JPS62110427A - プロセス制御システムにおける保護装置および該保護装置の試験方法 - 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】 発明の分野 本発明は、原子力発電プラントにおけるような複雑なプ
ロセスにおける異常な状態に対し信頼性のある自動応答
を発生するのに用いられる保護装置もしくはシステムな
らびにこのような保護システムを試験するための装置お
よび方法に関する。特に、本発明は、通常付勢されてい
る保護装置或いは通常減勢されている保護装置と共に用
いることができる保護システムのための票決（多数決）
論理給電回路ならびに保護機能を維持しながら、給電回
路の各スイッチング要素を試験する試験装置もしくはテ
スタに関する。

複雑ナプロセスのための保護システムは、温度、圧力お
よび流量のような選択されたプロセスパラメータならび
に介が開いているか閉じているか或いはポンプが走転し
ているか停止しているかのような種々な要素の状態を監
視して、異常なプロセス状態の影響を阻止或いは軽減す
るために前極的な関与を要求するパラメータの測定値な
らびに要素の検出された状態値に自動的応答を行う。こ
のようなシステムにとっては、信頼性が高いことが本質
的要件である。信頼性を高めるために、各選択されたパ
ラメータおよび要素の状態を検知する目的で冗長度をも
ってセンサを設けることが一般的に慣行となっている。

また、冗長センサの応答を標決する言い換えるならば、
スプリャスな作動の確率を減少するために、活動が開始
される前に必ずしも全てではないが複数のセンサが異常
状態を検出するのを要件とするのが一般的慣行である。

原子力発電プラントは、このような保護システムが用い
られる複雑なプロセスの一例である。

原子力発電プラントにおける保護システムは複数の機能
を実行する。即ち、保護システムは、原子炉の状態に依
存し原子炉の停止もしくは引外しくトリップ）を行うこ
とができるし或はまた、弁の開閉またはポンプその他の
要素の投入或いは遮断等のような多数の付設されている
安全もしくは保護機能を行うことができる。典型例とし
て、引外し機能では、通常炉心から引出された位置に制
御棒を保持している電気機械的ジヤツキが減勢され、制
御棒は炉心内に再挿入されて炉心を臨界未満の状態にす
る。さらに、付設されている安全機能には、通常付勢さ
れている負荷装置の減勢或いは通常減勢されている負荷
装置の付勢が含まれる。典型的な付設安全もしくは保護
機能システムにおいては、選択されたパラメータおよび
（または）状態の状況を検出するのに４つの冗長センサ
が用いられている。各センサの応答は、設定点値と比較
されて、部分作動信号と称するディジタル信号が発生さ
れる。部分作動信号と称する理由は、安全要素もしくは
装置を作動するのに２つ以上のセンサからの指示が要求
されるからである。各パラメータまたは状態状況に関す
る４つの部分作動信号は全て、電気的に分離されている
２つの同じ論理列（論理処理列）の各々に供給される。

典型例として、このことは、各論理列に１組の接点を有
するリレーのコイルに各部分作動信号を印加することに
より達成°される。各論理列はそれぞれ独立に、部分作
動信号を、例えば４のうち２　（２ｏｕｔ−ｏｆ　４　
）　　のように票決して、作動信号を発生する。２つの
独立に発生された作動信号は、そこで、電源インターフ
ェース回路に印加される。この電源インターフェース回
路は、付設安全機能を開始するのに、通常付勢されてい
る要素であれ、通常減勢されている要素であれ負荷装置
を作動するのに２つの作動信号の存在を必要とする。こ
のような［２のうち２（２ｏｕｔ　−ｏｆ　２）Ｊ票決
電源インターフェース回路は、２つのチャンネルのうち
の１つに単一の故障が生ずればそれにより不能化され得
る。

規制によれば、電源インターフェースを構成するスイッ
チング（切換）装置は周期的に試験することが要求され
ている。現在、これらの試験は、プラントをオンライン
状態に留めて手動操作で行われている。プラントの運転
の中断を回避するためＫ、試験下のインターフェースと
関連の作動されている装置の付勢状態を変えることな（
試験を可能にするような特殊な試験手順および回路が採
用されている。

プラントが運転中である間は減勢することができない通
常付勢されている負荷の場合に用いられる装置および方
法として、米国特許第３９６７２５７号明細書に記述さ
れているものがある。この公知技術によれば、被験スイ
ッチングデバイスと直列に電流モニタが接続され、さら
にこの組合せ（即ち電流モニタとスイッチングデバイス
との直列接続）に並列に、やはり可視電流モニタが設け
られている第２のスイッチングデバイスが接続される。

試験を行うに当り、負荷に対する電力を維持するために
、第２のスイッチングデバイスもしくは装置が最初に「
開成」される。次いで被験スイッチングデバイスを操作
し、その間、対応の電流栂二夕を介してスイッチング状
態の表示もしくは指示を観察する。試験中付勢すること
ができない通常減勢されている負荷は一般に、検出可能
な十分な大きさを有するが作動される装置に対する作動
電流の閾値よりも低い大きさ、の電流を用いてスイッチ
ングデバイスを働かせることにより試験されている。

電源インターフェースの従来の試験装置では種々な回路
分岐路における電流の存在または不在を表わす帰還信号
が用いられていたり或いは電流の大きさを表わすアナロ
グまたはディジタル信号が発生されている。電流の大き
さの読取りに依拠する試験方式と関係する１つの問題は
、電流が電源電圧の関数として変化することである。公
称１２０ｖの直流システムの場合には、低レベル蓄電池
状態（約＋　ｏ　ＯＶＤＣ）と全充電蓄電池状態（１５
０ＶＤＣ）との間ではＳＯＶの電圧変動が起り得る。

これら従来の保護システムの試験ておいては、センサチ
ャンネルは、一度［１つずつ、センサ信号の代りに試験
信号を用いて個別に試験されている。プロセスに悪影響
を与えることな（負荷を一時的に作動することができる
安全もしくは保護機能の場合には、２つの論理列が同時
に試験され、それにより電源インターフェースも試験さ
れる。負荷の一時的作動が許容されない場合には、論理
列は一度に１つずつ試験される。

電源インターフェースに設げられているスイッチを試験
するためにはスイッチは、個別に電源インターフェース
回路から切換により取出されて低インピーダンス試験回
路により試験される。

従って、電源インターフェースの回路形態は、この試験
を行うために変更される。従ってこのような方式では、
要素もしくは素子の状態は、特殊な試験によりチェック
できるに過ぎず、素子が故障しているか故障していない
かに関する表示もしくは指示を動作中に得ることはでき
なｌＳ０ 発明の概要 本発明の主たる目的は、試験中であっても単一の故障に
より不能化されることがない保護方式もしくは装置（シ
ステムとも称する）を提供することにある。

本発明は、また、保護機能を中断することなく且つ回路
形態に変更を斎らすことなく、通常付勢されているスイ
ッチおよび通常減勢されているスイッチ双方に対して同
じ回路形態で使用することができる試験可能な票決論理
保護装置を提供することにある。

