JPS60243593A - Logic circuit for nuclear reactor protective system - Google Patents

Logic circuit for nuclear reactor protective system

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JPS60243593A
JPS60243593A JP59098625A JP9862584A JPS60243593A JP S60243593 A JPS60243593 A JP S60243593A JP 59098625 A JP59098625 A JP 59098625A JP 9862584 A JP9862584 A JP 9862584A JP S60243593 A JPS60243593 A JP S60243593A
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JP
Japan
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logical
reactor
channel
logic circuit
logic
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JP59098625A
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篠原 薫
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子カプラントにおいて、運転時の異常な過
渡変化時に、その異常状態を検知し、又事故時にあって
は、直ちに原子炉を停止させるための原子炉保護系の論
理回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention detects an abnormal state in a nuclear couplant during abnormal transient changes during operation, and immediately shuts down the reactor in the event of an accident. Concerning logic circuits for nuclear reactor protection systems.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

原子カプラントの通常運転時に、原子炉の安全性を損な
うおそれのある異常な過渡状態や誤動作が生じた場合、
あるいは、このような事態の発生が予想される場合に、
それを防止、あるいは抑制するために自動的に保護動作
を起こし、原子炉を停止(スクラム)するだめの信号処
理系統がある。
During normal operation of the nuclear couplant, if abnormal transient conditions or malfunctions occur that may jeopardize the safety of the reactor,
Or, if such a situation is expected to occur,
In order to prevent or suppress this, there is a signal processing system that automatically triggers a protective operation and shuts down the reactor (scram).

この系統を原子炉保護系と一般的に呼ぶ。This system is generally called the reactor protection system.

原子炉保護系は、プラントの異常状態を検出する検出器
から、原子炉をスクラムさせる系統の動作を開始させる
までの信号処理するための論理回路をいい、この原子炉
保護系は、プラントの安全上、極めて重要な系統で、以
下のような設計方針で設計されている。
The reactor protection system is a logic circuit that processes signals from the detector that detects abnormal conditions in the plant to the start of operation of the system that scrams the reactor. This is an extremely important system, and it is designed using the following design principles.

(1)運転時の異常な過渡変化時に、その異常状態を検
知し、原子炉停止系を自動的に作動させ、燃料の許容設
計限界をこえないようにする。
(1) When an abnormal transient change occurs during operation, the abnormal condition is detected and the reactor shutdown system is automatically activated to prevent the fuel from exceeding the allowable design limit.

(2)偶発的な制御棒引抜のような原子炉停止系のいか
なる単一の誤動作に対しても、燃料の許容設計限界をこ
えないようにする。
(2) Ensure that fuel permissible design limits are not exceeded for any single malfunction of the reactor shutdown system, such as accidental control rod withdrawal.

(3)事故時にあっては、直ちにこれを検知し、原子炉
停止系の作動を自動的に開始させるようにする。
(3) In the event of an accident, it will be detected immediately and the reactor shutdown system will be activated automatically.

(4)多重性及び電気的・物理的な独立性を有する設計
とし、実際に起こると考えられるいかなる機器の単一故
障もしくは機器の使用状態からの単一の取外しによって
も、その機能が妨げられないようにする。
(4) The design shall have redundancy and electrical and physical independence, so that any single failure of the equipment or removal of the equipment from use, which may actually occur, will not impede its functionality. Make sure not to.

(5)系のしゃ断、駆動源の喪失においても、安全上許
容される状態、フェイルセイフ又はフェイル・アズ・イ
ズ、になるようにする。
(5) Even if the system is shut off or the driving source is lost, the system should be in a state that is acceptable from a safety standpoint, that is, fail-safe or fail-as-is.

(6)一般の計測制御系とは4ヶ力分離し、部分的に共
用した場合でも計測制御系の故障が原子炉保護系に影響
を与えないようにする。
(6) Separate four parts from the general measurement and control system to prevent failures in the measurement and control system from affecting the reactor protection system even if parts of the system are shared.

(7)通常運転中においても、定期的に機能試験を行う
ことができるようにする。
(7) Even during normal operation, function tests can be performed periodically.

これらの設計方針を満足するため、従来の沸騰水型原子
カプラントの原子炉保護系は、次のような設計となって
いる。
In order to satisfy these design principles, the reactor protection system of a conventional boiling water nuclear coupler is designed as follows.

例として原子炉の圧力が異常に高くなシ、原子炉を緊急
停止する必要がある場合の原子炉保護系の動作を第1図
を用いて説明する。原子炉101の圧力を検出する検出
器(IA、IB、IC。
As an example, the operation of the reactor protection system when the pressure in the reactor is abnormally high and it is necessary to make an emergency shutdown of the reactor will be explained using FIG. Detectors (IA, IB, IC) that detect the pressure of the nuclear reactor 101.

