JPS59157590A - 原子炉反応度制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は沸騰水形原子炉に関する。更に具体的に云え
ば、この発明は炉心に液体硼素を注入することによって
反応度を制御する安全装置に関する。

従来技術の記載 沸騰水形原子炉（ＢＷＲ）でも、加圧水膨原子炉（、Ｐ
ＷＲ）でも、全ての原子力発電所は４０年の寿命を持つ
様に設計されている。この寿命の間に、発電所は部品の
故障、オペレータの誤り、並びに通常の定常状態の運転
から発電所を狂わせる様なその他の事態を含めて、あれ
これの一連の予想される過渡状態を処理する様に設計さ
れている。

過渡状態が発生した時、発電所はスフラミングと呼ぶ過
程、即ち、発電所の炉心に制御棒を急速に挿入すること
によって、運転停止する様に設計されている。

１０年以上の間、制御棒がスクラム指令に応答しない場
合、予想される過渡状態が起る心配があるというのが原
子力規制委員会（ＮＰＣ）の委員の心配であった。即ち
、原子炉が狂った状態になり、炉心に制御棒を挿入する
ことによって、普通の方法で運転停止でることが出来な
いことである。

ＮＰＣのこの心配は、原子力発電所のオペレータに追加
の安全条件を課する「規則案」の公布となった。追加の
安全条件は、スクラムを伴わない予想される過渡状態（
ＡＴＷＳ）に対するＮＰＣの心配を解決するのに役立つ
。

普通の運転停止ト（スクラム）は、硼素の様な反応度制
御剤を含む固体の棒を炉心に挿入する。原子炉を制御す
る交代的な手段は、原子炉の容器の外側にあって、５硼
酸ナトリウムの様な液状の硼素を持つ溶液を入れた保持
タンクで構成される。

ＡＴＷＳ事象があった場合、発電所に居る人が普通はス
イッチを作動して、ポンプを動作させる。

このポンプが保持タンクからの５硼酸ナトリウムを炉心
に移送し、こうして原子炉の運転を停止する。

原子炉に棒を挿入すると、普通は原子炉の運転停止が行
なわれるが、棒を取出すことにより、短い時間の内に電
力を回復することが出来る。これは、棒を原子炉に挿入
し、取出Ｍことが出来る様に設計されているからである
。液体の５硼酸すトリウムを原子炉に圧送すると、原子
炉の大がかりな清掃作業を必要とし、これは完了するの
に６ケ月までの時間がか）ることかある。原子力発電所
の稼動停止時間の平均コス１〜は１日あたり４００゜ｏ
ｏｏ、ｏｏドル（１９８３年）であるから、原子炉を扱
う作業員は、５硼酸ナトリウム用のポンプを作動するこ
とには、一般的に二の足を踏む。

炉心に対する５硼酸ナトリウムの圧送を開始するという
決断に達するには、発電所に人員は一般的に３つのパラ
メータ、即ち、ドーム圧力、水位及び平均エネルギを考
慮する。Ａ　Ｔ　Ｗ　Ｓ事象が発生した場合、原子炉の
混乱を防止し得る成る手順を発電所の人員が利用するこ
とが出来る。こういう手順は、循環ポンプを引外すこと
により、装置に対づる水の循環を遮断し、給水の流れを
制限し、交代的に棒の挿入を行なうものである。こうい
う７− 手順全部が失敗した場合、発電所の人間には、原子炉に
液体の５硼酸す１〜リウムを圧送する為に予備液体制御
装置（ＳｍＯ２）を手動で作動するという選択が残って
いる。

ＮＰＣの規則は、尖頭燃料温度、尖頭抑圧プール温度及
び公衆に対する放射漏れが予め設定した限界を越えない
ことを必要としている。この発明の基となったプロ１−
コルは命令されていない。従って、以下説明するプロト
コルはこの発明の発明者が開発したものであって、規制
によって要求されているものではない。

発　　明　　の　　概　　要 この発明は、スクラムなしの予想される過渡状態（ＡＴ
ＷＳ）に対する応答の為、原子力規制委員会の現在の及
び提唱された条件を充たす、沸騰水形（ＢＷＲ）原子力
発電所に対する冗長式反応度制御装置を提供づ゛る。こ
の冗長式反応度制御装置はスクラム事象なしに予想され
る過渡状態の及ぼす結果を軽減しようとするものである
。こういう結果は、何百万ドルにも及ぶことがあり得る
。

８− この装置は制御パネルと、ＡＴＷＳ事象に応答して特定
の機能を遂行する検出及び作動インターフェイス論理回
路とで構成されている。

この発明は原子力ボイラー装置、中性子監視装置、予備
液体制御装置、制御棒駆動装置、原子炉循環装置、原子
炉水清浄化装置、給水制御装置及び制御室及び局部パネ
ルを通じて、ＢＷＲ原子炉と接続される。冗長式反応度
制御装置（ＲＲＣ８）は、検出及び作動論理回路を付設
した部分に分れた２つの制御パネルと、ＡＴＷＳ事象に
応答して特定の機能を遂行する為の、原子炉の他の装置
に対する所要のインターフェイス論理回路とで構成され
ている。

ＲＲＣ８の個別の各々の制御パネルが、高ドーム圧力発
信器、原子炉の低水位発信器及び平均エネルギ節回監視
（ＡＰＲＭ＞倍率降下例外し装置から、独立のアナログ
信号を受取る。これらの入力が組合され、固体論理回路
で処理されて、インターフェイス接続される装置に対す
る出力作動信号を発生する。各部分のパネルは２つの独
立の論理ヂャンネルを持っていて、これらが２者択２形
式に組合されて、発電所の現存の装置にある種々の装置
を作動する。１つのチャンネルが作動された場合、単一
故障検出回路が適当な賢報器及び監・楔装置を作動して
、発電所の人間に知らせる。

ＲＲＣ８は、予備液体制御装置（Ｓ　Ｌ　ＣＳ　）のポ
ンプ及び関連した弁の両方を作動する為に、リレー論理
回路を介して１−Ｅ緑信号（環境の保護の為に不可欠で
ある）を発生ずる。５硼酸ナトリウム貯蔵タンク内の予
め設定した低い液位でポンプの運転を停止Ｊ−る為のイ
ンターロックが設けられている。この発明は自動制御装
置を手動でオーバライドすることが出来、弁位置の表示
及び状態の表示も発生される。

ＲＲＣ８は制御棒駆動（ＣＲＤ）装置の交代的な棒挿入
（ＡＰＩ）弁に対して作動信号を自動的に供給して、ス
クラム吐出空気ヘッダ、スクラム吐出駆動口及びドレン
弁空気ヘッダのブローダウンを行なう。こうして、制御
棒駆動装置が故障した場合、弁パイロット圧力装置を放
出させ、こうして棒を原子炉の運転停止手順へ挿入出来
る様にする。

ＲＲＣ８が原子炉循環装置のポンプを田作刃作動信号を
自動的に供給する。各部分のパネルから、現存の循環ポ
ンプ・モータのサイクルの終り（「ＱＣ）遮断器に対づ
る自動的な信号ｔ〕発生される。

ＲＲＣ８は、現存の循環装置の流量論理回路を通じて信
号を出し、循環ポンプ・モータの電源を発電所の補助母
線から低周波電動発電機（Ｌ　Ｆ　Ｍ　Ｇ　）装置へ切
換える。

ＲＲＣ８論理回路が給水制御装動に対づる作動信号を発
生して、給水が原子炉容器に流れるのを自動的に停止づ
る。ＲＲＣＳ論理回路が、給水タービン又は流量制御弁
に対する制御１３号を自動様式から手動様式に自動的に
切換える信号を発生ずると共に、同時にゼロ給水流給要
求信号を発生ずる。３０秒の後、手動のオーバライドが
許される。

ＲＲＣ８論理回路が、ＲＷＣＵの内部及び外部隔離弁を
閉塞覆ることにより、原子炉水清掃装置ｃｌ（ＲＷＣＵ
）を隔−１する作動信号を発生する。関＝１１一 連した全ての情報が制御室の告知器、表示装置等にも送
られ、ブを電断の人間に状況が判る様にする。

この発明はＡ　Ｔ　Ｗ　Ｓ事象を監視１ノで、この状態
のＩｄ初の２分間の間、必要な全ての運転停止手順にわ
たって発電所を動作させ、ＡＰＲＭにＪ：っで表示され
る様に、発電所の反応度を適切に下げる。

原子炉の混乱が継続している場合、この発明はＳｌ−Ｃ
Ｓ装置を自動的に始動させる。ＡＴＷＳ事象の間の任意
の点で、手動装置の動作を開始することが出来る。

この発明は安全装置の効率を最大にしながら、ＮＰＣの
提唱された規則と合致して、高価なＳＬＣＳ手順の必要
性を避（）る。原子炉保護装置の故障（制御棒の故障）
があった場合、この発明は炉心に５硼酸す１〜リウムを
圧送づることによって、原子炉を素早く月つ自動的に制
御出来る状態にするが、それも、原子炉を制御するそれ
程決定的に費用のか）らない他の全ての方法を使いきっ
た後のことである。