好適な保護システムは、ｍ組のスイッチが複数のスイッ
チ群に配列されスイッチ群を互いに並列に接続すると共
に電源および負荷と直列に接続した［ｍのうちｎ　（ｎ
　ｏｕｔ、　−ｏｆ　ｍ　）ｊ票決論理電源インターフ
ェース回路により実現される。各スイッチ群は、ｍ組の
スイッチの内それぞれ異った組から１つづつ選択されて
直列て接続された異ったｎ個のスイッチから構成される
。

複数のスイッチ群はｍ組のスイッチの内少なくともｎ個
のスイッチの作動で、負荷装置が作動されるように１度
にｎ個ずつ、ｍ組の全ての可能な組合せを含む。各スイ
ッチは、各スイッチ群を経る漏洩路を形成するように抵
抗器により分路される。しかしながら、分路抵抗器のイ
ンピーダンスは、漏洩電流が負荷を付勢するには不充分
となるように、閉状態のスイッチのインピーダンスより
も数桁大きくなるように選択される。各スイッチ群と関
連して設、けられてスイッチ群におけるインピーダンス
変化に応答する検出器が、スイッチの状態を表わす信号
を出力する。この場合、検出器は、何れのスイッチも作
動されていない場合に第１の値を有するディジタル信号
を発生し、スイッチ群の内の少なくとも１つのスイッチ
が作動された時に第２の値を有するディジタル信号を発
生するようにするのが好ましい。

本明細書および特許請求の範囲の記述全体罠亘って用い
られる術語「作動されるもしくは作動された」は、関連
の装置もしくはデバイスが動作状態にあることを意味す
る。即ち、常閉スイッチは作動されて開になり、他方常
開スイッチは作動されて閉になる。同様にして通常減勢
されている負荷は作動された状態では付勢され、通常付
勢されている負荷は減勢されることになる。

本発明は、その広い態様において、負荷と、該負荷に接
続可能な電源とを備え、「３の５ち２　（２ｏｕｔ−ｏ
ｆ　′５）Ｊ票決給電回路を用いるプロセス制御システ
ムにおける試験可能な保護装置において、２つのスイッ
チからなる６つのスイッチ群の形態に接続された３対の
スイッチであって、前記各群における２つのスイッチは
異種の対のスイッチと関連しそれらは並列に接続され、
前記３つのスイッチ群は互いに直列に接続され、前記負
荷は該スイッチ群を介して電源に接続されるようにした
前記３対のスイツーチと、６つの独立した作動信号を発
生するための手段と、前記作動信号のそれぞれ異なった
信号を独立に前記スイッチ対のうちの１つに印加して該
１つのスイッチを作動しそれにより３つの作動信号のう
ち少なくとも２つの作動信号が発生された場合にのみ前
記負荷装置を作動する手段と、各スイッチ群を分路して
前記電源と負荷装置との間に漏洩路を設ける抵抗器と、
前記電源から引出される電流を測定するための電流検出
器とを備え、前記抵抗器のインピーダンスは、前記漏洩
路を経る電流が前記負荷を作動するのには不十分である
がスイッチが作動されているか否かを前記電流測定手段
が検出するのには十分であるよって、閉成されたスイッ
チのインピーダンスよりも数桁大きいインピーダンス値
を有し、それにより、一度に１つの作動信号を別々に発
生することにより、前記負荷装置を作動することなく前
記スイッチの動作を試験できるようにしたことを特徴と
する試験可能な保護装置を提供することにある。

このような保護装置の一実施態様に従えば、６つの作動
信号のうち任意２つの作動信号に応答して負荷を作動す
る給電回路は、それぞれ２つのスイッチからなる３つの
群に接続された３対のスイッチを備えており・、各群に
おける２つのスイッチはそれぞれ異なったスイッチ対と
組合されて並列に接続される。６つのスイッチ群は互い
に直列に接続され且つ電源を横切って負荷と直列に接続
される。作動信号の１つは、任意２つの作動信号の存在
で負荷が作動されるようにスイッチ対の各々を作動する
。負荷が通常付勢されている装置であれ或いは通常減勢
されている装置であれ、同じ回路形態が用いられる。

通常減勢されている装置の場合は、スイッチは通常開で
あって、作動された時に閉成される。

逆に、負荷が通常付勢されている装置の場合には、常閉
スイッチが用いられる。従って、通常付勢されている負
荷の場合には、負荷は、電源から切離すことにより作動
され、他方通常減勢されている負荷は電源て接続するこ
とにより作動される。

本明細書において開示されているように、給電回路は各
スイッチ群を抵抗器で分路して、該抵抗器が相俟ってス
イッチ回路を経る漏洩路を形成するようにして試験され
る。これら抵抗器の値は、閉状態のスイッチのインピー
ダンス値よりも数桁大きく然も漏洩電流では負荷が付勢
されないが、しかし負荷に流れる電流を測定する漏洩電
流検出器により検出することができるように選択される
。給電回路は、一度に１つの作動信号を発生して２つの
異なったスイッチ群０１つのスイッチからなる関連のス
イッチ対を作動することにより試験される。常開スイッ
チの閉成により斎らされる電流の増加または常閉スイッ
チの開成に起因する電流の増加は、電流検出器によって
検出される。作動信号によって制御される１つのスイッ
チが応答し他のスイッチが応答しない場合には、電流の
変化はそれ程大きくはないが、しかしながら検出はされ
る。

試験が行われている間、給電回路は動作状態に留まり、
負荷は残りの作動信号のいずれかが発生された際に作動
されるのでシステムは単一の故障に影響を受けることは
ない。

作動信号の発生および検出された電流の監視は、自動試
験装置もしくは回路の制御下に置（ことができる。さら
に、電流を監視することにより、作動中、或いは休止期
間中の倒れにおいても任意のスイッチの故障は、慣用の
システム試験の場合のように待機する必要はな（故障が
生起した時点で検出する・ことができる。

負荷をｍ個の作動信号の内ｎ個の作動信号により作動で
きる電源もしくは給電回路の試験に対しても、一般に、
同じ基本的構成および方法を用いることができる。この
ような給電もしくは電源回路において、ｍ組のスイッチ
は、電源を横切って負荷と直列に接続された複数のスイ
ッチ群として配設される。各群は並列に接続されたｎ個
のスイッチを含み、各群におけるｎ個のスイッチの各々
には上記スイッチ組の内の異った組のスイッチが組合わ
される。所要のスイッチ群の数は、一度にｎ個ずつｍ個
の組から取出されるスイッチの可能な異った組合せの数
の関数である。従ってｍ個の作動信号がそれぞれスイッ
チ組の１つを作動するとすれば、負荷は、ｍ個の作動信
号の内ｎ個の作動信号が発生された時に作動される。上
に述べた「乙のうち２」の論理の場合と同様に、常閉ス
イッチまたは常開スイッチをそれぞれ用いることにより
負荷は通常付勢されている負荷であっても通常減勢され
ている負荷であっても良い。複数の直列に接続されたス
イッチ群の各々は、閉じたスイッチのインピーダンスよ
りも数倍大きいインピーダンスを有する抵抗器により分
路されて、スイ、ツチング回路を経る漏洩路が形成され
、この漏洩路における電流は、負荷を付勢するには不充
分であるが電流検出器により検出されるには充分な大き
さを有する。数ｍおよびｎが太き（なればなる程、電流
に対する単一のスイッチの故障の相対的影響は小さくな
り、検出のために更に感度の高い設備が必要とされる。

