JP3577399B2 - 制御棒位置監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおいて、原子炉内の制御棒位置を制御して原子炉出力を調整する機能と、制御棒位置を検出して表示する機能を有する制御棒位置監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉内には多数（約２００本）の制御棒が配置されており、この制御棒を挿入または引抜操作をして原子炉出力を上昇または下降及び出力分布の調整を行っている。また、各制御棒の位置により炉心状態を常時監視して、炉内の健全性を確認しながら運転する。
【０００３】
この種の制御棒操作及び制御棒位置監視を行う従来の制御棒位置監視装置をＢＷＲ（沸騰水型）原子力発電所を例に取り、図１２乃至図１４を参照しながら説明する。
【０００４】
図１２において、原子炉１内には、複数の制御棒２が配置されており、各制御棒２に対応してＣＲＤ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）水圧駆動機構３が配管上に設置されている。ＣＲＤ水圧駆動機構３は、１制御棒当たり４つの方向制御弁４ａ〜４ｄを適宜開閉動作することにより、制御棒２を挿入方向または引抜き方向に操作し、原子炉内の反応度を制御する。かかる方向制御弁４ａ〜４ｄは、制御棒操作監視装置１００の現場駆動部９からの指令信号によって制御される。
【０００５】
制御棒操作監視装置１００は、大別して制御棒操作コントローラ８と現場駆動部９と現場位置検出部１１と位置監視コントローラ１２とからなっている。
【０００６】
ここで、制御棒操作コントローラ８は、原子炉制御盤５に接続すると共に、監視装置１４に接続しており、現場駆動部９は各ＣＲＤ水圧駆動機構３を駆動する各方向制御弁４ａ〜４ｄに接続している。また、現場位置検出部１１は、位置検出器１０に接続し、位置監視コントローラ１２は原子炉制御盤５へ接続している。
【０００７】
具体的に説明すると、原子炉制御盤５上の制御棒選択ＳＷ６および挿入／引抜きＳＷ７から操作員が操作すると、制御棒選択ＳＷ６からの制御棒選択ＳＷ信号Ｑは通常制御棒選択部８ａへ入力されて、選択制御棒アドレスａ１１が算出される。また、制御棒挿入／引抜きＳＷ信号ｐが挿入／引抜きインタロック部８ｂに入力される一方、原子炉１内の反応度を監視する監視装置１４からの引抜き許可信号ｌおよび原子炉制御盤５上の原子炉モードＳＷ１３からの原子炉モード信号Ｍ（ｍ１，ｍ２，ｍ３）が挿入／引抜きインタロック部８ｂへ入力されて、挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が生成される。
【０００８】
原子炉モード信号Ｍは原子炉モードＳＷ位置により、燃料交換モードはｍ１＝１、起動モード時はｍ２＝１、運転モード時はｍ３＝１となる信号である。また、制御棒アドレス信号ａ１と挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が駆動指令出力部８ｃから駆動指令信号Ａ（ａ１，ａ２，ａ３）として現場駆動部９へ出力される。
【０００９】
ここで、駆動指令信号Ａを（ａ１１，１，０）とすると、現場駆動部９内の選択制御棒アドレスａ１１に対応した基板９ａｉから挿入指令信号ａ２が１、すなわち、挿入方向に制御棒２を制御するように、４弁ある方向制御弁の内４ｂ，４ｃを励磁して開操作し、ＣＲＤ水圧駆動機構３を押し上げる方向、すなわち、制御棒２を挿入する側に駆動する。
【００１０】
一方、ＣＲＤ水圧駆動機構３の位置に応じて、図１３に示すように位置検出器１０内に一定間隔に設置された接点Ｓ００，Ｓ０１・・・のうちの１つが動作することによって制御棒２の位置が検出できるように接点信号Ｂが出力される。
【００１１】
図１４に示すように位置検出器１０内の複数の接点からの接点信号Ｂ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）は、水平軸（Ｈ軸）５ビット、垂直軸（Ｖ軸）６ビット計１１ビットのマトリクスで構成されている。これら接点信号Ｂは、１１芯のケーブルで入力され、１つの接点が動作すると、１１芯のケーブルの内でＨ軸とＶ軸が各１ビットがＯＮし、制御棒操作監視装置１００の位置監視側の各制御機器により位置が表示される。
【００１２】
すなわち、各位置検出器１０からの接点信号Ｂが、現場位置検出部１１内の各制御棒２に対応する各位置検出基板１１ａｉに入力され、伝送部１１ｂを経由して中操の位置監視コントローラ１２の伝送部１２ａへ送信され、信号変換部１２ｂにて操作員またはプロセス計算機等が判断できる制御棒位置情報ｎに変換されて、原子炉制御盤５上の表示装置およびプロセス計算機等の他装置へ出力される。
【００１３】
また、位置検出基板１１ａｉに入力された接点信号Ｂから位置検出器１０の制御棒駆動時間測定として、図１３に示すように、位置検出接点と位置検出接点の間に設置される駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・・・・Ｓ４７があるが、これらの接点をＯＲ配線として、どれか１つが動作したとき、Ｖ１とＨ２のビットがＯＮしたことを検出し、このビットのＯＮ／ＯＦＦ状態を駆動時間測定信号Ｄとして制御棒駆動時間測定装置１１０へ駆動時間測定の信号として出力する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の制御棒位置監視装置は、次のように通常運転時及び保守時に運転員が手動で操作を行っているため、運転員や保守員の負担が大きい等、操作性、保守性の面で解決すべき課題がある。
【００１５】
第１に、原子力発電プラントは通常運転中は、出力一定で運転されるため、原子炉内の出力を調整する制御棒の原子炉内の位置は一定となっている。このため、制御棒の駆動機構の健全性を確認するため、ノッチサーベイランス試験と称する制御棒の１ノッチの挿入／引抜の操作を通常運転中に定期的に実施する必要がある。
【００１６】
本制御棒位置監視装置１００は、制御棒を１本しか選択できないインターロックとなっており、約２００本の制御棒のノッチサーベイランス試験を順次１本ずつ実施すると、各制御棒の選択、選択した制御棒の１ノッチ挿入操作及び引抜操作という、同じ操作を約２００回繰り返し実施する必要がある。この間、制御棒の選択、１ノッチの挿入操作及び引抜操作は運転員が継続して操作するため、運転員の操作負担が過大である。また、ノッチサーベイランス試験の済んだ制御棒の試験完了の履歴は、紙にマーキングして試験履歴を残し、約２００本の制御棒に対して、漏れなく試験ができるよう実施していたため、これもまた、運転員の負担となっている。
【００１７】
第２に、原子力発電プラントは約１年の通常運転を継続すると、発電設備の点検及び燃料交換のため、プラントを停止し定期点検（以下定検と称す）を実施する。この定検中、制御棒の駆動機構の点検作業と燃料交換作業２つの異なる作業を実施するが、本制御棒位置監視装置１００のプラント停止中に約２００本の制御棒の内１本のみ制御棒を引抜できるインターロックとなっている。ところがそれぞれの作業が制御棒を原子炉より引抜いて実施する作業であり、この２つの作業は期間を分け別々に実施する必要があった。定検の期間は限られており、各作業の時間を短縮するために交代制で作業を行う等、保守員に対しての負担が大となっていた。
【００１８】
第３に、定検中の発電設備の点検の１つとして、制御棒の駆動時間の測定を目的として使用される制御棒駆動時間測定装置１１０があるが、本装置は原子力発電プラントで常時使用される制御棒位置監視装置の位置監視側の制御機器と別装置であり、設備点検のための要領書作成等の準備や装置試験、試験データの整理もそれぞれ実施していたため、多大の時間を要している。また、制御棒駆動時間測定装置１１０は、定検中に実施される制御棒の駆動時間調整時の測定器として使用されるため本装置の設備点検は、制御棒の駆動を行う制御棒駆動機構を制御する制御棒位置監視装置の設備点検前に実施する必要がある。このため、上記作業を短時間で実施しなければならないため保守員に対しての負担が大となっていた。点検項目の削減や従来の手作業部分の機械化等のニーズが高まっている。
【００１９】
第４に、前述の制御棒の駆動時間の測定は位置検出器内に一定間隔で設置されるＳ０１、Ｓ０３・・・・・・Ｓ４７迄の２４個の制御棒駆動時間測定接点から算出する。すなわち、制御棒の駆動に伴い、パルス状に変化する接点信号を制御棒位置監視装置１００の位置検出側の位置検出基板に入力し、駆動時間測定の接点のみを抽出し制御棒駆動時間測定信号として、制御棒駆動時間測定装置１１０に出力する。制御棒駆動時間測定装置１１０は駆動時間測定の接点信号を入力し、本信号の変化時間を制御棒駆動時間とし測定する測定器である。測定器の場合、測定器の持つ基準が正常でないと、測定結果が有効でないため、通常、定期的に較正を行っている。この較正方法は、可搬式の制御棒駆動時間測定基準信号発生器を準備し、位置検出基板に接続されるケーブルを外し、基準信号発生器からのケーブルに順次つなぎかえて、駆動時間測定の接点信号を位置検出基板へ入力し、基準信号の測定結果を確認することで制御棒駆動時間測定装置１１０の較正を行っていた。入力ケーブルのつなぎ替え作業のための所要時間は制御棒１本当たり１０分程度必要とし、約２００本の制御棒では３０時間以上も要していた。これらの一連の作業を手作業で行っていたため、保守員に多大な負担がかかっていた。
【００２０】
第５に、前述の制御棒の駆動時間の測定において、駆動時間測定接点の動作から発生するパルスのＯＮ／ＯＦＦが規定回数以上の場合、制御棒の駆動時間の測定は正常にできないため測定異常と判断し、駆動時間の測定を再度実施及び再度の測定も異常の場合は駆動時間接点を電磁オシロ等の波形測定器に出力し、どの駆動時間測定接点が故障か判断していたため、故障箇所の特定、復旧から駆動時間の再測定までの作業は保守員に多大な負担がかかっていた。
【００２１】
第６に、制御棒位置監視側の制御機器においては、制御棒位置検出器からの接点信号を位置監視コントローラの信号変換回路で運転員またはプロセス計算機等が判断できる制御棒位置情報に変換している。制御棒位置検出用の接点に接触不良が発生した場合、接点信号のビットは全てＯＦＦとなり、制御棒位置の変換が正常にできないため制御棒位置が不明となる。制御棒位置が不明になった場合、炉心内の状態が正常に監視できなくなり、長時間監視が不能となるとプラント運転を継続できないため、原子力発電プラントの通常運転中の制御棒位置となる全引抜位置の検出用接点は位置検出器内の同一位置に２つ設置し多重化を行っている。このため、全引抜位置検出用の接点の内、一方が接触不良等により動作しない場合でも、接点信号が全引抜位置であるという確認は可能である。しかし、故障原因の特定という観点からは２つの接点の内１つに接触不良が発生したのか、位置検出基板に不適合があるのか現状では制御棒位置信号入力ケーブルをリフトし、接点間ラインのインピーダンスを測定したり基板を入れ替えたりして故障箇所を特定しており保守員の負担が大であった。
【００２２】
第７に、本制御棒位置監視装置１００は前述のように、特に、現場の駆動部及び位置検出部の基板が多いため、故障発生時に早期に復旧するためには、故障要因と故障発生箇所とを特定する必要がある。しかしながら、現状は本装置の設備機器が多い反面、故障情報を運転員に詳細に告知する表示スペースが制約されているため、故障情報を全て故障表示パネルに出力できなかった。また、故障発生時に故障箇所を特定するためには、装置を熟知した技術者が連絡を受けてから、故障表示内容や操作状況等から必要な調査項目を指示し、その調査結果から故障要因を推定しており、故障発生から故障要因の推定迄に時間を要していた。また、故障要因の推定をするための情報が、故障発生からの時間経過により、運転員の記憶が薄れて故障表示内容、操作状況が正確に把握できないケースがあった。また、プラント運転中に発生した故障の場合、制御棒位置監視装置１００の運転を継続させながら、故障情報は採取する必要があるため、装置を停止しないと採取できない故障情報は、システム運転の継続を優先するため、採取できないというケースもあつた。
【００２３】
以上に述べたように、近年、原子力発電プラントの運転中の運転員への操作負担低減を要求されているが、現状は約２００本の制御棒の挿入／引抜操作や制御棒の駆動時間の測定作業を運転員が実施しており、この操作負担を低減させる必要がある。
【００２５】
そこで、本発明は、本制御装置に要求されている信頼性を維持しつつ、近年の要求である、運転員の操作負担低減や故障発生時の保守時間短縮を可能とする運転員／保守員の負担を軽減させた制御棒位置監視装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える切替部と、前記切替部の出力信号と前記挿入／引抜スイッチ信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたものである。
【００２７】
また、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているとき、自動挿入／引抜指令信号を生成するノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える第１の切替部と、前記制御盤からの挿入／引抜スイッチ信号を出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記ノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部からの自動挿入／引抜指令信号を出力するように切り替える第２の切替部と、前記第１の切替部の出力信号と前記第２の切替部の出力信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたものである。
【００２８】
また、前記制御棒操作コントローラは、前記試験完了制御棒記憶部へ記憶された内容を試験の中断信号により保存する一方、試験の再開信号により保存された内容を前記制御棒自動選択部へ出力する保存部を設けて、ノッチサーベイランス試験の完了した制御棒の次の制御棒を選択するものである。
【００２９】