　１２一 実施例の記載 この発明は、スクラムを伴わない予想される過渡状態（
ＡＴＷＳ）の事象の潜在的な結果を軽減覆る為に、沸騰
水形原子力発電所の他の装置ｍと一緒に動作する冗長式
反応度制御装置を提供する。

この発明は信号情報を集めて処理し、交代的な棒挿入（
ＡＲＩ）装置を始動させることによって、ＡＴＷＳ事象
を防止する制御信号を発生覆る。原子炉の運転停止は、
炉心に液体硼素の注入を自動的に開始すると共に、循環
ポンプの引外し及び給水の送り返しによって炉心の反応
度を制限することによって行なわれる。このｔｉ明は典
型的な原子炉保護装置（これは原子炉の制御棒を作動す
る）とは異なり、考えられるどんな故障も、普通のスク
ラム及びＡＴＷＳ防止又は軽減機能の両方を防止するこ
とが出来ない。この目的の為、この発明は１−Ｅ級装置
（即ち、環境の保護に不可欠）として製造されるもので
ある。

ＡＴＷＳ事象を表わす１つの因子は原子炉容器の過大な
ドーム圧力である。典型的には原子炉容器のドーム圧力
が高いと、原子炉保護装置Ｎが作動され、スクラムが開
始される。棒の故障又は原子炉保護装置の故障があった
場合、原子炉容器のドーム圧力が最初に感知された高い
ドーム圧力レベルＪζり土性を続【ノる。第２の高いド
ーム圧力レベルを感知すると、Ａ　Ｔ　Ｗ　Ｓ事象が表
示される。

ΔＴＷＳ事象を表わす別の因子は原子炉容器の低水位で
ある。高ドーム圧力と同じく、第１の低水位を感知し、
これによってスクラム手順が開始される。棒の故障又は
原子炉保護装置の故障によって、スクラムが動作しなか
った場合、水位が第２のレベルに下がり、これがＡ工Ｗ
Ｓ事象を表示する。

ＡＴＷＳ事象を表示することがある別の状態は原子炉の
抑制プールに関係する。抑制プールは原子炉から過剰の
エネルギを熱の形で引出す。抑制プールが原子炉の誤動
作を補償することが出来るので、原子炉の故障によって
原子炉保護装置又はこの発明の作用が開始されないこと
がある。原子炉は正しく動作している様に児え、従って
原子炉内には何等の問題があることも感知ＷＡＥによっ
て表示されない。然し、原子炉の熱出力を制御する抑圧
プールの能力は、絶えず低下する。この場合、発電所の
オペレータには、抑圧プールの能力が低下したことが通
告される。それに応答し−Ｃ１発電所のオペレータが手
動スクラムを開始する。自動スクラムが失敗した場合、
発電所のオペレータは、手動開始順序（後で説明する）
によって、この発明の反応度制御装置を作用さ゛けるこ
とが出来る。

この発明の反応度制御装置を設ける時に考慮すべきもう
１つの因子は、平均エネルギ範囲中性子監視装置によっ
て表示される原子炉の中性子濃度である。この表示は、
炉心内の反応度を表ねず。

ＡＴＷＳ事象があった場合、予備液体制御装置、即ち、
硼素の注入（Ｓ　Ｌ　ＣＳ　）に至らない手順があり、
これによって不平衡の原子炉を制御状態にＪることが出
来る。原子炉を制御の効く状態にする場合、監視される
平均エネルギ範囲は許容し得る限界内にある。５ＬＣ８
の作動により、極めて高価につく長期間の清掃作業が行
なわれることに１５− なるｌ）＋　＋ろ、Ｓ　ｌ−ＣＳを作動する前に、最大
慎重応答期間内に、Ｓ　Ｌ　ＣＳの作動に至らない全て
の原子炉制御手段が試みられる。即ち、５ＬＣ８の作動
は最後の手段と考えられる。

冗長式反応度制御装置の基本的な構成が第１図にブロッ
ク図で示されている。この発明は、チャンネルＡ（ＩＯ
Ａ）及びチャンネルＢ（ＩＯＢ）の２つのチャンネルを
含む第１の部分１０を持つことが判る。この発明の冗長
性は、ＡＴＷＳ事象を検出して報告する為には、その前
に、アンド関数１６で判定して、部分１にある２つのチ
ャンネルが一致しなければならないことによって得られ
る。更に冗長性は、チャンネルＡ　（１１Ａ）及びチャ
ンネルＢ（１１Ｂ）の２つのチャンネルを持つ第２の部
分１１を設けることによって得られる。

部分２も、この部分のチャンネルＡ及びチャンネルＢの
両方が、アンド関数１７によって表示される様に、この
事象を感知した時に、ＡＴＷＳ事象を報告する。

部分１又は部分２の何れか１つが装置の故障を１６− 報告したことは、オア関数１８によって表示される。上
に述べた高ドーム圧力、低水位の何れかの状態により、
この事実が表示される。手動の開始も、オア関数１２．
１２ａで示す様に、ＡＴＷＳ事象を知らせる。

装置は１つの部分に２つのチャンネルを設けることによ
って冗長性を持つ。装置を作動するには、部分１２．１
２ａの両方のチャンネルをトリガする様な、ＡＴＷＳを
知らせる事象が発生しなければならない。チャンネル自
体は、同じパッケージに収容されているが、別個で別異
である。第２の部分は物理的に全く異なるパッケージに
収容されている。装置の冗長性を脅かす様な接続は２つ
の部分の間にない。この部分の両方のチャンネルが判断
を下さなければＡＴＷＳ事象を合図することが出来ない
から、オア関数１／Ｉ、１５ひ示す様に、１つのチャン
ネルが合図する単一の故障を報告しなければならない。

単一チャンネルの故障の報告は、反応度制御装置内の故
障を表わ引。即ち、ＡＴＷＳ事象がなければ、１つのチ
ャンネルによつ−にの事象の擬似的な表示がある。ＡＴ
ＷＳ事象があっても、１つのチャンネルがこの事象を報
告しないことがある。何れの場合も、反応度制御装置内
で故障が表示される。１つの部分の故障が他１方の部分
の動作能力に影響を与えない。

冗長式反応度制御装置の論理ブロック図が第２図に示さ
れている。第２図に示すこの発明の一部分は、１つの部
分にある１つのチャンネルの図である。チャンネルの間
並びに各部分の間の論理関係は第１図に示されている。

高ドーム圧力機能２０が循環ポンプ用件し機能３２に結
合されることが示されている。更に、高ドーム圧力機能
２０が交代的な棒挿入機能３１及び許容平均エネルギ範
囲監視（ＡＰＲＭ）機能２６ａに結合されることが示さ
れている。スクラム・１ノベルにり高い高ドーム圧力が
感知されると、原子炉の水循環ポンプが引外され、水流
が１００％の水流から約２５％の水流に減らされる。原
子力発電所は標準的な熱発生装置の逆に動作するから、
原子炉を通る水流が減少すると、原子炉の運転を下げ又
は冷却する傾向がある。水がな（づれば、原子炉は大抵
は運転を停止にする。

高ドーム圧力が感知されると、交代的な棒挿入装置も作
動される。原子炉の制御棒は硼素を含浸ｌ）だ固体の棒
であって、これが炉心に挿入されると、原子炉内の放射
を吸収して、原子炉を冷７Ｊ＋する。機械的な俸移動装
置が故障した場合、棒を加圧状態に保つ交代的な装置に
Ｊ：す、棒を原子炉の中に挿入することが出来る。普通
の棒の挿入が失敗した場合、棒に加えている圧力を取去
り、棒を惰走によって所定位置に入らせる。この機能が
第２図にＡＲＴ開放弁３７として示されている。

最後に、不平衡の原子炉を冷却する為にとった措置の有
効性は、平均エネルギ節回監視装置を用いて測定するこ
とが出来る。ＡＰＲＭ装置によって表示される様な十分
な原子炉の制御があれば、余分の発電所運転停止手順の
許可をしないという点で、この作用は許容し得ると考え
られる。

循環ポンプを引外し且つ交代的な棒の挿入を試みても、
２６ａに許容と示す様に、受理し得る平１９− 均エネルギ範囲が発生しない場合、タイマ２７を作動す
る。タイマは普通は３０秒の期間に設定されており、こ
の時間の後、平均エネルギ範囲が許容レベル内に来なげ
れば、給水流制限機能を３３で開始する。給水流が水の
ループを通じて原子炉に水を加える。冷たい給水の流れ
を制限することにＪ：す、原子炉の制御が行なわれる。

３０秒の期間は、原子力規制委員会（ＮＲＣ）が提案し
た規則ににって要求されるパラメータの範囲内の受理し
１ｑる調時期間である。こういう規則は、原子力発電所
の運転についてこの他の幾つかの条件を提案しており、
後で３１明する。

タイマ２７の期間が経過すると、再循環低周波電動発電
機装置（ＬＦＭＧ）３４を引外す機能に対して、制御信
号が送られる。前に述べた様に、再循環ポンプは１００
％のレベルから約２５％のレベルまで容積を下げる。２
５％のレベルでは、再循環ポンプはもはや効率よく制御
されず、２５％のレベルより下がると、Ｌ　Ｆ　Ｍ　Ｇ
装置を作動して、再循環の水のレベルを更に下げ、こう
して原２０− 子炉の運転を制御する。

