JPH05323086A

JPH05323086A - 制御棒位置監視制御装置

Info

Publication number: JPH05323086A
Application number: JP4132439A
Authority: JP
Inventors: Kazuyo Sugano; 一代菅野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】制御棒位置検出器の多重化により、多重の制御
棒位置検出信号を常に照合して正常状態にある制御棒位
置を基準に診断できるようにし、多重化された制御棒位
置検出器の一方に単一故障が発生して一方の信号が駄目
になっても、残りが健全であれば正常に制御棒の挿入・
引抜位置検出を行なうことができる制御棒位置監視制御
装置を提供することにある。【構成】制御棒位置監視制御装置２０は、原子炉制御棒
の挿入・引抜位置を検出するために、多重化して設置さ
れた多数の制御棒位置検出器３１と、多重化設置の制御
棒位置検出器３１で検出された制御棒位置検出信号を多
重状態で原子炉格納容器２３外に伝送する位置信号伝送
手段３２と、伝送された多重の制御棒位置検出信号の健
全性を診断処理する制御棒監視制御手段２と、この制御
棒監視制御手段２で診断された正常な制御棒位置検出信
号から制御棒の挿入・引抜位置を表示する原子炉制御盤
３とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子力発電所
における制御棒位置監視制御装置に係り、特に原子炉制
御棒の挿入・引抜位置を正確に把握することができる制
御棒位置監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所では原子炉内の制御棒の位
置を変えることによって核分裂反応度を変え、原子炉出
力を調整することができる。原子炉制御棒を炉心内に挿
入することにより反応度は低下するが、逆に引き抜くこ
とによって反応度が増加するので原子炉出力が増加す
る。したがって、制御棒の現在位置情報は制御棒操作を
する上で重要な監視情報であり、常時、制御棒位置監視
制御装置およびプロセス計算機により監視されている。

【０００３】図６は、従来の制御棒位置監視制御装置を
示すもので、この制御棒位置監視制御中装置は、図６に
示すように、中央制御室１側の制御棒位置監視制御盤
２、原子炉制御盤３および制御棒駆動制御盤４と、現場
５側の制御棒位置伝送盤６および制御棒位置検出器（Po
sition Indication Prove 、以下ＰＩＰと称す。）７と
から構成されている。

【０００４】前記制御棒位置監視制御盤２は、図７に示
すように、同期二重化構成の一対のＣＰＵ８ａ，８ｂお
よびＰＩ／Ｏ９からなるコントローラ１０と、シス
テム状態表示パネル１１とを備え、このコントローラ１
０により、制御棒位置信号の処理や信号を診断を行なう
ようになっている。

【０００５】また、前記原子炉制御棒４は、図７に示す
ように、制御棒監視操作モジュール１２、制御棒表示ユ
ニット１３、全制御棒全挿入表示ユニット１４およびＰ
Ｉ／Ｏ１５を備え、前記制御棒監視操作モジュール
１２の制御により、コントローラ１０からの制御棒の挿
入・引抜位置情報を運転員に表示するようになってい
る。

【０００６】一方、前記制御棒位置伝送盤６は、制御棒
位置データ用のバッファ基板であるＰＩ／Ｏ１６を
備え、制御棒位置検出器（ＰＩＰ）７からの位置信号
を、制御棒監視制御盤２に伝達するための信号変換を行
なうようになっている。この前記ＰＩＰ７は、制御棒挿
入・引抜位置を、リードスイッチ１７により検出するよ
うになっている。

【０００７】他方、中央制御室１内の各制御盤２，３，
４の間および制御棒監視制御盤２と制御棒位置伝送盤６
との間は、光伝送ケーブル１８で接続されるとともに、
制御棒位置伝送盤６とＰＩＰ７との間は、多芯メタルケ
ーブル１９で接続されるようになっている。