選択されたパラメータに対し冗長センサが部分作動信号
を発生し、該部分作動信号は全て６つの論理列に印加さ
れ、一方該論理列はそれぞれ選択された票決論理に基い
て作動信号を発生する原子炉のための保護システムに適
用した場合、本発明の［３のうち２　（２ｏｕｔ　−ｏ
ｆ　３）　ｊ票決給電もしくは電源回路は、その試験機
能と共に、スイッチの故障に関し連続的に監視すること
ができ、回路形態を変更することなく試験可能で、試験
中でもｆ単、叫の故障に影響を受けることなくしかも通
常付勢されている負荷或いは通常減勢されている負荷と
関連して使用することができるシステムを提供するもの
である。

好適な実施例の説明 本発明の詳細に渡っての理解は、単なる例として示す好
適な実施例に関する添付図面を参照しての以下の説明か
ら得られるであろう。

本発明は、原子力発電プラントのための保護装置もしく
はシステムに適用されるものとして説明するが、しかし
ながら、本発明はまた他の多くの型式の複雑なプロセス
のための保護システムにも具現し得るものであることを
述べておく。第１図に示すように、図示の実施例による
システム１は、圧力、温度、流量、放射線レベル等々の
ような選択されたプラントのパラメータおよび（または
）弁が開いているが閉じているか或いはポンプが走転し
ているか否かのような種々な要素の状態を監視するため
の４つの冗長センサ群３を備えている。このシステムが
、特定の保護もしくは安全機能て用いられる場合には、
センサ群３は、唯１つのプラントのパラメータまたは状
態或いは複数のプラントのパラメータまたは状態を監視
することができる。各センサ群３によって発生される信
号は、第１図において識別番号す１ないしΦ４を付して
表わした別々のチャンネルセット５に印加される。

こレラチャンネルセットにおいて、センサ信号の検出値
が解析され、選択された設定点値と比較することにより
異常状態の表示が行われる。

成る種の事例においては、測定パラメータの値は、制御
シスチムニ学の分野で良く知られているように、異常状
態を指示するために制限値と比較される他のパラメータ
を計算するのに用いられる。各チャンネルセットは、当
該チャンネルセットのセンナ群が、関連の安全もしくは
保護機能の作動を正当化する状態を検知しているか否か
を指示するディジタル出力信号を発生する。安全もしく
は保護機能を開始するためには、２つ以上のチャンネル
セットによる確認が要求されるので、これらディジタル
信号は「部分作動信号」と称される。

各チャンネルセット５からの部分作動信号はそれぞれ、
第１図に記号Ａ、ＢおよびＣを付して識別した３つの独
立した論理列７に印加される。冗長部分作動信号間の分
離（隔離）を行うために、これら信号は、現在一般的慣
行となっているように、各論理列に設けられている別々
のリレーのコイルに各信号を印加する等して互に電気的
に分離される。これらリレーにおけるコイルと接点との
分離で、作動信号間ならびに論理列間における電気的分
離もしくは隔離が実現される。また、リレーの代りに固
体スイッチが用いられる光学的分離器（オプチカルカプ
ラー）により分離を行うこともできよう。

論理列７は、４つのチャンネルセット５から受信した部
分引外しくトリップ）信号を独立に票決して、予め規定
された数の部分引外し信号が検出された場合に関連の出
力線路９に作動信号を発生する。典型例として、これら
論理列では、［４のうち２もしくは２ｏｕｔ−ｏｆ４ｊ
票決論理が採用されている。即ち、論理列が作動信号を
発生するためには、４のチャンネルセットのうち２つの
チャンネルセットが部分作動信号を発生していなければ
ならないという票決論理である。この方式もしくはスキ
ーマによれば、４つのチャンネルセットのうち２つのチ
ャンネルセットにより部分作動信号が発生されるような
事故もしくは故障に対して対処することができ、他方、
作動信号を発生するのに唯１つの部分引外し信号しか要
求されないとした場合に生起するであろうスプリャスな
引外しの可能性もしくは確率は軽減される。全ての事象
が正常に進行している過程において異常状態が生起する
と、４つのチャンネルセット５は全て部分作動信号を発
生し、３つの論理列７全てが作動信号を発生するであろ
う。勿論、論理列７により「４のうち２」以外の票決論
理もしくはストラテイジーを採用し得ることは言う迄も
ない。

線路９に現われる作動信号は、第１図において総括的に
参照数字１３で表わされている電源インターフェースを
介し、電源Ｖによる負荷装置１１の付勢な制御するのに
用いられる。この負荷装置は、関連の異常状態の検出に
対して自動的に応答する電気的に作動される任意の型の
装置もしくはデバイスとすることができる。例えば、こ
のような装置として、ポンプ、電気制御弁、加熱器、回
路遮断器その他の電動機駆動装置が挙げられる。第１図
のシステムにおいて、負荷装置１１は、通常減勢されて
いる装置としであるが、本発明はまた、通常付勢されて
いる負荷装置と関連しても実施し得るものであることは
理解されるであろう。

電源インターフェース１３は、電源■と負荷装置１１と
の間に直列に接続されたスイッチ回路網を備えている。

第１図の回路において、スイッチは、個別にへ１．八２
．Ｂｊ、Ｂ２．ＣＩおよびＣ２として識別されて（”・
るリレー１７の常開接点１５から構成される。２つのリ
レー１７のコイル１９は、各論理列７からの出力線路９
に接続されている。これらコイルの接点は、それぞれ２
つの接点からなる６つの接点群２１の形態に接続されて
おり、各接点群における２つの接点は並列に、そして接
点群は互いに直列に接続されている。各群における２つ
の接点には、異なった論理列により付勢されるリレーが
組合される。即ち、第１の群はリレーＢ１およびＡ２の
メーク接点からなり、第２の群はリレー八１およびＣ１
の接点からなり、そして第３の群はリレーＢ２およびＣ
２の接点からなる。従って、第１図から明らかなように
、３つの論理列７のうちの２つの論理列により線路９に
発生される作動信号の任意の組合せで、電源インターフ
ェース回路１３における接点は閉ざされて、電源■と負
荷装置１１との間に給電回路が閉結されて負荷装置１１
が作動される。この電源インターフェース回路の構成に
よれば、スプリャスな作動に対する保護のためＫは、少
なくとも２つの論理列による異常状態の確認が要求され
、然も任意の１つの論理チャンネルにおける故障でシス
テムが不能化されることはない。

