JPH09178880A - 原子炉出力監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＡＰＲＭを４チャンネルとしてチャンネル毎に
独立した２系の無停電電源から給電し、２つのＡＰＲＭ
チャンネルがトリップ状態でも原子炉保護系にトリップ
を発する２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング回路を備え
て、運転中の保守等のバイパスと、バイパスしたＡＰＲ
Ｍ以外の系のＡＰＲＭの単一故障に際しても安全保護機
能を備えた多重性の原子炉出力監視装置を提供すること
にある。 【解決手段】請求項１記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、沸騰水型軽水炉の炉内に複数配設した局部出力
領域モニタ検出器３の信号を入力処理する平均出力領域
モニタ14を４チャンネルとして、それぞれをバイパス可
能に構成すると共に、前記平均出力領域モニタ14の単一
故障に際しても他の平均出力領域モニタの１チャンネル
のバイパスが可能で安全保護機能を確保したことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トの原子炉核計装システムに係り、特に出力領域におけ
る中性子束の監視を行う原子炉出力監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の原子力発電プラントで沸騰水型軽
水炉においては、その出力領域における炉心内の中性子
束を監視する原子炉出力監視装置として、出力領域モニ
タ（Power Range Monitoring, ＰＲＭ）が設けられてい
ている。この出力領域モニタについては、炉心の平均出
力の計測と局部出力分布の計測と共に、原子炉出力約10
％以上の出力領域での運転時に、局部出力及び平均出力
の過渡変化に対して炉心を保護すること（安全保護機
能）を目的としている。

【０００３】沸騰水型軽水炉で大型炉を例にすると、図
８のブロック構成図に示すように、出力領域モニタ１に
おける局部出力領域モニタ（Local Power Range Monito
ring，以下、ＬＰＲＭと略称する）検出器集合体２は、
例えば炉心軸方向に沿って等間隔で４つのＬＰＲＭ検出
器３を配置している。

【０００４】また、前記ＬＰＲＭ検出器集合体２は、図
９の炉心平面配置図に示すように炉心４内で、制御棒５
の２本間隔毎に格子状に、Ａ系のＬＰＲＭ検出器集合体
２、及びＢ系のＬＰＲＭ検出器集合体２を市松模様状に
配置しており、ＬＰＲＭ検出器集合体２それぞれの、各
ＬＰＲＭ検出器３からの信号により炉心４の局部出力分
布の計測を行っている。

【０００５】平均出力領域モニタ（Average Power Rang
e Monitor ，以下、ＡＰＲＭと略称する）としては、Ａ
ＰＲＭ演算装置６（以下、ＡＰＲＭユニットと呼ぶ）に
より、前記ＬＰＲＭ検出器３の信号を炉心４の全体から
均等に入力して、このＬＰＲＭ検出器信号より、炉心４
の平均出力レベルの計測を行っている。

【０００６】なお、ＡＰＲＭユニット６は、炉心４の平
均出力レベルが設定値に達した時や、ＬＰＲＭ検出器３
の信号入力数がＡＰＲＭ演算に必要な数を下回った時、
及びＡＰＲＭユニット６が電源喪失等により監視機能が
無効となった時には、原子炉保護系（Reactor Protecti
on System,ＲＰＳ）７にトリップ信号を出力して、原子
炉を緊急停止したり（以下、スクラムと呼ぶ）警報信号
を出力したりする。

【０００７】原子力発電プラントにおいて安全保護機能
を有する系統は、その系統を構成するチャンネルの単一
故障が起きた場合でも、所定の安全保護機能を失わない
ように、多重性を備えた設計とする必要があり、従っ
て、沸騰水型軽水炉のＢＷＲ−２／３／４／５型につい
ては、原子炉保護系に二重の１ｏｕｔｏｆ２方式を採用
して、２系４区分（Ａ，Ｂ系、区分１Ａ，２Ａ，１Ｂ，
２Ｂ）のチャンネル構成となっている。

【０００８】しかし、原子炉核計装システムについて
は、プラント運転中でも使用状態からの取り外し（以
下、バイパスと呼ぶ）を行って、適宜、保守や調整及び
校正ができるようにＡ，Ｂ各系でそれぞれに１チャンネ
ル多い構成、すなわち、各系とも３チャンネル（Ａ系−
Ａ，Ｃ，Ｅチャンネル、Ｂ系−Ｂ，Ｄ，Ｆチャンネル）
の、合計６チャンネルの構成として、各系のＡＰＲＭユ
ニット６には同一系に属する無停電電源より給電を行っ
ている。

【０００９】また、Ａ，Ｂ両系で原子炉保護系７に接続
している３チャンネルのＡＰＲＭユニット６の内で、１
チャンネルのＡＰＲＭユニット６をバイパススイッチ８
によりバイパスすることができ、このバイパスされたＡ
ＰＲＭユニット６からは当然のことながら、原子炉保護
系７に呈するトリップ信号は出力されない。

【００１０】しかしながら、１系の３つのＡＰＲＭユニ
ット６の内で、バイパススイッチ８により１チャンネル
をバイパスした状態においても、残りの２チャンネルの
ＡＰＲＭユニット６が、そのＡ系及びＢ系の２つの原子
炉保護系チャンネルのいずれかに接続されている。この
ために、さらに、ＡＰＲＭにおいて単一故障が起きた場
合でも、故障していない残りの１チャンネルのＡＰＲＭ
と、他系のＡＰＲＭにより多重性を確保することができ
る。

【００１１】前記複数のＬＰＲＭ検出器３からの信号の
ＡＰＲＭへの配分方法は、ＬＰＲＭ検出器３の数が炉心
４の大きさにより異なることから、発電機出力 540ＭＷ
ｅ以下の小型炉と、 780ＭＷｅ以上の大型炉で異なって
いる。小型炉の場合は、ＬＰＲＭ検出器数が少ないため
に、ＬＰＲＭ検出器３の信号をＡ系とＢ系のＡＰＲＭ間
で共用することにより、ＡＰＲＭ演算に必要なＬＰＲＭ
検出器信号の入力数を確保し、炉心４の全体を均等に監
視している（通常は１つのＬＰＲＭ検出器信号を１つの
ＡＰＲＭユニット６に入力する）。

【００１２】Ａ，Ｂ各系のうち１チャンネルのＡＰＲＭ
ユニット６は、各ＬＰＲＭ検出器集合体２から１つずつ
のＬＰＲＭ検出器信号（全ＬＰＲＭ検出器信号の１／
４）を直接入力してＡＰＲＭ演算を行っている。しか
し、残りの２チャンネルは、ＡＰＲＭ演算に用いるＬＰ
ＲＭ検出器信号の約半数を他系のＡＰＲＭから間接的に
入力して、ＡＰＲＭ演算に必要なＬＰＲＭ検出器信号数
を確保してＡＰＲＭ演算を行っている。

【００１３】従って、共用チャンネルは２組存在し、各
組で同じＬＰＲＭ検出器信号を使用するために、同じＡ
ＰＲＭ演算を行うことになり、６チャンネルのＡＰＲＭ
で実質４チャンネル分のＡＰＲＭ演算を行うことにな
る。

【００１４】大型炉の場合は、上記図９のように炉心４
内で制御棒５の２本間隔毎に格子状に、Ａ系のＡＰＲＭ
に入力するＡ系ＬＰＲＭ検出器集合体２、及びＢ系のＡ
ＰＲＭへ入力するＢ系ＬＰＲＭ検出器集合体２を市松模
様状に配置している。これによる各ＡＰＲＭは、同一系
に属する各ＬＰＲＭ検出器集合体２から、１つずつのＬ
ＰＲＭ検出器信号（一つの系に属するＬＰＲＭ検出器信
号の１／４）を入力してＡＰＲＭ演算を行っている。