【０００８】また、制御棒位置監視制御盤２のコントロ
ーラ１０および制御棒監視操作モジュール１２、光伝送
ケーブル１８等の装置全体は、バックアップ機能を持た
せるために、全て二重化構造としているので、制御棒位
置データが正しく入力されていれば、片方の処理装置だ
けでも制御棒位置を正確に表示することができる。一
方、ＰＩＰ７から制御棒位置伝送盤６までの位置信号
は、ＰＩＰ７が多重化されていないので一重構成として
いる。

【０００９】次に、制御棒８と制御棒位置検出器（ＰＩ
Ｐ）５について説明する。

【００１０】原子炉制御棒８の本数は、１１００ＭＷｅ
級の原子力発電所で例えば１８５本使用されている。制
御棒８は、それぞれ１本毎に制御棒駆動機構２０によっ
て水圧駆動され、原子炉炉心内で上下に位置を変えるこ
とができる。１本の原子炉制御棒駆動機構２０内には、
例えば５４個のリードスイッチ１７が垂直方向に並べて
配置されており、各リードスイッチ１７からのＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号を配線で取り出すことにより制御棒挿入・引抜
位置検出を行なっている。

【００１１】これら各リードスイッチ１７のうち、２９
個は制御棒位置で異なる上下位置に設置されており、通
常運転中に制御棒８がラッチ手段に係止されて静止する
２５箇所の偶数位置（それぞれ正常なラッチ位置である
００，０２，０４…４４，４６，４８位置）検出用とし
て２５個、２４箇所の奇数位置（０１，０３，０５…４
５，４７）検出用として２４個、３箇所の全挿入位置
（５１，５２，５３）検出用として３個、全引抜き位置
（４９）検出用として１個、オーバートラベル（５０）
検出用として１個、合計５４個がある。

【００１２】これ等のリードスイッチ１７は、制御棒側
面に設置された永久磁石がリードスイッチ近傍に近付く
と、特定のリードスイッチ１７だけが選択されてＯＮ作
動する。すなわち、原子炉制御棒８が移動してきてある
挿入あるいは引抜位置になると、この挿入・引抜位置に
相当するリードスイッチ１７の接点は、開（ＯＦＦ）状
態から閉（ＯＮ）状態になり、接点状態が変化する。ま
た、その磁石位置を通過するとリードスイッチ１７は再
び開（ＯＦＦ）状態に戻る。

【００１３】原子炉の通常運転中、各制御棒８は、ある
引抜・挿入状態の位置（正常であればいずれかの偶数位
置）にあるので１本の制御棒８について１個のリードス
イッチ１７の接点がＯＮ状態となっている（プラント全
体では１８５本の制御棒で１８５個の偶数位置でリード
スイッチがＯＮ状態をとる）。

【００１４】これら５４個のリードスイッチ１７を図６
に示すように、１１本のＰＩＰマトリクス配線上に接続
して、１１本のＰＩＰマトリクス配線からのＯＮ・ＯＦ
Ｆ信号の組合せにより、偶数位置２５個、奇数位置１
個、全引抜き位置１個、オーバートラベル位置１個、合
計２８個の独立した信号を識別できるようにしている
（２４箇所の奇数位置、３箇所の全挿入位置はそれぞれ
一括配線して２つの信号として取り出せるようにＰＩＰ
７内でコモン配線されている）。

【００１５】ＰＩＰ７から取り出された１８５個の制御
棒挿入・引抜位置データは、ＰＩＰコネクタ２２に接続
される多芯メタルケーブル１９ａおよび１９ｂを通し
て、原子炉格納容器２３の外部に制御棒位置検出信号と
して取り出している。原子炉格納容器貫通部２３には電
気ペネトレーション２４を使用しており、原子炉格納容
器２３の内側、外側それぞれがコネクタ２５で接続して
いる。

【００１６】そして制御棒位置検出信号を受ける制御棒
位置伝送盤６にもコネクタで接続されるので、１つの信
号について接続箇所は往復で８箇所（全てコネクタで接
続）となる。また、制御棒位置伝送手段である伝送回路
に使用しているメタルケーブルサイズは例えば１．２５
mmのものが使用される。