本発明の他の利点はと愼通常付勢されている負荷装置な
らびに通常減勢されている負荷装置に対して同じ基本的
構成の電源インターフェースを用いることができる点に
ある。即ち、第２図に示しであるように、各論理列作動
線路９に接続されているコイル１９１　を有する２つの
リレー１７菅の常閉ブレーク接点１５１　　は、それぞ
れ並列に接続された２つの接点からなる３つの直列接続
された接点群の形態で設けられている。

この回路構成ておいては、スイッチング回路＋３’　　
を経る路は、６つの線路９のうち２つの線路に作動信号
が発生されない限り完結した状態に留まる。この回路構
成においては、負荷装置は該負荷装置１１１　に対する
電力供給を遮断することにより作動される。この回路構
成においても、３つの論理列のうちの２つの論理列によ
る確認が要求されるのでスプリャスな作動は低減され、
然も単一の故障もしくは事故によりシステムが不能化さ
れることはない。

本発明は、第１図および第２図に示したような保護シス
テムを試験するための独得な構成を備えている。これら
の図に示しであるように、リレー接点の各群２１または
２１１は、抵抗器２３により分路されており、この抵抗
器２３は、リレー接点の６つの群が直列に接続されてい
るところから、回路１３または１３１　を経る漏洩路を
形成する。電流検出器２５は、負荷１１または１１１　
　ならびに抵抗器２３を経る漏洩路を含むスイッチング
回路１３またはｔｌ　　を介して電源から引出される電
流を測定する。この電流検出器２５により検出された電
流は試験回路もしくはテスタ２７ｊＣ印加され、該試験
回路２７は、試験人力に基づいて検出電流を分析し、被
験要素の状態を判定する。

抵抗器２３の抵抗値は、これら抵抗器を流れる漏洩電流
で負荷装置ｚ；＋ｔ＋が起動されることはないが、但し
漏洩電流が電流検出器２５により検出されるように十分
に大きな値に選択される。これら抵抗器２３の値はまた
、接点１５；１５１　と直列接続でボした抵抗器２９；
２９１で表わされる該接点＋５；１５１　　の接触抵抗
の値よりも数桁根太き（選択され、従って、閉成された
接点＋ｓ；＋ｓｌを流れる電流は関連の分路抵抗器２３
を流れる電流よりも測定上大きくなる。

この構成によれば、負荷装置が正常に付勢された状態に
あるにしろ或いは減勢されている状態にあるにしろ、回
路形態もしくは構成を変更することなく、然も保護機能
を連続的て維持しながら、負荷装置を作動することなく
、電源インターフェースを自動的に試験することができ
る。第１図を参照するに、試験回路もしくはテスタ２７
は、一度に１つの論理列７に信号を送出して、チャンネ
ルセット５からの入力を遮断し、当該入力信号を試験信
号と置換する。論理列の試験に当っては、試験回路によ
り、これら試験信号の穏々な組合せを発生することがで
きる。これら試験信号の成る組合せでは、関連の作動線
路９に作動信号が発生されて、それにより関連のリレー
が付勢される。例えば、論理列への試験中、リレーＡ１
およびＡ２が付勢される。これらリレーの常開接点１５
が閉成すると、該接点の接触抵抗が、抵抗器２６と並列
に挿入され、電源インターフェース１３の最初の２つの
接点群が分路されて、負荷と直列の全抵抗値は減少する
。この結果、負荷に対する電流が増加し、これは、電流
検出器２５により検出されて、線路３１を介し試験回路
２７に伝達される。

最も下側の接点群２１内の接点１５はいずれもこの時点
では閉じていないので、全ての電流は、当該接点１５に
関連の抵抗器２３を流れることになり、電流が増加して
も負荷装置１１を作動する程高レベルまで増加すること
はない。従って明らかなよ５に、　　リレー人１または
Ａ２の１つが故障し、その接点が試験中閉成しな（でも
、電流は論理列が作動されない状態での電流レベルを越
えて増加するが、しかしながら、２つのリレーが適切に
動作した場合の電流レベルよりも小さい。と言うのは、
全電流は抵抗器２６のりちの２つの抵抗器を流れるから
である。このよってして、試験シーケンスでは、電源イ
ンク−フェース１３に設けられている各リレーの動作を
試験することができる。

他の論理列７も類似の仕方で逐次試験される。

試験中は、電源インターフェース１５の票決論理は、「
乙の５ち２」の論理から「２のうち１」の論理に変換さ
れる。即ち、試験回路により誘起される作動信号を１つ
の論理列が発生している場合、他の論理列のうちの唯１
つの論理列で作動される負荷装置の異常状態を検出する
ことができる。例えば、チャンネルＡが試験中であると
すると、チャンネルＢまたはＣのいずれかのチャンネル
からの作動信号で、負荷装置１１を付勢する電源インタ
ーフェースを経る低抵抗路が完結される。この変換は、
回路形態に変更を伴うことなく達成される。また、電源
インターフェースは、先行技術の場合のように、試、験
中他の動作チャンネルにおける単一の故障により不能化
されることはない。

負荷装置が通常付勢されている場合の第２図の回路の試
験は、第１図と関連して述べたのと類似の仕方で実施さ
れる。この場合、試験中リレーの作動で電流は低減され
る。また、作動すべきリレーのうちの１っに故障があっ
ても、この故障は試験回路により検出される。と言うの
は、この場合ては、電流は、２つのリレーが作動された
場合根太き（減少することはないからである。

第１図および第２図の回路の動作の一例として、下記の
表Ｉには、抵抗器２６の値が１０キロΩ、接点＋ｓ、＋
ｓｌ　　の接触抵抗２９，２９１が１Ω、負荷装置１１
．１１’　　の抵抗がｓｏｏΩそして電圧■が直流１２
５ボルトである特定の条件下で検出される電流値が掲げ
である。

表　　　Ｔ 上の表から明らかなように、本発明は、電源インターフ
ェース回路１５，１３１　　における各論理列７および
各スイッチ１７の性能を監視する能力を与える。即ち、
本発明によれば、各要素が特定的に試験できるばかりで
はなく、これら要素のオンライン連続監視を行うのに適
用することができるのである。例えば、プラントが正常
に運転している場合成る１つの論理列に故障が生じて作
動線路９０１つに単一の作動信号が誤って発生された場
合、このことは、負荷電流の変化により検出される。同
様にして、電源インターフェース１３．１１’　におけ
るスイッチ＋ｓ、１ｓｔ　　のいずれか１つに故障が生
じても、この故障も負荷電流における変化として検出さ
れる。負荷装置の作動中には、３つの論理列全てではな
く３つの論理列のうちの２つにより検出が行われる。

