスペースビットを受信した後、電磁弁励磁命令ビットを受信する。

表２に、電磁弁駆動手段１４へのテストワード真理値を示す。表２は、電磁弁励磁命令ビットに対応するテストワード真理値表である。

通常も、方向制御電磁弁１７を励磁するための回路の健全性確認を目的としたテストワードは存在する。

しかし、本実施例では、方向制御電磁弁１７を励磁させる回路として、電磁弁駆動手段１４に直列２重化したトランジスタ回路を設けている。このため、表２に示すように、方向制御電磁弁１７の動作に対して、Ａ系およびＢ系に２重化されているトランジスタ１４Ａおよび１４Ｂの動作も対応するように設定されている。

このように、表２のテストワード真理値表において、トランジスタ１４Ａ，トランジスタ１４Ｂ、個々の健全性確認を目的として、瞬時ＯＮ／ＯＦＦ動作を実施するためのビットパターンを新たに設けた。

なお、電磁弁励磁命令ビットを受信した後、対応する補数値を入力しなければ、トランジスタの動作指令は解除される。

電磁弁駆動手段１４は、テストワード情報に従って、方向制御電磁弁１７あるいはトランジスタ１４Ａおよび／またはトランジスタ１４Ｂを動作させ、その動作状態を電圧検出部１４Ｃにて監視し、監視結果を確認ワードとして現場伝送手段１３に送信する。

現場伝送手段１３は、監視結果としての確認ワードを、伝送制御手段８を介して操作制御手段７に送信し、操作制御手段７は順次テストワードを更新処理する。

次に、表２のテストワード真理値表に基づく具体的なテストパターンを表３に示す。

表３は、テストワード真理値表に基づくテストパターンを示すものである。

Ｎo.１のテストパターンでは、トランジスタ１４ＡのみにＯＮ動作指令を与え、電圧検出部１４Ｃの電圧がＶ＝０を検出した場合、回路が健全であれば、電圧検出部１４Ｃの電圧はＶ≠０となるはずであるから、トランジスタ１４ＢのＯＮ故障を検出できる。

Ｎo.２のテストパターンでは、トランジスタ１４ＢのみにＯＮ動作指令を与え、電圧検出部１４Ｃの電圧がＶ＝０を検出した場合、回路が健全であれば、電圧検出部１４Ｃの電圧はＶ≠０となるはずであるから、トランジスタ１４ＡのＯＮ故障を検出できる。

Ｎo.３のテストパターンでは、トランジスタ１４Ａ，トランジスタ１４Ｂの両方にＯＮ動作指令を与え、電圧検出部１４Ｃの電圧がＶ≠０を検出した場合、回路が健全であれば、電圧検出部１４Ｃの電圧はＶ＝０となるはずであるから、トランジスタ１４Ａ、あるいは、トランジスタ１４ＢのＯＦＦ故障を検出できる。

以上のＮo.１，Ｎo.２，Ｎo.３のテストパターンを挿入供給弁１７Ａ，挿入排出弁１７Ｂ，引抜供給弁１７Ｃ，引抜排出弁１７Ｄ、それぞれの方向制御電磁弁１７で順次実施する。

テストワードに基づく診断テストの結果、個々のトランジスタのＯＮ故障、あるいは、ＯＦＦ故障を検出した場合は、操作制御手段７から伝送制御手段８への新たなテストワードの更新をストップし、故障を検出した制御棒１５の操作も不可能となる。

ここで、１本分の制御棒１５の駆動不可に際しては、修理中の過剰警報を防止することを目的として、故障と判定された制御棒１５を対象としたテストバイパス手段１９を操作監視装置６に新たに設けた。

このテストバイパス手段１９は、例えば、タッチパネル式のフラットディスプレイが考えられる。

このフラットディスプレイは、操作制御手段７から、診断テストの結果、及び、故障した制御棒１５のアドレス情報を入力し、表示する。

運転員は、故障要因、及び、故障した制御棒１５のアドレス情報を確認した上で、タッチパネルからの入力によって、テストバイパス処理を実施する。

このバイパス処理によって、操作制御手段７から伝送制御手段８への新たなテストワードの更新が可能となり、故障した制御棒１５を除く全制御棒の診断テストの継続が可能となる。

本実施例によれば、電磁弁駆動手段１４の回路を構成する素子の単一故障による制御棒１５の誤挿入を防止する効果があり、さらに直列２重化したトランジスタのＯＮ故障を個々に検出可能とする。

また、テストバイパス手段を設けることによって、テストの結果、故障と判定された制御棒１５を除外し、修理中の過剰警報の防止を可能とする。

特に、電磁弁駆動手段１４については、回路を構成する素子の単一故障、例えば偶発故障等の発生によって、制御棒１５が誤挿入する可能性がある。本実施例によれば、かかる問題をも解決することができる。

