JPH0795241B2

JPH0795241B2 - 原子炉安全保護装置

Info

Publication number: JPH0795241B2
Application number: JP62004834A
Authority: JP
Inventors: 節男有田; 俊介臺; 扶美男村田; 跡見野口; 滋出海; 知鈴木; 文康大木戸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPS63140305A; KR950008093B1; KR880009388A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は２つの独立した操作手段の作動時に制御対象装
置を操作するようにした原子炉安全保護装置に関する。

〔従来の技術〕

原子力プラントにおいては、原子炉の安全性を確保する
ために、異常な過渡状態等が発生する可能性のある場合
に、これを防止するために安全保護装置を設けている。
例えば、特開昭61-118801号公報は、四重化されたセン
サ及びチャネル・セット信号プロセッサ（信号処理手
段）が直列にそれぞれ接続され、４つのチャネル・セッ
ト信号プロセッサの各出力信号を入力する２つの論理回
路を有する原子炉安全保護装置を示している。各々の論
理回路は、２アウトオブ４の論理回路を構成している。
論理回路１は、保護装置付勢信号を出力する。この保護
装置付勢信号は、制御棒制御装置のコイルに電力を供給
するブレーカーを開いて原子炉をスクラムさせる。ま
た、論理回路２から出力される保護装置付勢信号は、非
常用ほう酸噴射装置，格納容器内のスプレーの作動を促
す。

また、原子力ハンドブック，昭和51年,p263〜267、特に
p264の表９・６に２アウトオブ４の論理回路が示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特開昭61-118801号公報は、論理回路が２アウトオブ４
論理にて構成されることを示しているが、２アウトオブ
４の具体的な回路構成を示していない。一方、原子力ハ
ンドブックの表９・６は２アウトオブ４の具体的な回路
屈構成を示している。

特開昭61-118801号公報は、加圧水型原子炉の原子炉安
全保護装置を示している。この原子炉安全保護装置は、
１つの２アウトオブ４論理回路で制御棒制御装置の１つ
のコイルを動作させている。しかし、従来の沸騰水型原
子炉の原子炉安全保護装置の対象となっている制御棒駆
動装置制御ユニットを操作するスクラム用電磁弁は、２
つの励磁コイルを有している。このため、特開昭61-118
801号公報の記載に基づけば、各々の励磁コイルに対し
て２アウトオブ４論理回路は１ずつ設ける必要がある。
しかも、これらの２アウトオブ４論理回路は、前述の原
子力ハンドブック,p264の表９・６に示された８個のス
イッチから構成される２アウトオブ４論理回路の適用が
考えられる。

このように１つの制御対象装置の操作手段として独立し
た２つの操作手段が設けられている場合（例えば、沸騰
水型原子炉のように２つの独立した励磁コイルが設けら
れている場合）は、各々の操作手段を動作させるべく個
々の操作手段に２アウトオブ４論理回路を設けること
は、16個のスイッチが必要となる。スイッチの信頼度は
時間の経過と共に指数関数的に低下し、スイッチの故障
率が同じとするとスイッチ数が多くなると信頼度の低下
する割合が大きくなる。結局、２アウトオブ４論理回路
を構成するスイッチ数が多くなると原子炉安全保護装置
の信頼性向上に限界があり、より高い信頼性を有する原
子炉安全保護装置の開発が強く要望されている。

本発明の目的は、２アウトオブ４論理回路のスイッチ数
を低減して原子炉保護の信頼性を向上させることができ
る原子炉安全保護装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴とするところは、四重化されて設置された
センサの出力信号に基づいてトリップ信号を出力する信
号処理手段をそれぞれに有する四重化された信号処理系
統を設けると共に、常時通電している８個のスイッチと
２個の操作手段とで２アウトオブ４論理装置を構成し、
８個のスイッチを四重化した信号処理系によって開閉操
作するようにしたことにある。

〔作用〕

本発明は、２アウトオブ４論理回路を構成するスイッチ
数を低減しているので信頼度が格段に高くなり原子炉保
護の信頼性を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明における制御保護装置の具体的な実施例を
第１図及び第２図に基づいて述べる。