【００１５】これにより、大型炉では小型炉と異なり、
異区分間でのＬＰＲＭ検出器信号の共用をなくしている
が、全ＬＰＲＭ検出器集合体２で、Ａ，Ｂ系でそれぞれ
１つのＬＰＲＭ検出器集合体２がＡＰＲＭユニット６に
入力されていない。

【００１６】従って、図８に示すように６チャンネル
（ｃｈ，Ａ〜ｃｈ，Ｆ）のＡＰＲＭユニット６に加え
て、ＬＰＲＭ検出器信号監視装置９（以下、ＬＰＲＭユ
ニットと呼ぶ）をＡ，Ｂ各系に１つずつ設けて、前記そ
れぞれ１つのＬＰＲＭ検出器集合体２と接続し、そのデ
ータを図示しないプロセス計算機等へ出力するようにし
ている。

【００１７】また、ＡＰＲＭユニット６においては、炉
心４の再循環流量に応じて変化するトリップ信号の出力
設定点を備えており、このために、出力領域モニタ１で
は炉心冷却材の再循環流量の監視も行っている。

【００１８】この再循環流量の監視は、炉心４に対して
冷却材を循環させる図示しない複数の再循環系で、各再
循環ループに設置した差圧伝送器10からの信号を、再循
環流量演算装置11（以下、再循環流量ユニットと呼ぶ）
に入力して、炉心４における再循環ループ流量総和を演
算して各ＡＰＲＭユニット６へ出力する。なお、前記差
圧伝送器10及び再循環流量ユニット11は、その単一故障
がＡ，Ｂ両系のＡＰＲＭに影響を与えないように、各系
１または２チャンネル、両系で２または４チャンネルの
構成としている。

【００１９】各ＡＰＲＭユニット６は、同一系に属する
再循環流量ユニット11から再循環ループ流量総和信号を
入力して、この入力された再循環ループ流量総和が、１
チャンネルの場合はその値に、２チャンネルの場合は低
値選択した値に応じて、トリップ信号の出力設定点を決
定する。

【００２０】さらに、ＡＰＲＭユニット６からは、デー
タを図示しないプロセス計算機、及び運転領域制限シス
テム、原子炉手動制御系（Reactor Manual Control Sys
tem,ＲＭＣＳ）12等にも出力する。また、前記再循環ル
ープ流量総和信号は、制御棒引抜監視装置（Rod Block
Monitor,ＲＢＭ）13へも出力されて、原子炉手動制御系
12における制御棒引抜阻止トリップ出力の設定点の決定
に使用される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来のＡＰＲＭを６チ
ャンネルに構成した出力領域モニタ１の場合に、小型炉
においてはＡ，Ｂ両系間でＬＰＲＭ検出器信号を共用し
て、同じＡＰＲＭ演算を行っているチャンネルがあるた
めに、共用チャンネルに入力されるＬＰＲＭ検出器３の
指示値の異常が、両系のＡＰＲＭに影響を与える可能性
がある。また、ＡＰＲＭの共用チャンネルの故障が、共
用する他系のＡＰＲＭに影響を与えることから、これら
の対策として影響を緩和するために、ＬＰＲＭ検出器信
号の上限値を制限をする複雑な制限回路を設けなければ
ならない支障がある。

【００２２】また、共用チャンネルのＡＰＲＭの一方が
故障状態となり、他系側の共用ＡＰＲＭにおいて間接的
に入力されていたＬＰＲＭ検出器信号が喪失して、ＡＰ
ＲＭ演算に必要なＬＰＲＭ検出器信号数を下回っても、
その共用ＡＰＲＭがトリップ信号を出力しないようにし
ている。ただし、この場合においては、直接入力されて
いるＬＰＲＭ検出器信号のバイパスを許容しないように
している。

【００２３】大型炉においては、炉心４においてＬＰＲ
Ｍ検出器集合体２を、市松模様状にＡ系，Ｂ系に配分し
ていることから、Ａ系とＢ系でＡＰＲＭへのＬＰＲＭ検
出器信号入力数が異なることになるので、プラントによ
っては、ＡＰＲＭ演算に必要な最小ＬＰＲＭ検出器信号
入力数との関係から、ＬＰＲＭ検出器信号のバイパス許
容数が少ない系が生じる支障があった。

【００２４】本発明の目的とするところは、ＡＰＲＭを
４チャンネルとして各チャンネル毎に独立した２系の無
停電電源から給電を行うと共に、２つのＡＰＲＭチャン
ネルがトリップ状態の時に原子炉保護系にトリップ信号
を出力する２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング回路を複
数備えて、これに接続される原子炉保護系チャンネルと
同一系の無停電電源から給電して、運転中でも保守と調
整及び校正ができるＡＰＲＭのバイパスと、バイパスさ
れたＡＰＲＭの系の他のＡＰＲＭの単一故障に際して
も、安全保護機能を失わない多重性を備えた原子炉出力
監視装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る原子炉出力監視装置は、沸騰
水型軽水炉の炉内に複数配設したＬＰＲＭ検出器の信号
を入力処理するＡＰＲＭを４チャンネルとしてそれぞれ
をバイパス可能に構成すると共に前記ＡＰＲＭの単一故
障に際しても他のＡＰＲＭ１チャンネルのバイパスが可
能で安全保護機能を確保したことを特徴とする。

【００２６】ＡＰＲＭが４チャンネルで、各ＬＰＲＭ検
出器集合体から１つずつのＬＰＲＭ検出器信号を各ＡＰ
ＲＭへ入力できるので、小型炉においては、ＬＰＲＭ検
出器の共用チャンネルがなくなり、大型炉においては、
各ＡＰＲＭへ入力されるＬＰＲＭ検出器信号数が増加す
る。また、各ＡＰＲＭがバイパス可能として、ＡＰＲＭ
１チャンネルをバイパスして所定の保守等の作業中に、
他のＡＰＲＭの単一故障が発生しても、監視に支障のな
い多重性による安全保護機能が確保されている。

【００２７】請求項２記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭに接続してそのうち２
つのＡＰＲＭがトリップ状態の時に原子炉保護系へトリ
ップ信号を出力する２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング
回路を複数備えると共に、前記ボーティング回路が原子
炉保護系チャンネルと１対１で接続されたことを特徴と
する。

【００２８】ＡＰＲＭが４チャンネル構成で、原子炉保
護系との間に２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング回路を
原子炉保護系チャンネル数と同数備えているので、ＡＰ
ＲＭで２チャンネル以上がトリップとなった時のみ、ボ
ーティング回路より原子炉保護系へトリップ信号が出力
されて原子炉はスクラムとなる。また、ＡＰＲＭの１チ
ャンネルバイパス時には２ｏｕｔｏｆ３論理となり、他
のＡＰＲＭチャンネルで単一故障が発生しても、多重性
により安全保護機能が確保される。

【００２９】請求項３記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルＡＰＲＭの各チャンネル毎に独立
した２系の無停電電源から給電することを特徴とする。
ＡＰＲＭ１チャンネル毎に独立した２系の無停電電源か
ら給電するので、１つの系で電源喪失が発生しても、も
う一方の系の無停電電源から給電により、ＡＰＲＭの監
視機能を保持するので１つの系の電源喪失によるトリッ
プ信号は出力されない。

【００３０】請求項４記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭの各チャンネルに対す
る異なる系の無停電電源からの給電に対して、電気的及
び物理的なアイソレーションを施したことを特徴とす
る。４チャンネルＡＰＲＭのそれぞれに供給する２系の
無停電電源の一方に電気的及び物理的なアイソレーショ
ンを施しているので、一方のＡＰＲＭ系の電源系に異常
が生じても、これの影響が他の電源系には及ばない。