低水位感知機能２２を設け、これが再循環ポンプ例外し
機能３２、再循環しＦ　Ｍ　Ｇ引外し機能３４及び交代
的な棒挿入機能３１を作用させる。

低水位感知機能（並びに高ドーム圧力機能）がタイマ２
６に対して設けられ、このタイマが約２分に等しい期間
を調時する。２分の期間の終りに、ＡＰＲＭ許容試験２
８がある。原子炉に十分な反応度があれば、５ＬＣ８機
能３５が開始されるが、タンクの液位２９で判定して、
タンク内に十分な５硼酸ナトリウムがあることが条件で
ある。５ＬＣＳポンプを作動する為の手動オーバライド
機能３０が設けられている。更に、５ＬＣ８動作により
、原子炉水清掃（ＲＷＣＬＪ）装置３６が切離される。

ＲＷＣＵを切離すのは、原子炉に注入された液体硼素に
よって装置が汚染されるのを防止する為である。

最後に、反応度制御装置の手動機能２４が設りられてい
る。この機能を開始すると、交代的な棒挿入機能３１が
作動されると共に、前に述べた様に、Ｓ　Ｌ　ＣＳ機能
３５を開始する道が開ける。

部分１のヂャンネルＡが第３図にブロック図で示されて
いる。原子炉の容器の高ドーム圧力発信器２０がアナロ
グ例外しモジコール（ＡＴＭ）４５を介してオア・グー
１〜４３に結合されることが示されている。高ドーム圧
力発信器２０の出力がアンド・グー１〜４４の反転入力
とラッチ４８にも結合される。

ＡＴＭを表わす機能ブロックは、予め設定したレベルに
接近した時、引外し信号を発生するものであれば、任意
の形式の装置であってＪ：い。この装置は米国特許出願
通し番号用４．０２，３７１号に記載されており、米国
特許出願には、この発明を正しく理解するのに不可欠で
はない様な内容が記載されでいる。その関連の為、この
米国特許出願の１要約」及び２つのクレームを次に引用
する。

「要　約」 「この発明では、アナ［１グ・レベルを精密に感知する
装置として、持続時間が短い試験プロトコルを印加して
、この装置の全ての機能を行使並びに解析することによ
って試験することが出来ると共に、試験プロトコルを実
施する前に存在していた通りの状態に自動的に回復する
装置を提供する。試験パルスの注入、落着き時間並びに
最初の状態への装置の回復の為に、１ミリ秒程度の期間
がとっである。装置が試験前の元の状態に正しく回復す
ることは、アナログ例外しレベルのプログラムされたヒ
ステリシスによる状態の曖昧さが発生するのを避りる為
に重要である。特定の実施例のアナログ例外しモジコー
ルが、予備処理回路を持ち、これがアナログ信号源と診
断用試験回路とに結合されており、予備処理回路からの
信号を受取る様に回路モジュールが結合されている。モ
ジュールが複数個の引外し表示器及び大きな故障を検出
する回路を含んでいる。診断回路が、試験の為、並びに
引外し表示器をリセッ１〜する為の両方の目的の為に、
予備処理回路に試験信号を印加する様に作用する。」 「クレーム」 ２３− １）［精密なアナログ・レベルで引外し表示を発生ずる
自己試験装置に於て、アナログ入力機能信号に応答して
該アナログ入力信号が変化覆る時、第１の精密な引外し
レベルで第１の正の引外し表示信号を発生覆る手段と、
前記アナログ入力機能信号に応答して、前記アナログ入
力信号が最小期間の間、前記第１の精密な引外しレベル
を越えるレベルに保たれた時、前記アナログ入力信号の
第２の精密な引外しレベルでヒステリシス閾値を設定す
る手段と、前記第１の発生手段に接続されていて、任意
の時に、ヒステリシスの再生を防止する為に、前記最小
期間より短い時間の間、前記第１の引外しレベルを越え
る第１の診断レベル信号を印加する手段と、前記第１及
び第２の発生手段に接続されていて、該発生手段の略全
での動作を監視する手段とを有し、該監視手段は前記引
外しレベルに曖昧さを生ずることなく、前記発生手段の
あらゆる動作の間、作用し得る自己試験装置。

６）最小期間より長い持続時間を持つ入力信２４− 号に応答してのみ、第１の精密な引外しレベル及び第２
の精密な引外しレベルの間でヒステリシスを持つ様な、
精密なアナログ・レベルで引外し表示を発生ずる装置を
試験づる方法に於て、前記装置の動作中の任意の時に、
前記最小期間より短い期間の間、前記第１の引外しレベ
ルを越えるレベルの診断レベル信号を印加し、前記最小
期間内の、前記診断レベル信号に対する装置の応答を記
録する工程から成る方法。」第３図に戻って説明すると
、原子炉容器の低水位発信器２２がＡＴＭ　　５７を介
してアンド・ゲート４４の反転入力、ラッチ５８、オア
・ゲート４３及びアンド・ゲート６２に結合される。冗
長式反応度制御装置の手動開始機能２４がスイッチＳ１
として示されており、電′８４６及びスイッチ接点（Ｄ
ＳＣ）４．７に対するディジタル信号条件づけ装置を含
む。

ＤＳＣはスイッチの閉じたことを検出して、それを表わ
す適当な信号を発生する様な形式の装置である。ＤＳＣ
４７の出力がオア・グー１〜４３及びラッチ５４に結合
される。ｆ１荷が出力負荷駆動器によって切換えられる
。交流負荷を切換える為のこの様な１つの負荷駆動型切
換え装置が、係属中の米国特許出願通し番号箱＝１．０
２，３７３号・の対象である。この米国特許出願を引用
したのは、例としてであり、この発明を理解するのに不
可欠ではない回路の説明の助りとしてである。この米国
特許出願の１要約」及び「クレーム」の一部分を次に引
用する。

「要　約」 ［回路装置が、負荷電流の有無を感知する可飽和鉄心巻
線リアクトルと直列の結合し得る交流負荷を制御する固
体負荷駆動器を有する。負荷電流と負荷電流監視装置の
両方が、比較的低いレベルの論理信号によって制御され
る。出力回路が低レベルの制御論理回路と高レベルの電
流駆動回路との間の高レベルの隔離作用をする。

負荷駆動回路は、この回路を劣化させることなく、持続
時間の短かい注入信号試験方法によって試験することが
出来、電流は、負荷回路に対する影響が無視出来るよう
に（〕で、感知することが出来る。」 「クレーム」 １、論理制御信号に応答して負荷を駆動りる回路装置に
於−Ｃ１人力論理レベル信号に応答して交流電源をオン
及びオフに切換える電界効果トランジスタ手段を有し、
該電界効果トランジスタ手段は電源及び負荷と直列に接
続されており、該電源及び負荷は第１の端子及び第２の
端子を持つ負荷手段を構成し、前記電界効果トランジス
タ手段は第１のゲート電極、第１のソース電極及び第１
のドレイン電極を持つ第１の電界効果トランジスタと、
第２のグー１〜電極、第２のソース電極及び第２のドレ
イン電極を持つ第２の電界効果トランジスタとで構成さ
れ、前記第１のゲート電極が前記第２のグー１〜電極に
結合されると共に、前記第１のソース電極が前記第２の
ソース電極に結合され、前記第１のドレインが前記負荷
手段の第１の端子に結合され、前記第２のドレイン電極
が前記負荷手段の第２２７− の※ｉ１子に結合されることにより、前記電界効果１−
ランジスタ手段を通る交流電流に対する切換え回路を形
成し、該切換え回路が、前記第１及び第２のソース電極
と前記第１及び第２のゲート電極の間の電圧変圧に応答
して切換ねるようにした回路装置。」 原子ノｊ発電所の反応度制御装置に対する考えられる３
つの入力、即ち原子炉の容器の高ドーム圧力、原子炉の
容器の低水位及び手動の開始を説明しＩこので、この様
な信号事象があった場合の回路の動作を次に説明する。

原子炉の容器の高ドーム圧力が発生する信号が、種々の
ゲートに供給される。△ＴＭ４．５からオア・ゲート４
３への出力信号が、オア・ゲート４３とアンド・ゲート
４２の協働によってラッチされる。このラッチ信号が交
代的な棒挿入装置に供給される。

ラッチ信号はタイマ２７にも供給される。このタイマは
３０秒で時間切れになる。タイマ２７の１つの出力がオ
ア・グー１〜４１を介して、ゲート２８− ４２．４３で構成されたラッチのアンド・グー１〜部分
４２に結合される。この後、タイマ２７の第１の出力が
このラッチをリセットし、交代的な棒挿入装置から交代
的な棒挿入信号を取去る。タイマ２７の第２の出力がゲ
ート４４に結合される。

ゲート４４の出力は原子炉の容器の高圧力入力及び原子
炉の容器の低水位入力をも含んでいる。従って、３０秒
の期間の後、原子炉の容器の圧力及び水位が許容し得る
レベルであれば、冗長式反応度制御装置及び交代的な棒
挿入装置のリセット状態信号が発生される。