また、前記制御棒操作コントローラは、ノッチサーベイランス試験を除外する制御棒を特定する試験除外制御棒データを予め設定する設定部を設けて、前記試験除外制御棒データを前記制御棒自動選択部へ通知するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００３８】
図１において、制御棒操作コントローラ８内には、制御棒自動選択部８ｄ、試験完了制御棒記憶部８ｆを設けて、通常制御棒選択部８ａと制御棒自動選択部８ｄとの出力を切替スイッチＳＷ２により切替えるように構成したものである。
【００３９】
ここで、切替スイッチＳＷ２は、制御棒操作コントローラ８の外部に設置された制御棒選択切替スイッチＳＷ１の入力がＯＮのとき、切替スイッチＳＷ２が制御棒自動選択部８ｄの出力である自動制御棒選択信号ａ１１１を選択する。自動制御棒選択信号ａ１１１は、駆動する制御棒のアドレスを示すものである。試験完了制御棒記憶部８ｆは、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレス情報に基づいて、試験完了した制御棒を記憶するものである。
【００４０】
次に、本発明の第１実施の形態の作用について説明する。
【００４１】
先ず、プラント運転中にノッチサーベイランス試験のための制御棒操作を実施するケースについて説明する。
【００４２】
ノッチサーベイランスを実施する場合、運転員が原子炉制御盤５上に設置した制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＮすると、制御棒選択切替信号Ｓが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、制御棒選択切替信号Ｓが入力すると、切替スイッチＳＷ２の接点を通常制御棒選択部８ａの出力側から制御棒自動選択部８ｄの出力側へ切替える。制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＮされた後に、原子炉制御盤５上に設置した、試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとすると、次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、次制御棒選択信号ｒを制御棒自動選択部８ｄへ入力して、制御棒アドレスを示す自動制御棒選択信号ａ１１１が生成される。
【００４３】
ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１は、制御棒自動選択部８ｄ内に、予め設定されている約２００本の制御棒の選択順を示すデータベースの内容を参照し、挿入／引抜する制御棒のアドレスを指定する信号である。
【００４４】
制御棒自動選択部８ｄで生成された自動制御棒選択信号ａ１１１は、切替スイッチＳＷ２に入力される。切替スイッチＳＷ２は、このとき制御棒選択切替信号ＳがＯＮで入力されているため、切替スイッチＳＷ２が自動制御棒選択信号ａ１１１の出力側を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒アドレスとして出力する。
【００４５】
挿入／引抜インターロック部８ｂ内では、自動制御棒選択信号ａ１１１と制御棒挿入／引抜スイッチ信号ｐとから制御棒の駆動指令信号Ａを生成し、制御棒操作コントローラ８からの駆動指令信号Ａとして、現場駆動部９へ出力する。
【００４６】
現場駆動部９内では、駆動指令信号Ａ、すなわち、（ａ１１、ａ２、ａ３）の制御棒アドレスａ１１の制御棒に対する駆動基板９ａ１・・・・・・９ａｉから制御棒に対応する方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を挿入／引抜駆動する。
【００４７】
また、制御棒引抜駆動が終了した時点で既に生成された上記自動制御棒選択信号ａ１１１の制御棒アドレスは、試験完了制御棒記憶部８ｆに入力され試験完了の履歴として記録される。その後、運転員が再度の試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとして次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８で入力すると、次の挿入／引抜の駆動する制御棒を上記と同様に選択し、選択した制御棒に対し挿入／引抜駆動までの一連の操作が繰り返される。
【００４８】
次に、プラント運転中の通常の制御棒操作において、制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＦＦ状態として実施するケースについて説明する。
【００４９】
運転員が原子炉制御盤５の制御棒選択スイッチＳＷ６により、任意の制御棒を選択して挿入または引抜駆動を行う場合、前述のように制御棒操作コントローラ８内では制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦで入力される。このため切替スイッチＳＷ２は通常制御棒選択部８ａの出力側を選択している。これにより、通常制御棒選択部８ａからの信号と通常の挿入／引抜スイッチＳＷ７からの信号を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂに出力する。従って、現場駆動部９では、選択制御棒アドレスａ１１に対応する駆動基板９ａ１から対応する制御棒１本の方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を駆動する。
【００５０】
このように本発明の第１実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験時、制御棒の選択、試験履歴が自動で実施できるので、運転員の操作負担を大幅に低減することができる。また、制御棒選択スイッチＳＷ１がＯＦＦ時は運転員が任意に選択した制御棒の挿入／引抜駆動を実施することができる。
【００５１】
図２は、本発明の第２実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。
【００５２】
図２において、制御棒操作コントローラ８内には、制御棒自動選択部８ｄ、サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅ及び試験完了制御棒記憶部８ｆを設けて通常の通常制御棒選択部８ａと制御棒自動選択部８ｄの出力を切替スイッチＳＷ２により切替える一方、サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅと通常の挿入／引抜スイッチから作成される挿入／引抜スイッチ信号ｐとを切替スイッチＳＷ３により切り替えるように構成したものである。
【００５３】
ここで、切替スイッチＳＷ２及び切替スイッチＳＷ３は、制御棒操作コントローラの外部に設置された制御棒選択方法切替スイッチＳＷ１の入力がＯＮのとき、切替スイッチＳＷ２が制御棒自動選択部８ｄの出力である自動制御棒選択信号ａ１１１を選択する一方、切替スイッチＳＷ３がサーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅの出力である自動挿入／引抜指令信号ｐ１を選択するように構成している。ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１は、制御棒のアドレスを示すものである。試験完了制御棒記憶部８ｆは、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレス情報に基づいて、試験完了した制御棒を記憶するものである。
【００５４】
次に、本発明の第２実施の形態の作用について説明する。
【００５５】
先ず、プラント運転中にノッチサーベイランス試験のための制御棒操作を実施するケースについて説明する。
【００５６】
ノッチサーベイランスを実施する場合、運転員が原子炉制御盤５上に設置した制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＮとすると、制御棒選択切替信号Ｓが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、制御棒選択切替信号Ｓが入力すると切替スイッチＳＷ２及び切替スイッチＳＷ３が制御棒自動選択部８ｄ及びサーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅの出力側を選択するようになっている。制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＮされた後に、原子炉制御盤５上に設置した試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとすると、次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、次制御棒選択信号ｒを制御棒自動選択部８ｄへ入力して、制御棒のアドレスを示す自動制御棒選択信号ａ１１１を生成する。
【００５７】
ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレスは制御棒自動選択部８ｄ内に、予め設定されている約２００本の制御棒の選択順を示すデータベースの内容を参照し、挿入／引抜する制御棒のアドレスを指定する信号である。また、次制御棒試験信号ｒがサーベイランス時自動挿入／引抜自動発生部８ｅへも同時に入力して、自動挿入／引抜指令を生成する。
【００５８】
サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅで生成された自動挿入／引抜指令信号ｐ１は、切替スイッチＳＷ３に入力される。切替スイッチＳＷ３は、このとき制御棒選択切替信号ｓがＯＮで入力されている。これにより、切替スイッチＳＷ２が自動制御棒選択信号ａ１１１側を選択して挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒アドレスとして出力し、切替スイッチＳＷ３が同じく自動挿入／引抜指令信号ｐ１側を選択して挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒の駆動指令生成用として出力する。
【００５９】
挿入／引抜インターロック部８ｂ内では、自動制御棒選択信号ａ１１１と自動挿入／引抜指令信号ｐ１とから制御棒の駆動指令信号Ａを生成し、制御棒操作コントローラ８からの駆動指令信号Ａとして、現場駆動部９へ出力する。
【００６０】
現場駆動部９内では、駆動指令信号Ａ、すなわち、（ａ１１、ａ２、ａ３）の制御棒アドレスａ１１の制御棒に対する駆動基板９ａ１・・・・・・９ａｉから制御棒に対応する方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を挿入／引抜駆動する。
【００６１】
また、引抜駆動が終了した時点で既に生成された自動制御棒選択信号ａ１１１が試験完了制御棒記憶部８ｆに入力され試験完了の履歴として記録される。その後、運転員からの再度の試験開始スイッチＳＷ４がＯＮとして制御棒操作コントローラ８へ入力すると、次の挿入／引抜駆動する制御棒を上記と同様に選択し、選択した制御棒に対し挿入／引抜駆動までの一連の操作が繰り返される。
【００６２】
次に、プラント運転中の通常の制御棒操作について、制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態として実施するケースについて説明する。
【００６３】
運転員が原子炉制御盤５の制御棒選択スイッチＳＷ６により、任意の制御棒を選択して挿入または引抜駆動を行う場合、前述のように制御棒操作コントローラ８内では制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦで入力されている。このため、切替スイッチＳＷ２は通常の制御棒選択部８ａからの信号と通常の挿入／引抜スイッチＳＷ７からの信号を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂに出力する。従って、現場駆動部９では、選択制御棒アドレスａ１１に対応する駆動基板９ａ１から対応する制御棒１本の方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を駆動する。
【００６４】
このように本発明の第２実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス時、制御棒の選択、挿入／引抜駆動及び試験履歴が自動で実施できるので、運転員の操作負担を大幅に低減することができる。また、制御棒選択スイッチＳＷがＯＦＦ時は運転員が任意に選択した制御棒の挿入／引抜駆動を実施することができる。
【００６５】
図３は、本発明の第３実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、ノッチサーベイランス試験を自動で行う第１、２実施の図１と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００６６】
図３は、図２において、制御棒操作コントローラ８内に保存部８ｇを追設して、中断／再開スイッチＳＷ４′の入力により、試験完了制御棒記憶部８ｆの内容を保存部８ｇに保存する一方、再度の中断／再開スイッチＳＷ４′の入力により、保存部８ｇの内容を制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力するように構成したものである。
【００６７】
ここで、保存部８ｇは、ノッチサーベイランス時に１回目の中断／再開スイッチＳＷ４′入力がＯＮのとき、試験完了制御棒記憶部８ｆの内容を保存部８ｇに保存すると共に、２回目の中断／再開スイッチＳＷ４′入力がＯＮのとき、保存部８ｇの内容を制御棒自動選択部８ｄのデータベースへ出力し、試験中断前のデータベースの状態に戻るように構成する。
【００６８】
次に本発明の第３実施の形態の作用について説明する。
【００６９】
ノッチサーベイランス試験中に試験を中断するために、中断／再開スイッチＳＷ４′をＯＮ操作すると、中断／再開信号ｒ′が制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、中断／再開信号ｒ′の入力により、試験完了制御棒記憶部８ｆで記憶している試験完了制御棒ａ１１１′が保存部８ｇに保存される。