【００３１】請求項５記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭの各チャンネルに対し
て、無停電電源各系毎に電子回路電源供給回路を備えて
前記電子回路電源供給回路の出力を異なる系と突合せて
から当該ＡＰＲＭへ給電する電源供給装置を設けたこと
を特徴とする。ＡＰＲＭ内の電子回路に対する電力は、
電源供給装置から二重化された無停電電源により安定し
て供給される。

【００３２】請求項６記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭの各チャンネルに対し
て、無停電電源各系毎に電子回路電源供給回路を備え
て、前記電子回路電源供給回路の出力を異なる系と突合
せてから検出器電源供給回路へ給電することを特徴とす
る。ＬＰＲＭ検出器に対する電力は、電源供給装置から
二重化された無停電電源によりＡＰＲＭを介して安定に
供給される。

【００３３】請求項７記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭの各チャンネルに対し
て、独立した２系の無停電電源を突合せてから電子回路
電源供給回路及び検出器電源供給回路に給電する電源供
給装置を設けたことを特徴とする。ＬＰＲＭ検出器及び
ＡＰＲＭ内の電子回路に対する電力は、電源供給装置か
ら二重化された無停電電源により安定して供給される。

【００３４】請求項８記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ボーティング回路に対して接続される原子炉保
護系チャンネルと同一系の無停電電源から給電を行うと
共に、異区分のＡＰＲＭとの取り合いに対してアイソレ
ーションを施して前記ボーティング回路を電気的及び物
理的に分離して片系の電源喪失時に前記ボーティング回
路と同一区分の原子炉保護系へトリップ信号を出力する
ことを特徴とする。

【００３５】ボーティング回路に対する電源、二重化さ
れた無停電電源から安定して供給されると共に、一方を
電気的及び物理的に分離する。また、片系の電源喪失時
には、ボーティング回路と同一区分の原子炉保護系へト
リップ信号が出力される。

【００３６】請求項９記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＡＰＲＭ１チャンネルがトリップした際に、警
報及びトリップ表示信号を出力することを特徴とする。
ＡＰＲＭにおけるトリップ発生は、当該ＡＰＲＭが出力
する警報及びトリップ表示信号により報知される。

【００３７】請求項10記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ボーティング回路の動作不能時に当該ボーティ
ング回路と同一区分の原子炉保護系チャンネルへトリッ
プ信号を出力することを特徴とする。ボーティング回路
に動作不能が生じると、当該ボーティング回路と同一区
分の原子炉保護系チャンネルへトリップ信号が出力され
る。

【００３８】請求項11記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４チャンネルのＡＰＲＭに接続してそのうち２
つのＡＰＲＭがトリップ状態の時に、原子炉保護系へト
リップ信号を出力する２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティン
グ回路を複数備えて、前記ボーティング回路が原子炉保
護系チャンネルと１対１で接続すると共に、前記ＡＰＲ
Ｍの各チャンネル毎に独立した２系の無停電電源から給
電することを特徴とする。

【００３９】ＡＰＲＭで２チャンネル以上がトリップと
なった時のみ、ボーティング回路より原子炉保護系へト
リップ信号が出力せられて原子炉はスクラムとなる。従
って、ＡＰＲＭの１チャンネルバイパス時は２ｏｕｔｏ
ｆ３論理となり、他のＡＰＲＭチャンネルで単一故障が
発生しても、多重性により安全保護機能が確保される。

【００４０】さらに、ＡＰＲＭには１チャンネル毎に独
立した２系の無停電電源から給電するので、１つの系で
電源喪失が発生しても、もう一方の系の無停電電源から
給電されて、ＡＰＲＭの監視機能を保持するので１つの
系の電源喪失によるトリップ信号は出力されない。

【００４１】請求項12記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、炉心に冷却材を循環させる複数の再循環ループ
に差圧伝送器を各区分毎に設置すると共に、４チャンネ
ルの再循環ループ流量総和を４チャンネルのＡＰＲＭと
同一区分で１対１で対応させてトリップ状態の判定を行
うことを特徴とする。各ＡＰＲＭにおいて各区分の再循
環ループ流量を差圧伝送器より入力して、ＡＰＲＭで再
循環ループ流量総和を演算する。これにより、差圧伝送
器の単一故障が２チャンネル以上のＡＰＲＭに影響を与
えるこが防止される。

【００４２】請求項13記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、再循環ループ差圧信号を同一区分のＡＰＲＭへ
直接入力して、前記ＡＰＲＭで再循環ループ流量総和演
算を行うことを特徴とする。各ＡＰＲＭにおいて差圧伝
送器の出力信号から、再循環ループ流量総和の演算を行
う。

【００４３】請求項14記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＡＰＲＭチャンネルとそれに対応する再循環ル
ープ流量総和チャンネルのバイパスを同時に行うことを
特徴とする。ＡＰＲＭで各区分の再循環ループ流量を差
圧伝送器より入力すると共に、再循環ループ流量総和の
演算をすることにより、ＡＰＲＭチャンネルとそれに対
応する再循環ループ流量総和チャンネルのバイパスを同
時に行うことができる。

【００４４】請求項15記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、同一系に属するＡＰＲＭ出力レベルのうち高値
選択信号により制御棒引抜監視演算を行うことを特徴と
する。制御棒引抜監視装置ではトリップ出力が安全側に
出力するように、各系のＡＰＲＭの信号のうち高値を選
択して、制御棒引抜監視出力の演算及び制御棒引抜き阻
止トリップ出力の設定点を決定する。

【００４５】請求項16記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、同一系統に属する再循環ループ流量総和出力レ
ベルのうち低値選択信号により制御棒引抜監視演算を行
うことを特徴とする。制御棒引抜監視装置ではトリップ
出力が安全側に出力するように、各系の再循環ループ流
量総和信号のうち低値を選択して、制御棒引抜監視出力
の演算及び制御棒引抜き阻止トリップ出力の設定点を決
定する。

【００４６】請求項17記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、選択制御棒挿入領域判定を各ＡＰＲＭで行うと
共に、選択制御棒挿入領域判定時に前記ボーティング回
路へトリップ信号を出力することを特徴とする。選択制
御棒挿入トリップ信号は、ＡＰＲＭ１チャンネルバイパ
ス時に単一故障が発生しても多重性を備えるように、２
ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング回路を介して出力す
る。

【００４７】請求項18記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、４つのＡＰＲＭで演算した熱流束相当出力のう
ち中間２値の平均値により運転領域制限判定を行うこと
を特徴とする。ＡＰＲＭにおける運転領域制限判定に際
しては、熱流束相当出力のうち中間２値の平均値を出力
する。

【００４８】請求項19記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、応答時間要求のある信号は直接出力し、応答時
間要求のない信号はデータ伝送装置を介して出力するこ
とを特徴とする。応答時間要求のある信号はそのまま出
力するが、応答時間要求のない信号についてはデータ伝
送装置を介して出力することにより、プラントにより異
なる他の系統との取り合いの調整をデータ伝送装置で実
施できる。

【００４９】請求項20記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、原子炉格納容器における同一貫通孔に挿通して
いるＬＰＲＭ検出器信号を１つのＡＰＲＭへ入力するこ
とを特徴とする。ＬＰＲＭ検出器からＡＰＲＭまでの既
設の配線及び経路を変更せずに施工することができる。

【００５０】請求項21記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、炉内において同一軸上に配置した４つのＬＰＲ
Ｍ検出器により構成されるＬＰＲＭ検出器集合体中で、
各ＬＰＲＭ検出器からの信号をそれぞれ異なるＡＰＲＭ
に入力すると共に、互いに近接する４つのＬＰＲＭ検出
器集合体中の炉心軸方向に直交する同一平面上にある各
ＬＰＲＭ検出器からの信号が同一のＡＰＲＭへ入力しな
いように配分することを特徴とする。