交代的な棒挿入装置は、スイッチＳ２によってリセット
することも出来る。スイッチＳ２が電源３９をＤＳＣ４
０を介してゲート４１に結合する。交代的な棒挿入装置
は、キー・ロック形試験スイッチＳ４を作動することに
よって試験することも出来る。このスイッチがグー１〜
４３に結合されている。

原子炉の容器の高ドーム圧力が感知されると、ラッチ４
８がセットされる。ラッチ４８の出力がグー１〜５３を
介して結合され、原子炉水循環ポンプ用件しくＲＰＴ）
になる。ラッチ／１８の出力はアンド・グー１〜５６に
も結合され、これはｓ　ｌ−ｃＳ作動の試験をする。

ラッチ４８からの高ドーム圧力信号がタイマ４９を；ｂ
セットする。このタイマは２５秒の期間を調時する。前
に述べた様に、こ）で選んだ全ての期間は、この発明を
用いる用途に従って変えることが出来るが、こ１で説明
づるタイマの期間は、この発明が対処しようとするＮＰ
Ｃの提案規則から考えて、最善の様式を表わすものであ
ると考えている。

タイマ４９の期間切れがアンド・グー１〜５０に結合さ
れる。アンド・グー１〜５０のもう一方の側が平均エネ
ルギ率監視（Ａ　Ｐ　ＲＭ　）装置に結合されている。

ＡＰＲＭの表示が許容し得るレベルより高く、２５秒の
タイマがタイマの時間切れになった場合、ラッチ５１が
セラ１〜され、ラッチ５１の出力がオア・グー１〜５２
を介して結合され、原子炉水循環ポンプから低周波電動
発電機装置（ＲＰＰ−ＬＦＭＧ）への切換えを行なわせ
る。更に、ラッチ５１の出力が給水戻し制御回路を引外
１゜最後に、ラッチ４８の出力がオア・グー１〜５５を
介してタイマ２８に結合される。このタイマは時間切れ
まで２分間の期間を持っている。タイマ２８の出力がラ
ッチ４８からの出力信号と共にアンド・ゲート５６に結
合される。更にＡＰＲＭ信号がアンド・ゲート５６に供
給される。原子炉の容器の高ドーム圧力信号が引外され
、交代的な棒挿入装置の作動、再循環ポンプの引外し、
低周波電動発電機装置の引外し及び給水の戻しによって
も、ＡＰＲＭレベルが下がらない場合、アンド・ゲート
５６の出力がオア・ゲート６０を介してラッチ６１をセ
ットする様に結合される。一旦セットされると、ラッチ
６１は５ＩＣ８を作動し、この時液体硼素が炉心に圧送
される。

Ｓ　Ｌ　ＣＳを作動した後の清掃作業は、１日あたり約
４００．０００．００ドルの割合で６ケ月もの長い期間
にわたることがあるから、１０分間の期間を調時する別
のタイマ２１をタイマ２８の出３１− 力に結合する。タイマ２１の時間切れの後、ＡＰＲＭレ
ベルがｒ［容しｊ’Ｊる（高く４Ｔい）場合、アンド・
グーｌ−６４がヂャンネル・リレット用意完了イ８号を
発生する。タイマ２１の出力は更にオア・グー１−６３
を介して５ＩＣＳラッチ回路６１にも結合される。オア
・ゲート６３の出力を使ってラッチ６１をリレン１〜′
？ｌ−ることが出来る。更に、電源６５をＤＳＣ６６を
介してゲート６３に結合重゛るスイッチＳ３により、反
応度制御装置のリレット回路が構成される。

Ｓ　ｉ　ＣＳの作動の妨げとなり得る別の因子は、５ａ
ｃｓ貯蔵タンク内の５硼酸すトリウムの低液位が感知さ
れたことである。この液位が発信器２９によって感知さ
れ、この発信器がΔＴＭ　　３８を介して信号を送り、
５ＩＣ８装置伍内にあるポンプを停止する。この感知は
オーバライドも出来る様になっている。

以上原子炉の容器の高ドーム圧力によって感知されたＡ
ＴＷＳ事象に関連する典型的な一連の動作を説明したの
で、次に原子炉の容器の低水位に３２一 対する装置の応答を説明Ｊ−る。

原子炉の容器の低水イｆｌが発信器２２で感知され、前
に述べた様に△ＴＭ　　５７の信号が発生されると、次
の事象が起る。オア・グー１〜４３に信号が供給され、
これがラッチされ、交代的な棒挿入装置を作動する。ラ
ッチ５８にも信号が供給され、これがオア・ゲート５３
を介して循環ポンプ例外し回路を作動する様に結合され
る。更に、ラッチ５８の信号がオア・グー１〜５２を介
してｌ　ＦＭＧ装置装置引回路を作動する様に結合ｉＮ
れる。

ラッチ５８の出力がオア・グー１〜５５を介（）てタイ
７２８を作動する為にも結合される。低水位発信器の出
力がアンド・グー１−６２に結合される。

タイマ２８の時間切れが起り、不満足’、ｔ　Ａ　Ｐ　
ＲＭレベルである場合、グー１−６２の条件を充たし、
出力信号がオア・グー１−６０を介してラッチ６１をセ
ラ１〜し、こうして３１　Ｃ８を作動する様に結合され
る。

低水位発信器の出力がアンド・グー１−４４のＮＯＶ入
力を介して、冗長式反応度制御装置及び交代的な棒挿入
装置のリセット状態回路を作動する様に結合される。こ
の発明のこの実施例では、低水位が感知されたことによ
り、給水戻し回路の引外しは行なわれない。

スイッチＳ１で反応度制御装置の手動の動作が開始され
ると、ＤＳＣ４７から出力信号が発生される。この信号
がオア・グー１〜４３を介して結合され、交代的な棒挿
入装置を作動する。更に、ＤＳＣ４７の出力がラッチ５
４をセットする。

このラッチの出力がオア・ゲート５５を介してタイマ２
８に結合される。タイマ２８がアンド・ゲ−ｌ−５９の
一部分をセットする。ラッチ５４の出力もアンド・ゲー
ト５９に供給される。ゲート５９に供給されたへＰＰＭ
信号が不満足であれば、この時ゲート５９が真であり、
出力がオア・ゲート６０を介して結合され、５ＬＣＳラ
ツチ６０をけットし、こうして５ＬＣ８を作動する。

スイッチＳ３の作動にＪ二つてリセットが行なわれた場
合、ラッチ４８．５１．５４．５８．６１が破算され、
リセット状態を報告することが出来る。

前に述べたラッチ及びグー１〜の様な論理機能は、周知
の個別部品を用いて構成することが８４来る。

更に、この機能は、係属中の米国特許出願通し番号第４
４９，２２１号に記載されている様なプログラム可能な
論Ｊｌｊカードによって達成することも出来る。この係
属中の米国特許出願は、上に述べた論理機能を達成し得
る方法の１例を述べている。

この米国特許出願は例として挙げたものであるから、こ
の発明の理解に不可欠な内容を示す為のものではない。

然し、この米国特許出願の「要約」及び「クレーム」の
一部分を次に引用する。

「要　約」 ［チャンネル論理回路を作動する予めプログラムされた
機能回路と、この機能回路を試験する専用試験回路の両
方を含む万能論理カードを説明する。これによって、シ
ステム制御器の試験がない時、予めプログラムされたチ
ャンネル論理回路は絶えずループ状に照会が行なわれる
。

こ）に記載するカードは原子力発電所の原子炉３５− 保護装置の１つのチャンネルに設りられる。このカード
はソフトウェアの読出専用記憶装置に予めプログラムさ
れていて、発電所の実際の運転中、個別回路と同等に作
用する。更に、カードは自己試験装置のシステムによっ
て制御される監視に応答する。システムによって制御さ
れる監視では、中央のマイクロプロセッサが、こ゛に説
明するカードの様なシステムの回路カードを直列にアド
レスし、これらのカードの予定の入力点に試験指令を装
入する。この後、アドレスされたカードは全システム指
令によって同時に作動される。システムに対して事実上
影響がなく、従って全体的な動作を招くことのない程持
続時間の短い試験パルスを出す。パルスが万能カードの
予めプログラムされたチャンネル論理回路を、実際のプ
ログラムによって作動される部品に沿って通過し、実際
の作動通路に沿って、装置の動作の完全さを検証する。

適当な応答期間の後、装置の出力状態が出力レジスタに
記録され、その後制御器の計算機の制御の下に３６− 読取られる。最後に、全システム試験が存在しない時、
プログラムされたカードは、カードに設けられていて自
己試験用にだけ専ら用いられるループ形２次計算機によ
って監視される。この計算機がカードの入力及び出力を
読取り、ＲＡＭ及びＲＯＭ記憶装置を検証し、システム
のタイマを絶えず監視し、全体的な状態に応じて、カー
ドの伝達関数の正確さを検証する。この試験回路は、実
効的にシステム制御器の試験がある時にだけ不作動にさ
れ、プログラムされたディジタル論理回路を使う実際の
システムの操作中も動作状態にとイまる。」 「クレーム」 「１．原子炉保護装置に対する万能カードに於て、ディ
ジタル論理入力部と、ディジタル論理出力部と、前記入
力及び出力部を接続していて、該入力部及び出力部の間
の調時アナログ論理通路をエミュレートし得るプログラ
ム可能な情報部と、前記システム論理回路とは独立に前
記入力部及び出力部の間に接続された監視制御器手段と
を右し、該制御器は前記プログラム可能な情報部の前後
の伝達関数を監視するサイクル手段を含／υでいる万能
カード。