ID)が4つあシ、予め定められた圧力以上になると動
作接点が作動し、各々の論理チャンネルA l* A 
2 + B 1r B 2を動作させる。原子炉保護系
の論理構成は、論理チャンネルAIとkmのどちらかの
作動(loutof2)と、論理チャンネルBl とB
2のどちらかの作動(1out of 2)の両方が同
時に成立し、論理チャンネルA、 B(2A、2B)と
もに作動すれば、原子炉が緊急停止するようになってお
シ、一般にこれを1outof 2 twiceの論理
回路と呼んでいる。
ID), and when the pressure exceeds a predetermined value, the operating contact is activated, and each logical channel A l * A
2 + B 1r Operate B 2. The logical configuration of the reactor protection system consists of activation of either logical channels AI or km (loutof2), and logical channels Bl and B.
If either operation of 2 (1 out of 2) is established at the same time and both logical channels A and B (2A, 2B) are activated, the reactor will come to an emergency shutdown. It is called the 2 twice logic circuit.

原子炉を緊急停止させる制御棒は、グループ1゜2.3
,4.に分けられている。代表的なグループ1のみの詳
細図を第1図に合わせて示しである。
Control rods for emergency shutdown of the reactor are group 1゜2.3.
,4. It is divided into A detailed view of only representative group 1 is shown along with FIG. 1.

グループ1には、原子炉を停止させるための複数個の制
御棒があり、それぞれの制御棒に対し、スクラム弁6が
ある。この弁への計装用空気圧5の制御は、2個のソレ
ノイド弁4A、4Bで行う。
Group 1 includes a plurality of control rods for shutting down the reactor, and there is a scram valve 6 for each control rod. Control of the instrumentation air pressure 5 to this valve is performed by two solenoid valves 4A and 4B.

4A、4Bは、プラント正常時は励磁状態、異常時は無
励磁となシ、正常時には、計測用空気圧5が、スクラム
パイロット弁3を通してスクラム弁6に印加し、弁が閉
となるようにしている。異常時には、今まで印加されて
いた計装用空気圧5がスクラムパイロット弁3を通して
排気され、スクラム弁6が開となシ、制御棒が原子炉に
緊急挿入されることになる。更に、このグループ1にあ
っては、他のスクラム、パイロット弁への動作信号をも
提供する。
4A and 4B are in an energized state when the plant is normal, and are not energized when there is an abnormality.When the plant is normal, the measurement air pressure 5 is applied to the scram valve 6 through the scram pilot valve 3, and the valve is closed. There is. In the event of an abnormality, the instrumentation air pressure 5 that has been applied until now is exhausted through the scram pilot valve 3, the scram valve 6 is opened, and the control rods are urgently inserted into the reactor. Furthermore, this group 1 also provides operating signals to other scram and pilot valves.

21固のソレノイド弁4A、4Bは、原子炉保護系の2
つの検出器論理チャンネル人、B(2A。
21 Solenoid valves 4A and 4B are the 2nd part of the reactor protection system.
One detector logical channel person, B (2A.

2B)につながっておシ、両方のチャンネルが同時に作
動すれば、原子炉はスクラムするが、単一チャンネルの
みの作動では、1つのソレノイド弁しか無励磁とならず
、スクラムはしない、すなわち、原子炉保護系の単一機
器の誤動作では、誤まったスクラムをしないようにして
いる。
If both channels are activated simultaneously, the reactor will scram, but if only a single channel is activated, only one solenoid valve will be de-energized and there will be no scram, i.e. the atomic In the event of a malfunction of a single piece of equipment in the reactor protection system, we are trying to avoid erroneous scrams.

第2図には以上の論理回路を簡素化した論理回路図を示
す。ソレノイド弁4A、4Bは、通常時は励磁(E)さ
れているが、原子炉の異常を示す信号、例えばAL +
 Bl + C1r Dtは中性子束高、A2 * B
2 * C2* B2は原子炉圧力高、・・・・・・A
N 、BN、CM 、Dwは原子炉水位低、が発せられ
ると無励磁(、NE)とな、jD、4A、4Bが同時に
無励磁となるとスクラムすることを示している。
FIG. 2 shows a logic circuit diagram in which the above logic circuit is simplified. The solenoid valves 4A and 4B are normally energized (E), but when a signal indicating an abnormality in the reactor, such as AL +
Bl + C1r Dt is the neutron flux height, A2 * B
2 * C2 * B2 is the reactor pressure high, ・・・・・・A
N, BN, CM, and Dw become non-energized (,NE) when the reactor water level low signal is issued, and scram occurs when jD, 4A, and 4B become non-energized at the same time.