本実施例の原子炉安全保護装置は、１つの信号処理装
置、１つの切換回路及び１つの診断装置（例えば、信号
処理装置1,切換回路19A及び異常診断装置22A）からなる
４系統の信号処理系統25A〜25Dを有している。各信号処
理系統において、信号処理装置１〜４は、センサA₁〜
A₄，…，N₁〜N₄に、信号処理装置２はセンサA₂〜N₂に、
信号処理装置３はセンサA₃〜N₃に、及び信号処理装置３
はセンサA₄〜N₄に接続されている。ここで同じアルファ
ベットで示された４つのセンサ（例えば、A₁,A₂,A₃,
A₄）は近接して配置されており、原子力プラントの同じ
状態量（以下、同種類の状態量という）を測定する。異
なるアルファベットを付したセンサは、互いに異なる状
態量または同じ状態量であっても異なる場所の状態量
（以下、異なる種類の状態量という）を測定するもので
ある。信号処理装置1,2,3及び４は、冗長化されたセン
サA₁〜N₁，A₂〜N₂，A₃〜N₃及びA₄〜N₄から出力された信
号をそれぞれ取込んで演算処理を行い、その処理結果が
規定値を越える場合にはプラントをスラクムさせるため
のトリップ信号ａ〜ｄをそれぞれ出力する。

切換回路19Aは、一例として第２図に示すように切換ス
イッチ20及び電源21を有している。切換スイッチ20は、
固定接点20A及び20B,固定端子20C及び固定端子20Cに常
時接続された可動接点20Dを有している。電源21は、固
定接点20Bに接続される。切換回路19B〜19Dも、切換回
路19Aと同じ構造を有している。切換回路19A〜19Dの各
固定接点20Aは、信号処理装置１〜４の出力端にそれぞ
れ接続される。各々の信号処理装置１〜４が正常に機能
している状態では、各々の切換回路19A〜19Dの可動接点
20Dは固定接点20Aに接続されている。

パワー回路（開閉装置）５は、並列に配置された２つの
開閉器部（第１開閉装置）5A及び開閉器部（第２開閉装
置）5Bを有している。各々の開閉器部5A及び5Bは、それ
ぞれ４つのリレー（またはコンタクタ）によって構成さ
れる。開閉器部5Aは、リレー８とリレー９とを直列に接
続し、並列に配置したリレー10及び11をリレー９に直列
に接続している。リレー８は、電源６に接続される。開
閉器部5Bは、リレー12とリレー13とを直列に接続し、並
列に配置したリレー14及び15をリレー13に直列に接続し
ている。電源７が、リレー12に接続される。リレー８〜
15は、可動接点8A〜15A及び固定接点8B〜15Bをそれぞれ
有している。

リレー８及び14は、リレーを作動させる信号でありトリ
ップ信号ａを入力するために信号切換回路19Aの固定端
子20Cに接続されている。同様に、リレー９及び15は、
作動信号であるトリップ信号ｂを入力するために信号切
換回路19Bの固定端子20Cに接続され、リレー10及び12
は、作動信号のトリップ信号Ｃを入力するために信号切
換回路19Cの固定端子20Cに接続され、及びリレー11及び
13は作動信号であるトリップ信号ｄを入力するために信
号切換回路19Dの固定端子20Cに接続されている。原子力
プラントの通常運転時には、可動接点8A〜15Aは閉状態
になっており、可動接点8A〜15Aが固定接点8B〜15Bにそ
れぞれ接触している。

リレー10及び11の出力端（開閉器部5Aの出力端）は、ス
クラム用電磁石18の励磁コイル16に接続される。リレー
14及び15の出力端（開閉器部5Bの出力端）は、スクラム
用電磁石18の励磁コイル17に接続される。スクラム用電
磁石18は、スラクム用電磁弁19に設けられている。

22A〜22Dは、信号処理装置１〜４の各々について異常の
有無を診断する異常診断装置である。

本実施例は、パワー回路５内のリレー８〜15及び励磁コ
イル16及び17によって２アウトオブ４の論理回路を構成
している。換言すれば、開閉器部5A、これに接続する励
磁コイル16,開閉器部5B及び励磁コイル17によって、２
アウトオブ４の論理回路を構成していると言える。

ここで、各々の信号処理装置１〜４が正常に機能してい
る状態でそれぞれの信号処理装置１〜４がトリップ信号
ａ〜ｄが出力されると（プラントの異常状態）、可動接
点8A及び14Aはトリップ信号ａにより、可動接点9A及び1
5Aはトリップ信号ｂにより、可動接点10A及び12Aはトリ
ップ信号Ｃにより、可動接点11A及び15Aはトリップ信号
ｄにより、それぞれ開されて励磁コイル16及び17がいず
れも無励磁状態となる。このように励磁コイル16及び17
の両者が無励磁状態になると、スクラム用電磁石18が動
作してスクラム用電磁弁19を開く。これにより、制御棒
駆動装置（図示せず）が制御棒を炉心内に急速挿入し、
原子炉がスクラムされる。