６、一連のＲＰ　Ｓ試験パターン及び試験ベク・１〜ル
を発生ずる処理装置を含んでいて、該処理装置が一連の
関連づ”る予想試験結果を持っている様な原子炉保護装
置（ＲＰ　Ｓ　）に対する自己試験装置に於て、入力部
及び出力部を持つと共にその間にプログラム可能なディ
ジタル情報部を持ち、前記入Ｊｊ部及び出力部の間の伝
達関数を実行するアナログ回路をプログラムするディジ
タル手段を含んでいる万能論理カードと、前記ディジタ
ル論理手段とは独立に接続されていて、（ＲＰＳ）制御
の下に試験を行なう自己試験制御器と、該試験制御器の
制御の下に選ばれた試験データを前記試験情報部にある
レジスタにゲートする手段と、システム制御器からのパ
ルスに応答して、前記入力部の前後の伝達関数として、
時間に透明なパルスを前記出力部にゲートする手段と、
システム制御器のポーリングがあった時、伝達関数の結
果と比較する為、前記伝達関数の出力を読取る手段と、
前記システム論理回路とは独立に前記入力部及び出力部
の間に接続されていて、前記カードの前後の伝達関数の
ループ試験を行なう手段を含む監視制御器手段とを有す
る自己試験装置。

９、一連のＲＰＳ試験パターン及び試験ベクトルを発生
する処理装置を含んでいて、該処理装置が一連の関連す
る予想試験結果を持っている様な原子炉保護装置（Ｆ＜
　Ｐ　Ｓ　）に対する自己試験装置に於て、前記処理装
置に結合されていて、前記試験ベクトルを受取ると共に
、ＲＰＳからの関連した実際の試験結果を受取って貯蔵
する様になっている複数個のカードと、前記処理装置か
らの指令に応答して、前記自己試験素子の内、前記ＲＰ
Ｓ試験パターンに対応する自己試験素子を選択する第１
の手段と、前記処理装置からの指令に応答して、Ｒ＋−
）　Ｓの動作に影響しない持続時間の短い試験パルスを
発生すると共に、前記自己試験素子によってＲＰＳに前
３９− 記試験ベク１ヘルを挿入する様になっている第２の手段
と、前記自己試験素子に結合されていて、前記実際の試
験結果を監視すると共に、前記処理装置に結合されてい
て、実際の試験結果を予想試験結果と比較する手段とを
有し、前記カードは前記カードの入力部及び出力部の間
にプログラム可能な情報部を持っていて個別のアナログ
回路に対応するディジタル論理を受取り、前記プログラ
ム可能なディジタル論理に接続されていて、前記プログ
ラムされた論理の入力から出力までの伝達関数を常に測
定する監視手段を有する自己試験装置。」 部分１のチャンネルＡ及びＢが直流負荷駆動器（ＤＣＬ
Ｄ）回路を介して第４図の循環ポンプ・モータ用件しリ
レーに結合されることが示されている。チャンネルＡの
信号がＤ　ＣＬ　Ｄ　　６９．７４に結合される。作動
信号が存在する時、部分１の直流１２５ボルトの母線６
８／７３がＤＣＬＤ６９／７４を介して循環ポンプ・モ
ータ用件しリレー７２／７７に結合される。

４０− 循環ポンプ・モータ用件しリレーを作動するには、チャ
ンネルＢの信号もＤ　ＣＬ　Ｄ　　７１　／　７６を作
動して、部分１の直流１２５ボルトの母線７０／７６を
循環ポンプ・モータ用件しリレー７２／７７に結合しな
【ノればならない。チャンネルＡ及びチャンネルＢの両
方の引外し信号が存在する時、循環ポンプ・モータ用件
しリレーが作動される。

循環ポンプ・モータは、１００％の動作レベルから約２
５％の動作レベルまでその運転を下げることが出来る。

ポンプ・モータがサイクルの終り（ＥＯＣ）に近づくと
、サイクルの終り引外しリレーがチャンネルＡ及びチャ
ンネルＢの信号によって作動される。チャンネルＡの信
号がＤＣＬＤ７９／８４を作動して、部分１の直流１２
５ボルトの母線７８／８３を循環ポンプ・七−タＥＯＣ
例外しリレー８２／８７に結合する。チャンネルＢの信
号がＤＣＬＤ　　８１／８５を作動して、部分１の直流
１２５ポル１−の母線８０／８６を循環ポンプ・モータ
ＥＯＣ例外しリレーに結合する。

チャンネルＡ及びヂャンネＢの両方の信号が存在する時
、引外しリレーが作動される。

循環ポンプのザイクルの終りの後、低周波電動発電機装
置への切換えが行なわれる。第５図につ・いて説明する
と、チャンネルＡの信号が大電力隔離回路＜１−ＩＰｌ
）９１／９６を介して、部分によらない直流１２５ポル
１〜の母線９０／９５をＨＰＴ　　９１／９６につなぐ
様に結合されることが示されている。１−ＩＰ９１の出
力がポンプ・モータからＬＦＭＧへの切換え装置Ｎ９４
を作動する。ＨＰＩ　９６の出力がポンプ・モータから
Ｌ　ＦＭＧへの切換え装置９９を作動する。

切換えポンプ・モータ９４／９９の動作を完成する為に
は、チャンネルＢの信号も１−ＩＰ９３／９８に発せら
れて、部分によらない直流１２５ポル１−の母線９２／
９７を切換えポンプ・モータに結合しなりればならない
。これらの切換えポンプ・モータは部分２（１１）から
の信号によっても作動し得る。

大電力隔離回路は、作動信号を受取った時に、大電源を
作動される装置に結合する種類のものであれば、任意の
回路であってよい。こういう装置の典型が係属中の米国
特許出願通し番号第４４２゜３９５号に記載されている
。この米国特許出願を引用したのは例としてであって、
この発明を即解するのに不可欠な内容を説明する為では
ない。参考の為に、この米国特許出願の１要約」及び「
クレーム」の一部分を次に引用する。

「ば　約」 ［この発明は制御部及び制御される装（ａを互いに物理
的に隔離しなりればならない様な用途で使うのに適した
光学的に隔離された試験可能な制御回路を提供する。こ
の発明は、装置を制御入力の源から物理的にも電気的に
も別個にしなければならないが、源が制御される装置の
）ス信、受信及び状態を連続的に監視Ｊることが出来る
様に、装置を制御する用途に特に役立つ、他型的な用途
としては、原子力発電所の遠隔の場所にある電気装置の
制御が挙げられる。

１実施例では、この発明の光学的に隔離され４３− た試験可能な制御回路が物理的に分離された第１及び第
２の装置を含んでおり、第１の装置は、制御信号を受取
る入力端子と、制御信号を第２の装置に送信する第１の
送信器と、該第１の送信器を監視して、該第１の送信器
の状態を表わす信号を供給する第１の感知装置と、信号
を受信する第１の受信器とを含ｌυでおり、第２の装置
は、第１の送信器からの信号を受取って、それに応答し
てリレ一手段を制御する第２の受信器と、該第２の受信
器及びリレ一手段に接続されていて、その動作を検出す
る第２の感知装置と、該第２の感知装置に接続されてい
て、それからの信号を第１の受信器に送信する第２の送
信器とを含んでいる。第１の装置は第１の感知装置から
の信号並びに第１の受信器に対する信号を受取る様に接
続された端子をも含んでいる。

好ましい実施例では、各々の送信器が、発振器と、送信
器に結合された少なくとも１つの論理ゲートとを含んで
いる。

この発明の目的は、この発明の第２の受信器４４− に対し−Ｃ狭帯域入力周波数検出回路を提供することに
より、光学的に制御部る回路の隔＃１を改善することで
ある。

別の目的は、２つの光放出ダイオードで構成された第２
の送信器に対して精密に交代的な検証信号をも発生ずる
位相固定ループ発振器から、リレー・スイッチ駆動信号
を取出Ｊことにより、光学的に制御されるリレー動作の
検証を改善り−ることである。

別の目的は、２つの巻線を持つ変圧器を用意し、出力接
点の電流を一方の巻線に通して、トリガ及び光放出ダイ
オードを含む第２の送信器に対する交流電流を伝える他
方の巻線を閉塞することににす、出力接点を通る電流の
流れを更に隔離された形で検証することである。