【００５１】各ＬＰＲＭ検出器集合体中の炉心軸方向に
直交する同一平面上にある各ＬＰＲＭ検出器からの信号
が同一のＡＰＲＭへ入力しないようにすることにより、
炉心の全体から極力均一にＬＰＲＭ検出器の信号を各Ａ
ＰＲＭへの配分ができる。

【００５２】請求項22記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、炉内に配設したＬＰＲＭ検出器集合体で、近接
する４つのＬＰＲＭ検出器集合体中のＬＰＲＭ検出器か
らの信号の千鳥配置によりＡＰＲＭへ配分することを特
徴とする。ＬＰＲＭ検出器からの信号の千鳥配置によ
り、炉心から極力均一にＬＰＲＭ検出器の信号を各ＡＰ
ＲＭへ配分することができる。

【００５３】請求項23記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、沸騰水型軽水炉及び改良型沸騰水型軽水炉プラ
ントにおいて、原子炉建屋内にＬＰＲＭ検出器信号処理
装置を設置すると共に、中央制御室に信号入出力手段と
操作及び表示部を備えた制御装置を設置することを特徴
とする。

【００５４】原子炉建屋に設置したＬＰＲＭ検出器信号
処理装置により、ＬＰＲＭ検出器の信号及び差圧伝送器
の信号等を演算して、ＬＰＲＭレベル，ＡＰＲＭレベ
ル，再循環ループ流量総和レベル信号及びトリップ信号
を出力する。また、中央制御室に設置した制御装置で
は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置からのデータの表示
と、原子炉保護系へのトリップ信号の出力等と共に、原
子炉建屋のＬＰＲＭ検出器信号処理装置に対して、各種
設定値や信号経路等の変更あるいは切り替えを実施す
る。

【００５５】請求項24記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置と制御装置との間
のデータ伝達を光伝送することを特徴とする。互いに離
れた原子炉建屋のＬＰＲＭ検出器信号処理装置と中央制
御室に設置した制御装置の間を光伝送ケーブルで接続し
て、多重の光伝送によりデータの授受を行う。

【００５６】請求項25記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置に外部より出力電
圧変更が可能な電源供給装置と、外部より切り替え可能
な信号経路切替装置を備えると共に、制御装置に電源供
給装置と信号経路切替装置を制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする。

【００５７】必要に応じて中央制御室の制御装置から、
原子炉建屋のＬＰＲＭ検出器信号処理装置に対して電源
供給装置の出力電圧変更や、信号経路切替装置における
信号経路切替を行う。また、ＬＰＲＭ検出器信号処理装
置においても実施することができる。

【００５８】請求項26記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、電源供給装置と信号経路切替装置の制御手段
は、複数のＬＰＲＭ検出器を順次選択してＬＰＲＭ検出
器の電圧及び電流特性を自動的に測定すると共に、測定
された電圧及び電流特性の傾きと連続性に基づいてＬＰ
ＲＭ検出器の機能評価と、この評価結果を表示する機能
を備えたことを特徴とする。

【００５９】中央制御室の制御装置や原子炉建屋のＬＰ
ＲＭ検出器信号処理装置におけるバイパス、及び健全性
確認の操作により、複数のＬＰＲＭ検出器を順次選択し
て劣化状態等の評価を自動的に行う。

【００６０】請求項27記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、電源供給装置と信号経路切替装置の制御手段
は、複数のＬＰＲＭ検出器を同時選択して、ＬＰＲＭ検
出器の電圧及び電流特性の傾きと連続性に基づいてＬＰ
ＲＭ検出器の機能評価と、この評価結果を表示する機能
を備えたことを特徴とする。中央制御室の制御装置や原
子炉建屋のＬＰＲＭ検出器信号処理装置におけるバイパ
ス、及び健全性確認の操作により、複数のＬＰＲＭ検出
器を同時に劣化状態等の評価を自動的に行う。

【００６１】請求項28記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、制御装置に当該原子炉出力監視装置の有する監
視機能を無効とする信号入力を備えて、監視機能無効信
号が入力されている場合にのみＬＰＲＭ検出器の電圧及
び電流特性測定を行うことが可能で、監視機能無効信号
が入力されていない場合にＬＰＲＭ検出器の電圧及び電
流特性測定を操作する手段を起動しようとした場合は警
告表示を行うことを特徴とする。

【００６２】制御装置における操作によるＬＰＲＭ検出
器の健全性確認等を自動的に実施している場合に、もし
も手動操作を行おうとした際は、制御装置から警告表示
が行われて誤操作を防止する。

【００６３】請求項29記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置の電源供給装置に
高周波ノイズ除去装置を設けると共に、ＬＰＲＭ検出器
信号の基準電位を原子炉建屋の接地電位とすることを特
徴とする。ＬＰＲＭ検出器の基準電位を原子炉建屋の接
地電位とすると共に、高周波ノイズ除去装置により電源
に外部からのノイズが侵入することを阻止して、測定精
度と安定性を高める。

【００６４】請求項30記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置にＡＰＲＭ機能を
備えると共に、制御装置には原子炉保護系へのトリップ
信号出力機能を備えたことを特徴とする。原子炉建屋内
のＬＰＲＭ検出器信号処理装置で得たＡＰＲＭのデータ
を、中央制御室に伝送し、制御装置から原子炉保護系へ
トリップ信号を出力する。

【００６５】請求項31記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、制御装置を介してＬＰＲＭ検出器信号処理装置
から制御棒引抜監視装置へデータを伝送することを特徴
とする。原子炉建屋内のＬＰＲＭ検出器信号処理装置で
得た制御棒引抜監視データを、中央制御室の制御装置か
ら制御棒引抜監視装置へ伝送する。

【００６６】請求項32記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、制御装置を介して応答時間要求のない信号をデ
ータ伝送装置へ伝送することを特徴とする。応答時間要
求のない信号は、制御装置を介してデータ伝送装置に伝
送することにより、データ伝送装置にてプラントにより
異なる他の系統との取り合いの調整ができる。

【００６７】請求項33記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、制御棒引抜監視装置の演算機能と前記データ伝
送装置の機能を一つの電子装置に設けると共に、前記電
子装置を冗長化したことを特徴とする。制御棒引抜監視
演算機能とデータ伝送機能を一体にすることで、冗長化
が容易で信頼性が増す。

【００６８】請求項34記載の発明に係る原子炉出力監視
装置は、応答時間要求のある信号のうち原子炉保護系及
び制御棒引抜監視装置への出力を除くものの出力は、制
御装置より光・電気信号変換装置を介して行うことを特
徴とする。信号の伝達を光・電気信号変換装置におい
て、電気あるいは光信号に変換して行う。

【００６９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明を省
略する。第１実施の形態は図１のブロック構成図に示す
ように、原子炉出力監視装置である出力領域モニタ14
は、４つの（ｃｈ，Ａ〜ｃｈ，Ｄの４チャンネル）ＡＰ
ＲＭユニット15に対して、ＬＰＲＭ検出器３からの信号
を配分する。

【００７０】ＡＰＲＭユニット15の外部においては、Ａ
ＰＲＭユニット15の４チャンネルのうちで１チャンネル
のみのバイパスを可能とするバイパススイッチ16を設け
ると共に、各ＡＰＲＭユニット15への電源供給は、各Ａ
ＰＲＭユニット15毎に設けた電源供給装置17（以下、電
源供給ユニットと呼ぶ）より行う（請求項１）。