【００１７】以上のことからＰＩＰ７およびその伝送回
路は、非常に多くのリードスイッチ群と多数のコネクタ
群により接続され、制御棒信号伝送盤６に送られる。制
御棒位置伝送盤６に送られた制御棒位置検出信号は、伝
送盤で信号変換されて二重化された光伝送ケーブル１８
を通じて中央制御室１の制御棒位置監視制御盤２に送ら
れ、この制御盤２の二重化コントローラ１０に入力され
る。

【００１８】次に、制御棒位置指示に関するシステム全
体の診断機能について説明する。

【００１９】制御棒位置伝送手段を構成するＰＩＰ７か
ら制御棒位置伝送盤６のＰＩ／Ｏ１６までは一重構成で
あるが、二重化コントローラ１０のＣＰＵ８ａ，８ｂの
故障は、システム全機能の喪失に繋るのでＣＰＵ８ａ，
８ｂは同期二重化構成として１つのＣＰＵの停止でシス
テム全体の停止にならないようにバックアップ機能を持
たせている。また、二重化構成された信号処理演算の結
果は、二重化コントローラ１０で同一の演算を行なって
出力が一致していることを常に診断監視している。

【００２０】もし、演算結果が不一致の場合は、どちら
かのＣＰＵ８ａ，８ｂに何等かの異常が発生しているこ
ととなるので、このときの演算結果は出力データとして
は使用されない。但し、ＣＰＵ８ａ，８ｂの自己診断機
能により、ＣＰＵ故障が検出された場合には、異常が発
生したＣＰＵが定められるので、正常なＣＰＵの演算結
果が出力データとして原子炉制御盤３に出力される。こ
れらはデジタル伝送装置、処理装置に関して信号伝送、
または演算処理が異常なく行なわれたかどうかの診断で
ある。

【００２１】システムとしては、二重化コントローラ１
０がＰＩＰ７のマトリクスからの１１芯ケーブル信号を
常時監視しており、リードスイッチ１７の故障、または
ケーブル１９の断線や短絡等により、正常の運転状態か
ら外れるような異常入力があった場合には、故障として
検出できる診断機能を有している。

【００２２】例えば、ある１本の制御棒８についてＰＩ
Ｐ７の制御棒位置検出信号がなくなったとか、同時に２
つ以上の制御棒位置検出信号入力されているとかの場合
には、デジタル伝送装置、処理装置が正常であれば診断
することができる。この診断により、不良の原因が原子
炉格納容器２３外にある場合には、修理を行ない復旧す
ることができるが、原子炉格納容器２３内のＰＩＰ７ケ
ーブル１９などに不良の原因がある場合には、プラント
を停止しない限り修理ができない。この場合には、信号
診断をバイパスするか、またはＰＩＰ信号の代りに模擬
入力を行って運転をする必要がある。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ＰＩＰ７のリードスイ
ッチ１７は、通常原子炉内の高温状態で使用される。こ
のため、通常の環境位置に比べ温度による劣化が進むと
考えられる。したがって、１サイクル運転終了後の定期
検査期間内に、全てのリードスイッチ１７および位置信
号回路を点検して健全性を確認することが望ましいが、
上記の通り、数量が非常に多いこと（偶数位置だけでも
１８５本×２５個＝４６２５個）、ＰＩＰ７が容易に接
近できるような状態で設置されていないこと等から、定
期検査期間中に点検するとしても、点検・確認作業に膨
大な工数を必要とし、さらに、適当な診断装置もないこ
とから、全ての点検を行なうことは、事実上不可能であ
る。

