JPS6326359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トカマク型核融合装置等のトーラス
状の真空容器本体をプラズマ放電中に加わる異常
な電磁力から安全有効に保護するための核融合ト
ーラス本体の制御方式に関する。

従来の核融合装置は、中小型のプラズマ物理実
験が主体のため、プラズマ電流及び保持時間が小
さく、トーラス本体に加わる電磁力は、製作許容
値内にあつたので、トーラス保護としては、高温
プラズマの接触保護やトーラスの応力監視が主体
であつた。

比例法則を確認し、臨界炉心プラズマ装置を目
指す大型装置では、電磁力が巨大となり従来技術
では対処できない。そのために、プラズマ電流及
びトーラス本体に流れる電流を検出して保護動作
を行なう方式を開発する必要がある。

本発明の目的は、上記の情勢に対処して大型ト
ーラス本体を安全・有効に保護する制御方式を提
供するにある。

本発明の要旨は、トーラス状真空容器の内外に
プラズマ電流及び真空容器電流を検出する検出器
を設け、これらの実測値と予め設定したトリツプ
設定値と比較して電源停止を行なうと共に（ハー
ドワイヤードな保護）、プラズマ電流や真空容器
電流の予測値と実測値とを計算機プログラムで比
較してプラズマの異常挙動（プラズマ電流や真空
容器電流がトリツプ設定値に到達することが予測
されること）を早期に察知して装置保護（放電シ
ーケンス停止処理に基づいて電源停止を行う）。
を行なうようにした点にある。

第１図は本発明の実施例を示す図である。トー
ラス真空容器内外には、プラズマ電流検出器１
Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ、が設けられてい
る。このプラズマ電流検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃで
の検出電流は入力装置２を介して演算装置３に取
り込まれる。処理装置３内では検出ロジツクＤと
処理ロジツクＰとを持つている。検出ロジツクＤ
ではプラズマ電流過大の判定、真空容器電流過大
の判定、プラズマ不着火の判定、プラズマ異常消
滅の判定を行なつている。この判定はいわゆるプ
ラズマの状態の判定処理である。この各種の判定
には上記検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃの検出電流が供
される。処理ロジツクＰでは、上記各判定結果を
もとに放電シーケンス停止処理を行なつて放電シ
ーケンス停止信号を外部のタイミングシステム４
に出力する。タイミングシステム４では上記停止
信号を受けて電源制御装置７のロツクを行ない、
以後のシーケンスを停止させる保護動作を行な
う。更に、検出器１Ｄ，１Ｅでの検出電流は異常
レベル検出部（本体保護インターロツク盤）５内
に入力しプラズマ電流過大の判定、真空容器電流
過大の判定が行なわれ、上記計算機３での検出ロ
ジツクＤの判定結果と共に電源停止ロジツク６に
入力する。電源停止ロジツク（プラント保護イン
ターロツク盤）６では異常判定の入力の際には安
全停止指令を電源停止処理部８を介して電源制御
装置７に送り安全停止させる。検出ロジツクＤの
判定結果を電源停止ロジツク（プラント保護イン
ターロツク盤）６へも入力するのは、処理ロジツ
クＰが不調で放電停止シーケンスが万が一作動し
なかつた場合でも、ハードワイヤードの電流停止
ロジツク（プラント保護インターロツク盤）６で
バツクアツプ保護を行えるようにするためであ
る。

第２図はトーラス本体保護装置のより具体的な
実施例を示す。

本実施例では、上位の制御装置、下位の制御装
置で分けている。即ち、上位の制御装置は放電パ
ラメータを設定しプラントの運転制御を行なう中
央コンソール１０と、このデータを元にプラズマ
電流を予測するシユミレータ部１１とプラズマ検
出器の信号を入力する演算処理装置３、下位の制
御装置の精度よくシーケンス動作をさせるために
タイミングを発するタイシングシステム４、及び
電源停止ロジツクを含むプラント保護インターロ
ツク盤６で構成している。また下位制御装置は、
入力装置（プラズマモニタ用信号処理装置）２、
ハードワイヤードの本体保護インターロツク盤５
（尚この中には、信号処理部５Ａ，５Ｂ、真空容
器電流を処理検出する加算器５Ｃ、過大電流設定
器５Ｄ，５Ｅを含む）、またプラズマ駆動用電源
制御装置７、電源装置１２より構成されている。
なお２０はトーラス本体、１５はプラズマを示
す。

本実施例の動作を第３図のプラズマ異常時の検
出保護動作例と第２図の実施例により説明する。

コンソール１０にて例えば放電パラメータを設
定する（例えば空心変流器電圧波形）とシユミレ
ータ１１で回路方程式を解きプラズマ波形を演算
出力して、演算処理装置３内のメモリに記憶させ
る。放電と共に入力装置２を介してプラズマデー
タを演算処理装置３に入力し、前記記憶した波形
と比較してプラズマの異常を早期に検出判断し
て、保護動作を行なう。

第３図では平常時の波形、は異常時の波
形で、プラズマ電流、真空容器電流波形共に、平
常時、異常時の波形の違いを比較することでトツ
プ値に状態が到達する以前に保護動作を行なう事
が可能となる。

なおプラズマの特性は、未だ不確定現象が多い
ので、ソフトウエア処理により、保護レベル、異
常判定ロジツクを変え得る点でもメリツトが多
い。

上記保護方式はプラズマ保護を主体としたが、
同じ原理でコイル、電源等の他設備の異常時の早
期保護が可能である。

また、Ｘ線等のプラズマ計測や、励磁系等の異
常検出信号を加えて、装置全体の安全運転制御に
応用可能である。

本発明によれば、 (1) 大型装置の本体トーラスを安全に保護でき
る。

(2) 運転制御装置にソフト処理機能を追加するの
みで、特別なハードウエアの追加を要しない。

(3) プラズマ以外に装置異常等のデータを組込み
更に安全な運転制御が可能となる。

効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図、第２図はより具体
的な実施例図、第３図は動作波形図である。 １Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ……プラズマ電
流検出器、３……演算処理装置、７……電源制御
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 核融合装置のトーラス本体の真空容器の内外
   にプラズマ電流と真空容器電流を検出する検出器
   を設け、 該検出器のプラズマ電流または真空容器電流の
   出力信号がプラズマ電流または真空容器電流のト
   リツプ設定値以上となつた時に電源停止を行なう
   とともに、 設定された放電パラメータに基づきプラズマ電
   流波形または真空容器電流波形を予測演算して該
   予測波形データをメモリに記憶し、該メモリ内の
   プラズマ電流または真空容器電流と前記検出器の
   プラズマ電流または真空容器電流の出力信号とを
   比較してプラズマ電流または真空容器電流がトリ
   ツプ設定値に到達することが予測された場合に放
   電シーケンス停止処理に基づき電源停止を行な
   う。 核融合トーラス本体の保護方式。