【００７１】この電源供給ユニット17は、図２のブロッ
ク回路図に示すように、ＡＰＲＭユニット15内の電子回
路に電力を供給する２つの電子回路電源供給回路18，19
と、ＡＰＲＭユニット15外のＬＰＲＭ検出器３に電力を
供給する１つの検出器電源供給回路20から構成されてい
る。前記電子回路電源供給回路18，19へはそれぞれ独立
した２系の無停電電源のいずれかから給電を行う（請求
項３，請求項５，請求項６，請求項11）。

【００７２】また、前記無停電電源は、当該電源供給ユ
ニット17と同一系と、当該電源供給ユニット17と異なる
系の２つの無停電電源であり、ここでは説明の便宜上、
電源供給ユニット17と同一系の無停電電源をＡ系無停電
電源21、異なる系の無停電電源をＢ系無停電電源22とし
て説明する。

【００７３】各ＡＰＲＭユニット15に対するＡ系無停電
電源21またはＢ系無停電電源22は、いずれも接続された
原子炉保護系チャンネルと同一系統の無停電電源は、直
接接続しているが、異なる系の無停電電源については分
離配線を行い、電源供給ユニット17の前段でアイソレー
タ23によりアイソレーションを行うことで、各電源供給
ユニット17の電気的及び物理的分離を保つている（請求
項４）。

【００７４】また、電源供給ユニット17内の２つの電子
回路電源供給回路18，19により整流及び変圧された電力
は、これを突合せたした後に検出器電源供給回路20、及
びＡＰＲＭユニット15内の電子回路に給電される。ま
た、電源供給ユニットの他の実施例としては、図３のブ
ロック回路図に示すように、電源供給ユニット24をそれ
ぞれ１つの電子回路電源供給回路18と検出器電源供給回
路20で構成している。

【００７５】この電源供給ユニット24では、入力された
当該電源供給ユニット16と同一系と、異なる系の無停電
電源であるＡ系無停電電源21と、Ｂ系無停電電源22を突
合せた後に、電子回路電源供給回路18及び検出器電源供
給回路20に給電する（請求項７）。

【００７６】以上のように電源を構成することにより、
当該電源供給ユニット17と同一系と、異なる系の無停電
電源である、Ａ系無停電電源21あるいはＢ系無停電電源
22の内で１つの系に電源喪失が発生しても、もう一方の
系の無停電電源が正常であれば、ＡＰＲＭユニット15及
びＬＰＲＭ検出器３に対して給電が行われるので、監視
機能は正常に保持されることから、電源の単一故障に起
因する誤トリップを防止することができる。

【００７７】各ＡＰＲＭユニット15は４つのボーティン
グ回路25と接続され、各ボーティング回路25は４つの図
示しない原子炉保護系７と１対１で接続されて、ＡＰＲ
Ｍユニット15からのトリップ信号等を原子炉保護系７へ
出力する（請求項２）。なお、異区分のボーティング回
路25とＡＰＲＭユニット15との取り合いに対しては分離
配線して、それぞれアイソレータ26によりアイソレーシ
ョンを行うことで、電気的及び物理的分離を確保してい
る。

【００７８】また、各ボーティング回路25への電源供給
は、接続先の原子炉保護系チャンネルと同一系のＡ系無
停電電源21またはＢ系無停電電源22から給電を行う。Ａ
ＰＲＭユニット15では、入力されたＬＰＲＭ検出器３か
らの信号の内でバイパスされていない信号の平均値より
ＡＰＲＭレベルを演算する（請求項８）。

【００７９】図４の論理フロー図に示すように、ＡＰＲ
Ｍユニット15では演算されたＡＰＲＭレベルをスクラム
トリップ出力設定値と比較して、トリップ出力設定値に
達した時、及び監視機能が無効となった時に、各ボーテ
ィング回路25へトリップ状態を出力すると共に、トリッ
プ表示信号27を出力して図示しない表示装置により表示
する。

【００８０】ボーティング回路25には、各ＡＰＲＭユニ
ット15のトリップ状態の入力と共に、バイパススイッチ
16からの各ＡＰＲＭユニット15のバイパス状態が入力さ
れ、１つのＡＰＲＭユニット15がトリップ状態にあり、
そのＡＰＲＭチャンネルがバイパススイッチ16によりバ
イパスされていない時は、警報28を発して運転員へ報知
する（請求項９）。

【００８１】また、４つのＡＰＲＭユニット15の内で２
つがトリップ状態にあり、それら２つのＡＰＲＭチャン
ネルがバイパススイッチ16によりバイパスされていない
時には、ボーティング回路25は２ｏｕｔｏｆ４論理によ
り、トリップ信号を接続された原子炉保護系チャンネル
に出力する（請求項２）。さらに、電源喪失等によりボ
ーテンィング回路25が２ｏｕｔｏｆ４論理の判断機能を
喪失した時にも、原子炉保護系７へトリップ信号等が出
力される（請求項10）。

【００８２】なお、プラント運転中に保守や調整及び校
正等のためにＡＰＲＭのバイパス時には、１チャンネル
のＡＰＲＭユニット15の上記したトリップ信号等の出力
がバイパスされることになり、ボーティング回路25は２
ｏｕｔｏｆ３論理となるが、この状態で単一故障が発生
しても、安全保護機能が確保される多重性を備えた論理
としている。

【００８３】再循環流量の監視については、図５のブロ
ック構成図に示すように、ＡＰＲＭユニット15において
は、再循環流量に応じて変化するトリップ信号の出力設
定点を決定するために、図示しない炉心冷却材の各再循
環ループに、差圧伝送器10を４チャンネルに対して設置
している（請求項12）。

【００８４】この各差圧伝送器10からの再循環ループ差
圧信号は、各区分毎に直接ＡＰＲＭユニット15に入力し
て、これらのＡＰＲＭユニット15において再循環ループ
流量総和演算を行う（請求項13）。これにより、再循環
ループ流量総和とＡＰＲＭは同一区分で１対１の対応と
なり、差圧伝送器10の単一故障が２チャンネル以上のＡ
ＰＲＭに影響を与えるのを防止する。また、再循環ルー
プ流量総和と、ＡＰＲＭのバイパスを同時に行うことが
可能となる（請求項14）。

【００８５】ＡＰＲＭユニット15から制御棒引抜監視装
置13に対しては、選択制御棒周りのＬＰＲＭ検出器信号
に加えて、ＡレベルとＣレベルの平均演算用にＡ系ＡＰ
ＲＭユニット15よりＡＰＲＭ信号及び再循環ループ流量
総和信号を、また、ＢレベルとＤレベルの平均演算用に
Ｂ系ＡＰＲＭユニット15よりＡＰＲＭ信号及び再循環ル
ープ流量総和信号を出力する。

【００８６】制御棒引抜監視装置13では、トリップ信号
の出力が安全側で発するように、Ａ，Ｂ各系のＡＰＲＭ
信号のうち高値を選択する。また、各系の再循環ループ
流量総和信号のうち低値を選択して、制御棒引抜監視装
置出力レベル演算、及び制御棒引抜阻止トリップ信号の
出力設定点の決定を行う（請求項15，請求項16）。

【００８７】選択制御棒挿入（Selected Rod Insertio
n，ＳＲＩ）システムについては、ＡＰＲＭユニット15
において熱流束相当出力の換算を行い、再循環ループ流
量総和と併せて各プラントに応じた設定点により領域判
定を行う。また、ＡＰＲＭ１チャンネルのバイパス時
に、単一故障が発生しても多重性を備えるように、選択
制御棒挿入トリップ信号の出力についても、図４のよう
な２ｏｕｔｏｆ４論理のボーティング回路25を介して原
子炉保護系７へ出力する（請求項17）。

【００８８】ＢＷＲ−３／４／５型に採用されている運
転領域制限システムの判定回路へは、各ＡＰＲＭユニッ
ト15による熱流束相当出力換算値の内で中間２値の平均
値を出力する（請求項18）。また、ＢＷＲ−２型につい
ては、３台のＡＰＲＭユニット15から再循環流量制御系
へ必要となる信号を出力する。