上記のように動作する本実施例の２アウトオブ４の論理
回路は、“0"を優先する２アウトオブ４の論理構成を有
している。

なお、本実施例ではスクラム用電磁弁19は１個の場合を
示しているが、この本実施例の考え方は、スクラム用電
磁弁19を複数個設け、これに対応してパワー回路５を各
々のスクラム用電磁弁19にそれぞれ接続し、これらのパ
ワー回路に、切換回路19A〜19Dの出力信号をそれぞれ並
列的に印加してスクラム動作を行わしめる場合に適用す
ることも可能である。また、第１図の実施例では２つの
励磁コイルを有するスクラム用電磁弁19を駆動する構成
例を示しているが、１つの励磁コイルを有して直列に配
置された２つのスクラム用電磁弁を有する場合にも本実
施例の考え方を適用できるのは明らかであり、これも本
発明に含まれるのは勿論のことである。スクラム用電磁
弁は、制御棒駆動装置のスクラム用アキュームレータの
出口に設けられた開閉弁を操作する作動空気の配管に設
けられている。

ところで、励磁コイル16は、開閉器部5Aによって励磁，
無励磁が制御され、励磁コイル17は、開閉器部5Bによっ
て励磁，無励磁が制御される。励磁コイル16を無励磁状
態にする動作信号をＡとし、励磁コイル17を無励磁状態
にする動作信号をＢとすると、これらの動作信号Ａ及び
Ｂは次式のようになる。

Ａ＝ab（ｃ＋ｄ） ……（１）Ｂ＝cd（ａ＋ｂ） ……（２）ここで、スクラム用電磁弁19に印加されるスクラム信号
をＺとすると、スクラム信号Ｚは次式で表わされる。

Ｚ＝Ａ＋Ｂ ……（３）（３）式に（１）〜（２）式を代入すると次式を得る。

Ｚ＝abc＋bcd＋cda＋dab ……（４）（４）号は、トリップ信号a,b,c及びｄのうち、いずれ
か２つのトリップ信号が論理“0"であれば、その他のト
リップ信号が論理“1"であってもＺ＝“0"となる。つま
り、論理“0"を優先する２アウトオブ４の論理構成によ
る原子炉安全保護装置が実現できることが分かる。とこ
ろで、パワー回路５に示すリレーの数は８個であるが、
１つのトリップ信号で２つのリレーを動作させるように
構成（例えば、トリップ信号ａでリレー８及び14を動作
する）しているため、可動接点と固定接点が複数個ある
いはリレーを用いれば、従来のパワー回路と同一のリレ
ーの数（４個）になる。従って、従来と同一のハード量
で２アウトオブ４の論理構成のシステムが実現できるこ
とが分かる。また、２アウトオブ４の論理構成にしてい
ることにより、１つの信号処理装置あるいは１つの切換
回路が安全側（論理“0"側）あるいは非安全側（論理
“1"側）に故障したとしても、誤ってスクラムしたり、
スクラム失敗したりすることはない。

次に、このように構成される本実施例の原子炉安全保護
装置において、１つの信号処理装置が故障したり、保守
のために１つの信号処理を切離しても残りの３つの信号
処理装置で２アウトオブ３論理が構成できることについ
て述べる。

これは、第１図に示すように１つの信号処理系統を信号
処理装置，切換回路及び異常診断装置にて構成すること
によって達成できる。すなわち、例えば、信号処理装置
１の状態信号を入力している異常診断装置22Aが、その
入力信号に基づいて信号処理装置１の異常を判断した場
合には、異常診断装置22Aは、切換回路19Aの切換スイッ
チ20の可動接点20Dを固定接点20Aから切離して固定接点
20Bに接続する。電源21は、直流電源であり論理“1"の
信号を出力する。このように異常状態にある信号処理装
置に接続された切換回路の切換え操作により論理“1"の
信号を出力することによって正常な他の３つの信号処理
装置で２アウトオブ３論理が構成できる。切換回路の切
換スイッチ20は、この切換回路が接続されている信号処
理装置が正常である可動接点20Dが固定接点20Aに接触し
ている。切換回路は、該当する信号処理装置から出力さ
れたトリップ信号をパワー回路５に伝える異常な信号処
理装置を切離す場合には可動接点20Dを固定接点20Bに接
続させて、論理“1"なる信号をパワー回路５に強制的に
伝えるようになっている。切換スイッチ20の制御はオペ
レータの操作（図示せず）によって行ったり、または前
述の如く異常診断装置からの命令によって行ってもよ
い。異常診断装置22A〜22Dは種々の手段によって実現で
きる（例えば、特開昭59-51393号公報）。