【００７０】
次に、試験を再開するために２回目の中断／再開スイッチＳＷ４′をＯＮ操作すると、前述のように制御棒操作コントローラ８内に入力され、保存部８ｇに保存されている試験完了制御棒ａ１１１′が制御棒自動選択部８ｄのデータベースに入力される。制御棒自動選択部８ｄに入力された試験完了制御棒ａ１１１′により、制御棒を自動選択するためのデータベースが試験中断前の状態となり、中断した制御棒の次の制御棒からノツチサーベイランス試験が再開できる。
【００７１】
このように本発明の第３実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験が中断及び中断後、試験完了した次の順番の制御棒よりノッチサーベイランス試験が実施できるので、ノッチサーベイラス試験を最初の制御棒から重複して試験することがなく、運転員の操作負担を低減することができる。
【００７２】
図４は、本発明の第４実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、ノッチサーベイランス試験を自動で行う第１、２実施の形態を示す図１及び図２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００７３】
図４は、図２において、制御棒操作コントローラ８内に設定部８ｈを追設して、設定部８ｈからの試験除外制御棒データｒ′′を制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力するように構成したものである。
【００７４】
ここで、設定部８ｈは試験除外制御棒データｒ′′を出力し対象の制御棒を制御棒自動選択部８ｄのデータベースから除外できるようにする。
【００７５】
次に、本発明の第４実施の形態の作用について説明する。
【００７６】
ノッチサーベイランス試験において、挿入／引抜駆動を実施の必要がなく、かつ、駆動できる全ての制御棒を自動でノッチサーベイランス試験を実施する場合、試験前に設定部８ｈに対して試験除外する制御棒を設定する。
【００７７】
これにより、試験除外する制御棒データｒ′′が制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力される。制御棒自動選択部８ｄは、試験除外制御棒データｒ′′で指定される制御棒をデータベースより除外する。
【００７８】
このように本発明の第４実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験を実施したくない制御棒を予め設定し、試験除外したい制御棒を自動的に試験除外できるため、運転員の操作負担を低減することができる。
【００７９】
図５は、本発明の第５実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す、図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００８０】
図５において、位置監視コントローラ１２内に、模擬位置部１２ｃと低値選択部１２ｄを設けて、信号変換部１２ｂと模擬位置部１２ｃの出力を低値選択部１２ｄにより模擬位置部１２ｃで生成された模擬位置情報ｎ１１を制御棒位置情報ｎとして代用できるように構成したものである。
【００８１】
ここで、模擬位置部１２ｃは、予め制御棒位置の最大値（全引抜位置）を設定し、外部からの代用値要求信号ｔがＯＮの時、その制御棒の位置を最小値（全挿入位置）に設定する模擬位置情報ｎ１１を出力するように構成する。また、低値選択部１２ｄは、位置変換部１２ｂと模擬位置部１２ｃから出力される制御棒位置情報ｎ′と模擬位置情報ｎ１１とを比較し、その低値側の信号を制御棒位置情報ｎとして選択するように構成する。
【００８２】
次に、本発明の第５実施の形態の作用について説明する。
【００８３】
まず、低値選択部１２ｄは高値、中間値等使用目的により適宜最適なものを採用するが、本実施の形態では、低値選択部を例にとり説明する。
【００８４】
先ず、プラント停止中、制御棒の駆動機構の点検作業や燃料交換のために、１本以上の引抜不可の制御棒インタロック条件下で、制御棒の引抜を２本以上実施したいケースについて説明する。
【００８５】
プラント停止中、制御棒駆動機構の点検作業や燃料交換のために、制御棒２を１本引抜いた状態から、他の制御棒の引抜を行うために、先に引抜いた引抜済の制御棒２Ａに対して代用値要求信号ｔをＯＮ操作する。これにより、模擬位置部１２ｃ内の先に引抜いた引抜済制御棒２Ａの位置には最小値（Ｌ全挿入）が設定され模擬位置情報ｎ１１として低値選択部１２ｄへ入力される。一方、先に引抜いた引抜済制御棒２Ａの制御棒位置を示す実際の接点信号Ｂは位置変換部１２ｂに入力され、制御棒位置情報ｎ′に変換され、低値選択部１２ｄに入力される。
【００８６】
ここで、低値選択部１２ｄにより模擬位置情報ｎ１１と制御棒位置情報ｎ′とが比較され低値側である模擬位置情報ｎ１１を制御棒位置情報ｎとして出力される。これにより、引抜済制御棒２Ａの実際の制御棒２Ａの位置は全引抜であるが、見掛け上全挿入位置として位置監視コントローラ１２及び制御棒操作コントローラ８により認識される。この結果、プラント停止中の１本以上の引抜不可の制御棒引抜インターロック条件が成立する。従って、２本目の制御棒２Ｂの引抜操作が実施できる。
【００８７】
次に、通常時、代用値要求信号ｔがＯＦＦ状態のケースについて説明する。
【００８８】
通常、模擬位置部１２ｃでは、代用値要求信号ｔがＯＦＦ時には制御棒位置に最大値（Ｈ全引抜）が設定され、模擬位置情報ｎ１１として低値選択部１２ｄへ入力される。一方、実際の制御棒位置は前ケースと同様に、低値選択部１２ｄへ入力される。低値選択部１２ｄでは模擬位置情報ｎ１１と制御棒位置情報ｎ′とが比較される。このとき、模擬位置情報ｎ１１は最大値（Ｈ全引抜）であるため、低値側の制御棒位置情報ｎ′が制御棒位置情報ｎとして出力され、挿入ができる。
【００８９】
このように本発明の第５実施の形態によれば、プラント停止中の制御棒の駆動機構の分解及び燃料交換のための制御棒引抜操作が、実際に１度引抜いた制御棒を分解、燃料交換を完了させた後、再挿入し全挿入状態に戻さなくても、制御棒全挿入位置を模擬的なスイッチＳＷにて簡単に設定できるので、運転員の操作負担を低減することができる。また、プラント停止中の制御棒引抜インターロック条件が模擬制御棒位置情報より成立するため、次の制御棒の分解、燃料交換のための引抜操作ができるため、制御棒駆動機構の分解、燃料交換時の作業期間を大幅に短縮することができる。
【００９０】
図６は、本発明の第６実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００９１】
図６において、現場位置検出部１１内の各位置検出基板１１ａｉ内に駆動時間測定接点の変化時間を記憶する記憶部１１ａｉ１と位置監視コントローラ１２内に制御棒駆動時間算出部１２ｅ及び制御棒位置監視装置１００内に駆動時間測定結果出力スイッチＳＷ１０を設け、制御棒の駆動に伴いパルス状に変化する駆動時間測定の接点の変化時間を記憶し、記憶した変化時間から制御棒駆動時間を算出するように構成したものである。
【００９２】
ここで、記憶部１１ａｉ１は、制御棒２の位置検出器１０からの接点信号Ｂより制御棒の位置検出用の接点と駆動時間測定の接点の２種類の内で、駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・のみが記憶部１１ａｉ１へ入力される。記憶部１１ａｉ１は、入力した接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・のＯＦＦからＯＮへの変化及びＯＮからＯＦＦへの変化を検出する検出部１１ａａと、変化中ＯＮとなる接点１１ａｓを介して基準時間パルス１１ａｒより取出してメモリ１１ａｍへ記憶するように構成している。
【００９３】
次に、本発明の第６実施の形態の作用について説明する。
【００９４】
プラント停止中、制御棒の駆動時間の健全性を確認するために、制御棒を駆動させ、駆動時間を測定する場合について説明する。
【００９５】
まず、制御棒の駆動時間を測定するため、原子炉制御盤５上の制御棒選択スイッチＳＷ６及び挿入／引抜スイッチＳＷ７を連続的に操作して、駆動時間を測定したい制御棒２を駆動操作する。これにより、駆動操作中の制御棒が連続的に駆動され、位置検出器１０内に設置される駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が駆動と同期し、パルス状の信号として現場位置検出部１１へ入力される。
【００９６】
これに伴い駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が位置検出基板１１ａｉの記憶部１１ａｉ１へ入力される。
【００９７】
記憶部１１ａｉ１は、図６に示すように、パルス状に変化する駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・の変化（ＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ）が検出部１１ａａにより検出され、検出された時間、接点１１ａｓが閉となって基準時間パルス１１ａｒが取出されメモリ１１ａｍへ記憶される。
【００９８】
次に、記憶されたメモリ１１ａｍの内容が制御棒駆動時間算出用信号ｄとして、位置監視コントローラ１２に出力される位置監視コントローラ１２は、制御棒駆動時間算出用信号ｄを制御棒駆動時間算出部１２ｅに入力し、ここで制御棒駆動時間算出用信号ｄから制御棒の駆動時間を算出する。制御棒位置監視コントローラ１２の外部にある駆動時間測定結果出力スイッチＳＷ１０がＯＮされると、接点１２ｅ１が閉じると、制御棒の駆動時間データが算出結果として印字装置１２０へ帳票出力される。
【００９９】
このように本発明の第６実施の形態によれば、外に別の制御棒駆動時間測定装置を設けなくても、制御棒の駆動時間の測定ができ点検設備の減少により、保守員の負担を低減することができる。また、外部の制御棒位置監視装置の点検中にも、制御棒の駆動時間を調整することができ、作業時間を短縮することができる。
【０１００】
図７は、本発明の第７実施の形態を示す制御棒駆動時間測定機能をもつ制御棒位置監視装置の構成図であって、制御棒駆動時間測定機能を持つ第６実施の形態の図６と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１０１】
図７において、位置監視コントローラ１２内に、基準信号発生部１２ｆを設け、位置検出基板１１ａｉ内に駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・・・の入力を切替える切替スイッチＳＷ２０とを設けて、位置検出器１０から出力される接点信号Ｂから抽出した駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・と基準信号発生部１２ｆから出力される基準信号ｕとを切替スイッチＳＷ２０により切替えるように構成したものである。
【０１０２】
ここで、切替スイッチＳＷ２０は、位置監視コントローラ１２の外部に設置された較正許可スイッチＳＷ１１の入力がＯＮのとき、基準信号発生部１２ｆの出力である基準信号ｕが選択されるように構成されている。基準信号発生部１２ｆは出力される基準信号ｕとして駆動時間測定接点Ｓ００、Ｓ０１、Ｓ０３・・・の動作を模擬した信号出力し、この基準信号の変化は一定間隔でパルス状に変化するように構成されている。
【０１０３】
次に、本発明の第７実施の形態の作用について説明する。
【０１０４】
先ず、プラント停止中に制御棒駆動時間の較正を実施するケースについて説明する。
【０１０５】
初めに、較正許可スイッチＳＷ１１がＯＮとする操作がされる。これにより、切替スイッチＳＷ２０が測定側２０ａから較正側２０ｂへ切替えられる。この結果、記憶部１１ａｉ１へ基準信号ｕが入力される。基準信号ｕが記憶部１１ａｉ１に入力されると、記憶部１１ａｉ１では入力した基準信号ｕの変化（ＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ）が検出され、検出した時の時間が制御棒駆動時間算出用信号ｄとして位置監視コントローラ１２へ出力される。
【０１０６】
一方、プラント停止中、実際の制御棒の駆動時間の測定を実施するとき、較正許可スイッチＳＷ１１をＯＦＦ操作する。これにより、切替スイッチＳＷ２０が測定側２０ａへ切替えられ記憶部１１ａへ通常の駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３が選択され、駆動時間測定の接点が記憶部１１ａｉ１に入力される。
【０１０７】
このように本発明の第７実施の形態によれば、駆動時間測定の接点動作の模擬信号をコネクタのつなぎ替えなしで、各制御棒位置検出手段へ入力し、制御棒駆動時間の測定の健全性を確認できるようにしたので、較正のための保守員の負担及び作業時間を短縮することができる。また、通常の制御棒駆動時間の測定も較正許可スイッチＳＷの操作により実施できる。
【０１０８】
図８は、本発明の第８実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、制御棒駆動時間測定機能を持つ第６実施の図６と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１０９】
図８において、記憶部１１ａｉ１内に位置検出接点Ｓ００、Ｓ０２・・・の変化時間を記憶するメモリ１１ａｍ′と位置監視コントローラ１２内に基準信号発生部１２ｆと診断結果出力スイッチＳＷ１０′とを設け、制御棒の駆動に伴い変化する位置検出用の接点のＳ０１、Ｓ０３・・・と対応するもう一つの接点Ｓ００、Ｓ０２・・・との変化時間を各記憶、各記憶した変化時間から制御棒駆動時間測定の診断を実施できるように構成したものである。
【０１１０】
ここで、メモリ１１ａｍ′は、制御棒２の位置検出器１０からの接点信号Ｂより制御棒の位置検出用の接点Ｓ００、Ｓ０２・・・の変化時間を第６実施の形態と同一手段でメモリ１１ａｍ′に入力する。メモリ１１ａｍ′は記憶した変化時間は制御棒駆動時間解析用信号ｄ’として位置監視コントローラ１２へ出力するように構成したものである。また、診断部１２ｆの結果は診断結果出力スイッチＳＷ１０′の入力をＯＮすると帳票出力するように構成したものである。