このような原子炉保護系において、最も大きな問題とな
るのは、通常運転中における試験である。
The biggest problem with such reactor protection systems is testing during normal operation.

原子炉保護系の設計方針として、通常運転中においても
、定期的に機能試験を行うことができるようにする必要
がある。従来の原子炉保護系では、これを以下の通如実
施している。
As a design policy for the reactor protection system, it is necessary to ensure that functional tests can be performed periodically even during normal operation. In conventional nuclear reactor protection systems, this is implemented as follows.

例えば、検出器や論理回路の機能試験を実施する場合、
それらが属するチャンネルを動作状態にしている。動作
状態にするということを、第2図に示したような論理回
路図で説明する。
For example, when performing functional tests on detectors and logic circuits,
Activate the channels to which they belong. The operation state will be explained using a logic circuit diagram as shown in FIG.

第2図で、21.22は論理和、23は論理積を示す。In FIG. 2, 21 and 22 indicate a logical sum, and 23 indicates a logical product.

図において、動作状態にするということは、ソレノイド
4人あるいは4Bを無励磁状態にしておいて、機能試験
を実施することをいう。すなわち、ハーフスクラムの状
態である。このような状態において、他の検出器論理回
路のチャンネルが万一誤動作すれば、直ちに原子炉はス
クラムし、プラントの運転継続ができなくなってしまう
In the figure, bringing the solenoid into an operating state means performing a functional test with the four solenoids or solenoids 4B in a non-energized state. In other words, it is a half scrum situation. In such a state, if any of the channels of the other detector logic circuits were to malfunction, the reactor would immediately scram and the plant would not be able to continue operating.

逆に機能試験を実施する検出器論理回路の補助リレーを
ジャンパーし、人為的に励磁したままにして試験を実施
した場合、この試験中に、他のチャンネルの故障を仮定
した場合、原子炉保護系の動作を妨げる可能性をもって
いる。
Conversely, if the auxiliary relay of the detector logic circuit performing the functional test is jumpered and the test is performed with it artificially kept energized, during this test, assuming a failure in other channels, the reactor protection It has the potential to interfere with system operation.

したがって、運転中に機能試験を実施しようと思えば、
原子炉保護系の機能を阻害しないように必ず、その属す
るチャンネルを動作状態にし試験を実行する方がよい。
Therefore, if you want to perform a functional test while driving,
It is better to run tests with the channel to which it belongs always in operation so as not to disturb the functionality of the reactor protection system.

原子炉保護系に属する検出器及び論理回路が多いので、
この試験を実施するには、長時間が必要とな多、この間
、プラント状態は、ハーフスクラムの状態を維持する必
要があるため、極めて不安定な状態になっている。
Since there are many detectors and logic circuits belonging to the reactor protection system,
It takes a long time to conduct this test, and during this time the plant state is extremely unstable because it is necessary to maintain a half-scrum state.

以上、述べたような問題点を解決するため、通常運転時
においても、試験を可能とし、試験中のスクラムのリス
クを減らし、かつ信頼性の高い原子炉保護系を構成する
必要がある。
In order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to configure a reactor protection system that allows testing even during normal operation, reduces the risk of scrams during testing, and is highly reliable.

これらの問題を解決するため、論理チャンネルを4チヤ
ンネル構成とし、試験時には、それが属するチャンネル
をバイパスできるような論理回路の構成の検討が進めら
れている。第3図に、この例を示す。
In order to solve these problems, studies are underway to construct a logic circuit that has a four-channel configuration and can bypass the channel to which it belongs during testing. An example of this is shown in FIG.

第3図では、n個の測定変数PII Pla・・・・・
・。
In Figure 3, n measurement variables PII Pla...
・.

P、を持つものとしている。このn個の測定変数Pi 
m P2 M・・・・・・ p、は、それぞれ中性子束
It is assumed that P. These n measurement variables Pi
m P2 M... p, respectively, are neutron fluxes.

原子炉圧力、原子炉水位等の測定すべき変数を云う。こ
のn個の測定変数P1のそれぞれは、4つの動作接点P
1t m Pit s Pa1 、 Pd2を持つ。
Refers to variables to be measured such as reactor pressure and reactor water level. Each of these n measurement variables P1 has four operating contacts P
1t m Pit s Pa1 and Pd2.