この発明の別の目的は複数個の電界効果トランジスタで
構成された全波スイッチを使うことにより、散逸熱量が
一層少ない被制御リレー回路を提供することである。

この発明は、狭帯域の同調入力フィルタ、該人力フィル
タを通過した信号によって作動されて、リレーの後段を
駆動彩るクロック信号を発生Ｊる位相固定ループ発振器
、複数個の熱散逸帛の小さいＦ「王１ヘランジスタで構
成されたス・イッヂ素子、ｒ二ＩＥ　ｌ−の制御電圧の
減少ににっで作動されて、この減少を一層促進する高速
ターンオフ回路、及び出力電流の流れによって飽和して
、出力電流が流れる間オフにとずまる第２の送信器のＩ
ＦＤに対ηるクロック信号をターンオフする出力電流検
証変圧器を設けることにＪ：す、光学的に制御される大
電流リレー・スイッチの隔離、性能及び動作の検証を改
善する。」「クレーム」 ［１，他の点では実際的な最大限度まで当該リレー・ス
イッチがそれから隔離されている制御器からの精密に交
代的な光入力信号によって制御されて、該制御器に対し
て受信及び動作検証光出力信号を供給すると共に、隔離
された大地端子を持ち、且つ前記交代的な信号をスイッ
チ接点制御電圧に整流する全波整流手段を持つ形式の電
子式リレー・スイッチに於て、入力周波数検出回路と、
ドレイン導線が第１及び第２の節に夫々接続されると共
に、ソース導線が１つの隔離された大地端子に接続され
、且つゲート導線が前記整流手段に接続されている様な
第１及び第２の複数個のＨＥＸＦＥＴＩ〜ランジスタを
含むスイッチ素子と、前記整流手段及び前記ゲート導線
の間に接続された高速ターンオフ回路と、２つの巻線を
持つ電流感知変成器を含む動作検証手段とを有し、第１
の巻線は前記第１及び第２の節の間に直列に接続され、
第２の巻線は１つの隔離された大地端子及び入力フィル
タの間に直列に接続され、こうして第１の巻線を通る電
流が第２の巻線の電圧を制御し、該電圧動作検証光信号
を制御する様にした電子式９式％ ６、指令があった時、リレーを回路し、回路すべき回路
の接続に無関係に前記開状態を表示する物理的に隔ｍ１
ｌｌされた試験可能な制御回路に於て、第１及び第２の
物理的に分離された装置４７− を有し、第１の装置は制御入力を受取る入力端子、制御
入力を第２の装置に送信する第１の送信手段、前記第２
の装置の動作状態を表わす信号を受信する第１及び第２
の受信手段を含んでおり、前記第２の装置は、前記第１
の送信手段からの信号を受信して、それに応答して前記
リレ一手段を制御して該リレ一手段を開路する第３の受
信手段を含み、前記第２の受信手段は前記第１の送信手
段からの個別の入力信号に応答づる同調回路及び狭い通
過帯域以外の全ての受信信号を排除する位相固定ループ
検出手段を含んでおり、更に前記第２の装置は、該第２
の装置の受信手段並びにリレ一手段に作動的に接続され
ていて、その動作を検出する様になっており、リレーが
開路しない時、動作上の飽和をする様に接続されたイン
ダクタンス飽和変成器を含ｌυでいる第２の感知手段、
及び前記変成器の飽和に応答する禁止手段を含ｌυでお
り、前記第２の送信手段は前記禁止手段に作動的に接続
されていて、前記リレーの開状態を表示する信号＝４８
− を送信すると共に、前記リレーが回路しない時に禁止さ
れる様になっている物理的に隔離された試験可能な制御
回路。」 第５図は、部分によらない直流１２５ポル１への母線１
００を給水制御装置１０４に送る為にｌ−Ｉ　Ｐｒ　　
１０１に結合されるチャンネルＡの信号を示している。

チャンネルＢの信号がＨｌ）Ｔ　　１０３に結合され、
部分によらない母線１０２を給水制御装置につなぎ、こ
うして装置の動作を完成する。

部分２　（１１ａ　）も給水の戻しを開始する為に、給
水制御装置を作動することが出来る。

部分１の直流１２５ボルトの母線１０５が遮断器１０６
．１０９、１１２．１１５を介して一連のＤＣＬＤに結
合されることが示されている。チャンネルＡの信号がｌ
）　ＣＬ　ｌ）　　１０７．１１０．１１３．１１６に
供給される。チャンネルＡの信号が作動されると、これ
らのＤ　ＣＬ　Ｄが母線１０５からの電源を次のレベル
のＤ　ＣＬ　Ｄ回路に結合する。第２レベルのＤ　ＣＬ
　Ｄ回路がチャンネルＢの信号によって制御され、ＤＣ
Ｉｏ　　１０８．１１１．１１４．１１７を含む。

チャンネルＡ及びチャンネルＢの両方の信号が存在する
時、これらが交代的な棒挿入装置を作動づ−る。直流１
２５ポル１−の母線が交代的な棒挿入・電磁弁付勢回路
１１８に結合される。これらの弁の作動により、交代的
な棒挿入装置が作動される。

１ＦＭＧへの切換えがあった場合、ＬＦＭＧ電動機引外
し例外−が作動される。第６図はチャンネルΔの信号が
ＨＰＩ　　１２１．１２６．１３１．１３６に結合され
ることを示す。チャンネルＡの信号が存在することによ
り、ＨＰＩが作動されて、部分にｊｚらない直’ａ　１
２５ボルトの母線１２０．１２５．１３０．１３５がし
ＦＭＧ電動機引外例外レー１２４．１２９．１３４．１
３９に接続される。

引外しリレー回路を完全に作動する為には、チャンネル
Ｂの信号が部分にＪ：らない直流１２５ボルトの母線１
２２．１２７．１３２．１３７をＨＰＩ　　１２３．１
２８．１３３．１３８を介してＬ　Ｆ　Ｍ　Ｇ電動機用
外しリレーに結合しなりればならない。ＬＦＭＧＩ動機
回路が作動されて、原子炉を制御状態にする。部分２（
１１）がｔ　ＦＭＧ雷動機引外例外レー回路を作動する
ことが第６図に示されている。

この発明はＡＴＷＳ事象を感知して、この事象を防止す
る為にとり得る全ての装置を作動する。

他の全てが失敗した場合、予備の液体制御２１１装置を
作動する。第７図について説明すると、チャンネルＡ及
びチャンネルＢの信号がＳ　Ｌ　ＣＳの種々の部品に結
合されることが示されている。チャンネルＡの信号が部
分１の交流１２０ボルト母線１４２を交流負荷駆動器（
ＡＣＬＤ）１／１．３を介して原子炉廃水清撞隔ｇａｌ
ｌ弁１４６に結合する。ＲＷＣＵ隔離弁を作動する目的
は、清掃装置を原子炉から隔離することである。こうＪ
ることにより、清掃装置に５１１１酸ナトリウムが入り
込むことが防止され、原子炉の最終的な清掃が簡単にな
る。

チャンネルへの信号が１対のＡ　ＣＬ　Ｄ　　１４８／
１４９をも作動して、部分１の交流１２０ボルトの母線
１４７を予備液体制御装置開始回路１５５１− ３に結合する。ＡＣＬＤ　　１４８がポンプ回路を作動
し、Ａ　ＣＬ　Ｄ　　１４９が弁回路を作動する。

更にチャンネルＡの信号がＨＰＩ　　１５５／１５６を
介して予備液体制御装置１６０を同様に作動する様に結
合されている。

チャンネルＢの信号がＡＣＬＤ　　１４５を作動して、
部分１の交流１２０ボルト母線１４４をＲＷＣＵ隔離弁
１４６に結合する。更にチャンネルＢの信号がＡＣＬＤ
　　１５２／１５１に結合されて、部分１の交流１２０
ポル１〜母線１５０を予備液体制御装置開始回路１５３
に結合する。更にチャンネルＢの信号がｌ−Ｉ　Ｐ　Ｉ
　　１５９及び１５８を介して結合され、部分２の交流
１２０ボルト母線１５７を予備液体制御装置開始回路１
６０に結合する。部分２の回路（１１）が予備液体制御
装置１６０に結合されることが示されている。

予備液体制御装置のタンクの５硼酸ナトリウムが不十分
（低液位）である場合、チャンネルＡの信号がＡＣＬＤ
　　１６２に加えられて、部分１の交流１２０ポル１〜
母線１６１を予備液体制御停止５２− ポンプ１６５に結合する。チャンネルＢの信号がＡＣＬ
Ｄ　　１６４に接続されて、部分１の交流１２０ボルト
母線１６３を予備液体制御停止ポンプ１６５に結合する
。こうして予備液体制御装置の動作が中断され、予備液
体制御装置のポンプを損傷することが防止される。オー
バライド又は手動５ＩＣ８３０が第１図に示されている
、。

平均エネルギ範囲監視回路が第８図にブロック図で示さ
れている。第１の平均エネルギ範囲監視装置１７４が、
４ヂヤンネル、６チヤンネル又は８チヤンネル装置とし
て構成し得る様な形で示されている。６チヤンネル又は
８チャンネル形式では、チャンネルＡの出力がＤＳＣ１
７５を介してノア・ゲート１７７に結合される。チャン
ネルＥ又はＥ１出力がＤＳＣ１７６及びノア・ゲート１
７７に結合される。ジャンパ線Ｊ１がこれから説明する
、６チヤンネル又は８チヤンネル出力か或いは４チヤン
ネル出力かの選択を行なう。Ｊｌが信号ＡＰＲＭを冗長
式反応度制御装置内のチャンネルＡに結合する。ＡＰＲ
Ｍに対するチャンネルの選定は冗長式反応度制御装置の
チャンネルを指Ｊのではなく、原子炉保護装置内のチャ
ンネルを指すにすぎないことを承知されたい。