電源インターフェース試験回路構成は、「３のうち２も
しくは２ｏｕｔ−ｏｆ３Ｊ　　票決論理回路の試験に限
定されるものではない。例えば、この試験回路は、それ
ぞれ、第３図および第４図に示すように通常減勢されて
いる負荷および通常付勢されている負荷に対する従来の
［２のうち２もしくは２　ｏｕｔ　−ｏｆ　２　Ｊ票決
論理電源インターフェースを試験し七二りもしくは監視
するのにも用いることができる。実際、ｍ組のスイッチ
を有し、スイッチが、電源と負荷との間に直列に接続さ
れている複数のスイッチ群に配列されている限りにおい
て任意の電源インターフェース回路に適用することが可
能である。各スイッチ群は、少なくとも８組のスイッチ
の作動で、負荷が付活されるように全て並列に接続され
た異なったスイッチ組から１つずつ選択されたｎ個のス
イッチから構成される。抵抗器２３のような抵抗器で、
ｍ群のスイッチの各々が分路されて回路を経る漏洩路が
設定される。この一般論をｍ＝３．ｎ＝２である第１図
の回路に適用した場合、直列に接続された３つのスイッ
チ群があり、各スイッチ群は、並列に接続された異なっ
たスイッチ組から１つずつ選択された２つのスイッチを
備えており、従って、３組のスイッチの中で３つのうち
２つのスイッチが作動された場合、通常付勢されている
負荷であるか或いは通常減勢されている負荷であるかに
関係無く負荷は作動される。

次に、第５図ないし第７図を参照し、原子力発電プラン
トのための保護システムに適用される例と関連して本発
明の上記システムを説明する。しかしながら、このシス
テムはまた、他の多くの形式の複雑なプロセスのための
電源インターフェース装置に適用可能であることは言う
迄もない。第５図に示すように、図示の実施例によるシ
ステム１は、圧力、温度、流量、放射レベル等々のよう
な選択されたプラントのパラメータおよび（または）弁
が開いているか閉じているか或いはポンプが走転してい
るか否かのような種々な要素の状態を監視するための４
つの冗長センサ群３を備えている。このシステムが、特
定の保護もしくは安全機能に用いられる場合には、セン
サ己は、唯１つのプラントのパラメータまたは状態或い
は複数のプラントのパラメータまたは状態を監視するこ
とができる。

各センサ群３によって発生される信号は、第５図におい
て識別番号す１ないしす４を付して表わした別々のチャ
ンネルセット５に印加される。

これらチャンネルセットにおいて、センサ信号の検出値
が解析され、選択された設定点値と比較することにより
異常状態の表示が行われる。

成る種の事例においては、測定パラメータの値は、制御
シスチムニ学の分野で良く知られているような、異常状
態を指示するために制御値と比較される他のパラメータ
を算出もしくは計算するのに用いられる。各チャンネル
セットは、当該チャンネルセットのセンサ力ｔ、関連の
安全もしくは保護機能の作動を正当化する状態を検知し
ているか否かを指示するディジタル出力信号を発生する
。安全もしくは保護機能を開始するためには、２つ以上
のチャンネルセットによる確認が要求されるので、これ
らディジタル信号は「部分作動信号」と称することにす
る。

各チャン誹ルセット５からの部分作動信号はそれぞれ、
第５図に記号Ａ、ＢおよびＣを付して示した３つの独立
した論理列７に印加される。

冗長部分作動信号間の分離を行うためて、これら信号は
、現在一般的に慣行となっているように、各論理列に設
けられている別々のリレーのコイルに各信号を印加する
等して互に電気的て分離される。これらリレーにおける
コイルと接点との分離で、作動信号間ならびに論理列間
における電気的分離（隔離もしくは絶縁）が実現される
。また、リレーの代りに固体スイッチが用いられる光学
的分離器（オプチカルカプラ）により分離を行うことも
できよう。

好マシ＜はマイクロコンピュータシステムとすることが
できる論理列７は、４つのチャンネルセット５から受信
した部分引外しくトリップ）信号を独立に票決して、予
め規定された数の部分引外し信号が検出された場合に関
連の出力線路９に作動信号ａ、ｂまたはＣを発生する。

典型例として、これら論理列では［４のうち２（２ｏｕ
ｔ、　−ｏｆ　４　）ｊ票決論理が採用されている。

即ち、論理列が作動信号を発生するためには、４つのチ
ャンネルセットのうち２つのチャンネルセットが部分作
動信号を発生していなげればならないという票決論理で
ある。この方式もしくはスキーマによれば、４つのチャ
ンネルセットのうちの２つのチャンネルセットにより部
分作動信号が発生されるような事故もしくは故障に対し
て対処することができ、他方、作動信号を発生するのに
唯１つの部分引外し信号しか要求されないとした場合に
生起するであろうスブリャスな引外しの可能性もしくは
確率は軽減される。全ての事象が正常に進行している過
程において異常状態が生起すると、４つのチャンネルセ
ットは全て部分作動信号を発生し、６つの論理列７全て
が作動信号を発生するであろう。

勿論、論理列７により「４のうち２」以外の票決論理も
しくはストラテイジーを採用し得ることは言う迄もない
。

線路９に現われる作動信号は、第５図において総括的に
参照数字１３で表わされている電源インターフェースを
介し電源■による負荷装置１１の作動を制御するのに用
いられる。この負荷装置１１は、関連の異常状態の検出
に自動的に応答する電気的に作動される任意の型の装置
もしくはデバイスとすることができる。例えば、このよ
うな装置として、ポンプ、電気制御弁、加熱器、回路遮
断器、その地竜動機駆動装置が挙げられる。第５図のシ
ステムにおいて、負荷装置は通常減勢されている装置と
しであるが、本発明はまた、通常付勢されている負荷装
置と関連しても実施し得るものであることは理解される
であろう。

電源インターフェース１５は、電源■を横切って負荷装
置１１と直列に接続されたスイッチ回路網を備えている
。第５図の回路ておいて、スイッチは、個別にＡ　、　
（Ａ）　、　Ｂ　、　ＣＢ）　、　Ｃおよび（Ｃ）とし
て識別されているリレー１７の常開接点１５から構、成
１される。２つのリレーコイル１７は、各論理列７から
の出力線路９に接続されている。これらコイルの接点は
、それぞれ２つの接点からなる６つの接点群゛１９の形
態に接続されており、各接点群における２つの接点は直
列に、そして接点群は並列に接続されている。各群に・
おける２つの接点は、異なった論理列により付勢される
リレーの接点の組合せからなる。

従って、第１の群はリレーＡおよびＢのメーク接点から
なり、第２の群はリレー（入および（Ｃ）の接点からな
り、そして第３の群はリレー（Ｂ）およびＣの接点から
なる。従って、第５図から明らかなように、３つの論理
列７のうちの２つにより線路９に発生される作動信号の
任意の組合せで、電源インターフェース回路１５におけ
ろ関連の接点が閉ざされて、電源■と負荷装置１１との
間に電流回路が閉結されて負荷装置１１が作動される。

この電源インターフェース回路の構成てよればスプリャ
スな作動に対する保護のために、少なくとも２つの論理
列による異常状態の確認が要求され、然も任意の１つの
論理チャンネルにおける故障でシステムが不能化される
ことはない。別法として、２つの接点組を有する１つの
リレーを、各論理列に接続されたリレーＡおよび（Ａ）
のような２つの別個のリレーの代りに使用することがで
きよう。