第3図では、このPll m pHl * 1Pat 
I Pd2を受けて4つの1理チャンネル20A、20
B、200゜20Dを形成した。この4つの論理チャン
ネル20A〜20Dは論理構成を同一とした。且つその
4つの論理チャンネル20A〜20Dへの入力信号も同
一とした。いわば、4重系的な発想をなす。4つの調理
チャンネルへの入力点はQ>(Plt。
In Figure 3, this Pll m pHl * 1Pat
4 channels 20A, 20 receiving I Pd2
B, 200°20D was formed. These four logical channels 20A to 20D have the same logical configuration. Moreover, the input signals to the four logical channels 20A to 20D were also the same. In other words, it is a four-fold system of thinking. The input points to the four cooking channels are Q>(Plt.

P12+・・・・・・e Pta ) * Q2 (P
zx # P22 +・・・・・・。
P12+...e Pta) * Q2 (P
zx #P22 +...

Pll1 )I Q3 (Pat # Psi + +
+++P1. )、 Q4 (Pd2 rP413・・
・・・・、P4−) とした。
Pll1 ) I Q3 (Pat # Psi + +
+++P1. ), Q4 (Pd2 rP413...
..., P4-).

更に、4つの論理チャンネル20A〜20Dの各々は、
2 out of 4の論理回路7をn個、1out 
of nの論理回路8を1個持つ。このn個の論理回路
7は、それぞれ小群入力(Pil r P2t #P3
凰 ・ P4K ) ・ (Pla 、Pla ・ P
a2 、Pa2 ) ・−+−−++ 。
Furthermore, each of the four logical channels 20A-20D is
2 out of 4 logic circuits 7, n pieces, 1 out
It has one of n logic circuit 8. These n logic circuits 7 each have a small group input (Pil r P2t #P3
凰・P4K)・(Pla、Pla・P
a2, Pa2) ・−+−−++.

(Pla I Pzx I Pa、+ 24m )を取
込み、2outof 4の論理処理を行う。論理回路8
はこのn個の論理回路7の出力を取込み、1oulOf
nの論理処理を行う。
(Pla I Pzx I Pa, +24m) is taken in and 2 out of 4 logical processing is performed. logic circuit 8
takes in the outputs of these n logic circuits 7, and 1oulOf
Perform n logical processing.

各チャンネル毎の論理回路8の出力kA、B。Output kA, B of logic circuit 8 for each channel.

C,Dとすると、論理和11では、A十Bの論理処理を
行い、論理和12ではC+Dの論理処理を行う。更に、
論理積13では、(A+B)・(C十D)の−埋積処理
を行い、いずれか一方が′l”であれば、スクラム指令
を発することになる。
Assuming C and D, the logical sum 11 performs the logical processing of A+B, and the logical sum 12 performs the logical processing of C+D. Furthermore,
In logical product 13, -fill processing of (A+B).(C+D) is performed, and if either one is 'l', a scram command is issued.

第3図では、1個の測定変数に対し、原子カプラントの
異常を検知し、スクラムさせる動作接点(例えばPi 
r P*1+ Pat s Pd2 )が4つあシ1こ
のうち2つの動作(2outof4)で、各論理チャン
ネルが、動作することを示している。実際には、n個の
測定変数Pt I p、j・・・・・・、P、がありこ
れらのうち、どれか1mでも動作すると(1out o
f n)保瑣動作を開始するようになっている。最終的
には、各論理チャンネル20A〜20Dのl out 
of 2 twice (D論理テスクラムする構成と
している。この場合の問題点は、論理チャンネルのテス
ト(テストには、この他に検出器のテスト等がある)を
する時にチャンネルをバイパスできないことである。も
しチャンネルをバイパスすると(例えば論理チャンネル
20A)、必ず論理チャンネル20Bが健全でないとい
けないので、もし、論理チャンネル20Bが故障してい
ると、スクラムしない恐れがあるため、論理チャンネル
をテストする時はバイパスせずに、その論理チャンネル
を動作状態にしておく必要がある。
In Fig. 3, an operating contact (for example, Pi
r P*1+ Pat s Pd2 ) indicates that each logical channel operates with two operations (2 out of 4) out of four. In reality, there are n measurement variables Pt I p, j..., P, and if any one of them operates at 1 m (1 out o
f n) It is designed to start the protection operation. Finally, l out of each logical channel 20A to 20D
of 2 twice (D logic test ram is configured. The problem in this case is that the channel cannot be bypassed when testing the logical channels (tests include detector tests, etc.). If you bypass a channel (for example, logical channel 20A), logical channel 20B must be healthy, so if logical channel 20B is faulty, it may not scram, so when testing a logical channel, bypass it. The logical channel must be kept operational without being disconnected.