【００２４】また、プラント運転中に、制御棒位置信号
異常警報が発生する場合がある。特に、運転中のＰＩＰ
位置信号喪失は、検査をしてＰＩＰ回路に問題があると
判明した場合、原子炉格納容器２３外であれば復旧は可
能であると考えられるが、ＰＩＰ７自体に故障が起きて
いる場合には、容易に交換ができないこともあって、そ
のまま次の定期検査までの運転を行なうことになり、プ
ラント運転中の間に復旧することができない。このた
め、ある位置で制御棒位置監視ができない原子炉制御棒
８が出てくるおそれがある。これは、炉内制御棒位置監
視機能の信頼性確保の面で問題があり、運転中でもＰＩ
Ｐ位置検出回路の健全性を短時間でチェックして、不良
回路の復旧を図ることが必要であった。

【００２５】以上のことからＰＩＰ７のリードスイッチ
１７および位置信号入力回路の単一故障があっても、原
子炉の運転中に正常に制御棒位置監視ができる制御棒位
置監視制御装置が望まれていた。

【００２６】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、制御棒位置検出器の多重化により、多重の制
御棒位置検出信号を常に照合して正常状態にある制御棒
位置を基準に診断できるようにし、多重化設置された制
御棒位置検出器の一方に単一故障が発生して一方の信号
が駄目になっても、残りが健全であれば正常に制御棒の
挿入・引抜位置検出を行なうことができる制御棒位置監
視制御装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る制御棒位置
監視制御装置は、上述した課題を解決するために、原子
炉制御棒の挿入・引抜位置を検出するために、多重化し
て設置された多数の制御棒位置検出器と、多重化設置の
制御棒位置検出器で検出された制御棒位置検出信号を多
重状態で原子炉格納容器外に伝送する位置信号伝送手段
と、伝送された多重の制御棒位置検出信号の健全性を診
断処理する制御棒監視制御手段と、この制御棒監視制御
手段で診断された正常な制御棒位置検出信号から制御棒
の挿入・引抜位置を表示する原子炉制御盤とを備えたも
のである。

【００２８】

【作用】この制御棒位置監視制御装置においては、原子
炉制御棒の挿入・引抜位置を検出する制御棒位置検出器
が多重化されており、多重化設置の制御棒位置検出器で
検出された制御棒位置検出信号を位置信号伝送手段で多
重状態で伝送し、伝送された多重の制御棒位置検出信号
の健全性を制御棒監視制御手段で診断処理し、正常な制
御棒挿入・引抜位置を原子炉制御盤に正しく表示するよ
うにしたから、多重化された一方の制御棒位置検出器に
万一トラブルが生じても、残りの制御棒位置検出器から
の正常な制御棒位置検出信号により、原子炉制御棒の挿
入・引抜位置を正確に検出して表示でき、制御棒の挿入
・引抜位置の位置監視機能が損われることがない。

【００２９】

【実施例】以下、本発明に係る制御棒位置監視制御装置
の一実施例について添付図面を参照して説明する。

【００３０】本発明の制御棒位置監視制御装置の全体的
な概略構成は図６に示すものと実質的に等しいので同一
符号を用いて説明を省略する。本発明の制御棒位置監視
制御装置３０は中央制御室側機器と現場側機器とに大別
され、中央制御室側機器の配置構成は図７に示す従来の
機器配置と異ならないので説明を省略する。

【００３１】本発明の制御棒位置監視制御装置３０は、
図１および図２に示すように、原子力発電プラントの現
場側機器を主に改良したものである。現場側機器には、
制御棒８の挿入・引抜位置を検出する多重化設置の制御
棒位置検出器（ＰＩＰ）３１と、このＰＩＰ３１で検出
された制御棒位置検出信号を多重状態で制御棒位置監視
制御手段としての制御棒位置監視制御盤２に伝送する位
置信号伝送手段３２とを有する。