ＡＰＲＭ　　１７４が４チヤンネル形式のチャン′ネル
Ａの出力を示しており、これがＤＳＣ１７９を介してノ
ア・グー１〜１８１に結合される。第２のＡＰＲＭ　　
１７８が４チヤンネル形式のチャンネルＢの出力を示し
ており、これがＤＳｏ　　１８０を介してノア・グー１
〜１８１に結合される。

△Ｐ　ＲＭからのチャンネルＡ及びチャンネルＢの出力
がノア・ゲート１８１からジャンパ線Ｊ１に供給される
。ジャンパ線は６ヂヤンネル又は８チャンネル形式の時
の端子１及び２の間に接続された破線で示しである。４
チヤンネル形式では、ジャンパ線が端子２及び３の間に
接続されて、Ａ、ＰＲＭからのチャンネルΔの出力を冗
長式反応度制御装置に供給する。

八ＰＲＭ　　１７８が６ヂＶンネル又は８チヤンネル出
力を発生し、これがＤＳＣ１８２（チャンネル［〕）及
びＤＳＣ１８３（チャンネルＦ又はＦｌ）を介してノア
・ゲート１８４に結合される。ノア・ゲート１８４の出
力がジャンパ線Ｊ２のピン１に供給される。ジャンパ線
Ｊ２のピン１及びピン２の間を接続すると、冗長式反応
度制御装置にチャンネルＢの出ノｊが供給される。

４チヤンネルの原子炉保護装置のＡＰＲＭ形式では、Ａ
ＰＲＭ　　１８５がＤＳＣ１８６を介してノア・ゲート
１８９にチャンネルＣの出力を供給する。更に、ＡＰＲ
Ｍ　　１８７がＤＳＣ１８８を介してノア・グー１〜１
８９にチャンネルＤの出力を供給づる。この形式では、
ジャンパ線１２のピン２及び３の間を接続すると、冗長
式反応度制御装置にチャンネルＢの信号が供給される。

△ＰＲＭ出力信号のスイッチ接点が、回路１９０に示さ
れており、電源１９１、−組の側路接点１９２、作動状
態でオフに例外される一組の接点１９３及び倍率降下オ
ン例外しの一組の接点１９４を含む。ＡＰＲＭ接点が、
原子炉装置内の監視される反応度に応答して作動される
。ＡＰＲＭ及び原子炉保護装置の動作はいずれも周知で
あり、５５− 例えばニューヨーク州のげネラル・エレクトリック社の
様な多くの製造業者から現在商業的に入手し得る伺れの
形式であってもよい。

この発明は５　（ＩＩＩ　Ｍす１ヘリウムの挿入ににす
、放射能を軽減する為に、沸騰水形原子力発電所に使わ
れる安全性に関しては１Ｅ級の装置である。この挿入は
、他のどの手段によっても、即ち、制御棒挿入、循環ポ
ンプ用件し、給水の戻りの何れにＪ：っても、放射能を
軽減することが出来なかった後、その後にのみ行なわれ
る。他の全ての手段が失敗した時、この挿入の必要性は
最大であるが、誤って作動することは望ましくない。こ
れは一旦挿入が行なわれると、原子炉の運転を停止して
、炉心から５　Ｔｉｔ酸すＩ〜リウムを清掃する為に、
長期間の大掛りな回復作業が必要になるからである。

この発明の自動装置は、この判断を下ず時のヒユーマン
・ファクタを除くと共に、５硼酸ナトリウムの挿入を作
動する前に、ＮＰＣによって提案されている最大慎重期
間内に、とり得る全ての軽減手段を作動する。