本発明は、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）において制御棒の水圧駆動制御を行う原子炉手動操作装置に利用可能である。

１ 表示・操作装置
２ 表示制御装置
３ 位置監視装置
４ 位置監視手段
５，８ 伝送制御手段
６ 操作監視装置
７ 操作制御手段
９ 制御棒位置入力装置
１０，１３ 現場伝送手段
１１ 位置入力手段
１２ 制御棒駆動装置
１４ 電磁弁駆動手段
１４Ａ，１４Ｂ トランジスタ
１４Ｃ 電圧検出部
１４Ｄ ＡＣ電源
１５ 制御棒
１６ 位置検出機構
１７ 方向制御電磁弁
１７Ａ 挿入供給弁
１７Ｂ 挿入排出弁
１７Ｃ 引抜供給弁
１７Ｄ 引抜排出弁
１８ 制御棒駆動機構
１９ テストバイパス手段

Claims (6)

1. 制御棒を方向制御電磁弁の励磁による水圧で制御する沸騰水型原子炉の原子炉手動操作装置において、
   入力されたインターロック信号を用いて、制御可能か制御阻止かの判定がなされた後、運転員の手動操作情報に基づいて、操作対象である前記制御棒のアドレス情報および前記方向制御電磁弁の励磁情報を命令ワードとするフレームを生成する２重化された演算部を有する操作制御手段と、前記操作制御手段において生成されたフレームを相互に伝送し、パラメータを比較し、一致した場合には、生成されたフレームを送信する２重化された伝送制御手段と、を有する操作監視装置と、
   前記操作監視装置の伝送制御手段から受信したフレームの命令ワードをプロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを作成し、伝送の同期ビット情報と、前記制御棒と１：１の関係にある前記電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、前記方向制御電磁弁の励磁情報を含む命令ワードとを、シリアル信号として送信する現場伝送手段と、前記現場伝送手段において作成された下流側伝送の専用のプロトコルとしての命令ワードのフレームを受信し、伝送の同期ビット情報と、前記制御棒と１：１の関係にある前記電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、前記方向制御電磁弁の励磁情報を含む命令ワードとを、シリアル信号として送信する下流側現場伝送手段と、前記現場伝送手段および前記下流側現場伝送手段からそれぞれ受信した命令ワードに含まれる前記方向制御電磁弁の励磁情報に基づいて、前記方向制御電磁弁の開閉を制御するための直列２重化されたトランジスタの動作によって、前記制御棒を挿入駆動または引抜駆動する電磁弁駆動手段と、を有する制御棒駆動装置と、
   を備えたことを特徴とする原子炉手動操作装置。
2. 請求項１において、
   前記電磁弁駆動手段は、挿入供給弁，挿入排出弁，引抜供給弁，引抜排出弁を励磁するための回路として、それぞれ直列２重化され、ＡＮＤ論理を形成する２つのトランジスタを有し、前記方向制御電磁弁を励磁する回路の電圧を検出する電圧検出部を有することを特徴とする原子炉手動操作装置。
3. 請求項１または２において、
   前記現場伝送手段は、前記操作制御手段において、運転員が選択操作する制御棒以外の全制御棒を対象として前記方向制御電磁弁を励磁する回路の健全性を確認するため生成されたテストワードを、前記伝送制御手段を介して受信し、プロトコル変換し、下流側伝送の専用のプロトコルとしてのテストワードのフレームを作成し、
   前記電磁弁駆動手段は、伝送の同期ビット情報と、前記制御棒と１：１の関係にある前記電磁弁駆動手段を識別するアドレス情報と、前記方向制御電磁弁の励磁命令を含むテストワードとを、シリアル信号として受信する
   ことを特徴とする原子炉手動操作装置。
4. 請求項１または２において、
   前記電磁弁駆動手段は、
   直列２重化された前記トランジスタの個々のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作を実施するための電磁弁励磁命令ビットパターンを受信し、前記電磁弁励磁命令ビットパターンに対応したトランジスタの動作状態を前記電圧検出部にて監視し、監視結果を確認ワードとして前記現場伝送手段に送信することを特徴とする原子炉手動操作装置。
5. 請求項４において、
   前記電磁弁駆動手段は、
   直列２重化された前記トランジスタの個々のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作テストにおいて、挿入供給弁，挿入排出弁，引抜供給弁，引抜排出弁、それぞれの電磁弁に対して、トランジスタのＯＮ故障、あるいは、トランジスタのＯＦＦ故障を検出するテストパターンを設けたことを特徴とする原子炉手動操作装置。
6. 請求項５において、
   前記操作監視装置は、
   故障と判定された制御棒を対象とし、トランジスタの故障と判定された制御棒のアドレス情報を、前記操作制御手段から入力し、運転員の確認に基づく操作によって、バイパス処理を実施することが可能なテストバイパス手段を有することを特徴とする原子炉操作手動装置。

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