【００３２】位置信号伝送手段３２はＰＩＰ３１にＰＩ
Ｐコネクタ３３を介して接続される多芯（例えば１５
芯）メタルケーブル３４と、原子炉格納容器２３に貫通
して設けられる電気ペネトレーション３５と、原子炉格
納容器２３内外の多芯メタルケーブル３４，３６同士を
接続するＰＩＰコネクタケーブル３７と、ＰＩＰ３１で
検出された制御棒位置検出信号の信号変換を行なう制御
棒位置伝送盤３８と、この伝送盤３８で信号変換された
制御棒位置検出信号を制御棒位置監視制御盤２に伝送す
る光多重伝送ラインとしての光伝送ケーブル３９とを有
する。

【００３３】一方、制御棒８の挿入・引抜位置を検出す
るＰＩＰ３１は、図２および図３の回路図に示すよう
に、例えば（８芯×７芯）のＰＩＰマトリクス４０の交
点部分にそれぞれ接続配置される多数のリードスイッチ
４１から構成される。これらの各リードスイッチ４１の
うち、原子炉の通常運転時に制御棒８がラッチされる位
置である偶数位置の例えば２５箇所（００，０２，０４
…４８）は、偶数位置検出用として多重化され、全て複
数個例えば２個ずつのリードスイッチ４１が独立して設
置されており、偶数位置以外の例えば２４箇所の奇数位
置（０１，０３，０５…４７）や例えば３箇所の全挿入
位置（５１，５２，５３）、１箇所の全引抜位置（４
９）やオーバトラベル位置（５０）検出用には１つのリ
ードスイッチがＰＩＰマトリクス４０の交点に接続され
る。ＰＩＰマトリクス４０は１５芯のハードワイヤ配線
（Ｖ１〜Ｖ８，Ｈ１〜Ｈ７）で接続され、ＰＩＰコネク
タ３３を通して多芯（１５芯）メタルケーブル３４に接
続される。

【００３４】このように、原子炉制御棒８の挿入・引抜
位置を検出するＰＩＰ３１は、制御棒位置検出用リード
スイッチ４１を正常な停止位置である偶数位置に複数個
ずつ設けて多重化設置されており、多重化設置された各
リードスイッチ４１からのＯＮ信号が制御棒位置信号と
して取り出される。図３に示された各リードスイッチ４
１の下に付した数字は、制御棒８の挿入・引抜位置（偶
数位置）を番号表示したものであり、制御棒８に内蔵さ
れたマグネットが、対応する制御棒挿入・引抜位置を通
るとき、その部分のリードスイッチ４１がＯＮになるよ
うになっている。

【００３５】例えば、原子炉制御棒８が偶数位置のＮ
ｏ．２４でラッチされているとき、Ｎｏ．２４に相当す
る偶数位置のリードスイッチ４１がＯＮ状態となるの
で、ハードワイヤ配線はＨ７とＶ６およびＨ２とＶ４が
導通状態となり、その他の配線間は全てＯＦＦ状態とな
る。

【００３６】したがって、偶数位置Ｎｏ．２４の位置信
号は、各々独立した制御棒位置信号として、多芯メタル
ケーブル３４、コネクタケーブル３７、多芯メタルケー
ブル３６を介して制御棒位置伝送盤３８の多重化された
バッファ基板（ＰＩ／Ｏ基板）４４ａ，４４ｂに伝送さ
れる。制御棒位置伝送盤多重化された３８内も複数のＰ
Ｉ／Ｏ基板４４ａ，４４ｂが設けられ、多重化されてお
り、これらのＰＩ／Ｏ基板４４ａ，４４ｂでデジタル変
換された多重の制御棒位置検出信号は、光伝送ケーブル
３９を通って中央制御室１に設置された制御棒位置監視
制御盤２の多重化コントローラ１０に伝送される。