【０１１１】
次に、本発明の第８実施の形態の作用としてプラント停止中、制御棒の駆動時間の健全性を確認するために、制御棒を駆動させ、駆動時間を測定し、測定異常が発生した場合について説明する。
【０１１２】
まず、制御棒の駆動時間を測定するため、第６実施と同様に、駆動時間を測定したい制御棒２を駆動操作する。駆動操作中の制御棒は連続的に駆動するため、位置検出器１０内に設置される駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が駆動と同期しパルス状の信号となる。このパルス状の信号が正常時は既定回数のＯＮ／ＯＦＦとなり、正常に駆動時間の測定が実施できる。
【０１１３】
ところが、図９の上段の駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・についてのパルス状の信号が図９の図示Ａ部に示すように変化する場合がある。この場合、パルス状の信号の変化は既定回数以上となり、駆動時間の算出ができない。この時、位置検出接点の変化は、図９の下段のＢ部の状態で記憶されている。このような結果が診断結果出力スイッチＳＷ１０′をＯＮすることにより診断部１２ｆから帳票出力される。従って、図９のＡ，Ｂ部を比較することにより、何処の駆動時間測定接点が故障し、パルスのＯＮ／ＯＦＦ回数が増えたかを判断することができる。
【０１１４】
このように本発明の第８実施の形態によれば、制御棒の駆動時間の測定が、異常の場合、故障箇所の特定が迅速、かつ、容易となり、保守員の負担を低減することができる。
【０１１５】
図１０は、本発明の第９実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１１６】
図１０において、位置監視コントローラ１２内の信号変換部１２ｂでは、制御棒の位置を示す接点信号Ｂの制御棒位置情報ｎへの変換処理において、接点信号Ｂの故障判定を行い、基準となるデータベース１２ｂ１の条件に全引抜位置検出用の接点信号Ｂの２ビット以下ＯＮを故障とする条件であるデータベース１２ｂ１′を設けたものである。
【０１１７】
ここで、データベース１２ｂ１は次のように設定されている。
【０１１８】
接点信号Ｂは、図１４の従来構成例のように、１１ビットから構成されており、位置検出器１０内の接点が動作すると、この接点信号Ｂの１１ビット上でＯＮする箇所は、動作する各接点に対してそれぞれのパターンを持っている。このため、図１０のデータベース１２ｂ１には、この１１ビット上の正常時と特定の異常時のＯＮ／ＯＦＦパターンを設定する一方、入力される接点信号Ｂとを故障判定手段１２ｂ２により比較し、正常なパターンと一致すれば接点信号Ｂを正常と判断し、パターン不一致であれば接点信号Ｂを故障と判断するようにしている。
【０１１９】
次に、本発明の第９実施の形態の作用について、制御棒位置が全引抜位置にあり、この状態から全引抜位置検出用の接点Ｓ全引抜、接点Ｓ４８の１つが接触不良を起こした場合について説明する。
【０１２０】
かかる場合、接点に接触不良を起こすと、接点信号Ｂの１１ビット上ＯＮする箇所は２つとなり、位置変換部１２ｂに出力される。例えば、図示するデータベース１２ｂ１′の最上段は、接点Ｓ４８の異常のビット列を示し、２段目は、全引抜の異常を示している。位置変換部１２ｂでは、接点信号Ｂの１１ビットのＯＮ／ＯＦＦパターンとデータベース１２ｂ１とが比較し、全引抜位置で２ビットのみＯＮの場合はパターン不一致と検出される。不一致が検出されると入力した接点信号Ｂの１１ビットのＯＮ／ＯＦＦパターンをそのままビット列で表示器１４へ出力する。なお、１２ｂ３は制御棒位置情報へ変換する信号変換手段を示している。
【０１２１】
このように本発明の第９実施の形態によれば、制御棒が全引抜位置で２つの接点の内１つに接触不良が発生した場合に接点信号の故障が確認できるため、故障箇所の特定が容易となり保守員の負担が低減できる。また、制御棒位置情報は２つの接点の内片方の接点から変換できるため制御棒の位置が判らなくなることはない。
【０１２２】
図１１は、本発明の第１０実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１２３】
図１１において、制御棒位置監視装置１００内に、制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２からの運転状況や故障情報等の情報Ｅ及びＦを入力する保守コントローラ１７と、保守コントローラ１７からの運転状況／故障情報信号ｖを公衆回線を使った通信回線１６に出力する端末１５と、プラントの外部で通信回線１６に出力されている運転状況／故障情報信号ｖを通信回線１６から入力する端末２０１と、端末２０１により入力した運転状況／故障情報信号ｖを専門技術者にタイムリーに提供するパソコン等の端末装置２００を設置している。
【０１２４】
そして、保守コントローラ１７内には、故障発生時の発生事象に対応し制御棒位置監視装置の状態を自動的に採取する採取項目を設定した情報採取データベース１７ａと情報採取データベース１７ａで指定される情報採取箇所を制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２から入力し通信部１６に出力する情報採取部１７ｂとを設けたものである。
【０１２５】
次に、本発明の第１０実施の形態の作用について説明する。
【０１２６】
制御棒位置監視装置１００の制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２に故障が発生した場合、制御棒操作コントローラ８から情報Ｅ（ｅｉ）が情報採取データベース１７ａへ入力される。情報採取データベース１７ａは情報Ｅ（ｅｉ）を受け取ると、情報Ｅ（ｅｉ）に対応した、情報Ｅ（ｅｉ）が発生時に故障要因を特定するために、情報採取が必要となる項目リストｘを情報採取部１７ｂへ出力する。
【０１２７】
情報採取部１７ｂでは入力された項目リストｘから採取が必要となる運転状況、故障情報を制御棒位置監視装置１００内の各コントローラから抽出し、各コントローラの運転状況／故障情報信号ｖを情報採取部１７ｂへ入力する。情報採取部１７ｂでは入力した運転状況／故障情報信号ｙを端末１５へ出力する。
【０１２８】
端末１５に入力された運転状況／故障情報信号ｙは、公衆の通信回線１６に乗り、プラント外部の端末２０１へ出力する。端末２０１では運転状況／故障情報信号ｖを専門技術者の端末装置２００に出力し、専門技術者は端末装置２００に提供される制御棒位置監視装置１００の故障発生時の運転状況、故障情報を正確に確認することが可能となる。
【０１２９】
このように本発明の第１０実施の形態によれば、装置故障発生時に発生事象に対応した故障要因を特定するための運転状況、故障情報が正確に専門技術者に提供されるため、運転員の負担を低減できる。また、故障情報を正確に把握することによる故障箇所の特定と復旧迄の時間が短縮可能となる。
【０１３０】
なお、本発明の実施の形態では、ＣＲＤ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）水圧駆動機構を用いた例を説明したが、これに限らず改良型制御棒駆動機構（ＦＭＣＲＤ：Ｆｉｎｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）においても本発明を実施することができる。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える切替部と、前記切替部の出力信号と前記挿入／引抜スイッチ信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えので、従来のように制御盤から制御棒アドレスを特定し手動で数百本の制御棒の挿入／引抜を繰返し順次行う過大な作業負担が大幅に削減でき、また、従来のように試験完了した制御棒を紙等に記録する必要もなく漏れなく信頼性のある試験をすることができるという効果を得る。
【０１３２】
また、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているとき、自動挿入／引抜指令信号を生成するノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える第１の切替部と、前記制御盤からの挿入／引抜スイッチ信号を出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記ノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部からの自動挿入／引抜指令信号を出力するように切り替える第２の切替部と、前記第１の切替部の出力信号と前記第２の切替部の出力信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたので、従来のように制御盤から制御棒アドレスを特定し手動で数百本の制御棒の挿入／引抜を繰返し順次行う過大な作業負担が大幅に削減でき、また、従来のように試験完了した制御棒を紙等に記録する必要もなく漏れなく信頼性のある試験をすることができるという効果も得る。
【０１３３】
また、ノッチサーベイランス試験を途中で中断するとき、中断信号により試験完了制御棒記憶部に記憶された試験済の制御棒アドレスを一時的に保存部へ保存し、次に、試験が再開したとき再開信号によって保存部の内容が参照され、中断直前に試験完了した次の制御棒を選択して順次試験ができるので、最初からノッチサーベイランス試験をやり直す必要もなく、試験完了の制御棒を重複して試験するおそれがなく、ノッチサーベイランス試験が効率よくでき、運転員の過大な負担が削減できるという効果も得る。
【０１３４】
また、ノッチサーベイランス試験を除外する制御棒アドレスを設定部に設定し、除外対象の制御棒アドレスについては、自動制御棒選択信号として出力しないので、当初から明らかに判っている制御棒について不必要な制御棒等の試験がされることがなく試験効率を向上させる一方、運転員の手間も削減することができるという効果も得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図３】本発明の第３実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図４】本発明の第４実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図５】本発明の第５実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラの構成図である。
【図６】本発明の第６実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図７】本発明の第７実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図８】本発明の第８実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図９】本発明の第８実施の形態の診断結果を説明する図である。
【図１０】本発明の第９実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラの構成図である。
【図１１】本発明の第１０実施の形態を示す制御棒位置監視装置の保守コントローラの構成図である。
【図１２】従来の制御棒位置監視装置の構成図である。
【図１３】位置検出器を説明する図である。
【図１４】制御棒位置検出器内の接点構成を説明する図である。
【符号の説明】
１ 原子炉
２ 制御棒
３ ＣＲＤ水圧駆動機構
８ 制御棒操作コントローラ
８ａ 通常制御棒選択部
８ｂ 挿入／引抜インターロック部
８ｃ 駆動指令出力部
８ｄ 制御棒自動選択部
８ｅ サーベイランス時挿入／引抜自動発生部
８ｆ 試験完了制御棒記憶部
８ｇ 保存部
８ｈ 設定部
９ 現場駆動部
１０ 位置検出器
１１ 現場位置検出部
１２ 位置監視コントローラ
１２ａ 位置入力部
１２ｂ 信号変換部
１２ｃ 模擬位置部
１２ｄ 低値選択部
１２ｅ 制御棒駆動時間算出部
１２ｆ 基準信号発生部
１７ 保守コントローラ
１７ａ 情報採取データベース
１７ｂ 情報採取部
１００ 制御棒位置監視装置
１１０ 制御棒駆動時間測定装置
１２０ 印字装置
２００ 端末装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおいて、原子炉内の制御棒位置を制御して原子炉出力を調整する機能と、制御棒位置を検出して表示する機能を有する制御棒位置監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉内には多数（約２００本）の制御棒が配置されており、この制御棒を挿入または引抜操作をして原子炉出力を上昇または下降及び出力分布の調整を行っている。また、各制御棒の位置により炉心状態を常時監視して、炉内の健全性を確認しながら運転する。
【０００３】
この種の制御棒操作及び制御棒位置監視を行う従来の制御棒位置監視装置をＢＷＲ（沸騰水型）原子力発電所を例に取り、図１２乃至図１４を参照しながら説明する。
【０００４】
図１２において、原子炉１内には、複数の制御棒２が配置されており、各制御棒２に対応してＣＲＤ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）水圧駆動機構３が配管上に設置されている。ＣＲＤ水圧駆動機構３は、１制御棒当たり４つの方向制御弁４ａ〜４ｄを適宜開閉動作することにより、制御棒２を挿入方向または引抜き方向に操作し、原子炉内の反応度を制御する。かかる方向制御弁４ａ〜４ｄは、制御棒操作監視装置１００の現場駆動部９からの指令信号によって制御される。
【０００５】
制御棒操作監視装置１００は、大別して制御棒操作コントローラ８と現場駆動部９と現場位置検出部１１と位置監視コントローラ１２とからなっている。
【０００６】
ここで、制御棒操作コントローラ８は、原子炉制御盤５に接続すると共に、監視装置１４に接続しており、現場駆動部９は各ＣＲＤ水圧駆動機構３を駆動する各方向制御弁４ａ〜４ｄに接続している。また、現場位置検出部１１は、位置検出器１０に接続し、位置監視コントローラ１２は原子炉制御盤５へ接続している。