例として、信号処理装置１を切離す場合について説明す
る。信号処理装置１が異常状態になると診断装置22A
は、指令信号を出して切換回路19Aの切換スイッチ20の
可動接点20Dの接続を固定接点20Aから固定接点20Bに切
換える。固定接点20Aから固定接点20Bに可動接点20Dの
接続を切換える瞬間に、切換スイッチ20はチャッタリン
グを発生して、固定端子20Cからの出力信号が論理“0"
になったり“1"になったり変動する。しかし、パワー回
路５及び励磁コイル16及び17で２アウトオブ４の論理構
成としているので、チャッタリングによって誤って原子
炉をスクラムさせることはない。可動接点20Cが固定接
点20Bに接続される電源21の電圧値が出力される。この
電圧値は論理信号としては“1"となる値である。つま
り、切換回路19Aから出力される信号ａが論理“1"にな
る。この信号ａの値を（４）式に代入すると、スクラム
信号は次式となる。

Ｚ＝bc＋cd＋db ……（５）（５）式から明らかなように、信号処理装置１を切離す
場合に、信号処理系統25Aの切換回路19Aの出力信号を強
制的に論理“1"にすることにより、残りの信号処理装置
２〜４からの出力信号で２アウトオブ３論理が組めるよ
うになる。この結果、１つの信号処理装置を切換回路に
て切離している場合、残りの３つの正常な信号処理装置
のうち１つが故障したとしても、原子炉プラント正常時
に誤って原子炉をスクラムしたり、原子炉プラントの異
常時でスクラムを要するときにスクラムができないとい
う状態を回避できる。また、上記の場合では残りの３つ
の信号処理装置の故障について述べたが、これら信号処
理装置に接続されている切換回路が故障しても同様であ
る。また、これらの切換回路に接続されているリレーが
故障しても同様である。つまり、１つの信号処理装置を
切離しても、誤スクラムの防止及び単一故障基準（他の
装置のうち１つがいかなる故障をしてもスクラム機能が
保たれていること）を満足することができる。

上述の例では信号処理装置１を切離す場合について述べ
たが、他の信号処理装置2,3,4を切離す場合も同様であ
る。信号処理装置２を切離す場合には、ｂ＝１となるよ
うに切換回路19Bを制御すると（４）式からスクラム信
号Ｚは次のようになる。

Ｚ＝ac＋cd＋da ……（６）次に、信号処理装置３を切離す場合には、ｃ＝１となる
ように切換回路19Cを制御すると、（４）式からスクラム信号Ｚは次のようになる。

Ｚ＝ab＋bd＋da ……（７）さらに、信号処理装置４を切離す場合には、ｄ＝１とな
るように切換回路19Dを制御すると、（４）式からスク
ラム信号Ｚは次のようになる。

Ｚ＝ab＋bc＋ca ……（８）つまり、いずれの場合にも、１つの信号処理装置を切離
すときには、その信号処理系統の出力信号を切換回路に
より強制的に論理“1"とすることにより、２アウトオブ
３構成が実現でき、原子炉安全保護装置の信頼性をより
一層高くすることができる。

このような本実施例によれば、以下のような効果を得る
ことができる。すなわち、制御対象装置であるスクラム
用電磁弁を操作する独立して設けられた励磁コイル16
（第１操作手段）及び励磁コイル17（第２操作手段）と
これらの励磁コイルを動作させる開閉装置である８個の
スイッチから成るパワー回路５とともに２アウトオブ４
の論理回路が構成できるので、開閉装置の構成が著しく
単純化され、この単純化により原子炉安全保護装置の信
頼性が向上する。また、原子力プラントにおいて、２つ
の励磁コイルを有する電磁弁あるいは１つの励磁コイル
を有する電磁弁の構成をそのままにして２アウトオブ４
論理のシステムが構成でき、なおかつ、４系統の信号処
理装置のうち１つの信号処理装置が故障したり、保守の
ために、１つの信号処理装置を切離しても誤ってシステ
ムが動作したり、動作しなかったりすることのない２ア
ウトオブ３の論理構成が組めるため、信頼性がより一層
向上した原子炉安全保護装置を実現することが可能であ
る。