すなわち、第3図のような構成だと、検出器のテスト時
には、2 out of 4の構成だからバイパスでき
るが、論理チャンネルの試験時には、チャンネルバイパ
スできないことになシ、第2図で示した場合と同様の問
題点を完全になくすことはできない。
In other words, with the configuration shown in Figure 3, when testing the detector, it can be bypassed because it is a 2 out of 4 configuration, but when testing the logical channel, channel bypass is not possible. Similar problems cannot be completely eliminated.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、原子炉保護系の信頼性を向上させ、原
子カプラントの通常運転時においても、機能試験が容易
にできるように構成された原子炉保護系の論理回路を提
供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a logic circuit for a nuclear reactor protection system that is configured to improve the reliability of the reactor protection system and to facilitate functional tests even during normal operation of the nuclear couplant.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は前述した欠点をなくすため、原子炉保護系の論
理構成を4チヤンネル構成とし、4チヤンネルのうち2
チヤンネルの動作で原子炉が緊急停止するようにし、機
能試験時には、そのチャンネルをバイパスし、残9の3
チヤンネルのうち2チヤンネルの動作で原子炉が緊急停
止するように構成する原子炉保護系とし、原子炉保護系
全体の信頼性を向上させる。
In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the present invention has a four-channel logical configuration for the reactor protection system, and two of the four channels are
The operation of the channel causes the reactor to come to an emergency stop, and during the function test, that channel is bypassed and the remaining 3 out of 9
The reactor protection system is constructed so that the reactor can be brought to an emergency shutdown by operating two of the channels, improving the reliability of the entire reactor protection system.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第4図は本発明の原子炉保護系の実施例を示す。 FIG. 4 shows an embodiment of the reactor protection system of the present invention.

原子炉保護系の論理回路は、4つの論理チャンネル20
A〜20Dを持つ。この論理チャンネル20A〜20D
は、それぞれn個の論理回路7.1個の論理回路8を持
つ。論理回路7は、2 outof 4の論理処理、論
理回路8はl out of B)論理処理を行う。各
論理チャンネル20A〜20Dは、同一構成より成9、
且つその入力信号も同一をなす。従って、いわば4重系
の論理チャンネルを形成したことになる。
The logic circuit of the reactor protection system consists of four logic channels 20
It has A to 20D. This logical channel 20A~20D
have n logic circuits 7 and one logic circuit 8, respectively. Logic circuit 7 performs 2 out of 4 logic processing, and logic circuit 8 performs l out of B) logic processing. Each logical channel 20A to 20D has the same configuration 9,
Moreover, the input signals are also the same. Therefore, a so-called quadruple logical channel is formed.

谷チャンネル内のn個の論理回路7には、PL(Plt
 h Plt * P+u + P41 ) m Pg
 (P121 Pxz rP32+ P42 ) *・
・・・・・I P a (’Pi111 Pg@ * 
PSm +P4.)がそれぞれ人力する。且つ、4個の
動作接点Fil + Plt + ”31 m ”41
は4つのチャンネル20A〜20Dにそれぞれ分配され
る。
The n logic circuits 7 in the valley channel have PL (Plt
h Plt * P+u + P41 ) m Pg
(P121 Pxz rP32+ P42) *・
...I P a ('Pi111 Pg@ *
PSm +P4. ) are each manually operated. And 4 operating contacts Fil + Plt + "31 m" 41
are respectively distributed to four channels 20A to 20D.

以上の構成は第3図の先行技術と同じであるが、本実逓
伝では、それぞれの出力側に出力処理部21A、21B
、210,211)を設けた。この出力処理部21A〜
21Dは、それぞれ1個の出力論理部9と2つの論理和
13とを持つ。調理チャンネル2OAの出力側の出力論
理部9はA本=A+B・(C+D )の論理をとる。論
理チャンネル20Bの出力側の出力論理部9はB” =
B+C・(D+A )の論理をとる。同様に、論理チャ
ンネル20G、20Dの出力側の出力論理部9は、それ
ぞれC本=C+D・(A+B)、DI =D+A・(H
+C)の調理をとる。
The above configuration is the same as the prior art shown in FIG.
, 210, 211). This output processing section 21A~
21D each has one output logic section 9 and two logical sums 13. The output logic section 9 on the output side of the cooking channel 2OA takes the logic A=A+B.(C+D). The output logic section 9 on the output side of the logic channel 20B is B" =
Take the logic of B+C・(D+A). Similarly, the output logic sections 9 on the output side of the logic channels 20G and 20D have C lines=C+D・(A+B), DI=D+A・(H
+C) Cook.