【０００７】
具体的に説明すると、原子炉制御盤５上の制御棒選択ＳＷ６および挿入／引抜きＳＷ７から操作員が操作すると、制御棒選択ＳＷ６からの制御棒選択ＳＷ信号Ｑは通常制御棒選択部８ａへ入力されて、選択制御棒アドレスａ１１が算出される。また、制御棒挿入／引抜きＳＷ信号ｐが挿入／引抜きインタロック部８ｂに入力される一方、原子炉１内の反応度を監視する監視装置１４からの引抜き許可信号ｌおよび原子炉制御盤５上の原子炉モードＳＷ１３からの原子炉モード信号Ｍ（ｍ１，ｍ２，ｍ３）が挿入／引抜きインタロック部８ｂへ入力されて、挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が生成される。
【０００８】
原子炉モード信号Ｍは原子炉モードＳＷ位置により、燃料交換モードはｍ１＝１、起動モード時はｍ２＝１、運転モード時はｍ３＝１となる信号である。また、制御棒アドレス信号ａ１と挿入指令信号ａ２または引抜き指令信号ａ３が駆動指令出力部８ｃから駆動指令信号Ａ（ａ１，ａ２，ａ３）として現場駆動部９へ出力される。
【０００９】
ここで、駆動指令信号Ａを（ａ１１，１，０）とすると、現場駆動部９内の選択制御棒アドレスａ１１に対応した基板９ａｉから挿入指令信号ａ２が１、すなわち、挿入方向に制御棒２を制御するように、４弁ある方向制御弁の内４ｂ，４ｃを励磁して開操作し、ＣＲＤ水圧駆動機構３を押し上げる方向、すなわち、制御棒２を挿入する側に駆動する。
【００１０】
一方、ＣＲＤ水圧駆動機構３の位置に応じて、図１３に示すように位置検出器１０内に一定間隔に設置された接点Ｓ００，Ｓ０１・・・のうちの１つが動作することによって制御棒２の位置が検出できるように接点信号Ｂが出力される。
【００１１】
図１４に示すように位置検出器１０内の複数の接点からの接点信号Ｂ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）は、水平軸（Ｈ軸）５ビット、垂直軸（Ｖ軸）６ビット計１１ビットのマトリクスで構成されている。これら接点信号Ｂは、１１芯のケーブルで入力され、１つの接点が動作すると、１１芯のケーブルの内でＨ軸とＶ軸が各１ビットがＯＮし、制御棒操作監視装置１００の位置監視側の各制御機器により位置が表示される。
【００１２】
すなわち、各位置検出器１０からの接点信号Ｂが、現場位置検出部１１内の各制御棒２に対応する各位置検出基板１１ａｉに入力され、伝送部１１ｂを経由して中操の位置監視コントローラ１２の伝送部１２ａへ送信され、信号変換部１２ｂにて操作員またはプロセス計算機等が判断できる制御棒位置情報ｎに変換されて、原子炉制御盤５上の表示装置およびプロセス計算機等の他装置へ出力される。
【００１３】
また、位置検出基板１１ａｉに入力された接点信号Ｂから位置検出器１０の制御棒駆動時間測定として、図１３に示すように、位置検出接点と位置検出接点の間に設置される駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・・・・Ｓ４７があるが、これらの接点をＯＲ配線として、どれか１つが動作したとき、Ｖ１とＨ２のビットがＯＮしたことを検出し、このビットのＯＮ／ＯＦＦ状態を駆動時間測定信号Ｄとして制御棒駆動時間測定装置１１０へ駆動時間測定の信号として出力する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の制御棒位置監視装置は、次のように通常運転時及び保守時に運転員が手動で操作を行っているため、運転員や保守員の負担が大きい等、操作性、保守性の面で解決すべき課題がある。
【００１５】
第１に、原子力発電プラントは通常運転中は、出力一定で運転されるため、原子炉内の出力を調整する制御棒の原子炉内の位置は一定となっている。このため、制御棒の駆動機構の健全性を確認するため、ノッチサーベイランス試験と称する制御棒の１ノッチの挿入／引抜の操作を通常運転中に定期的に実施する必要がある。
【００１６】
本制御棒位置監視装置１００は、制御棒を１本しか選択できないインターロックとなっており、約２００本の制御棒のノッチサーベイランス試験を順次１本ずつ実施すると、各制御棒の選択、選択した制御棒の１ノッチ挿入操作及び引抜操作という、同じ操作を約２００回繰り返し実施する必要がある。この間、制御棒の選択、１ノッチの挿入操作及び引抜操作は運転員が継続して操作するため、運転員の操作負担が過大である。また、ノッチサーベイランス試験の済んだ制御棒の試験完了の履歴は、紙にマーキングして試験履歴を残し、約２００本の制御棒に対して、漏れなく試験ができるよう実施していたため、これもまた、運転員の負担となっている。
【００１７】
第２に、原子力発電プラントは約１年の通常運転を継続すると、発電設備の点検及び燃料交換のため、プラントを停止し定期点検（以下定検と称す）を実施する。この定検中、制御棒の駆動機構の点検作業と燃料交換作業２つの異なる作業を実施するが、本制御棒位置監視装置１００のプラント停止中に約２００本の制御棒の内１本のみ制御棒を引抜できるインターロックとなっている。ところがそれぞれの作業が制御棒を原子炉より引抜いて実施する作業であり、この２つの作業は期間を分け別々に実施する必要があった。定検の期間は限られており、各作業の時間を短縮するために交代制で作業を行う等、保守員に対しての負担が大となっていた。
【００１８】
第３に、定検中の発電設備の点検の１つとして、制御棒の駆動時間の測定を目的として使用される制御棒駆動時間測定装置１１０があるが、本装置は原子力発電プラントで常時使用される制御棒位置監視装置の位置監視側の制御機器と別装置であり、設備点検のための要領書作成等の準備や装置試験、試験データの整理もそれぞれ実施していたため、多大の時間を要している。また、制御棒駆動時間測定装置１１０は、定検中に実施される制御棒の駆動時間調整時の測定器として使用されるため本装置の設備点検は、制御棒の駆動を行う制御棒駆動機構を制御する制御棒位置監視装置の設備点検前に実施する必要がある。このため、上記作業を短時間で実施しなければならないため保守員に対しての負担が大となっていた。点検項目の削減や従来の手作業部分の機械化等のニーズが高まっている。
【００１９】
第４に、前述の制御棒の駆動時間の測定は位置検出器内に一定間隔で設置されるＳ０１、Ｓ０３・・・・・・Ｓ４７迄の２４個の制御棒駆動時間測定接点から算出する。すなわち、制御棒の駆動に伴い、パルス状に変化する接点信号を制御棒位置監視装置１００の位置検出側の位置検出基板に入力し、駆動時間測定の接点のみを抽出し制御棒駆動時間測定信号として、制御棒駆動時間測定装置１１０に出力する。制御棒駆動時間測定装置１１０は駆動時間測定の接点信号を入力し、本信号の変化時間を制御棒駆動時間とし測定する測定器である。測定器の場合、測定器の持つ基準が正常でないと、測定結果が有効でないため、通常、定期的に較正を行っている。この較正方法は、可搬式の制御棒駆動時間測定基準信号発生器を準備し、位置検出基板に接続されるケーブルを外し、基準信号発生器からのケーブルに順次つなぎかえて、駆動時間測定の接点信号を位置検出基板へ入力し、基準信号の測定結果を確認することで制御棒駆動時間測定装置１１０の較正を行っていた。入力ケーブルのつなぎ替え作業のための所要時間は制御棒１本当たり１０分程度必要とし、約２００本の制御棒では３０時間以上も要していた。これらの一連の作業を手作業で行っていたため、保守員に多大な負担がかかっていた。
【００２０】
第５に、前述の制御棒の駆動時間の測定において、駆動時間測定接点の動作から発生するパルスのＯＮ／ＯＦＦが規定回数以上の場合、制御棒の駆動時間の測定は正常にできないため測定異常と判断し、駆動時間の測定を再度実施及び再度の測定も異常の場合は駆動時間接点を電磁オシロ等の波形測定器に出力し、どの駆動時間測定接点が故障か判断していたため、故障箇所の特定、復旧から駆動時間の再測定までの作業は保守員に多大な負担がかかっていた。
【００２１】
第６に、制御棒位置監視側の制御機器においては、制御棒位置検出器からの接点信号を位置監視コントローラの信号変換回路で運転員またはプロセス計算機等が判断できる制御棒位置情報に変換している。制御棒位置検出用の接点に接触不良が発生した場合、接点信号のビットは全てＯＦＦとなり、制御棒位置の変換が正常にできないため制御棒位置が不明となる。制御棒位置が不明になった場合、炉心内の状態が正常に監視できなくなり、長時間監視が不能となるとプラント運転を継続できないため、原子力発電プラントの通常運転中の制御棒位置となる全引抜位置の検出用接点は位置検出器内の同一位置に２つ設置し多重化を行っている。このため、全引抜位置検出用の接点の内、一方が接触不良等により動作しない場合でも、接点信号が全引抜位置であるという確認は可能である。しかし、故障原因の特定という観点からは２つの接点の内１つに接触不良が発生したのか、位置検出基板に不適合があるのか現状では制御棒位置信号入力ケーブルをリフトし、接点間ラインのインピーダンスを測定したり基板を入れ替えたりして故障箇所を特定しており保守員の負担が大であった。
【００２２】
第７に、本制御棒位置監視装置１００は前述のように、特に、現場の駆動部及び位置検出部の基板が多いため、故障発生時に早期に復旧するためには、故障要因と故障発生箇所とを特定する必要がある。しかしながら、現状は本装置の設備機器が多い反面、故障情報を運転員に詳細に告知する表示スペースが制約されているため、故障情報を全て故障表示パネルに出力できなかった。また、故障発生時に故障箇所を特定するためには、装置を熟知した技術者が連絡を受けてから、故障表示内容や操作状況等から必要な調査項目を指示し、その調査結果から故障要因を推定しており、故障発生から故障要因の推定迄に時間を要していた。また、故障要因の推定をするための情報が、故障発生からの時間経過により、運転員の記憶が薄れて故障表示内容、操作状況が正確に把握できないケースがあった。また、プラント運転中に発生した故障の場合、制御棒位置監視装置１００の運転を継続させながら、故障情報は採取する必要があるため、装置を停止しないと採取できない故障情報は、システム運転の継続を優先するため、採取できないというケースもあつた。
【００２３】
以上に述べたように、近年、原子力発電プラントの運転中の運転員への操作負担低減を要求されているが、現状は約２００本の制御棒の挿入／引抜操作や制御棒の駆動時間の測定作業を運転員が実施しており、この操作負担を低減させる必要がある。
【００２５】
そこで、本発明は、本制御装置に要求されている信頼性を維持しつつ、近年の要求である、運転員の操作負担低減や故障発生時の保守時間短縮を可能とする運転員／保守員の負担を軽減させた制御棒位置監視装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える切替部と、前記切替部の出力信号と前記挿入／引抜スイッチ信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたものである。
【００２７】
また、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているとき、自動挿入／引抜指令信号を生成するノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える第１の切替部と、前記制御盤からの挿入／引抜スイッチ信号を出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記ノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部からの自動挿入／引抜指令信号を出力するように切り替える第２の切替部と、前記第１の切替部の出力信号と前記第２の切替部の出力信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたものである。
【００２８】
また、前記制御棒操作コントローラは、前記試験完了制御棒記憶部へ記憶された内容を試験の中断信号により保存する一方、試験の再開信号により保存された内容を前記制御棒自動選択部へ出力する保存部を設けて、ノッチサーベイランス試験の完了した制御棒の次の制御棒を選択するものである。
【００２９】
また、前記制御棒操作コントローラは、ノッチサーベイランス試験を除外する制御棒を特定する試験除外制御棒データを予め設定する設定部を設けて、前記試験除外制御棒データを前記制御棒自動選択部へ通知するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００３８】
図１において、制御棒操作コントローラ８内には、制御棒自動選択部８ｄ、試験完了制御棒記憶部８ｆを設けて、通常制御棒選択部８ａと制御棒自動選択部８ｄとの出力を切替スイッチＳＷ２により切替えるように構成したものである。
【００３９】
ここで、切替スイッチＳＷ２は、制御棒操作コントローラ８の外部に設置された制御棒選択切替スイッチＳＷ１の入力がＯＮのとき、切替スイッチＳＷ２が制御棒自動選択部８ｄの出力である自動制御棒選択信号ａ１１１を選択する。自動制御棒選択信号ａ１１１は、駆動する制御棒のアドレスを示すものである。試験完了制御棒記憶部８ｆは、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレス情報に基づいて、試験完了した制御棒を記憶するものである。
【００４０】
次に、本発明の第１実施の形態の作用について説明する。
【００４１】
先ず、プラント運転中にノッチサーベイランス試験のための制御棒操作を実施するケースについて説明する。
【００４２】
ノッチサーベイランスを実施する場合、運転員が原子炉制御盤５上に設置した制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＮすると、制御棒選択切替信号Ｓが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、制御棒選択切替信号Ｓが入力すると、切替スイッチＳＷ２の接点を通常制御棒選択部８ａの出力側から制御棒自動選択部８ｄの出力側へ切替える。制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＮされた後に、原子炉制御盤５上に設置した、試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとすると、次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、次制御棒選択信号ｒを制御棒自動選択部８ｄへ入力して、制御棒アドレスを示す自動制御棒選択信号ａ１１１が生成される。