【００３７】中央制御室１には、制御棒位置監視制御盤
２や制御棒挿入・引抜位置を検出して表示する原子炉制
御盤３、制御棒駆動機構２０を操作させる制御棒駆動制
御盤４が備えられている。制御棒位置監視制御盤２に
は、２組のプログラマブルコントローラを有する多重化
コントローラ１０や、システム状態表示パネル１１の
他、図示しないＣＰＵ基板、メモリ基板、伝送制御基
板、バッファ基板、ＣＯＭリンク基板、デジタル入出力
基板がそれぞれ収納される。多重化コントローラ１０の
メモリ基板（ＣＰＵ）８ａ，８ｂには制御棒位置信号診
断プログラムや全制御棒（例えば１８５本）の位置デー
タを収納する書換え可能はなメモリエリアが確保されて
いる。そして、このメモリ基板（ＣＰＵ）８ａ，８ｂに
ＰＩＰ３１からの制御棒位置検出信号に信号異常がある
とき、この信号異常が検出された原子炉制御棒８の番号
や挿入・引抜位置データを記録し、蓄積している。

【００３８】また、原子炉制御盤３には、制御棒監視モ
ジュール１２、４制御棒表示ユニット１３、全制御棒全
挿入表示燈１４およびバッファ基板デジタル入出力基板
（ＰＩ／Ｏ基板）１５が収納されている。

【００３９】そして、中央制御盤１の各制御盤２，３，
４間や制御棒位置監視制御盤２と現場５側の制御棒位置
伝送盤２との間は、光伝送ケーブル１８で接続される。

【００４０】次に、制御棒位置監視制御装置の作用を説
明する。

【００４１】原子炉運転中の制御棒８の挿入・引抜位置
の検出は、制御棒駆動機構２０内に設けられたＰＩＰ３
１のリードスイッチ４１によって行なわれる。リードス
イッチ４１は１５芯ハードワイヤ配線で形成されるＰＩ
Ｐマトリクス４０の交点位置に接続され、制御棒８の挿
入・引抜位置の検出のため各々複数個、具体的には２個
ずつ多重設置されており、制御棒駆動機構２０によって
上下方向に駆動される制御棒８は、通常偶数で表示され
る例えば２５箇所のラッチ位置（偶数位置）にラッチさ
れている。

【００４２】図３に示す各リードスイッチ４１の下に示
した数字は、制御棒の動作位置を示しており、制御棒が
その動作位置にきた際に、リードスイッチ４１がオンす
るようになっている。

【００４３】例えば、Ｎｏ．２４の動作位置に制御棒が
ある場合には、ＰＩＰマトリクス４０の配線Ｈ７と配線
Ｖ６との交点のリードスイッチ４１と、配線Ｈ２と配線
Ｖ４との交点のリードスイッチ４１が共にＯＮとなり、
これら両リードスイッチ４１の信号は、相互に独立した
制御棒位置検出信号として、位置信号伝送手段３２によ
り制御棒位置伝送盤３８に多重化状態で送られるように
なっている。そして、これら両制御棒位置検出信号は、
この伝送盤３８にて信号変換されて中央制御盤１側の制
御棒位置監視制御盤２に送られ、この制御盤２に備えら
れた多重化コントローラ１０にて制御棒位置信号診断が
なされるようになっている。

【００４４】制御棒位置監視制御盤２は、制御棒８が選
択あるいは挿入、引抜操作状態にないときには、全ての
制御棒８に対し１本ずつ制御棒位置信号診断が順次行な
われるようになっている。一方、制御棒８が選択あるい
は挿入、引抜操作状態にあるときには、現在行なってい
る順番の制御棒位置信号診断を中止し、操作状態にある
特定の制御棒８を優先して診断するようになっている。
なお、無選択状態に戻ると、再び全ての制御棒８に対
し、１本ずつ順次診断が行なわれる。