各チャンネル対応の2つの論理和13は、それぞれ、A
” +CI 、B* +D率の論理和処理を行う。この
結果を受けて、論理積14は、(A4+CI)・(B”
+D”)の論理をとる。この出力が”1”の時、原子炉
保護系が作動し、原子炉を緊急停止させる。尚、A、B
、C,Dは、動作状態で”′1”、非動作状態で”0#
となる。
The two logical sums 13 corresponding to each channel are A
” +CI, B* +D ratios are logically summed. Based on this result, the logical product 14 is (A4+CI)・(B”
+D") logic. When this output is "1", the reactor protection system is activated and the reactor is brought to an emergency shutdown. In addition, A, B
, C, D are "'1" in the operating state and "0#" in the non-operating state.
becomes.

第4図は、原子炉を緊急に停止させるのに必要な制御棒
全4つのグループに分けであることを示している。これ
は、万一の論理回路の故障発生を仮定しても、その故障
による制御棒挿入の失敗を1グループだけに留め、残り
の3グループの制御棒だけを、緊急挿入できるように配
慮しているためである。この状態が発生しても、原子炉
は、安全に停止でき未臨界を維持できるようになってい
る。
FIG. 4 shows that all the control rods required for an emergency shutdown of a nuclear reactor are divided into four groups. This is designed to ensure that even if a failure occurs in the logic circuit, failure to insert control rods due to the failure will be limited to only one group, and control rods in the remaining three groups can be inserted in an emergency. This is because there is. Even if this situation occurs, the reactor is designed to be able to safely shut down and maintain subcriticality.

以下、グループ1の制御棒によるスクラムについてのみ
記述するが、他のグループについても同様である。
Hereinafter, only the scram by the control rods of group 1 will be described, but the same applies to the other groups.

制御棒を緊急挿入するには、スクラムパイロット弁に付
いている2つのソレノイドを同時に無励磁にすることに
より、達成することができる。すなりち、A本とC傘の
論理和が1で1つのソレノイドが無励磁に、B*とD*
の論理和が1で、残υのもう1つのソレノイドが無励磁
となるように構成する。
Emergency control rod insertion can be accomplished by simultaneously de-energizing two solenoids on the scram pilot valve. In this case, the logical sum of the A and C umbrellas is 1 and one solenoid is de-energized, B* and D*
The configuration is such that the logical sum of is 1 and the other solenoid of the remaining υ is not energized.

すなわち A傘+CI =A+B・(C+D)+C+D・(A+B
)=A+C+B−D B本 +9本 =B+C・(D+A)+f)+A・(B
+C)=B+D+A−C とな、9、A” +C本=1で、2つのソレノイドのう
ち一方が無励磁B” +D” =1で、残りのソレノイ
ドが無励磁となる。
In other words, A umbrella + CI = A + B・(C+D)+C+D・(A+B
)=A+C+B-D B book +9 book =B+C・(D+A)+f)+A・(B
+C)=B+D+A-C, 9, A''+C = 1, one of the two solenoids is not energized, B''+D'' = 1, and the remaining solenoids are not energized.

最終的には、両方のソレノイドが同時に無励磁となった
時に制御棒が緊急挿入されることになシ、これを、論理
式で表現すると下記のようになる。
Ultimately, when both solenoids become de-energized at the same time, the control rod will be forced into emergency insertion, and this can be expressed as a logical equation as follows.

(A”+C傘 ) ・ (B* +CI )=(A+C
+B−D)・(B+D十A−C)=A−B+A−C+A
−D+B、−C+B−D+C−Dこの式は、明らかに、
4つの論理チャンネル(A、B、C,D)のうち、2つ
の論理チャンネルの動作で、(AI +C” )・(B
傘+D* )=1となること、すなわち制御棒が緊急挿
入されることを示しておシ、論理回路全体の構成が2o
utof 4の論理になっていることを示している。
(A”+C umbrella) ・ (B* +CI)=(A+C
+B-D)・(B+D×A-C)=A-B+A-C+A
-D+B, -C+B-D+C-DThis formula clearly shows that
Out of the four logical channels (A, B, C, D), the operation of two logical channels results in (AI +C”)・(B
Umbrella+D*)=1, which indicates that the control rod will be inserted urgently, and the overall configuration of the logic circuit is 2o.
This shows that the logic is utof4.

以上述べたような論理回路構成の場合の機能試験は次の
ようにできる。
A functional test for the logic circuit configuration described above can be performed as follows.

検出器から動作凄烈までの機能試験を実施する場合、そ
れが属するチャンネルをバイパスする。
When performing a functional test from detector to operation, bypass the channel to which it belongs.