【００４３】
ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１は、制御棒自動選択部８ｄ内に、予め設定されている約２００本の制御棒の選択順を示すデータベースの内容を参照し、挿入／引抜する制御棒のアドレスを指定する信号である。
【００４４】
制御棒自動選択部８ｄで生成された自動制御棒選択信号ａ１１１は、切替スイッチＳＷ２に入力される。切替スイッチＳＷ２は、このとき制御棒選択切替信号ＳがＯＮで入力されているため、切替スイッチＳＷ２が自動制御棒選択信号ａ１１１の出力側を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒アドレスとして出力する。
【００４５】
挿入／引抜インターロック部８ｂ内では、自動制御棒選択信号ａ１１１と制御棒挿入／引抜スイッチ信号ｐとから制御棒の駆動指令信号Ａを生成し、制御棒操作コントローラ８からの駆動指令信号Ａとして、現場駆動部９へ出力する。
【００４６】
現場駆動部９内では、駆動指令信号Ａ、すなわち、（ａ１１、ａ２、ａ３）の制御棒アドレスａ１１の制御棒に対する駆動基板９ａ１・・・・・・９ａｉから制御棒に対応する方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を挿入／引抜駆動する。
【００４７】
また、制御棒引抜駆動が終了した時点で既に生成された上記自動制御棒選択信号ａ１１１の制御棒アドレスは、試験完了制御棒記憶部８ｆに入力され試験完了の履歴として記録される。その後、運転員が再度の試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとして次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８で入力すると、次の挿入／引抜の駆動する制御棒を上記と同様に選択し、選択した制御棒に対し挿入／引抜駆動までの一連の操作が繰り返される。
【００４８】
次に、プラント運転中の通常の制御棒操作において、制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＦＦ状態として実施するケースについて説明する。
【００４９】
運転員が原子炉制御盤５の制御棒選択スイッチＳＷ６により、任意の制御棒を選択して挿入または引抜駆動を行う場合、前述のように制御棒操作コントローラ８内では制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦで入力される。このため切替スイッチＳＷ２は通常制御棒選択部８ａの出力側を選択している。これにより、通常制御棒選択部８ａからの信号と通常の挿入／引抜スイッチＳＷ７からの信号を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂに出力する。従って、現場駆動部９では、選択制御棒アドレスａ１１に対応する駆動基板９ａ１から対応する制御棒１本の方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を駆動する。
【００５０】
このように本発明の第１実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験時、制御棒の選択、試験履歴が自動で実施できるので、運転員の操作負担を大幅に低減することができる。また、制御棒選択スイッチＳＷ１がＯＦＦ時は運転員が任意に選択した制御棒の挿入／引抜駆動を実施することができる。
【００５１】
図２は、本発明の第２実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。
【００５２】
図２において、制御棒操作コントローラ８内には、制御棒自動選択部８ｄ、サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅ及び試験完了制御棒記憶部８ｆを設けて通常の通常制御棒選択部８ａと制御棒自動選択部８ｄの出力を切替スイッチＳＷ２により切替える一方、サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅと通常の挿入／引抜スイッチから作成される挿入／引抜スイッチ信号ｐとを切替スイッチＳＷ３により切り替えるように構成したものである。
【００５３】
ここで、切替スイッチＳＷ２及び切替スイッチＳＷ３は、制御棒操作コントローラの外部に設置された制御棒選択方法切替スイッチＳＷ１の入力がＯＮのとき、切替スイッチＳＷ２が制御棒自動選択部８ｄの出力である自動制御棒選択信号ａ１１１を選択する一方、切替スイッチＳＷ３がサーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅの出力である自動挿入／引抜指令信号ｐ１を選択するように構成している。ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１は、制御棒のアドレスを示すものである。試験完了制御棒記憶部８ｆは、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレス情報に基づいて、試験完了した制御棒を記憶するものである。
【００５４】
次に、本発明の第２実施の形態の作用について説明する。
【００５５】
先ず、プラント運転中にノッチサーベイランス試験のための制御棒操作を実施するケースについて説明する。
【００５６】
ノッチサーベイランスを実施する場合、運転員が原子炉制御盤５上に設置した制御棒選択切替スイッチＳＷ１をＯＮとすると、制御棒選択切替信号Ｓが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、制御棒選択切替信号Ｓが入力すると切替スイッチＳＷ２及び切替スイッチＳＷ３が制御棒自動選択部８ｄ及びサーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅの出力側を選択するようになっている。制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＮされた後に、原子炉制御盤５上に設置した試験開始スイッチＳＷ４をＯＮとすると、次制御棒試験信号ｒが制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、次制御棒選択信号ｒを制御棒自動選択部８ｄへ入力して、制御棒のアドレスを示す自動制御棒選択信号ａ１１１を生成する。
【００５７】
ここで、自動制御棒選択信号ａ１１１のアドレスは制御棒自動選択部８ｄ内に、予め設定されている約２００本の制御棒の選択順を示すデータベースの内容を参照し、挿入／引抜する制御棒のアドレスを指定する信号である。また、次制御棒試験信号ｒがサーベイランス時自動挿入／引抜自動発生部８ｅへも同時に入力して、自動挿入／引抜指令を生成する。
【００５８】
サーベイランス時挿入／引抜自動発生部８ｅで生成された自動挿入／引抜指令信号ｐ１は、切替スイッチＳＷ３に入力される。切替スイッチＳＷ３は、このとき制御棒選択切替信号ｓがＯＮで入力されている。これにより、切替スイッチＳＷ２が自動制御棒選択信号ａ１１１側を選択して挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒アドレスとして出力し、切替スイッチＳＷ３が同じく自動挿入／引抜指令信号ｐ１側を選択して挿入／引抜インターロック部８ｂへ制御棒の駆動指令生成用として出力する。
【００５９】
挿入／引抜インターロック部８ｂ内では、自動制御棒選択信号ａ１１１と自動挿入／引抜指令信号ｐ１とから制御棒の駆動指令信号Ａを生成し、制御棒操作コントローラ８からの駆動指令信号Ａとして、現場駆動部９へ出力する。
【００６０】
現場駆動部９内では、駆動指令信号Ａ、すなわち、（ａ１１、ａ２、ａ３）の制御棒アドレスａ１１の制御棒に対する駆動基板９ａ１・・・・・・９ａｉから制御棒に対応する方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を挿入／引抜駆動する。
【００６１】
また、引抜駆動が終了した時点で既に生成された自動制御棒選択信号ａ１１１が試験完了制御棒記憶部８ｆに入力され試験完了の履歴として記録される。その後、運転員からの再度の試験開始スイッチＳＷ４がＯＮとして制御棒操作コントローラ８へ入力すると、次の挿入／引抜駆動する制御棒を上記と同様に選択し、選択した制御棒に対し挿入／引抜駆動までの一連の操作が繰り返される。
【００６２】
次に、プラント運転中の通常の制御棒操作について、制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態として実施するケースについて説明する。
【００６３】
運転員が原子炉制御盤５の制御棒選択スイッチＳＷ６により、任意の制御棒を選択して挿入または引抜駆動を行う場合、前述のように制御棒操作コントローラ８内では制御棒選択切替スイッチＳＷ１がＯＦＦで入力されている。このため、切替スイッチＳＷ２は通常の制御棒選択部８ａからの信号と通常の挿入／引抜スイッチＳＷ７からの信号を選択し、挿入／引抜インターロック部８ｂに出力する。従って、現場駆動部９では、選択制御棒アドレスａ１１に対応する駆動基板９ａ１から対応する制御棒１本の方向制御弁４ａから４ｃを励磁して制御棒２を駆動する。
【００６４】
このように本発明の第２実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス時、制御棒の選択、挿入／引抜駆動及び試験履歴が自動で実施できるので、運転員の操作負担を大幅に低減することができる。また、制御棒選択スイッチＳＷがＯＦＦ時は運転員が任意に選択した制御棒の挿入／引抜駆動を実施することができる。
【００６５】
図３は、本発明の第３実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、ノッチサーベイランス試験を自動で行う第１、２実施の図１と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００６６】
図３は、図２において、制御棒操作コントローラ８内に保存部８ｇを追設して、中断／再開スイッチＳＷ４′の入力により、試験完了制御棒記憶部８ｆの内容を保存部８ｇに保存する一方、再度の中断／再開スイッチＳＷ４′の入力により、保存部８ｇの内容を制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力するように構成したものである。
【００６７】
ここで、保存部８ｇは、ノッチサーベイランス時に１回目の中断／再開スイッチＳＷ４′入力がＯＮのとき、試験完了制御棒記憶部８ｆの内容を保存部８ｇに保存すると共に、２回目の中断／再開スイッチＳＷ４′入力がＯＮのとき、保存部８ｇの内容を制御棒自動選択部８ｄのデータベースへ出力し、試験中断前のデータベースの状態に戻るように構成する。
【００６８】
次に本発明の第３実施の形態の作用について説明する。
【００６９】
ノッチサーベイランス試験中に試験を中断するために、中断／再開スイッチＳＷ４′をＯＮ操作すると、中断／再開信号ｒ′が制御棒操作コントローラ８内に入力される。制御棒操作コントローラ８内では、中断／再開信号ｒ′の入力により、試験完了制御棒記憶部８ｆで記憶している試験完了制御棒ａ１１１′が保存部８ｇに保存される。
【００７０】
次に、試験を再開するために２回目の中断／再開スイッチＳＷ４′をＯＮ操作すると、前述のように制御棒操作コントローラ８内に入力され、保存部８ｇに保存されている試験完了制御棒ａ１１１′が制御棒自動選択部８ｄのデータベースに入力される。制御棒自動選択部８ｄに入力された試験完了制御棒ａ１１１′により、制御棒を自動選択するためのデータベースが試験中断前の状態となり、中断した制御棒の次の制御棒からノツチサーベイランス試験が再開できる。
【００７１】
このように本発明の第３実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験が中断及び中断後、試験完了した次の順番の制御棒よりノッチサーベイランス試験が実施できるので、ノッチサーベイラス試験を最初の制御棒から重複して試験することがなく、運転員の操作負担を低減することができる。
【００７２】
図４は、本発明の第４実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、ノッチサーベイランス試験を自動で行う第１、２実施の形態を示す図１及び図２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００７３】
図４は、図２において、制御棒操作コントローラ８内に設定部８ｈを追設して、設定部８ｈからの試験除外制御棒データｒ′′を制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力するように構成したものである。
【００７４】
ここで、設定部８ｈは試験除外制御棒データｒ′′を出力し対象の制御棒を制御棒自動選択部８ｄのデータベースから除外できるようにする。
【００７５】
次に、本発明の第４実施の形態の作用について説明する。
【００７６】
ノッチサーベイランス試験において、挿入／引抜駆動を実施の必要がなく、かつ、駆動できる全ての制御棒を自動でノッチサーベイランス試験を実施する場合、試験前に設定部８ｈに対して試験除外する制御棒を設定する。
【００７７】
これにより、試験除外する制御棒データｒ′′が制御棒自動選択部８ｄのデータベースに出力される。制御棒自動選択部８ｄは、試験除外制御棒データｒ′′で指定される制御棒をデータベースより除外する。
【００７８】
このように本発明の第４実施の形態によれば、制御棒のノッチサーベイランス試験を実施したくない制御棒を予め設定し、試験除外したい制御棒を自動的に試験除外できるため、運転員の操作負担を低減することができる。
【００７９】