５６− 以上の説明は、この発明の実施例を例示するものである
。この発明には、特定の原子力発電所に使う様にした時
、いろいろな変更が可能である。

この様な変更は普通の技術者の技術範囲で出来ることで
ある。従って、この発明の範囲は特許請求の範囲の記載
のみによって限定されることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の簡略ブロック図で、冗長式２チャン
ネル２部分から成る回路装置を示しており、更に１個の
故障検出回路をも示している。第２図はこの発明の論理
ブロック図で、装量の動作及び判定を示している。第３
図はこの発明の１つの部分の１チヤンネルを示すブロッ
ク図、第４図は原子炉循環ポンプ・モータ制御回路のブ
ロック図、第５図はＬＦＭＧ回路、給水制御装置の回路
及びＡＲＩ付勢制御回路に対する原子炉切換えポンプ・
モータのブロック図、第６図は原子炉Ｌ　ＦＭＧ電動電
動機引回路のブロック図、第７図はＲＷＣＵ隔動制御回
路及び５ＬＣ８制御回路のブロツク図、第８図は原子炉
ＡＰＲＭ回路のブロック図である。 主な符号の説明 ２０：高ドーム圧力感知機能、 ２２：低水位感知機能、 ２４：ＲＲＣ８手動機能、 ２６８．２８：平均エネルギ範囲監視機能、２６ｂ、２
７＋タイヤ、 ３０：手動オーバライド機能、 ３１：交代的な棒挿入装置、 ３２：循環ポンプ用件し機能、 ３３：給水制限機能、 ３４　：　ＬＦＭＧ。 ３５：５ＬＣ８０ 特許出願人 ゼネラル・■レフ１〜リツク・カンパニイ代理人　（７
６３０）　　生　沼　徳　二５９− 第１頁の続き ０発　明　者　ウオルター・スーフ・チンアメリカ合衆
国カリフォルニア 州すニーベール・ヘントン・コ・ −１−５２４番 ０発　明　者　ウィリアム・ディピッド・ヒルアメリカ
合衆国カリフォルニア 州サンノゼ・マウントクリフ・ シーティ３８２６番 ０発　明　者　ジョン・バラール・ネップアメリカ合衆
国カリフォルニア 州サンノゼ・ドロレス・ドライ ブ１７２４番 ０発　明　者　ジエイムズ・パトリック・ウォード アメリカ合衆国カリフォルニア 州サンノゼ・フルーツデール・ イー２　１９１９番 ０発　明　者　ウオーレン・レスター・ゼディカー アメリカ合衆国カリフォルニア 州すニーベール・ラモント・コ ート１７７９番 昭和５９年２月１０日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５９年２月９日提出の特許部（１）２、発明の名称 反応度制御装置及びその作動客夫 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　出願人 住　所　　アメリカ合衆国、１２３０５、ニューヨーク
州、スケネクタデイ、リバーロード、１番 名　称　　ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代表
者　　サムソン・ヘルツボッ１〜 ４、代理人 住　所　　１０７東京都港区赤坂１丁目１４番１４号第
３５興和ビル　４階 日本ゼネラル・エレクトリック株式会社・極東特許部内
電話（５８８）５２００−５２０７ 明細書の特許請求の範囲の欄 ７、補正の内容 別紙のとおり。 ８、誰何書類の目録 特許請求の範囲を記載した書面　　　　　　　　　１通
特許請求の範囲 １）８１７Ｉｉ騰水形原子炉に用いる反応１α制御装置
に於−Ｃ１原子炉の高ドーム圧力状態、原子炉の低水位
状態及び及応度制御装置の手動の０動を監視Ｊる感知装
置を有し、前記状態並びに作動は１１１独に又は組合せ
でスクラムを伴わない予想過渡状態（ＡＴＷＳ＞の事象
の検出を表わしＣおり、更に、検出されたＡＴＷＳ事象
に応答して交代的な原子炉棒挿入装置を作動する手段と
、感知された原子炉の高ドーム圧力状態に応答して原子
炉水循環ポンプ装置を引外す手段と、感知された原子炉
の低水位状態に応答して前記原子炉水循環ポンプ装置６
引外す手段と、感知された原子炉の低水位状態に応答し
て原子炉水循環低周波電動光電機（ＩＦＭＧ）を引外す
手段と、原子炉の平均エネルギ範囲を連続的に監視する
手段と、その間に監視される平均エネルギ範囲が選ばれ
た原子炉安全運転限界内に落着かなければならない第１
の原子炉応答期間を定める第１のタイマと、第１のタイ
マの時間切れに応答して原子炉の給水の流れを制限する
手段と、第１のタイマの時間切れに応答して原子炉水循
環１−ＦＭＧを例外Ｊ手段と、前記第１の原子炉応答期
間よりも持続時間が長く、その間に監視される平均エネ
ルギ範囲が前記選ばれた原子炉安・全運転限界内に落着
かな（づればならない第２の原子炉応答期間を定める第
２のタイマと、第２のタイマの時間切れに応答して原子
炉予備液体供給装置（Ｓ　Ｌ　ＣＳ　）を作動づる手段
とを有する反応度制御装＋＆　ａ ２）１−￥Ｗ［請求の範囲１）に記載した反応度制御装
置に於て、前記５ＬＣ３を手動で作動するオーバライド
手段を右り′る反応度制御装置。 ツｌ〜する第３のタイマを含む反応度制御装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載した反応度制御装置。 ＝２− 制御装置。 １３）沸騰水形原子炉で反応度を制御する方法に於て、
原子炉の高ドーム圧力状態、原子炉の低水位状態及び手
動反応度制御装置の作動を監視し、前記監視される状態
並びに作動は単独又は組合せてスクラムを伴わない予想
過度状態（△ＴＷＳ）３− の事象を表わし、監視されるＡ　Ｔ　Ｗ　Ｓ事象に応答
し−Ｃ交代的な原子炉棒挿入装置を作動し、監視される
原子炉の高ドーム圧力状態に応答して原子炉水循環ポン
プ装置を引外し、監視される原子炉低水位状態に応答し
て前記原子炉水循環ポンプ装置を引外し、監視される原
子炉の低水位状態に応答して水循環低周波電動発電機を
引外し、原子炉の平均エネルギ範囲を連続的に監視し、
その間に監視される平均エネルギ範囲が選ばれた原子炉
の安全運転限界内に落着かな（）ればならない第１の原
子炉期間を調時し、前記第１の原子炉期間が経過した時
に原子炉の給水の流れを制限し、前記第１の原子炉期間
が経過した時に前記原子炉水循環低周波電動発電機を引
外し、前記第１の原子炉期間よりも持続時間が長く、そ
の間に前記監視される平均エネルギ範囲が前記原子炉の
選ばれた安全運転限界内に落着かな（プればならない第
２の原子炉期間を調時し、前記第２の原子炉期間が経過
した時に原子炉予備液体制御装置（Ｓ　Ｌ、　ＣＳ　）
を作動する工程から成る方法。 １先）特許請求の範囲と釘）に記載した方法に於て、前
記第２の原子炉期間の間、前記５ＬＣ８を手動で作動す
る工程を含む方法。 １５）特許請求の範囲旦）に記載した方法に。 於て、前記交代的な制御棒挿入装置を手動でリセッ１〜
する工程を含む方法。 １６＞特許請求の範囲１足）に記載した方法に於て、第
３の原子炉期間を調時し、継続的なＡＴＷＳ事象を感知
することがない場合、該期間の終りに前記交代的な制御
棒挿入装置をリレン１〜する工程を含む方法。 １７）特許請求の範囲１６）に記載した方法に於て、前
記交代的な制御棒挿入装置を手動で試験する工程を含む
方法。 １８）特許請求の範囲１７）に記載した方法に於て、継
続的なＡ　Ｔ’　Ｗ　Ｓ事象が感知されることがない場
合、この方法の操作を終了する工程を含む方法。 １９）特許請求の範囲１８）に記載した方法に於て、原
子炉応答期間を調時し、継続的なＡＴＷ−〇− 装置の故障を報告する■稈を含む方法。 Ｓ事象がない場合、該期間の終りにこの方法を終了する
工程を含む方法。 ２、特許請求の範囲１９）に記載した方法に於て、Ｓ　
Ｌ　ＯＳ貯蔵タンクの液位を監視し、該タンク内に選ば
れた液位が存在しない時にＳ　Ｌ　ＯＳの動作を中断す
る工程を含む方法。 ２、特許請求の範囲２０＞に記載した方法に於て、前記
Ｓ　Ｌ　ＣＳの動作中、原子炉水清浄化装置の動作を終
了する工程を含む方法。 ２、特許請求の範囲ＬＬ）に記載した方法に於て、冗長
性を維持する為に、２つの同一で独立の反応度制御装置
の部分を設ける方法。 旦）特許請求の範囲２２）に記載した方法に於て、２つ
の別々で同一の反応度制御装置のチャンネルを設け、両
方のチャンネルによって同時に前記事象が感知された時
、作動ＡＴＷＳ事象を検出する工程を含む方法。 ２、特許請求の範囲２３）に記載した方法に於て、１つ
の部分にある１つのチャンネルだ（プによってＡＴＷＳ
事象が感知された時、反応度制御７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）沸騰水形原子炉に用いる反応度制御装「７に於て、
   原子炉の高ドーム圧力状態、原子炉の低水位状態及び反
   応度制御装置の手動の作動を監視覆る感知装置バを有し
   、前記状態並びに作動は単独に又は組合けでスクラムを
   伴わない予想過渡状態（△Ｔ’ＷＳ）の事象の検出を表
   わしており、更に、検出されたＡ　−ｒ　Ｗ　Ｓ事象に
   応答して交代的な原子炉棒挿入装置を作動する手段と、
   感知された原子炉の高ドーム圧力状態に応答して原子炉
   水循環ポンプ中間を引外す手段と、感知された原子炉の
   低水位状態に応答して前記原子炉水循環ポンプ装置田作
   す手段と、感知された原子炉の低水位状態に応答して原
   子炉水循環低周波電動発電機（Ｌ　Ｆ　ＭＧ）を引外す
   手段と、原子炉の平均Ｔネルギ鞘囲を連続的に監視Ｊる
   手段と、その間に監視される平均エネルギ範囲が選ばれ
   た原子炉安全運転限界内に落着かなければならない第１
   の原子炉応答期間を定める第１のタイマと、第１のタイ
   マの時間切れに応答して原子炉の給水の流れを制限する
   手段と、第１のタイマの時間切れに応答して原子炉水垢
   ｔｆｆＬＦＭＧを引外す手段と、前記第１の原子炉応答
   期間よりも持続時間が長く、その間に監視される平均エ
   ネルギ範囲が前記選ばれた原子炉安全運転限界内に落着
   かなければならない第２の原子炉応答期間を定める第２
   のタイマと、第２のタイマの時間切れに応答して原子炉
   予備液体供給装置（ＳｍＯ２）を作動する手段とを有す
   る反応度制御装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した反応度制御装置に於
   て、前記５ＬＣ８を手動で作動するＡ−パライト手段を
   有する反応度制御装置。 ３）沸騰水形原子炉で反応度を制御する方法に於て、原
   子炉の高ドーム圧力状態、原子炉の低水位状態及び手動
   反応度制御装置の作動を監視し、前記監視される状態並
   びに作動は単独又は組合せてスクラムを伴わない予想過
   渡状態（△ＴＷＳ）の事象を表わし、監視されるＡＴＷ
   Ｓ事象に応答して交代的な原子炉棒挿入装置を作動し、
   監視される原子炉の高ドーム圧力状態に応答して原子炉
   水循環ポンプ装置を引外し、監視される原子炉低。 水位状態に応答して前記原子炉水循環ポンプ装置を引外
   し、監視される原子炉の低水位状態に応答して水循環低
   周波電動発電機を引外し、原子炉の平均エネルギ範囲を
   連続的に監視し、その間に監視される平均エネルギ範囲
   が選ばれた原子炉の安全運転限界内に落着かなければな
   らない第１の原子炉期間を調時し、前記第１の原子炉期
   間が経過した時に原子炉の給水の流れを制限し、前記第
   １の原子炉期間が経過した時に前記原子炉水循環低周波
   電動発電機を引外し、前記第１の原子炉期間よりも持続
   時間が長く、その間に前記監視される平均エネルギ範囲
   が前記原子炉の選ばれた安全運転限界内に落着かなけれ
   ばならない第２の原子炉期間を調時し、前記第２の原子
   炉期間が経過した時に原子炉予備液体制御装置（ＳｍＯ
   ２）を作動する工程から成る方法。 ４）特許請求の範囲３）に記載し１ｃ方沫に於て、前記
   第２の原子炉期間の間、前記５ＬＣ８を手動で作動する
   ■稈を含む方法。 ５）特許請求の範囲４）に記載した方法に於て、前記交
   代的な制御棒挿入装置を手動でリレンｌ−する工程を含
   む方法。 ６）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、第３の
   原子炉期間を調時し、継続的なＡＴＷＳ事象を感知する
   ことがない場合、該期間の終りに前記交代的な制御棒挿
   入装置をリレン１〜する工程を含む方法。 ７）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、前記交
   代的な制御棒挿入装置を手動で試験する工程を含む方法
   。 ８）特許請求の範囲７）に記載した方法に於て、継続的
   なＡＴＷＳ事象が感知されることがない場合、この方法
   の操作を終了する工程を含む方法。 ９）特許請求の範囲８）に記載した方法に於て、原子炉
   応答期間を調時し、継続的な△ＴＷＳ事象がない場合、
   該期間の終りにこの方法を終了する３一 工程を含む方法。 １０）特許請求の範囲９）に記載した方法に於て、５Ｌ
   Ｏ８貯蔵タンクの液位を監視し、該タンク内に選ばれた
   液位が存在しない時に５ＬＣ３の動作を中断する工程を
   含む方法。 １１）特許請求の範囲１０）に記載した方法に於て、前
   記５ＬＣ８の動作中、原子炉水清浄化装置の動作を終了
   する工程を含む方法。 １２、特許請求の範囲１１）に記載した方法に於て、冗
   長性を維持する為に、２つの同一で独立の反応度制御装
   置の部分を設ける方法。 １３）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、２
   つの別々で同一の反応度制御装置のチャンネルを設け、
   両方のチャンネルによって同時に前記事象が感知された
   時、作動ＡＴＷ、Ｓ事象を検出する工程を含む方法。 １４）特許請求の範囲１３）に記載した方法に於て、１
   つの部分にある１つのチャンネルだけによってＡＴＷＳ
   事象が感知された時、反応度制御装置の故障を報告する
   工程を含む方法。 ４−