このバイパスというのは、論理式上の表現としては、非
動作状態にすることと等価で、バイパスされた後の論理
は、2out of 4から20ut of 3の構成
となり、以然として、誤動作、誤不動作の両方に対して
は、極めて強い論理回路となっている。
This bypass is equivalent to putting it into a non-operating state as expressed in a logical formula, and the logic after being bypassed will have a configuration of 2 out of 4 to 20 out of 3, which will lead to malfunctions and errors. The logic circuit is extremely strong against both malfunctions.

また、動作接点以降の論理回路の機能試験を実施する場
合も、同様で、それが属する論理チャンネルをバイパス
する。例えば、−理チヤンネルAを機能試験する場合、
論理チャンネル人を非動作状態、A=0とする。この時 (A” +C” )・(B*+D傘) =A−B+A−C+A−D+B−C+B−D+C−D=
B−C+B−D+C−D が、最終的な論理となる。これは明らかに2 outo
f 3の論理回路であることを示し、前述と同様に極め
て信頼性の高い論理回路となっている。
Similarly, when performing a functional test of a logic circuit after an operating contact, the logic channel to which it belongs is bypassed. For example, when performing a functional test on physical channel A,
Let the logical channel person be in the inactive state, A=0. At this time (A” + C”)・(B*+D umbrella) = A-B+A-C+A-D+B-C+B-D+C-D=
B-C+B-D+C-D becomes the final logic. This is clearly 2 auto
This indicates that it is a f3 logic circuit, and as with the above, it is an extremely reliable logic circuit.

一方、ある論理チャンネルの誤動作を考えた場合は次の
ようになる。すなわち、論理チャンネルAが誤動作して
、動作状態となった場合、A=1となる。この時、最終
的な論理は、 (h* 十c* ) ・ (B傘+D本 )=A−B+
A−C+A−D+B−C+B−D+C−D=B+C+D となシ、残りの3つのチャンネルのどれかが動作すると
制御棒が緊急挿入されるようになシ、単一の誤動作でも
、原子炉を保護する機能は維持している。
On the other hand, if a malfunction of a certain logical channel is considered, the following will occur. That is, when logical channel A malfunctions and becomes operational, A=1. At this time, the final logic is (h* 10c*) ・ (B umbrella + D book) = A-B+
A-C+A-D+B-C+B-D+C-D=B+C+D If any of the remaining three channels operate, the control rods will be inserted urgently, protecting the reactor even in the event of a single malfunction. The functionality to do so is maintained.

前述までは、制御棒を緊急挿入させるために、スクラム
パイロット弁に付いている2つのソレノイドを同時に無
励磁にする場合の例を述べたが、制御棒を電磁クラッチ
で保持しているような原子カプラントの場合にも適用で
きる。このようなプラントでは、電磁クラッチを2個持
ち、各々を別の電源で常時励磁し、211I!iIの電
磁クラッチの同時消勢で制御棒が緊急挿入(自動で落下
)されたり、電磁クラッチが1詩の場合でも谷々別電源
により、常時励磁し、2つの電源の同時消勢で制御棒が
緊急挿入されたりしている。これらの場合も、2つの電
源で、−磁クラッチを常時励磁している回路に、前述の
出力論理を入れることにより、同じ目的を達成すること
ができる。
Up to this point, we have described an example in which two solenoids attached to a scram pilot valve are de-energized at the same time in order to emergencyally insert a control rod. It can also be applied to the case of couplant. Such a plant has two electromagnetic clutches, each of which is constantly excited by a separate power source, and 211I! Even if the control rod is urgently inserted (automatically dropped) due to the simultaneous deenergization of the iI's electromagnetic clutch, or even if the electromagnetic clutch is only in one position, it is always energized by the valley-separate power supply, and the control rod can be inserted by simultaneous deenergization of the two power supplies. are being inserted on an emergency basis. In these cases as well, the same purpose can be achieved by inserting the above-mentioned output logic into a circuit that constantly excites the -magnetic clutch using two power supplies.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明による効果は下記の通りである。 The effects of the present invention are as follows.

(a) 原子炉保設系の論理回路が、全体としても2o
ut of 4の構成となっているため、運転中の機能
試験時には、試験対象となる論理チャンネルをバイパス
(非動作状態)することができ、この時、論理チャンネ
ルの構成が2 out of 3になり、信頼性の高い
論理構成となっている。
(a) The logic circuit of the reactor maintenance system is 2o as a whole.
Since the configuration is 2 out of 4, the logical channels to be tested can be bypassed (inactive) during functional tests during operation, and at this time, the logical channel configuration becomes 2 out of 3. , has a highly reliable logical configuration.