図５は、本発明の第５実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す、図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００８０】
図５において、位置監視コントローラ１２内に、模擬位置部１２ｃと低値選択部１２ｄを設けて、信号変換部１２ｂと模擬位置部１２ｃの出力を低値選択部１２ｄにより模擬位置部１２ｃで生成された模擬位置情報ｎ１１を制御棒位置情報ｎとして代用できるように構成したものである。
【００８１】
ここで、模擬位置部１２ｃは、予め制御棒位置の最大値（全引抜位置）を設定し、外部からの代用値要求信号ｔがＯＮの時、その制御棒の位置を最小値（全挿入位置）に設定する模擬位置情報ｎ１１を出力するように構成する。また、低値選択部１２ｄは、位置変換部１２ｂと模擬位置部１２ｃから出力される制御棒位置情報ｎ′と模擬位置情報ｎ１１とを比較し、その低値側の信号を制御棒位置情報ｎとして選択するように構成する。
【００８２】
次に、本発明の第５実施の形態の作用について説明する。
【００８３】
まず、低値選択部１２ｄは高値、中間値等使用目的により適宜最適なものを採用するが、本実施の形態では、低値選択部を例にとり説明する。
【００８４】
先ず、プラント停止中、制御棒の駆動機構の点検作業や燃料交換のために、１本以上の引抜不可の制御棒インタロック条件下で、制御棒の引抜を２本以上実施したいケースについて説明する。
【００８５】
プラント停止中、制御棒駆動機構の点検作業や燃料交換のために、制御棒２を１本引抜いた状態から、他の制御棒の引抜を行うために、先に引抜いた引抜済の制御棒２Ａに対して代用値要求信号ｔをＯＮ操作する。これにより、模擬位置部１２ｃ内の先に引抜いた引抜済制御棒２Ａの位置には最小値（Ｌ全挿入）が設定され模擬位置情報ｎ１１として低値選択部１２ｄへ入力される。一方、先に引抜いた引抜済制御棒２Ａの制御棒位置を示す実際の接点信号Ｂは位置変換部１２ｂに入力され、制御棒位置情報ｎ′に変換され、低値選択部１２ｄに入力される。
【００８６】
ここで、低値選択部１２ｄにより模擬位置情報ｎ１１と制御棒位置情報ｎ′とが比較され低値側である模擬位置情報ｎ１１を制御棒位置情報ｎとして出力される。これにより、引抜済制御棒２Ａの実際の制御棒２Ａの位置は全引抜であるが、見掛け上全挿入位置として位置監視コントローラ１２及び制御棒操作コントローラ８により認識される。この結果、プラント停止中の１本以上の引抜不可の制御棒引抜インターロック条件が成立する。従って、２本目の制御棒２Ｂの引抜操作が実施できる。
【００８７】
次に、通常時、代用値要求信号ｔがＯＦＦ状態のケースについて説明する。
【００８８】
通常、模擬位置部１２ｃでは、代用値要求信号ｔがＯＦＦ時には制御棒位置に最大値（Ｈ全引抜）が設定され、模擬位置情報ｎ１１として低値選択部１２ｄへ入力される。一方、実際の制御棒位置は前ケースと同様に、低値選択部１２ｄへ入力される。低値選択部１２ｄでは模擬位置情報ｎ１１と制御棒位置情報ｎ′とが比較される。このとき、模擬位置情報ｎ１１は最大値（Ｈ全引抜）であるため、低値側の制御棒位置情報ｎ′が制御棒位置情報ｎとして出力され、挿入ができる。
【００８９】
このように本発明の第５実施の形態によれば、プラント停止中の制御棒の駆動機構の分解及び燃料交換のための制御棒引抜操作が、実際に１度引抜いた制御棒を分解、燃料交換を完了させた後、再挿入し全挿入状態に戻さなくても、制御棒全挿入位置を模擬的なスイッチＳＷにて簡単に設定できるので、運転員の操作負担を低減することができる。また、プラント停止中の制御棒引抜インターロック条件が模擬制御棒位置情報より成立するため、次の制御棒の分解、燃料交換のための引抜操作ができるため、制御棒駆動機構の分解、燃料交換時の作業期間を大幅に短縮することができる。
【００９０】
図６は、本発明の第６実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【００９１】
図６において、現場位置検出部１１内の各位置検出基板１１ａｉ内に駆動時間測定接点の変化時間を記憶する記憶部１１ａｉ１と位置監視コントローラ１２内に制御棒駆動時間算出部１２ｅ及び制御棒位置監視装置１００内に駆動時間測定結果出力スイッチＳＷ１０を設け、制御棒の駆動に伴いパルス状に変化する駆動時間測定の接点の変化時間を記憶し、記憶した変化時間から制御棒駆動時間を算出するように構成したものである。
【００９２】
ここで、記憶部１１ａｉ１は、制御棒２の位置検出器１０からの接点信号Ｂより制御棒の位置検出用の接点と駆動時間測定の接点の２種類の内で、駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・のみが記憶部１１ａｉ１へ入力される。記憶部１１ａｉ１は、入力した接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・のＯＦＦからＯＮへの変化及びＯＮからＯＦＦへの変化を検出する検出部１１ａａと、変化中ＯＮとなる接点１１ａｓを介して基準時間パルス１１ａｒより取出してメモリ１１ａｍへ記憶するように構成している。
【００９３】
次に、本発明の第６実施の形態の作用について説明する。
【００９４】
プラント停止中、制御棒の駆動時間の健全性を確認するために、制御棒を駆動させ、駆動時間を測定する場合について説明する。
【００９５】
まず、制御棒の駆動時間を測定するため、原子炉制御盤５上の制御棒選択スイッチＳＷ６及び挿入／引抜スイッチＳＷ７を連続的に操作して、駆動時間を測定したい制御棒２を駆動操作する。これにより、駆動操作中の制御棒が連続的に駆動され、位置検出器１０内に設置される駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が駆動と同期し、パルス状の信号として現場位置検出部１１へ入力される。
【００９６】
これに伴い駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が位置検出基板１１ａｉの記憶部１１ａｉ１へ入力される。
【００９７】
記憶部１１ａｉ１は、図６に示すように、パルス状に変化する駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・の変化（ＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ）が検出部１１ａａにより検出され、検出された時間、接点１１ａｓが閉となって基準時間パルス１１ａｒが取出されメモリ１１ａｍへ記憶される。
【００９８】
次に、記憶されたメモリ１１ａｍの内容が制御棒駆動時間算出用信号ｄとして、位置監視コントローラ１２に出力される位置監視コントローラ１２は、制御棒駆動時間算出用信号ｄを制御棒駆動時間算出部１２ｅに入力し、ここで制御棒駆動時間算出用信号ｄから制御棒の駆動時間を算出する。制御棒位置監視コントローラ１２の外部にある駆動時間測定結果出力スイッチＳＷ１０がＯＮされると、接点１２ｅ１が閉じると、制御棒の駆動時間データが算出結果として印字装置１２０へ帳票出力される。
【００９９】
このように本発明の第６実施の形態によれば、外に別の制御棒駆動時間測定装置を設けなくても、制御棒の駆動時間の測定ができ点検設備の減少により、保守員の負担を低減することができる。また、外部の制御棒位置監視装置の点検中にも、制御棒の駆動時間を調整することができ、作業時間を短縮することができる。
【０１００】
図７は、本発明の第７実施の形態を示す制御棒駆動時間測定機能をもつ制御棒位置監視装置の構成図であって、制御棒駆動時間測定機能を持つ第６実施の形態の図６と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１０１】
図７において、位置監視コントローラ１２内に、基準信号発生部１２ｆを設け、位置検出基板１１ａｉ内に駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・・・の入力を切替える切替スイッチＳＷ２０とを設けて、位置検出器１０から出力される接点信号Ｂから抽出した駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・と基準信号発生部１２ｆから出力される基準信号ｕとを切替スイッチＳＷ２０により切替えるように構成したものである。
【０１０２】
ここで、切替スイッチＳＷ２０は、位置監視コントローラ１２の外部に設置された較正許可スイッチＳＷ１１の入力がＯＮのとき、基準信号発生部１２ｆの出力である基準信号ｕが選択されるように構成されている。基準信号発生部１２ｆは出力される基準信号ｕとして駆動時間測定接点Ｓ００、Ｓ０１、Ｓ０３・・・の動作を模擬した信号出力し、この基準信号の変化は一定間隔でパルス状に変化するように構成されている。
【０１０３】
次に、本発明の第７実施の形態の作用について説明する。
【０１０４】
先ず、プラント停止中に制御棒駆動時間の較正を実施するケースについて説明する。
【０１０５】
初めに、較正許可スイッチＳＷ１１がＯＮとする操作がされる。これにより、切替スイッチＳＷ２０が測定側２０ａから較正側２０ｂへ切替えられる。この結果、記憶部１１ａｉ１へ基準信号ｕが入力される。基準信号ｕが記憶部１１ａｉ１に入力されると、記憶部１１ａｉ１では入力した基準信号ｕの変化（ＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ）が検出され、検出した時の時間が制御棒駆動時間算出用信号ｄとして位置監視コントローラ１２へ出力される。
【０１０６】
一方、プラント停止中、実際の制御棒の駆動時間の測定を実施するとき、較正許可スイッチＳＷ１１をＯＦＦ操作する。これにより、切替スイッチＳＷ２０が測定側２０ａへ切替えられ記憶部１１ａへ通常の駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３が選択され、駆動時間測定の接点が記憶部１１ａｉ１に入力される。
【０１０７】
このように本発明の第７実施の形態によれば、駆動時間測定の接点動作の模擬信号をコネクタのつなぎ替えなしで、各制御棒位置検出手段へ入力し、制御棒駆動時間の測定の健全性を確認できるようにしたので、較正のための保守員の負担及び作業時間を短縮することができる。また、通常の制御棒駆動時間の測定も較正許可スイッチＳＷの操作により実施できる。
【０１０８】
図８は、本発明の第８実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、制御棒駆動時間測定機能を持つ第６実施の図６と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１０９】
図８において、記憶部１１ａｉ１内に位置検出接点Ｓ００、Ｓ０２・・・の変化時間を記憶するメモリ１１ａｍ′と位置監視コントローラ１２内に基準信号発生部１２ｆと診断結果出力スイッチＳＷ１０′とを設け、制御棒の駆動に伴い変化する位置検出用の接点のＳ０１、Ｓ０３・・・と対応するもう一つの接点Ｓ００、Ｓ０２・・・との変化時間を各記憶、各記憶した変化時間から制御棒駆動時間測定の診断を実施できるように構成したものである。
【０１１０】
ここで、メモリ１１ａｍ′は、制御棒２の位置検出器１０からの接点信号Ｂより制御棒の位置検出用の接点Ｓ００、Ｓ０２・・・の変化時間を第６実施の形態と同一手段でメモリ１１ａｍ′に入力する。メモリ１１ａｍ′は記憶した変化時間は制御棒駆動時間解析用信号ｄ’として位置監視コントローラ１２へ出力するように構成したものである。また、診断部１２ｆの結果は診断結果出力スイッチＳＷ１０′の入力をＯＮすると帳票出力するように構成したものである。
【０１１１】
次に、本発明の第８実施の形態の作用としてプラント停止中、制御棒の駆動時間の健全性を確認するために、制御棒を駆動させ、駆動時間を測定し、測定異常が発生した場合について説明する。
【０１１２】
まず、制御棒の駆動時間を測定するため、第６実施と同様に、駆動時間を測定したい制御棒２を駆動操作する。駆動操作中の制御棒は連続的に駆動するため、位置検出器１０内に設置される駆動時間測定の接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・が駆動と同期しパルス状の信号となる。このパルス状の信号が正常時は既定回数のＯＮ／ＯＦＦとなり、正常に駆動時間の測定が実施できる。
【０１１３】
ところが、図９の上段の駆動時間測定接点Ｓ０１、Ｓ０３・・・についてのパルス状の信号が図９の図示Ａ部に示すように変化する場合がある。この場合、パルス状の信号の変化は既定回数以上となり、駆動時間の算出ができない。この時、位置検出接点の変化は、図９の下段のＢ部の状態で記憶されている。このような結果が診断結果出力スイッチＳＷ１０′をＯＮすることにより診断部１２ｆから帳票出力される。従って、図９のＡ，Ｂ部を比較することにより、何処の駆動時間測定接点が故障し、パルスのＯＮ／ＯＦＦ回数が増えたかを判断することができる。
【０１１４】
このように本発明の第８実施の形態によれば、制御棒の駆動時間の測定が、異常の場合、故障箇所の特定が迅速、かつ、容易となり、保守員の負担を低減することができる。
【０１１５】
図１０は、本発明の第９実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１１６】
図１０において、位置監視コントローラ１２内の信号変換部１２ｂでは、制御棒の位置を示す接点信号Ｂの制御棒位置情報ｎへの変換処理において、接点信号Ｂの故障判定を行い、基準となるデータベース１２ｂ１の条件に全引抜位置検出用の接点信号Ｂの２ビット以下ＯＮを故障とする条件であるデータベース１２ｂ１′を設けたものである。
【０１１７】
ここで、データベース１２ｂ１は次のように設定されている。
【０１１８】
接点信号Ｂは、図１４の従来構成例のように、１１ビットから構成されており、位置検出器１０内の接点が動作すると、この接点信号Ｂの１１ビット上でＯＮする箇所は、動作する各接点に対してそれぞれのパターンを持っている。このため、図１０のデータベース１２ｂ１には、この１１ビット上の正常時と特定の異常時のＯＮ／ＯＦＦパターンを設定する一方、入力される接点信号Ｂとを故障判定手段１２ｂ２により比較し、正常なパターンと一致すれば接点信号Ｂを正常と判断し、パターン不一致であれば接点信号Ｂを故障と判断するようにしている。
【０１１９】