【００４５】図４は、制御棒位置信号診断入出力信号の
状態を示すもので、図４は、二重化構成の多重化コント
ローラ１０の半分を示している。

【００４６】二重化構成の多重化コントローラ１０に
は、図４に示すように、制御棒選択中または無選択の信
号Ａ₁と制御棒挿入または引抜出力信号Ａ₂とからなる
制御棒操作状態信号Ａ、制御棒ＰＩＰ位置信号Ｂ、診断
異常リセット操作信号Ｃおよび制御棒駆動制御系ＣＰＵ
正常信号Ｄが、入力信号として入力されると共に、ＰＩ
Ｐ位置データ入力表示出力Ｅ、位置入力不一致時の警報
・インターロック出力Ｆ、不一致時のメモリ書込み完了
表示出力Ｇおよび診断正常表示Ｈが、出力信号として出
力されるようになっており、これら各出力信号Ｅ〜Ｈ
は、多重化コントローラ１０で各別に演算された演算結
果が同一である場合にのみ出力されるようになってい
る。

【００４７】図５は、原子炉制御棒８が操作された際の
制御棒位置信号診断ロジックを示すものである。

【００４８】まず、原子炉制御棒８が操作されない場合
の位置信号診断について説明する。

【００４９】前回の原子炉制御棒８の挿入・引抜位置診
断時の制御棒の位置信号をａ₁，ａ₂とする。この制御
棒位置信号ａ₁，ａ₂は互いに一致していて正しい位置
信号であるものとする。

【００５０】この状態で、原子炉制御棒８を選択するこ
とにより、選択された制御棒８に診断対象が切り換えら
れる。このとき、ＰＩＰ３１からの原子炉制御棒の今回
の位置信号がｂ₁，ｂ₂であるとすると、多重化コント
ローラ１０は、

【数１】ａ₁＝ｂ₁ ……（１）

【数２】ａ₂＝ｂ₂ ……（２）
の両方の演算を行なう。

【００５１】ここで、両方が成立していれば、前回の制
御棒位置信号ａ₁，ａ₂を、今回の制御棒位置信号
ｂ₁，ｂ₂を用いてメモリ内容を更新する。

【００５２】一方、

【数３】ａ₁＝ｂ₁ ……（３）

【数４】ａ₂≠ｂ₂ ……（４）
であれば、成立している方の位置信号ｂ₁を用いて、前
回の位置信号ａ₁，ａ₂を更新する。

【００５３】次に、前回の診断時と今回の診断時との間
に、原子炉制御棒の挿入、引抜操作が行なわれた場合の
制御棒位置監視制御盤２での位置信号診断について説明
する。

【００５４】まず、図５に示すステップＳ１において、
ＰＩＰ３１からの旧制御棒位置信号、すなわち前回診断
時の原子炉制御棒８の位置信号ａ₁，ａ₂を読み込むと
共に、ステップＳ２において、ＰＩＰ３１からの新制御
棒位置信号、すなわち今回の位置信号ｂ₁，ｂ₂を読み
込む。

【００５５】次いで、ステップＳ３において、制御棒操
作が挿入なのか引抜なのかを判別し、挿入ならば−２
を、また引抜ならば＋２を、今回の位置信号ｂ₁，ｂ₂
に加える。ここで、±２は、操作前後のノッチ差分（偶
数位置の１ステップ分）を示している。

【００５６】次いで、ステップＳ４において、次式

【数５】｜ａ₁−ｂ₁｜＝２ ……（５）

【数６】｜ａ₂−ｂ₂｜＝２ ……（６）
が成立するか否かを判別し、成立している場合には、ス
テップＳ５において、前回の制御棒位置信号ａ₁，ａ₂
を、今回の制御棒位置信号ｂ₁，ｂ₂で更新する。

【００５７】一方、ステップＳ４において、式（５），
（６）のいずれかが成立しない場合には、ステップＳ６
において正しいデータを見付け、正しい方の制御棒位置
信号ｂ₁またはｂ₂を用いて、前回の制御棒位置信号ａ
₁，ａ₂を更新する。

【００５８】次いで、ステップＳ８において、正しくな
い方のデータのＰＩＰ３１のＮｏ．と位置データとをメ
モリ基板（ＣＰＵ）８ａ，８ｂ（図２参照）に記憶さ
せ、ステップＳ９において、不良データを記録し、蓄積
する。この不良データは、次の定期検査時に特定制御棒
８のＰＩＰ３１の保修データとして積極的に活用され
る。