本実施例のパワー回路５はお互いに独立して設けられた
開閉器部（第１開閉装置）5A及び開閉器部（第２開閉装
置）5Bから構成されており開閉器部5Aと開閉器部5Bとの
相互間で信号のやりとりが行われていなく（開閉器部5A
と開閉器部5Bとの間でコモンモードがない）、これによ
って、開閉装置の信頼性が向上し、ひいては原子炉安全
保護装置の信頼性も向上する。なお、並列に配置された
信号処理系統25a,25B,25C及び25Dと、リレー8,リレー９
及び並列に配置されたリレー10及び11を直列に接続して
なる開閉器部5A、及びリレー12,リレー13及び並列に配
置されたリレー14及び15を直列に接続してなる開閉器部
5Bを有する開閉装置と、開閉器部5A及び5Bのいずれかの
出力端に個々に接続された励磁コイル16及び17とから構
成され、４つの信号処理系統のうち２つの信号処理系統
から出力された各トリップ信号が個々にリレー８及び９
のいずれかの開操作を行い、残りの２つの信号処理系統
から出力された各トリップ信号が個々にリレー12及び13
のいずれかの開操作を行い、しかも前者の２つの信号処
理系統から出力された各トリップ信号が個々にリレー14
及び15の開操作を行い、後者の２つの信号処理系統から
出力された各トリップ信号が個々にリレー10及び11の開
操作を行うように構成されているので、原子炉安全保護
装置の構造が最も単純化され、しかも開閉器部5Aと開閉
器部5Bとのコモンモードがなく、信頼性が最も高くな
る。すなわち、１つの励磁コイルにつながる開閉器部
は、４つのリレーにて構成される。

各信号処理系統が切換回路を有しているので、異常状態
の信号処理装置またはメンテナンスを行う信号処理装置
の原子炉安全保護装置からの切離しが容易に行え、それ
らの信号処理装置による原子炉安全保護装置への悪影響
を防止できる。

異常診断装置を有しているので、信号処理装置の異常の
有無を常時監視できる。

第３図及び第４図は、本発明の他の実施例を示し、特に
パワー回路付近の構造を示している。これらの実施例の
原子炉安全保護装置は、各リレーと各切換回路との接続
状態が前述の実施例と異なっているだけで、図示されて
いない部分も含めた他の構成は前述の第１図の実施例と
同じである。いずれの場合でも、パワー回路5,励磁コイ
ル16及び17で２アウトオブ４の論理構成を実現してい
る。

まず、第３図の実施例について述べる。本実施例におけ
る開閉器部5A及び5Bの各リレーと各切換回路との間の接
続状態を以下に述べる。すなわち、リレー９及び15がト
リップ信号ｃを入力するために切換回路19Cの固定端子2
0Cに接続されており、リレー10及び12がトリップ信号ｂ
を入力するために切換回路19Bの固定端子20Cに接続され
ている。従って、開閉器部5Aのリレー８はトリップ信号
ａでリレー９はトリップ信号ｃで、リレー10はトリップ
信号ｂで、リレー11はトリップ信号ｄでそれぞれ動作す
る。一方、開閉器部5Bのリレー12はトリップ信号ｂで、
リレー13はトリップ信号ｄで、リレー14はトリップ信号
ａで、リレー15はトリップ信号ｃでそれぞれ動作され
る。励磁コイル16は、開閉器部5Aによって励磁，無励磁
が制御され、励磁コイル17は開閉器部5Bによって励磁，
無励磁が制御される。この結果、スクラム用電磁弁19に
印加されるスクラム信号Ｚは次式のようになる。

Ｚ＝ac（ｂ＋ｄ）＋bd（ａ＋ｃ） ……（９）＝abc＋bcd＋cda＋dab ……（10）（10）式から明らかなように、本実施例のスクラム信号
Ｚは（４）式と同じ２アウトオブ４論理構成によってい
る。従って、本実施例も、第１図の実施例と同様な機能
及び効果を有することは容易に理解できよう。