次に、本発明の第９実施の形態の作用について、制御棒位置が全引抜位置にあり、この状態から全引抜位置検出用の接点Ｓ全引抜、接点Ｓ４８の１つが接触不良を起こした場合について説明する。
【０１２０】
かかる場合、接点に接触不良を起こすと、接点信号Ｂの１１ビット上ＯＮする箇所は２つとなり、位置変換部１２ｂに出力される。例えば、図示するデータベース１２ｂ１′の最上段は、接点Ｓ４８の異常のビット列を示し、２段目は、全引抜の異常を示している。位置変換部１２ｂでは、接点信号Ｂの１１ビットのＯＮ／ＯＦＦパターンとデータベース１２ｂ１とが比較し、全引抜位置で２ビットのみＯＮの場合はパターン不一致と検出される。不一致が検出されると入力した接点信号Ｂの１１ビットのＯＮ／ＯＦＦパターンをそのままビット列で表示器１４へ出力する。なお、１２ｂ３は制御棒位置情報へ変換する信号変換手段を示している。
【０１２１】
このように本発明の第９実施の形態によれば、制御棒が全引抜位置で２つの接点の内１つに接触不良が発生した場合に接点信号の故障が確認できるため、故障箇所の特定が容易となり保守員の負担が低減できる。また、制御棒位置情報は２つの接点の内片方の接点から変換できるため制御棒の位置が判らなくなることはない。
【０１２２】
図１１は、本発明の第１０実施の形態を示す制御棒位置監視装置の構成図であって、従来例を示す図１２と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【０１２３】
図１１において、制御棒位置監視装置１００内に、制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２からの運転状況や故障情報等の情報Ｅ及びＦを入力する保守コントローラ１７と、保守コントローラ１７からの運転状況／故障情報信号ｖを公衆回線を使った通信回線１６に出力する端末１５と、プラントの外部で通信回線１６に出力されている運転状況／故障情報信号ｖを通信回線１６から入力する端末２０１と、端末２０１により入力した運転状況／故障情報信号ｖを専門技術者にタイムリーに提供するパソコン等の端末装置２００を設置している。
【０１２４】
そして、保守コントローラ１７内には、故障発生時の発生事象に対応し制御棒位置監視装置の状態を自動的に採取する採取項目を設定した情報採取データベース１７ａと情報採取データベース１７ａで指定される情報採取箇所を制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２から入力し通信部１６に出力する情報採取部１７ｂとを設けたものである。
【０１２５】
次に、本発明の第１０実施の形態の作用について説明する。
【０１２６】
制御棒位置監視装置１００の制御棒操作コントローラ８及び位置監視コントローラ１２に故障が発生した場合、制御棒操作コントローラ８から情報Ｅ（ｅｉ）が情報採取データベース１７ａへ入力される。情報採取データベース１７ａは情報Ｅ（ｅｉ）を受け取ると、情報Ｅ（ｅｉ）に対応した、情報Ｅ（ｅｉ）が発生時に故障要因を特定するために、情報採取が必要となる項目リストｘを情報採取部１７ｂへ出力する。
【０１２７】
情報採取部１７ｂでは入力された項目リストｘから採取が必要となる運転状況、故障情報を制御棒位置監視装置１００内の各コントローラから抽出し、各コントローラの運転状況／故障情報信号ｖを情報採取部１７ｂへ入力する。情報採取部１７ｂでは入力した運転状況／故障情報信号ｙを端末１５へ出力する。
【０１２８】
端末１５に入力された運転状況／故障情報信号ｙは、公衆の通信回線１６に乗り、プラント外部の端末２０１へ出力する。端末２０１では運転状況／故障情報信号ｖを専門技術者の端末装置２００に出力し、専門技術者は端末装置２００に提供される制御棒位置監視装置１００の故障発生時の運転状況、故障情報を正確に確認することが可能となる。
【０１２９】
このように本発明の第１０実施の形態によれば、装置故障発生時に発生事象に対応した故障要因を特定するための運転状況、故障情報が正確に専門技術者に提供されるため、運転員の負担を低減できる。また、故障情報を正確に把握することによる故障箇所の特定と復旧迄の時間が短縮可能となる。
【０１３０】
なお、本発明の実施の形態では、ＣＲＤ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）水圧駆動機構を用いた例を説明したが、これに限らず改良型制御棒駆動機構（ＦＭＣＲＤ：Ｆｉｎｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒｉｖｅ）においても本発明を実施することができる。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える切替部と、前記切替部の出力信号と前記挿入／引抜スイッチ信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えので、従来のように制御盤から制御棒アドレスを特定し手動で数百本の制御棒の挿入／引抜を繰返し順次行う過大な作業負担が大幅に削減でき、また、従来のように試験完了した制御棒を紙等に記録する必要もなく漏れなく信頼性のある試験をすることができるという効果を得る。
【０１３２】
また、制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、前記制御棒操作コントローラは、前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、ノッチサーベイランス信号が入力しているとき、自動挿入／引抜指令信号を生成するノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部と、前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える第１の切替部と、前記制御盤からの挿入／引抜スイッチ信号を出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記ノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部からの自動挿入／引抜指令信号を出力するように切り替える第２の切替部と、前記第１の切替部の出力信号と前記第２の切替部の出力信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えたので、従来のように制御盤から制御棒アドレスを特定し手動で数百本の制御棒の挿入／引抜を繰返し順次行う過大な作業負担が大幅に削減でき、また、従来のように試験完了した制御棒を紙等に記録する必要もなく漏れなく信頼性のある試験をすることができるという効果も得る。
【０１３３】
また、ノッチサーベイランス試験を途中で中断するとき、中断信号により試験完了制御棒記憶部に記憶された試験済の制御棒アドレスを一時的に保存部へ保存し、次に、試験が再開したとき再開信号によって保存部の内容が参照され、中断直前に試験完了した次の制御棒を選択して順次試験ができるので、最初からノッチサーベイランス試験をやり直す必要もなく、試験完了の制御棒を重複して試験するおそれがなく、ノッチサーベイランス試験が効率よくでき、運転員の過大な負担が削減できるという効果も得る。
【０１３４】
また、ノッチサーベイランス試験を除外する制御棒アドレスを設定部に設定し、除外対象の制御棒アドレスについては、自動制御棒選択信号として出力しないので、当初から明らかに判っている制御棒について不必要な制御棒等の試験がされることがなく試験効率を向上させる一方、運転員の手間も削減することができるという効果も得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図３】本発明の第３実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図４】本発明の第４実施の形態を示す制御棒位置監視装置の制御棒操作コントローラの構成図である。
【図５】本発明の第５実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラの構成図である。
【図６】本発明の第６実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図７】本発明の第７実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図８】本発明の第８実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラと現場位置検出部の構成図である。
【図９】本発明の第８実施の形態の診断結果を説明する図である。
【図１０】本発明の第９実施の形態を示す制御棒位置監視装置の位置監視コントローラの構成図である。
【図１１】本発明の第１０実施の形態を示す制御棒位置監視装置の保守コントローラの構成図である。
【図１２】従来の制御棒位置監視装置の構成図である。
【図１３】位置検出器を説明する図である。
【図１４】制御棒位置検出器内の接点構成を説明する図である。
【符号の説明】
１ 原子炉
２ 制御棒
３ ＣＲＤ水圧駆動機構
８ 制御棒操作コントローラ
８ａ 通常制御棒選択部
８ｂ 挿入／引抜インターロック部
８ｃ 駆動指令出力部
８ｄ 制御棒自動選択部
８ｅ サーベイランス時挿入／引抜自動発生部
８ｆ 試験完了制御棒記憶部
８ｇ 保存部
８ｈ 設定部
９ 現場駆動部
１０ 位置検出器
１１ 現場位置検出部
１２ 位置監視コントローラ
１２ａ 位置入力部
１２ｂ 信号変換部
１２ｃ 模擬位置部
１２ｄ 低値選択部
１２ｅ 制御棒駆動時間算出部
１２ｆ 基準信号発生部
１７ 保守コントローラ
１７ａ 情報採取データベース
１７ｂ 情報採取部
１００ 制御棒位置監視装置
１１０ 制御棒駆動時間測定装置
１２０ 印字装置
２００ 端末装置
Claims (4)
- 制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、
前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、
各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、
前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、
前記制御棒操作コントローラは、
前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、
ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、
この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、
前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える切替部と、
前記切替部の出力信号と前記挿入／引抜スイッチ信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えることを特徴とする制御棒位置監視装置。 - 制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から操作する制御棒を特定する制御棒アドレスを算出すると共に、操作対象となる制御棒の挿入／引抜きスイッチ信号と原子炉の状態を表す原子炉モード信号とから操作対象の制御棒を駆動させるための駆動指令信号を出力する制御棒操作コントローラと、
前記駆動指令信号によって前記駆動操作対象の制御棒を挿入または引抜きさせる駆動機構を作動させる駆動部と、
各制御棒の各位置検出器から位置を特定する接点信号を入力する各制御棒に対応して設ける位置検出基板によって各接点信号を各位置信号に変換して伝送する伝送部とを有する位置検出部と、
前記各位置信号を受信して各制御棒位置情報へ変換して前記制御盤へ出力する位置監視コントローラとを具備する制御棒位置監視装置において、
前記制御棒操作コントローラは、
前記制御盤から操作された制御棒選択ＳＷ情報から前記制御棒アドレスを算出して出力する通常制御棒選択部と、
ノッチサーベイランス信号が入力しているときに、予め定めた所定の順番で制御棒を自動選択して順次制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号を出力する制御棒自動選択部と、
この制御棒自動選択部から出力された前記自動制御棒選択信号の制御棒アドレスの制御棒を試験完了した制御棒として記憶する試験完了制御棒記憶部と、
ノッチサーベイランス信号が入力しているとき、自動挿入／引抜指令信号を生成するノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部と、
前記通常制御棒選択部からの制御棒アドレスを出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記制御棒自動選択部からの自動制御棒選択信号を出力するように切り替える第１の切替部と、
前記制御盤からの挿入／引抜スイッチ信号を出力する一方、制御棒選択切替信号が入力しているとき前記ノッチサーベイランス時挿入／引抜自動発生部からの自動挿入／引抜指令信号を出力するように切り替える第２の切替部と、
前記第１の切替部の出力信号と前記第２の切替部の出力信号とから駆動指令信号を生成する挿入／引抜インターロック部とを備えることを特徴とする制御棒位置監視装置。 - 前記制御棒操作コントローラは、前記試験完了制御棒記憶部へ記憶された内容を試験の中断信号により保存する一方、試験の再開信号により保存された内容を前記制御棒自動選択部へ出力する保存部を設けて、ノッチサーベイランス試験の完了した制御棒の次の制御棒を選択することを特徴とする請求項１または請求項２記載の制御棒位置監視装置。
- 前記制御棒操作コントローラは、ノッチサーベイランス試験を除外する制御棒を特定する試験除外制御棒データを予め設定する設定部を設けて、前記試験除外制御棒データを前記制御棒自動選択部へ通知することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれかの制御棒位置監視装置。
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