(b)シたがって、機能試験時においても、十分高い信
頼性を有し、誤スクラムの可能性がほとんど皆無で、プ
ラントの稼動率を向上させうる。
(b) Therefore, even during a functional test, it has sufficiently high reliability, there is almost no possibility of erroneous scrams, and the operating rate of the plant can be improved.

(C) 単一の誤動作が発生しても、機能喪失に至らな
いし、原子炉保護機能を維持できる。
(C) Even if a single malfunction occurs, it will not result in loss of functionality and the reactor protection function can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の原子炉保護系の構禽示す。第2図、第3
図は従来の原子炉保護系のインター口IA、IB、IC
,ID・・・検出器、2A、2B・・・検出器論理チャ
ンネル、3・・・スクラムパイロット弁、4A、4B・
・・ソレノイド、5・・・計装用空気、6・・・スクラ
ム弁、7・・・2 out of 4論理回路、8・・
・l out of N論理回路、9・・・出力論理回
路、10A4.10Bt + 10Ct 、10.DI
 ・・・動作接点。 代理人 弁理士 秋本正実 第 1図 第 2 図
Figure 1 shows the structure of a conventional nuclear reactor protection system. Figures 2 and 3
The diagram shows the interfaces IA, IB, and IC of a conventional reactor protection system.
, ID...Detector, 2A, 2B...Detector logical channel, 3...Scram pilot valve, 4A, 4B...
... Solenoid, 5... Instrument air, 6... Scram valve, 7... 2 out of 4 logic circuit, 8...
・l out of N logic circuit, 9... Output logic circuit, 10A4.10Bt + 10Ct, 10. D.I.
...Operating contact. Agent: Patent Attorney Masami Akimoto Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、原子炉を緊急停止するための原子炉保護系の論理回
路において、原子カプラントの異常を検出するための複
数の測定変数P1〜P、を持ち、各測定変数P’1 (
x=1.2.・・・・・・+ n)は少なくとも4つの
動作接点P1’ + ”!l * pat I PI3
を持つと共に、該pH+ P311 P31 m PI
3の信号を受けて4つの論理チャンネルを形成し、該4
つの論理チャンネルの各々は、 n個の小群(Ptt I pat j P31 # P
I3) + (PI3 +P112 + P32 r 
P42 ) *・旧・・、(pt□P2□P3□P4.
)を形成し、各小群毎に2 out of 4の論理処
理を行わせ、次いでこのn個の小群の論理出力に対して
1 oLIt □f nの論理処理を行わせ、上記4つ
の論理チャンネルの1 out of nの論理出力を
A、B、C,Dとする時 第1の論理チャンネルの処理出力側ではA” =A+B
・(c+n) 第2の論理チャンネルの処理出力側ではB中 =B+C
・ (D十A ) 第3の論理チャンネルの処理出力側では0本 =C+D
 ・ (A+B) 第4の論理チャンネルの処理出力側ではDI =D+A
・(B+C) の論理処理を行わせ、 該4つの論理出力AI、B本、C* 、D串を取込み、
(A中+C本)・(Bψ十〇”)=1で原子炉保護系が
作動し、原子炉を緊急停止させるべき出力を発生する原
子炉保護系の論理回路。
[Claims] 1. A logic circuit of a reactor protection system for emergency shutdown of a nuclear reactor has a plurality of measurement variables P1 to P for detecting an abnormality in the atomic couplant, and each measurement variable P' 1 (
x=1.2.・・・・・・+n) is at least four operating contacts P1' + "!l * pat I PI3
and the pH+ P311 P31 m PI
3 signals to form four logical channels, and the four
Each of the three logical channels has n subgroups (Ptt I pat j P31 # P
I3) + (PI3 +P112 + P32 r
P42) *・Old..., (pt□P2□P3□P4.
), perform 2 out of 4 logical processing for each small group, then perform 1 oLIt □f n logical processing on the logical outputs of these n small groups, and perform the above four logical processes. When the logical outputs of channel 1 out of n are A, B, C, D, on the processing output side of the first logical channel, A'' = A + B
・(c+n) In B on the processing output side of the second logical channel =B+C
・(D1A) 0 on the processing output side of the third logical channel =C+D
・(A+B) On the processing output side of the fourth logical channel, DI = D+A
・Perform the logical processing of (B+C), take in the four logical outputs AI, B book, C *, D skewer,
A logic circuit of the reactor protection system that activates when (A middle + C lines)・(Bψ10”)=1 and generates the output that should cause the reactor to stop urgently.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62280690A (en) * 1986-05-29 1987-12-05 株式会社東芝 Nuclear reactor emergency stop device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62280690A (en) * 1986-05-29 1987-12-05 株式会社東芝 Nuclear reactor emergency stop device

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