次に、第４図に示す実施例について述べる。本実施例に
おける開閉器部5A及び5Bの各リレーと切換回路との間の
接続状態を以下に述べる。すなわち、リレー８及び14が
トリップ信号ｂを入力するために切換回路19Bの固定端
子20Cに接続されており、リレー10及び12がトリップ信
号ａを入力するために切換回路19Aの固定端子20Cに接続
されている。従って、開閉器部5Aのリレー８はトリップ
信号ｂで、リレー９はトリップ信号ｃで、リレー10はト
リップ信号ａで、リレー11はトリップ信号ｄでそれぞれ
動作される。一方、開閉器部5Bのリレー12はトリップ信
号ａで、リレー13はトリップ信号ｄで、リレー14はトリ
ップ信号ｂで、リレー15はトリップ信号ｃでそれぞれ動
作される。従って、励磁コイル16の励磁，無励磁は、開
閉器部5Aによって制御される。また、励磁コイル17の励
磁無励磁は、開閉器部5Bによって制御される。この結
果、スクラム用電磁弁19に印加されるスクラム信号Ｚは
次式のようになる。

Ｚ＝bc（ａ＋ｄ）＋ad（ｂ＋ｃ） ……（11）＝abc＋bcd＋cda＋dab ……（12）（12）式から明らかなように、本実施例のスクラム信号
Ｚは（４）式と同じ２アウトオブ４論理構成になってい
る。本実施例も、第１図の実施例と同様な機能及び効果
を有することは容易に理解できよう。

第５図にセンサA₁〜A₄，……，N₁〜N₄の各出力を信号処
理系統25A〜25Dに取込む他の例を示す。

第５図においては信号処理装置１〜４を信号処理装置1
A,2A,3A及び4Aに取替え、センサA₁〜A₄，……，N₁〜N₄
の各出力を信号処理装置1A,2A,3A及び4Aのすべての入力
するようにしている。切換回路19A,19B,19C及び19Dの各
出力を入力するパワー回路の構成は、第１図に示すパワ
ー回路５と同一である。

信号処理装置1Aは、センサA₁〜A₄，……，N₁〜N₄にそれ
ぞれ接続されたディジタル・トリップ・モジュールDTM-
A1〜DTM-A2,…,DTM-N1〜DTM-N4を有している。ディジタ
ル・トリップ・モジュールDTM-A1〜DTM-A4は、同種類の
状態量を測定するセンサA₁〜A₄に、またディジタル・ト
リップ・モジュールDTM-N1〜DTM-N4は同種類の状態量を
測定するセンサN₁〜N₄にそれぞれ接続する。同じ状態量
を入力する４つのディジタル・トリップ・モジュール毎
（例えばDTM-A1〜DTM-A2）に１つのグループを作る。こ
のグループの数は、異なる種類の状態量の種類の数
（ｎ）だけ存在する。この１つのグループ毎に２アウト
オブ４論理回路を設け、１つのグループに属する４つの
ディジタル・トリップ・モジュールの出力端を１つの２
アウトオブ４論理回路に接続する。すなわち、ディジタ
ル・トリップ・モジュールDTM-A1〜DTM-A4は２アウトオ
ブ４論理回路29Aに、…，ディジタル・トリップ・モジ
ュールDTM-N1〜DTM-N4は２アウトオブ４論理回路29Nに
それぞれ接続される。２アウトオブ４論理回路29A,…,2
9Nとしては、信号処理装置内の２アウトオブ４論理回路
の数は、ｎ個である。ｎ個の２アウトオブ４論理回路29
A,…,29Nは、１アウトオブｎ論理回路30に接続される。
他の信号処理装置2A,3A及び4Aも、信号処理装置1Aと同
じ構成を有している。信号処理装置1A,2A,3A及び4Aの各
１アウトオブｎ論理回路30は、対応する各切換回路19A,
19B,19C及び19Dにそれぞれ接続される。第５図における
各切換回路19A,19B,19C及び19Dは、第１図の実施例と同
様にパワー回路の各リレーに接続されている。また、第
３図及び第４図の実施例のように各切換回路とパワー回
路の各リレーを接続してもよい。第５図には異常診断装
置が図示されていないが、信号処理系統は第１図と同様
に信号処理装置，切換回路及び異常診断装置から構成さ
れる。

信号処理装置の各ディジタル・トリップ・モジュール
は、対応するセンサが出力した状態量信号を入力してこ
の状態量信号が規定値を越えている場合にトリップ信号
を出力する。信号処理装置の各２アウトオブ４論理回路
は、各グループの４つのディジタル・トリップ・モジュ
ールのうち少なくとも２つのディジタル・トリップ・モ
ジュールがトリップ信号を出力した場合に、トリップ信
号を出力する。１アウトオブｎ論理回路は、ｎ個の２ア
ウトオブ４論理回路26A〜26Nのうち少なくとも１個の２
アウトオブ４論理回路からトリップ信号が出力された時
にトリップ信号ａ（もしくはトリップ信号b,cまたは
ｄ）を出力する。これらのトリップ信号a,b,c及びｄ
は、第１図の実施例と同様にパワー回路の各リレーを開
操作させ、励磁コイル16及び17を無励磁状態にする。こ
れにより電磁石18が動作してスクラム用電磁弁19が開
き、原子炉がスクラムさせる。