【００８９】なお、図示しない応答時間要求のある原子
炉保護系７や、制御棒引抜阻止を行う原子炉手動制御系
12、及び過渡現象の記録を行う過渡現象記録装置への出
力を除き、プロセス計算機や運転領域制限システム等の
他の系統との取り合いはデータ伝送装置29を介して行う
（請求項19）。

【００９０】他の系統とのデータの取り合いについて
は、プラントによって異なるが、前記データ伝送装置29
にて取り合いの調整を行こなわせることにより、各ＡＰ
ＲＭユニット15については、他の系統との取り合いのプ
ラント間の相違を考慮せずに設計することができる。

【００９１】ＬＰＲＭ検出器信号のＡＰＲＭに対する配
分例について３例を示す。第１例は、従来から同一原子
炉格納容器貫通孔を使用しているＬＰＲＭ検出器信号
を、１つのＡＰＲＭユニット15へ入力する（請求項2
0）。

【００９２】この方法によれば、従来から原子炉格納容
器貫通孔区分の変更となるＬＰＲＭ検出器３はなく、従
って、ＬＰＲＭ検出器３からＡＰＲＭユニット15までの
配線手段、及び経路等を変更する必要がないので施工が
容易となる。

【００９３】第２例は、図６の模式図に示すように、各
ＬＰＲＭ検出器集合体２において、炉心軸方向に沿って
等間隔に配置した４つのＬＰＲＭ検出器３からの信号
を、それぞれ異なるＡＰＲＭに入力すると共に、互いに
近接する４つのＬＰＲＭ検出器集合体２中の炉心軸方向
に直交する同一平面上にある４つのＬＰＲＭ検出器３か
らの信号が、同一のＡＰＲＭへ入力させないことを基本
として、４つのＬＰＲＭ検出器集合体２とＡＰＲＭの組
み合わせを右回り、あるいは左回りに千鳥配置とする
（請求項21，請求項22）。

【００９４】ここで、任意のＬＰＲＭ検出器集合体２ａ
について炉心軸方向に沿って、一番下のＬＰＲＭ検出器
レベルから上にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、それをＡＰＲ
ＭチャンネルのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに配分し、その右回りで
隣のＬＰＲＭ検出器集合体２ｂについては下からＤ，
Ａ，Ｂ，Ｃに配分する。

【００９５】また、その隣のＬＰＲＭ検出器２ｃについ
ては、下からＣ，Ｄ，Ａ，Ｂ、さらに隣のＬＰＲＭ検出
器集合体２ｄについては、下からＢ，Ｃ，Ｄ，ＡのＡＰ
ＲＭにＬＰＲＭ検出器３の信号を配分する。これを炉心
４全体へ展開することで、炉心４全体のＬＰＲＭ検出器
３から均一に信号を各ＡＰＲＭに配分することができ
る。

【００９６】第３例は、本発明はボーティング回路25の
有無に関わらず、ＡＰＲＭ４チャンネル構成であれば実
施可能なことから、当初よりＡＰＲＭ４チャンネルに構
成されている改良型沸騰水型軽水炉（ＡＢＷＲ）にも容
易に適用することができる（請求項23）。

【００９７】第２実施の形態は、図７のブロック構成図
に示すように、ＡＰＲＭ演算，再循環ループ流量総和演
算，トリップ判定機能を備えたＬＰＲＭ検出器信号処理
装置30を原子炉建屋内に設置する。また、この原子炉建
屋と離れた中央制御室には、前記ＬＰＲＭ検出器信号処
理装置30から伝送されるデータを表示すると共に、制御
棒引抜監視装置13及び他の系統と取り合い、及び前記Ｌ
ＰＲＭ検出器信号処理装置30を遠隔操作する機能を備え
た制御装置31を設置している（請求項25，請求項30）。

【００９８】前記ＬＰＲＭ検出器信号処理装置30は、Ｌ
ＰＲＭ検出器３からの信号及び差圧伝送器10からの信号
をディジタル変換後に各種演算処理を行い、ＬＰＲＭレ
ベル，ＡＰＲＭレベル，再循環ループ流量総和レベル信
号及びトリップ信号出力を光信号に変換して、中央制御
室の信号入出力手段と操作及び表示部等を備えた制御装
置31へ、光伝送ケーブル32を介してデータを多重伝達す
る（請求項24）。

【００９９】また、機器の試験時に各信号レベルや設定
値の変更と、確認ができるような操作及び表示機能を設
ける。なお、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置30の電源供給
ユニット17には、高周波ノイズ除去手段33を設けると共
に、ＬＰＲＭ検出器３の基準電位として原子炉建屋の接
地電位を用いる（請求項29）。

【０１００】中央制御室の制御装置31は、ＬＰＲＭ検出
器信号処理装置30から送られてくるデータを表示すると
共に、制御棒引抜監視装置13とデータ伝送装置29、及び
光・電気信号変換装置34へ伝送する（請求項31）。上記
の構成とすることにより、互いに離れた原子炉建屋と中
央制御室間のケーブル物量を大幅に削減することがで
き、かつ、電気信号へ外部から混入するノイズが低減さ
れて測定精度と信頼性が向上する。

【０１０１】原子炉保護系７へはＢＷＲ−２／３／４／
５型プラントにおいては、２ｏｕｔｏｆ４論理の４つの
ボーティング回路28を介して、またＡＢＷＲプラントに
おいては、直接４つの制御装置31から４区分の原子炉保
護系７へトリップ信号の出力を行う（請求項30）。

【０１０２】また、制御棒引抜監視装置13及びデータ伝
送用装置29は、従来の制御棒引抜監視演算機能とデータ
伝送機能（応答時間要求のない系統との取り合い調整）
を備えて、２チャンネルの冗長構成とし、１チャンネル
の機能喪失時には、他方のチャンネルでバックアップで
きるように、４つの制御装置31からデータを入力する
（請求項32，請求項33）。

【０１０３】光・電気信号変換装置34は、４つの制御装
置31より過渡現象記録装置への出力が要求される各種デ
ータを入力して、ディジタル・光変換された各種データ
を過渡現象記録装置に出力が可能となるように、電気信
号に再変換する機能を備えている（請求項34）。また、
制御装置31は、ＬＰＲＭ検出器信号処理装置30で用いら
れる設定値の変更や、ＬＰＲＭ検出器信号のバイパス及
び健全性確認等の操作機能を備えていて、これらのシー
ケンスデータをＬＰＲＭ検出信号処理装置30へ伝送す
る。

【０１０４】ＬＰＲＭ検出器３の健全性確認機能につい
て、原子炉建屋内においては、ＬＰＲＭ検出器信号処理
装置30により、また中央制御室においては、制御装置31
における制御操作により、健全性確認を行うＬＰＲＭ検
出器３の選択を行う。

【０１０５】なお、電源供給ユニット17内の検出器電源
供給回路20の出力電圧を変更することにより、ＬＰＲＭ
検出器３の各種電圧及び電流特性データを採取し、この
採取したデータの傾きと連続性に基づいて、当該ＬＰＲ
Ｍ検出器３の劣化状態の判定等の評価が行われ、その評
価結果はＬＰＲＭ検出器信号処理装置30及び制御装置31
に表示される（請求項28）。

【０１０６】この健全性確認操作には、複数のＬＰＲＭ
検出器３を１つずつ選択操作する手動方式と、複数のＬ
ＰＲＭ検出器３を自動的に順次、あるいは同時に選択し
て、特性データの採取及び評価を行う自動方式を備え
る。なお、本制御操作はＡＰＲＭバイパス時にのみ可能
として、もしも、バイパスを行わずに操作をしようとし
た場合には、中央制御室に警報を発するようにしている
（請求項26，請求項27）。