電源インターフェイス１３にオンライン試験能力を付与
するために、スイッチ１５の各々は、抵抗器Ｒ１により
分路され、そしてスイッチング回路の各分岐には電流モ
ニタもしくは監視回路２１が接続されている。マイクロ
プロセッサベースの試験回路もしくはテスタ２３は、試
験信号を発生し、これら試験信号は、線路２５を介して
論理列に印加されて該論理列により作動信号ａ、ｂおよ
びＣを選択的に発生せしめる。

電流モニタ２１の各々により検出された電流は線路２７
を介して試験回路２３に帰還される。

抵抗器Ｒ１は、電源インターフェース１３の各スイッチ
群１９を経る漏洩路を提供するものであるが、しかしな
がらこれら抵抗器は、全漏洩電流により負荷１１が作動
されないように、閉じたスイッチのインピーダンスより
も数桁大きいインピーダンスを有するように選択されて
いる。例えば、１２０Ωのインピーダンスを有スる負荷
装置１１ならびに１２０　ボルトの電源電圧に対して、
抵抗器Ｒ１の適当な値は３００００Ωである。このよう
な条件下で、スイッチング回路の１つの分岐路における
２つのスイッチが開いているとすれば、対応の電流モニ
タ２１は、約２ミリアンペアの電流を検知し、負荷は作
動されな〜・０この状態を１オフ」状態と定義する。

スイッチのうちの１つを閉ざすと、電流は約４ミリアン
ペアとなり、この状態を、メーク接点を用いているイン
ターフェースの「オン」状態と定義する。但しこの電流
レベルでも負荷は依然として作動されない。群１９０２
つのスイッチを閉じると、電流は約１アンペアとなり、
負荷は作動される。この状態もまた「オン」状態と定義
される。

単純な「オン」表示は、１つの群の２つのスイッチのう
ちのいずれが閉じているかを表示しないが、各装置の動
作可能性は、試験回路２３を用いて入力を強制的に行い
スイッチング回路における各分岐の「オフ／オン」状態
をモニタすることによりチェックすることができる。即
ち、試験回路２３は、試験信号パターンを発生し、電流
モニタ２１により帰還された測定結果を記憶されている
予測応答パターンと比較する。

予測応答パターンからの偏差は、機能不全の表示と同定
される。

次表■は図示の通常減勢されている負荷に対する第５図
の電源インターフェース回路のための試験シーケンスを
示す。

表　　■ 第５図の回路はまた、通常付勢されている負荷と関連し
て使用することもできる。この場合には、スイッチ１５
は関連のリレーのブレーク接点だけから構成され、そし
て負荷装置１１は、作動信号ａ、ｂおよびＣの６つのう
ち２つの信号の発生に応答して付勢回路を遮断すること
により作動される。この場合「オフ」状態は、ブレーク
接点群のうちの少なくとも１つのブレーク接点が開であ
る状態として定義される。ブレーク接点を用いる電源イ
ンターフェース回路１３は、試験装置２３の指令下で、
作動信号パターンの発生により上述したのと同じ仕方で
試験される。次表■は、通常付勢されている負荷を有す
る第５図の回路の試験シーケンスを示す。

表　　■ おける変更を必要とせず、従って、抵抗器Ｒ１および電
流モニタ２１は通常動作中有効に存続するので、システ
ムは、保護機能を劣化することなく連続的に監視するこ
とができる。従って、全ての電流モニタは、通常付勢さ
れている負荷に対しては「オフ」であるべきであり、そ
して試験が行われていない正常動作状態においては、通
常減勢されている負荷に対し「オン」状態になるべきで
ある。逆に、原子炉の状態から保護機能の発動が要請さ
れる場合には、上述したのとは反対の状態になるべきで
ある。これら全ての「オン」または「オフ」状態からの
逸脱はシステムにおける機能不全を表わし、この機能不
全は連続的監視により、試験シーケンスを待つことなく
生起時点で検出することができゐ０先に述べた電源Ｖの
電圧の大きさにおける大きな変動の効果を克服するため
に、スイッチ１５からなるスイッチ群１９は、第６図に
示すように並列抵抗器ブリッジの直列回路に設けられる
。

各群の抵抗器で分路されたスイッチ１５は、ホイートス
トンブリッジ回路の１つの辺を形成し、第１の節点２９
で第２の辺を形成する基準抵抗器Ｒ３と直列に接続され
る。ブリッジ回路の残りの２つの辺を形成する基準抵抗
器Ｒ５およびＲ６は、第２の節点３１に基準電圧■　を
発生ｅｆ する。抵抗器Ｒ５およびＲ６により形成される辺は、共
通の基準電圧■ｒｅｆが発生されるように３つのブリッ
ジ回路の各々により共有される。

各ブリッジは、節点２９および３１間において比較器３
により橋絡され、該比較器３は、抵抗器で分路されてい
るスイッチ１５の関連の群によって発生される電圧降下
を基準電圧■、８．と比較する。この比較器３は、第１
の節点２９における電圧が基準電圧”ｒｅｆを越えた場
合に「オン状態を取るディジタル出力を発生し、該［オ
ン状態は、抵抗器分路常開スイッチのうちの少なくとも
１つが閉じていることを表わし、そして基準電圧■、。

、が節点２９の電圧を越えた場合には、比較器３のディ
ジタル出力は「オフ」状態を取り、２つのスイッチが開
であることを表わす。表■および表■を参照すれば明ら
かなように、インターフェースが取ることができる各ス
イッチング状態は、試験回路２３により与えられる入力
に照らして各比較器３のディジタル状態をチェックする
ことてより確認することができる。

ブリッジ回路の主たる利点は、電源電圧の変化（この電
源電圧の変化は節点２９における電圧に変化を生ぜしめ
ることは言う迄もない）が、基準電圧ｖｒ、９ｆにおけ
る相似の変化により補償されることにある。例えば、Ｒ
ｉ＝３０にΩ、Ｒ３＝２Ω、Ｒ５：４５０にΩ、そして
Ｒ６＝２０Ωと選択した場合、１２０　ボルトの電源電
圧でＶｒｏ、＝５．３３ミリボルトとなり、 ■ａ−４ミー４ミリボルトイッチ開） ■ａ−８ミー８ミリボルトイツチ開） 上から明らかなように、抵抗器Ｒ５およびＲ６の値は、
基準電圧■ｒｅｆが、両スイッチが開である場合の節点
２９の電圧であるｖａ　　の値と１つのスイッチが閉じ
ているｖａ　　の値とのほぼ中心の値となるように選択
されている。電源電圧が１００　ボルトに降下すると、
Ｖｒｅｆは４．４ミリボルトに降下し、そして Ｖ、ｖｌ：３．３３　　ミリボルト（両スイッチ開）■
３二６．６６ミリボルト（１スイツチ開）となる。同様
にして、電源電圧が１５０　　ボルトに上昇すると、Ｖ
ｒｅｆ：　６．６６　　ミリボルトとなりｖ、＝＝５ミ
リボルト（両スイッチ開）■ａ＝１０ミニ１０ミリボル
トツチ開〕となる。このように、電源電圧の大きな範囲
に渡り、比較器例外し点■ｒｅｆは■う　の２つの可能
な値のほぼ中心値に留まり、然もこれら２つの可能な値
は、互いに明確に区別（〜得る値に留まることに注意さ
れ度い。