このように第５図のようにすると、信号処理装置1A〜4A
に２アウトオブ４論理回路を用いているので、信号処理
装置の高信頼化が図れる。これにより原子炉安全保護装
置の信頼性が一段と向上する。

信号処理装置の他の例を、第６図及び第７図に基づいて
説明する。

第９図に示す例の信号処理装置35は、マイクロプロセッ
サにて構成したものである。信号処理装置35は、第６図
に示すようにデータ取込回路35A,バス35B,CPU35C,RAM35
D,ROM35E及びデータ出力回路35Fからなっている。ｎ種
類のセンサに接続されるデータ取込回路35は、バス35B
に接続される。バス35Bは、CPU35C,RAM35D,ROM35E及び
データ出力回路35Fにそれぞれ接続されている。ROM35E
は、第７図に示す処理手順を記憶している。CPU35Cは、
ROM35Eに記憶している処理手順に基づいて演算処理を行
う。RAM35Eは、データ取込回路35Aから入力したデータ
及びCPU35Cにて得られたデータを記憶する。この信号処
理装置35は、第１図の信号処理装置１〜４の各々の代り
に用いられる。

第７図に示す処理手順に基づいてトリップ信号を出力す
る処理内容を、信号処理装置35を信号処理装置１に置換
えた場合を例にとって説明する。センサA₁，…，N₁にて
測定されたデータ信号が、データ取込回路35Aを介してR
AM35Dに取込まれる。CPU35Cは、ROM35Eから第７図に示
す処理手順を読込む。処理手順のステップ48にて、CPU3
5CはRAM35Dに記憶されている各測定データを読込む。読
込まれた各測定データは、規定値（スクラム設定値）と
比較される（ステップ49）。次に、規定値を越える測定
データがあるか否かを判定する（ステップ50）。規定値
を越えた測定データがない場合には、CPU35Cは、ａ＝１
を出力する（ステップ51）。規定値を越える測定データ
がある場合、CPU35Cは、ａ＝０を出力する（ステップ5
2）。得られた信号ａの値は、RAM35Dにいったん記憶さ
れた後、データ出力回路35Fより切換回路19Aに出力され
る。ステップ48〜50及び51またはステップ48〜50及び52
の処理が、入力される測定データ毎に繰返えされる。信
号処理装置35を、信号処理装置2,3及び４にそれぞれ用
いた場合、第７図のステップ51及び52の出力信号ａは、
それぞれ出力信号b,c及びｄとなる。

処理手順の他の例を第８図に示す。第８図の処理手順
は、第７図の処理手順のステップ50の代りにステップ54
を設け、ステップ53を新たに設けたものである。本処理
手順は、センサA₁〜A₄，……，N₁〜N₄の測定データ、す
なわち異なる全種類の測定された状態量信号を４つずつ
１つの信号処理装置35に入力する場合に用いるとよい。
本処理手順を用いた信号処理装置35は、第５図に示す実
施例の信号処理装置1A（または2A〜4A）に相当する。第
７図の処理手順と異なる部分について詳細に説明する。
ステップ49で比較した同種類の４つの測定データのうち
少なくとも２つの測定データが規定値を越えているかを
判定し（２アウトオブ４論理の判定）、越えている場合
にトリップ信号（論理“0"）出力する（ステップ53）。
ステップ53は、ｎ種類の異なる種類の測定データ毎に、
少なくとも２つの同種類の測定データが規定値を越えて
いるかを判定する。その後、ステップ54の処理に移る。
ステップ53における異なる種類の測定データの２アウト
オブ４論理の判定結果のうち少なくとも１つの判定結果
が論理“0"になっているかいないかを判定する（ステッ
プ54）。ステップ54で、論理“0"の判定結果がない場合
はステップ51の処理が行われ、論理“0"の判定結果が１
つでもある場合にはステップ52の処理が行われる。