【０１０７】以上本発明の原子炉出力監視装置によれ
ば、沸騰水型軽水炉及び改良型沸騰水型軽水炉におい
て、運転中でも保守や調整及び校正時のＡＰＲＭバイパ
スを可能とすると共に、同時に他の系のＡＰＲＭにおい
て単一故障が発生しても、安全保護機能を失わない多重
性が確保される。

【０１０８】また、ＡＰＲＭユニット及びＬＰＲＭユニ
ットの台数が削減されると共に、再循環ループ流量総和
とＡＰＲＭを１対１で対応させたことにより、再循環流
量ユニット11が不要となり、差圧伝送器の単一故障が複
数のＡＰＲＭへ影響を与えることがなくなる。

【０１０９】小型炉においては、ＬＰＲＭ検出器信号を
共用するＡＰＲＭがないことから、従来の複雑な制限回
路が不要となり、また、大型炉においてはＡＰＲＭの１
チャンネル当たりのＬＰＲＭ検出器信号入力数が増加す
ることから、ＬＰＲＭ検出器３のバイパス許容数を増加
させることができる。また、２ｏｕｔｏｆ４論理を採用
して電源供給を二重化したことにより、電源の単一故障
による誤トリップが防止されて、出力領域モニタシステ
ムの信頼性が向上するので、原子力発電プラントの安全
運転と稼働率が向上する。

【０１１０】さらに、原子炉建屋内でＬＰＲＭ検出器信
号処理装置30によるＬＰＲＭ検出器３の信号処理と、中
央制御室の制御装置31による制御操作及びデータ表示に
より装置が簡易化される。また、原子炉建屋と中央制御
室の相互間を光多重伝送によりデータを授受することに
より、ケーブル物量が削減されて電気信号のノイズも低
減する。

【０１１１】

【発明の効果】以上本発明によれば、沸騰水型軽水炉及
び改良型沸騰水型軽水炉において、運転中の保守等のた
めのＡＰＲＭバイパスが容易で、他のＡＰＲＭ系におけ
る単一故障の発生に際しても、安全保護機能が失われな
いので原子炉核計装系の精度と信頼性が向上する。

【０１１２】また、ＡＰＲＭユニット及びＬＰＲＭユニ
ット数が低減できて、再循環流量ユニットが不要となる
と共に、２ｏｕｔｏｆ４論理を採用して電源供給を二重
化したことにより、単一故障による誤トリップが防止さ
れて、原子力発電プラントにおける運転安全性と稼働率
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態の出力領域モニタ
のブロック構成図。