本発明の別の利点は、線路２７上の帰遺信号が、スイッ
チング状態が導出される電流の大きさではなくインター
フェースのスイッチング（切換）状態を直裁的に特定す
る３つの単一ビット信号からなる点にある。

上の分析は、常開出力を備えているインターフェース回
路の試験にも当嵌る。常閉出力型のインターフェースの
場合には、比較器の基準は殆んど零である。と言うのは
、電圧降下の大部分は、抵抗器Ｒ１が閉じたスイッチに
より分路されて負荷１１に現れるからである。第６図に
示すように、１０ポルトの電源およびこの例では２００
にΩに選択された抵抗器Ｒ７で、基準、電圧には１ミリ
ボルトの小さいバイアスが加えられて、それにより、比
較器は、ブリッジを横切って現れる電圧が辺の１つが付
勢されていることに起因し小さい場合でも機能すること
ができる。比較器乙に印加される電圧Ｖ　は、スインチ
１５の６つの群１９全てが導通している時には０．６６
　ボルトである。試験中の場合と同様風２つのスイッチ
群において常閉スイッチが開となり、１つのスイッチ群
だけが導通している場合には、２つの導通していないス
イッチ群により関連の比較器３に印加される電圧■。は
零ボルトとなり、そして導通しているスイッチ群により
比較器に印加される電圧は約２ボルトとなる。１ミリボ
ルトのバイアスなりｒｅｆに加えることにより、導通し
ているスイッチ群に対するｖａとｖｒｅｆとの間には明
確な差が生じ、この場合にも電源電圧の変動にも拘わら
ず信頼性の高い単一ピットのディジタル信号が発生され
る０第７図は、固体スイッチングデバイスを用いた本発
明による直流電源インターフェースを具現する実際的な
回路例を示す図である。リレーの代りに、負荷１１と電
源１２との間にはスイッチングデバイスとして電力電界
効果トランジスタもしくは電力ＦＥＴ　５５が用いられ
ている。

これらＦＥＴは、交流論理信号を直流制御信号に変換す
る慣用の駆動回路３７を介して論理列７により発生され
る矩形波作動信号ａ、ｂおよびＣにより切換される。こ
の駆動回路に設けられている変成器３９は、論理列７と
電源インターフェース１３との間に分離を実現する。

第６図の電源インターフェースの場合と同様に、第７図
のＦＲＴは抵抗測定ブリッジ回路形態に構成されている
０各スイッチ群のための出力回路４１は、抵抗器Ｒ５お
よびＲ６によって発生される電圧ｖｒｅｆを節点２９に
おける電圧と比較する比較器６３を備えている０節点２
９の電圧は、スイッチングノイズをコンデンサＣ１によ
りろ波して入力抵抗器Ｒ４を介して比較器Ｓの正の入力
端に印加される。ＬＥＤ　４３　は、電圧■　がＶ　　
を越えると、比較器３３のディジａ　　　　　　ｒｅｆ タル出力により付勢される。ＬＦｉＤ　４３の発光でホ
トトランジスタ４５がオンに切換わり、比較器に対し出
力を発生する。ダイオード４７は、ＬＥＤ４３に逆バイ
アスがかかるのを阻止する。

他のスイッチ群１９の各々に対しても類似の分離された
単ビツトディジタル出力回路４１が設けられている。

駆動回路３７に矩形波信号が印加されると、ＦＥＴ３５
の各々は「オン」に切換えられる。従って、通常減勢さ
れている負荷１１に対して―正常の状態では駆動回路に
信号は印加されず、従ってＰＥＴは「オフ」状態にある
。このような条件下では、各スイッチ群に対する節点２
９における電圧Ｖ　はＶ　　より低（、従って比較ａ　
　　　　　ｒｅｆ 器６６の出力は低レベルとなり、ＬＢＤは「オス状態に
なり、従ってホトトランジスタは導通しない。その結果
として、線路２７を介し試験回路に戻されるディジタル
出力帰還信号は高レベルとなる。試験回路が、論理列７
をして矩形波作動信号を発生せしめると、２つのスイッ
チ群１９の各々におけるＦＥＴの１つが「オン」に切換
わる。その結果、これらスイッチ群に対する節点２９に
おける電圧はｖｒｅｆを越えて上昇し、比較器をして関
連のＬＥＤを「オン」に切換えもその結果、該ＬＥＤは
ホトトランジスタを「オン」に切換え、帰還信号を低レ
ベルにする。

逆に、通常付勢されている負荷に対しては、通常矩形波
信号がＦＥＴの駆動回路に印加されて該ＦＥＴを「オン
」に切換えた状態に保つ。この結果、節点２９における
電圧はｖｒｅｆより高くなり、ホトトランジスタは導通
して出力電圧は下がる。このように、通常の条件下では
、低レベルの帰還信号が線路２７を介して試験回路に戻
される。これは、上に述べた通常減勢されている負荷の
場合とは逆である。論理列７自体により或いは試験回路
の指令下で該論理列により作動信号が発生されると、Ｆ
Ｅ′Ｉ′を「オフ」に切換える関連のＦＥＴ駆動回路か
らの矩形波信号は阻止される。従って、関連の比較器に
印加される電圧はｖｒｅｆより低くなり、その結果ＬＥ
Ｄは「オフ」状態となる。これにより、関連のホトトラ
ンジスタも「オフ」状態に切換えられるので、帰遷信号
は高レベルとなる。