第６図〜第８図に示す信号処理装置を第１図に適用した
各実施例の原子炉安全保護装置は、第１図の実施例と同
様な効果を得ることができる。さらに各信号処理装置は
マイクロプロセッサにて構成しているので、装置がコン
パクトになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２アウトオブ４論理回路のスイッチ数
を低減できるので信頼度を格段に高くすることができ、
原子炉保護の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例を示す構成図、第２図
は第１図の切換回路の詳細図、第３図，第４図は本発明
の他の実施例の部分構成図、第５図は信号処理装置の他
の例を示す構成図、第７図及び第８図はパワー回路の他
の実施例の構成図、第６図は信号処理装置の他の例の構
成図、第７図は第６図の信号処理装置で実行される処理
手順の説明図、第８図は第７図の処理手順の他の処理手
順の説明図である。１〜4,1A〜4A,35……信号処理装置、5,5C,5F……パワー
回路、5A,5B,5D,5E……開閉器部、８〜15……リレー
（またはコンタクタ）、16,17……励磁コイル、18……
電磁石、19……スクラム用電磁弁、19A〜19D……切換回
路、20……切換スイッチ、22A〜22D……異常診断装置、
25A〜25D……信号処理系統。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田扶美男茨城県日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者野口跡見茨城県日立市大みか町５丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者出海滋茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者鈴木知茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者大木戸文康茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献特開昭61−118801（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】四重化されて設置されたセンサと、前記セ
ンサの出力信号に基づいてトリップ信号を出力する信号
処理手段をそれぞれに有する第1,第2,第３及び第４信号
処理系統と、前記第１信号処理系統のトリップ信号によ
り開操作される第１および第５スイッチ，前記第２信号
処理系統のトリップ信号により開操作される第２および
第６スイッチ，前記第３信号処理系統のトリップ信号に
より開操作される第３および第７スイッチ，前記第４信
号処理系統のトリップ信号により開操作される第４およ
び第８スイッチとを有し、前記第３と第４スイッチを並
列接続した並列回路に前記第１スイッチと第２スイッチ
を直列接続して第１の開閉回路を形成し、前記第５と第
６スイッチを並列接続した並列回路に前記第７スイッチ
と第８スイッチを直列接続して第２の開閉回路を形成す
る開閉装置と、前記第１の開閉回路の出力端に接続され
前記第１の開閉回路の開動作によって作動する第１操作
手段と、前記第２の開閉回路の出力端に接続され前記第
２の開閉回路の開動作によって作動する第２操作手段
と、前記第１及び第２操作手段の作動時に操作される制
御対象装置とを具備した原子炉安全保護装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第１
及び第２操作手段はそれぞれ励磁コイルであり、前記制
御対象装置は、前記２つの励磁コイルを有する電磁石を
備えた電磁弁であることを特徴とする原子炉安全保護装
置。
【請求項３】四重化されて設置されたセンサと、前記セ
ンサの出力信号に基づいてトリップ信号を出力する信号
処理手段および後記スイッチが閉状態を保持する論理信
号を出力する切換手段をそれぞれに有する第1,第2,第３
及び第４信号処理系統と、前記第１信号処理系統のトリ
ップ信号により開操作される第１および第５スイッチ，
前記第２信号処理系統のトリップ信号により開操作され
る第２および第６スイッチ，前記第３信号処理系統のト
リップ信号により開操作される第３および第７スイッ
チ，前記第４信号処理系統のトリップ信号により開操作
される第４および第８スイッチとを有し、前記第３と第
４スイッチを並列接続した並列回路に前記第１スイッチ
と第２スイッチを直列接続して第１の開閉回路を形成
し、前記第５と第６スイッチを並列接続した並列回路に
前記第７スイッチと第８スイッチを直列接続して第２の
開閉回路を形成する開閉装置と、前記第１の開閉回路の
出力端に接続され前記第１の開閉回路の開動作によって
作動する第１操作手段と、前記第２の開閉回路の出力端
に接続され前記第２の開閉回路の開動作によって作動す
る第２操作手段と、前記第１及び第２操作手段の作動時
に操作される制御対象装置とを具備した原子炉安全保護
装置。
【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記４つ
の各信号処理系統は自己の信号処理手段の異常診断を行
う診断手段を有し、前記診断手段が異常と診断した際に
対応する各スイッチが閉状態を保持する論理信号を出力
することを特徴とする原子炉安全保護装置。
【請求項５】特許請求の範囲第３項において、前記４つ
の各信号処理系統は電気的に系統から切離す際に対応す
る各スイッチが閉状態を保持する論理信号を出力するこ
とを特徴とする原子炉安全保護装置。