【００５９】次いで、ステップＳ１０において、リセッ
ト操作を行なった後、ステップＳ１１において、次のＰ
ＩＰ３１から入力された制御棒位置信号の診断を行な
う。

【００６０】なお、原子炉制御棒８の挿入・引抜位置信
号診断は高速演算により行なわれるので、挿入または引
抜操作された制御棒８が次のノッチに移動するまでの間
に、何度も行なわれる。

【００６１】しかして、リードスイッチ４１を多重化
し、この位置データを信号診断するようにしているの
で、例えば対をなすリードスイッチ４１のうち一方に不
具合（不動作断線状態）が生じても、他方が健全であれ
ば、診断ロジックにより正常な位置データが判断され、
常に位置監視を正常に行なうことができる。このため、
安心して原子力発電プラントの運転監視を行なうことが
できる、また制御棒位置が不明のまま制御棒８を動かす
ような不安全動作を防止することができる。

【００６２】また、原子炉運転中に発生したリードスイ
ッチ４の故障診断結果はメモリに蓄積されるので、次の
定期検査に入る前に修理対象を正確に把握することがで
き、保全準備が充分にできる。

【００６３】なお、前記実施例においては、リードスイ
ッチ１０を二重化する場合について説明したが、ＰＩＰ
内部配線、ケーブル、制御棒位置伝送盤内基板あるいは
光伝送ケーブル等の伝送装置も、共有とせずに完全に独
立して設けるようにしてもよい。このようにすれば、リ
ードスイッチ１０の故障だけでなく、電線、ケーブル、
コネクタにおる断線等の単一故障に対しても、正常な位
置データを診断することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る制御
棒位置監視制御装置は、制御棒位置検出器を多重化して
いるので、多重化設置の制御棒位置検出器の一方に単一
故障が発生して一方の制御棒位置信号が駄目になって
も、残りが健全であれば正常な制御棒の挿入・引抜位置
検出が可能となり、プラント運転監視の信頼性を大幅に
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御棒位置監視制御装置の一実施
例を示す全体構成図。

【図２】本発明の制御棒位置監視制御装置の構成を示す
系統図。

【図３】図１に示す制御棒位置監視制御装置に備えられ
るＰＩＰの内部を示す回路図。

【図４】制御棒位置信号診断時の入出力信号を示す説明
図。

【図５】制御棒が操作された場合の制御棒位置診断ロジ
ックを示す流れ図。

【図６】従来の制御棒位置監視制御装置を示す構成図。

【図７】従来の制御棒位置監視制御装置の構成を示す系
統図。

【符号の説明】

１中央制御盤２制御棒位置監視制御装置（制御棒位置監視制御手
段）３原子炉制御盤４制御棒駆動制御盤５現場８制御棒１０多重化コントローラ１８，３９光伝送ケーブル２０制御棒駆動機構２３原子炉格納容器３０原子炉位置監視制御装置３１制御棒位置検出器（ＰＩＰ）３２位置信号伝送手段３３ＰＩＰコネクタ３４，３６多芯メタルケーブル３８制御棒位置伝送盤４０ＰＩＰマトリクス４１リードスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉制御棒の挿入・引抜位置を検出す
るために、多重化して設置された多数の制御棒位置検出
器と、多重化設置の制御棒位置検出器で検出された制御
棒位置検出信号を多重状態で原子炉格納容器外に伝送す
る位置信号伝送手段と、伝送された多重の制御棒位置検
出信号の健全性を診断処理する制御棒監視制御手段と、
この制御棒監視制御手段で診断された正常な制御棒位置
検出信号から制御棒の挿入・引抜位置を表示する原子炉
制御盤とを備えたことを特徴とする制御棒位置監視制御
装置。