以上、スイッチとしてリレーを用いて説明したが、例え
ば、トライアック、ＳＣＲまたは電力ＭＯ８ＦＥＴ　　
のような他のスイッチングデバイスをも使用することが
できよう。このような固体デバイスの場合には抵抗器２
９．２９’はデバイスの動抵抗（ダイナミック抵抗）を
表わす。これら固体スイッチデバイスは、例えば、光学
的分離器（光電カプラ）または他の適当な保護等級の分
離もしくは隔離デバイスによりチャンネルの分離を維持
するように隔離することができる０ 以上本発明の特定の具体例について詳細に説明したが、
当業者には、ここに開示した全体的教示に照らし細部に
関し種々な変形および変更を想到し得ることは理解され
るであろう。従つて、ここに開示ｌ−た特定の構成は単
なる例示のためであって、本発明の範囲を限定する意図
は全く無いものと理解され度い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常減勢されている負荷装置に対する本発明
を適用した原子力発電プラントのための保護システムの
簡略ダイヤグラム、第２図は通常付勢されている負荷装
置と共に用いるように適応された第１図の保護システム
の一部分を示す簡略ダイヤグラム、第３図は、本発明の
教示による試験機能を具備する通常減勢されている負荷
装置のための「２のうち２もしくは２ｏｕｔ−ｏｆ２Ｊ
票決電源インターフェース回路ｏ簡略ダイヤグラム、第
４図は本発明の教示による試験機能を具備した通常付勢
されている負荷装置のための「２のうち２もしくは２　
ｏｕ、ｔ−ｃｆ　２　Ｊ票決電源インターフェース回路
の簡略ダイヤグラム、第５図は、本発明が適用される原
子カプラントのための保護システムの簡略ダイヤグラム
、第６図は電源電圧における変動を自動的に補償するよ
うに本発明に従い改良された第５図の保護システムの一
部分を示す簡略ダイヤグラム、そして第７図は固体スイ
ッチングデバイスを使用できるように適応された第５図
の保護システムの一部分を示す簡略ダイヤグラムである
。 １・・・システム、３・・・冗長センサ群、５・・・チ
ャンネルセット、７・・・論理列、９・・・出力線路、
１１・・・負荷装置、１３・・・電源インターフェース
１５・・・常開接点、１７・・・リレー、１９・・・コ
イル−２１・゛・電流モニタ、２３・・・抵抗器、２５
・・・電流検出器、２７・・・試験回路もしくはテスタ
、２９・・・抵抗器、３１・・・線路、３・−・比較器
、３５・・・、・ＦＥＴ、３７・・・駆動回路、３９・
・・変成器、Ｒ・・・抵抗器、４１・・・単ビットディ
ジタル出力回路、４６・・・ＬＥＤ、　　４５・・・ホ
トトランジスタ、４７・・・ダイオード、Ｃ・・・コン
デンサ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷と、該負荷に接続可能な電源とを備え、「３
   のうち２（２ｏｕｔ−ｏｆ３）」票決給電回路を用いる
   プロセス制御システムにおける試験可能な保護装置にお
   いて、 ２つのスイッチからなる３つのスイッチ群の形態に接続
   された３対のスイッチであって、前記各群における２つ
   のスイッチは異種の対のスイッチと関連しそれらは並列
   に接続され、前記３つのスイッチ群は互いに直列に接続
   され、前記負荷は該スイッチ群を介して電源に接続され
   るようにした前記３対のスイッチと、３つの独立した作
   動信号を発生するための手段と、 前記作動信号のそれぞれ異なった信号を独立に前記スイ
   ッチ対のうちの１つに印加して該１つのスイッチを作動
   しそれにより３つの作動信号のうち少なくとも２つの作
   動信号が発生された場合にのみ前記負荷装置を作動する
   手段と、 各スイッチ群を分路して前記電源と負荷装置との間に漏
   洩路を設ける抵抗器と、 前記電源から引出される電流を測定するための電流検出
   器とを備え、前記抵抗器のインピーダンスは、前記漏洩
   路を経る電流が前記負荷を作動するのには不十分である
   がスイッチが作動されているか否かを前記電流測定手段
   が検出するのには十分であるように、閉成されたスイッ
   チのインピーダンスよりも数桁大きいインピーダンス値
   を有し、それにより、一度に１つの作動信号を別々に発
   生することにより、前記負荷装置を作動することなく前
   記スイッチの動作を試験できるようにしたことを特徴と
   する試験可能な保護装置。
2. （２）負荷が通常付勢されている装置であり、スイッチ
   は、関連の作動信号により作動された時に開かれる常閉
   スイッチング・デバイスであり、従って前記負荷は通常
   付勢されておって３つの作動信号のうち少なくとも２つ
   の作動信号の発生により減勢される特許請求の範囲第１
   項記載の試験可能な保護装置。
3. （３）スイッチが関連の作動信号により作動された時に
   閉じる常開スイッチングデバイスであり、負荷は通常減
   勢されておって、３つの作動信号のうち少なくとも２つ
   の作動信号の発生によって付勢される特許請求の範囲第
   １項記載の試験可能な保護装置。
4. （４）各電流検出器が、スイッチ群内のスイッチのいず
   れもが付勢されていない時に第１の値を有しスイッチ群
   内の少なくとも１つのスイッチが作動されている時に第
   ２の値を有する１ビットディジタル信号を発生する特許
   請求の範囲第１項記載の試験可能な保護装置。
5. （５）負荷と直列に接続された各スイッチ群に対しブリ
   ッジ回路手段を備え、該ブリッジ回路手段は、４つの辺
   を有し、第１の辺は、抵抗器で分路された前記スイッチ
   群を含み、第２の辺は第１の共通の節点で前記第１の辺
   と直列に接続された第１の基準抵抗器を含み、第３およ
   び第４の辺は第２の共通の節点でそれぞれ直列に接続さ
   れた第２および第３の基準抵抗器を含み、前記直列に接
   続された第１および第２の辺は前記直列に接続された第
   ３および第４の辺と並列に接続され、電流検出器は、前
   記第１および第２の節点間に接続された比較器を備え、
   前記第１、第２および第３の基準抵抗器の値は前記スイ
   ッチを分路する抵抗器に対して、電源の出力電圧におけ
   る変動に関係なく、前記スイッチのいずれもが作動され
   ない場合に前記比較器が第１の出力を有し、前記スイッ
   チのうちの少なくとも１つのスイッチが作動された時に
   該比較器が第２の出力を発生するように選択された特許
   請求の範囲第４項記載の試験可能な保護装置。
6. （６）共通の第３および共通の第４の辺が、スイッチ群
   の各々と関連のブリッジ回路により共有されている特許
   請求の範囲第５項記載の試験可能な保護装置。
7. （７）電源回路が複数のスイッチ群に配列されたｍ組の
   スイッチを備え、各スイッチ群を他のスイッチ群ならび
   に電源を横切る負荷と直列に接続し、各スイッチ群が、
   前記ｍ組のスイッチのうち少なくともｎ個のスイッチが
   作動された場合に負荷が作動されるように前記ｍ組のス
   イッチのそれぞれ異なった組から選択されて並列に接続
   されたｎ個のスイッチから構成されている複雑なプロセ
   ス制御システムにおける保護装置の電源回路を、保護機
   能を中断することなく試験するための方法において、 前記スイッチ群の各々を抵抗器で分路して前記スイッチ
   の回路を経る漏洩路を形成し、前記抵抗器の抵抗値は、
   前記漏洩路を流れる電流では負荷が作動されないが該電
   流はスイッチの作動により測定可能に変化せしめられる
   ように、閉じたスイッチの抵抗よりも数桁大きい値を有
   し、 前記ｍ組のスイッチのうちの１組のスイッチを作動し、 前記電源から引出される電流に対する前記作動の影響を
   測定する段階を含む保護装置のための電源回路の試験方
   法。
8. （８）保護装置の動作中スイッチの予め定められた作動
   パターンに対し電源から引出される電流を決定し、電源
   から引出される電流を監視し、監視された電流を前記ス
   イッチの現在の作動パターンに対して決定された電流と
   比較して、該現在の作動パターンに従い前記スイッチの
   全てが作動されたか否かを判定する段階を含む特許請求
   の範囲第７項記載の保護装置のための回路の試験方法。