【図２】本発明に係る第１実施の形態の電源供給回路の
ブロック回路図。

【図３】本発明に係る第１実施の形態の他の電源供給回
路のブロック回路図。

【図４】本発明に係る第１実施の形態のトリップ信号出
力の論理フロー図。

【図５】本発明に係る第１実施の形態の出力領域モニタ
のブロック構成図で、再循環流量監視部を示す。

【図６】本発明に係る第１実施の形態のＬＰＲＭ検出器
のＡＰＲＭに対する配分模式図。

【図７】本発明に係る第２実施の形態の出力領域モニタ
のブロック構成図。

【図８】従来の大型炉における出力領域モニタのブロッ
ク構成図。

【図９】従来の大型炉におけるＬＰＲＭ検出器集合体の
平面配置図。

【符号の説明】 １，14…出力領域モニタ、２，２ａ〜２ｄ…ＬＰＲＭ検
出器集合体、３…ＬＰＲＭ検出器、４…炉心、５…制御
棒、６，15…ＡＰＲＭユニット、７…原子炉保護系、
８，16…バイパススイッチ、９…ＬＰＲＭユニット、10
…差圧伝送器、11…再循環流量ユニット、12…原子炉手
動制御系、13…制御棒引抜監視装置、14…出力領域モニ
タ、15…ＡＰＲＭユニット、17，24…電源供給ユニッ
ト、18，19…電子回路電源供給回路、20…検出器電源供
給回路、21…Ａ系無停電電源、22…Ｂ系無停電電源、2
3，26…アイソレータ、25…ボーティング回路、27…ト
リップ表示、28…警報、29…データ伝送装置、30…ＬＰ
ＲＭ検出器信号処理装置、31…制御装置、32…光伝送ケ
ーブル、33…高周波ノイズ除去回路、34…光・電気信号
変換装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三堀 峰仙 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 後藤 泰志 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 伊藤 敏明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沸騰水型軽水炉の炉内に複数配設した局
   部出力領域モニタ検出器の信号を入力処理する平均出力
   領域モニタを４チャンネルとしてそれぞれをバイパス可
   能に構成すると共に、前記平均出力領域モニタの単一故
   障に際しても他の平均出力領域モニタ１チャンネルのバ
   イパスが可能で安全保護機能を確保したことを特徴とす
   る原子炉出力監視装置。
2. 【請求項２】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタに接続してそのうち
   ２つの平均出力領域モニタがトリップ状態の時に原子炉
   保護系へトリップ信号を出力する２ｏｕｔｏｆ４論理の
   ボーティング回路を複数備えると共に、前記ボーティン
   グ回路が原子炉保護系チャンネルと１対１で接続された
   ことを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
3. 【請求項３】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタの各チャンネル毎
   に、独立した２系の無停電電源から給電することを特徴
   とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
4. 【請求項４】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタの各チャンネルに対
   する異なる系の無停電電源からの給電に対して、電気的
   及び物理的なアイソレーションを施したことを特徴とす
   る請求項３記載の原子炉出力監視装置。
5. 【請求項５】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタの各チャンネルに対
   して、無停電電源各系毎に電子回路電源供給回路を備え
   て前記電子回路電源供給回路の出力を異なる系との間で
   突合せてから当該平均出力領域モニタへ給電する電源供
   給装置を設けたことを特徴とする請求項３記載の原子炉
   出力監視装置。
6. 【請求項６】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタの各チャンネルに対
   して、無停電電源各系毎に電子回路電源供給回路を備え
   て、前記電子回路電源供給回路の出力を異なる系と突合
   せてから検出器電源供給回路へ給電することを特徴とす
   る請求項３記載の原子炉出力監視装置。
7. 【請求項７】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ４チャンネルの平均出力領域モニタの各チャンネルに対
   して、独立した２系の無停電電源を突合せてから電子回
   路電源供給回路及び検出器電源供給回路に給電する電源
   供給装置を設けたことを特徴とする請求項４記載の原子
   炉出力監視装置。
8. 【請求項８】 前記原子炉出力監視装置において、前記
   ボーティング回路に対して接続される原子炉保護系チャ
   ンネルと同一系の無停電電源から給電を行うと共に、異
   区分の平均出力領域モニタとの取り合いに対してアイソ
   レーションを施して前記ボーティング回路を電気的及び
   物理的に分離して片系の電源喪失時に前記ボーティング
   回路と同一区分の原子炉保護系へトリップ信号を出力す
   ることを特徴とする請求項２記載の原子炉出力監視装
   置。
9. 【請求項９】 前記原子炉出力監視装置において、１つ
   の平均出力領域モニタチャンネルがトリップした際に、
   警報及びトリップ表示信号を出力することを特徴とする
   請求項２記載の原子炉出力監視装置。
10. 【請求項１０】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記ボーティング回路の動作不能時に当該ボーティング回
    路と同一区分の原子炉保護系チャンネルへトリップ信号
    を出力することを特徴とする請求項２記載の原子炉出力
    監視装置。
11. 【請求項１１】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記４チャンネルの平均出力領域モニタに接続してそのう
    ち２つの平均出力領域モニタがトリップ状態の時に原子
    炉保護系へトリップ信号を出力する２ｏｕｔｏｆ４論理
    のボーティング回路を複数備えて前記ボーティング回路
    が原子炉保護系チャンネルと１対１で接続すると共に、
    前記平均出力領域モニタの各チャンネル毎に独立した２
    系の無停電電源から給電することを特徴とする請求項２
    または請求項３記載の原子炉出力監視装置。
12. 【請求項１２】 前記原子炉出力監視装置において、炉
    心に冷却材を循環させる複数の再循環ループに差圧伝送
    器を各区分毎に設置すると共に、４チャンネルの再循環
    ループ流量総和を４チャンネルの平均出力領域モニタと
    同一区分で１対１で対応させてトリップ状態の判定を行
    うことを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装
    置。
13. 【請求項１３】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記再循環ループ差圧信号を同一区分の平均出力領域モニ
    タへ直接入力して、前記平均出力領域モニタで再循環ル
    ープ流量総和演算を行うことを特徴とする請求項１２記
    載の原子炉出力監視装置。
14. 【請求項１４】 前記原子炉出力監視装置において、平
    均出力領域モニタチャンネルとそれに対応する再循環ル
    ープ流量総和チャンネルのバイパスを同時に行うことを
    特徴とする請求項１２記載の原子炉出力監視装置。
15. 【請求項１５】 前記原子炉出力監視装置において、同
    一系に属する平均出力領域モニタ出力レベルのうち高値
    選択信号により制御棒引抜監視演算を行うことを特徴と
    する請求項１記載の原子炉出力監視装置。
16. 【請求項１６】 前記原子炉出力監視装置において、同
    一系統に属する再循環ループ流量総和出力レベルのうち
    低値選択信号により制御棒引抜監視演算を行うことを特
    徴とする請求項１０記載の原子炉出力監視装置。
17. 【請求項１７】 前記原子炉出力監視装置において、選
    択制御棒挿入領域判定を各平均出力領域モニタで行うと
    共に、選択制御棒挿入領域判定時に前記ボーティング回
    路へトリップ信号を出力することを特徴とする請求項１
    ０記載の原子炉出力監視装置。
18. 【請求項１８】 前記原子炉出力監視装置において、４
    つの平均出力領域モニタで演算した熱流束相当出力のう
    ち中間２値の平均値により運転領域制限判定を行うこと
    を特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
19. 【請求項１９】 前記原子炉出力監視装置において、応
    答時間要求のある信号は直接出力し、応答時間要求のな
    い信号はデータ伝送装置を介して出力することを特徴と
    する請求項１または請求項２記載の原子炉出力監視装
    置。
20. 【請求項２０】 前記原子炉出力監視装置において、原
    子炉格納容器における同一貫通孔に挿通している局部出
    力領域モニタ検出器信号を１つの平均出力領域モニタへ
    入力することを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監
    視装置。
21. 【請求項２１】 前記炉内において同一軸上に配置した
    ４つの局部出力領域モニタ検出器により構成される局部
    出力領域モニタ検出器集合体中で、各局部出力領域モニ
    タ検出器からの信号をそれぞれ異なる平均出力領域モニ
    タに入力すると共に、互いに近接する４つの局部出力領
    域モニタ検出器集合体中の炉心軸方向に直交する同一平
    面上にある各局部出力領域モニタ検出器からの信号が同
    一の平均出力領域モニタへ入力しないように配分するこ
    とを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
22. 【請求項２２】 前記炉内に配設した局部出力領域モニ
    タ検出器集合体で、近接する４つの局部出力領域モニタ
    検出器集合体中の局部出力領域モニタ検出器からの信号
    の千鳥配置により平均出力領域モニタへ配分することを
    特徴とする請求項２１記載の原子炉出力監視装置。
23. 【請求項２３】 前記沸騰水型軽水炉及び改良型沸騰水
    型軽水炉プラントにおいて、原子炉建屋内に局部出力領
    域モニタ検出器信号処理装置を設置すると共に、中央制
    御室に信号入出力手段と操作及び表示部を備えた制御装
    置を設置することを特徴とする請求項１記載の原子炉出
    力監視装置。
24. 【請求項２４】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記局部出力領域モニタ検出器信号処理装置と前記制御装
    置との間のデータ伝達を光伝送することを特徴とする請
    求項２３記載の原子炉出力監視装置。
25. 【請求項２５】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記局部出力領域モニタ検出器信号処理装置に外部より出
    力電圧変更が可能な電源供給装置と、外部より切り替え
    可能な信号経路切替装置を備えると共に、前記制御装置
    に前記電源供給装置と前記信号経路切替装置を制御する
    制御手段を備えたことを特徴とする請求項２３記載の原
    子炉出力監視装置。
26. 【請求項２６】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記電源供給装置と前記信号経路切替装置の制御手段は、
    複数の局部出力領域モニタ検出器を順次選択して局部出
    力領域モニタ検出器の電圧及び電流特性を自動的に測定
    すると共に、測定された電圧及び電流特性の傾きと連続
    性に基づいて局部出力領域モニタ検出器の機能評価と、
    この評価結果を表示する機能を備えたことを特徴とする
    請求項２５記載の原子炉出力監視装置。
27. 【請求項２７】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記電源供給装置と前記信号経路切替装置の制御手段は、
    複数の局部出力領域モニタ検出器を同時選択して局部出
    力領域モニタ検出器の電圧及び電流特性を自動的に測定
    すると共に、測定された電圧及び電流特性の傾きと連続
    性に基づいて局部出力領域モニタ検出器の機能評価と、
    この評価結果を表示する機能を備えたことを特徴とする
    請求項２５記載の原子炉出力監視装置。
28. 【請求項２８】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記制御装置に当該原子炉出力監視装置の有する監視機能
    を無効とする信号入力を備えて、前記監視機能無効信号
    が入力されている場合にのみ前記局部出力領域モニタ検
    出器の電圧及び電流特性測定を行うことが可能で、前記
    監視機能無効信号が入力されていない場合に前記局部出
    力領域モニタ検出器の電圧及び電流特性測定を操作する
    手段を起動しようとした場合は警告表示を行うことを特
    徴とする請求項２５記載の原子炉出力監視装置。
29. 【請求項２９】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記局部出力領域モニタ検出器信号処理装置の電源供給装
    置に高周波ノイズ除去装置を設けると共に、局部出力領
    域モニタ検出器信号の基準電位を原子炉建屋の接地電位
    とすることを特徴とする請求項２３記載の原子炉出力監
    視装置。
30. 【請求項３０】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記局部出力領域モニタ検出器信号処理装置に平均出力領
    域モニタ機能を備えると共に、前記制御装置に原子炉保
    護系へのトリップ信号出力機能を備えたことを特徴とす
    る請求項２３記載の原子炉出力監視装置。
31. 【請求項３１】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記制御装置を介して前記局部出力領域モニタ検出器信号
    処理装置から制御棒引抜監視装置へデータを伝送するこ
    とを特徴とする請求項３０記載の原子炉出力監視装置。
32. 【請求項３２】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記制御装置を介して応答時間要求のない信号を前記デー
    タ伝送装置へ伝送することを特徴とする請求項３０記載
    の原子炉出力監視装置。
33. 【請求項３３】 前記原子炉出力監視装置において、前
    記制御棒引抜監視装置の演算機能と前記データ伝送装置
    の機能を一つの電子装置に設けると共に、前記電子装置
    を冗長化したことを特徴とする請求項３０記載の原子炉
    出力監視装置。
34. 【請求項３４】 前記原子炉出力監視装置において、応
    答時間要求のある信号のうち原子炉保護系及び制御棒引
    抜監視装置への出力を除くものの出力は、前記制御装置
    より光・電気信号変換装置を介して行うことを特徴とす
    る請求項３０記載の原子炉出力監視装置。