KR20010055075A - 리이드 스위치 위치 트랜듀우서 스위치 설정 장치 - Google Patents

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KR20010055075A
KR20010055075A KR1019990056144A KR19990056144A KR20010055075A KR 20010055075 A KR20010055075 A KR 20010055075A KR 1019990056144 A KR1019990056144 A KR 1019990056144A KR 19990056144 A KR19990056144 A KR 19990056144A KR 20010055075 A KR20010055075 A KR 20010055075A
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Abstract

본 발명은 원자력 발전소 원자로의 원활한 제어를 위하여 상하로 구동하는 제어봉 위치를 판별하는 RSPT 초기 설정 및 재조정 설정시 논리게이트 집적회로를 이용하여 제어봉 위치 표시 스위치(DRC, LEL) 접속점을 정확히 찾고, 접속상태를 발광표시 수단을 이용하여 식별이 용이하게 표시토록 함으로써, 스위치 설정의 용이성 및 사용의 편리성을 도모 코자 하는 RSPT 스위치 설정 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 교류전압을 직류로 변환하여 각 회로부에 공급하는 AC-DC변환 전원공급부와, 백업 직류전원을 공급하는 충전부와, 제1, 제2 제어봉 위치 표시스위치의 동작을 온,오프시키는 릴레이 수단과, 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치의 동작점을 검출하는 동시에 제어봉위치를 초기상태로 설정하기위한 논리게이트 수단과, 이 논리게이트 수단을 통하여 찾은 스위치 접속점 상태를 표시하는 발광표시수단을 구비한 것으로서, RSPT 설정시 논리 게이트 집적회로를 이용하여 DRC, LEL 스위치 접속점을 정확히 찾고, 접속상태를 발광표시수단을 이용하여 설정자에게 보다 식별이 용이하게 표시 함으로써, 스위치 설정의 용이성 및 비숙련자도 쉽게 설정 할 수 있는 사용의 편리성을 도모할 수 있는 효과를 제공 한다.

Description

리이드 스위치 위치 트랜듀우서 스위치 설정 장치{Setting circuit for reed switch position tranducer}
본 발명은 리드스위치 위치 트랜스듀우서(이하, RSPT 라 약칭함)스위치 설정장치에 관한 것으로, 특히 원자력 발전소 원자로의 원활한 제어를 위하여 상하로 구동하는 제어봉 위치를 판별하는 RSPT 초기 설정 및 재조정 설정시 논리게이트 집적회로를 이용하여 제어봉 위치 표시 스위치(DRC, LEL) 접속점을 정확히 찾고, 접속상태를 발광표시 수단을 이용하여 식별이 용이하게 표시토록 함으로써, 스위치 설정의 용이성 및 사용의 편리성을 도모 코자 하는 RSPT 스위치 설정 장치에 관한 것이다.
현재는 원자력 발전소 원자로의 원활한 제어를 위한 제어봉 위치를 판별하는 RSPT(Reed Switch Position Tranducer)를 초기 설정(Setting) 및 휴지 정비시, 제어봉 제어 이격 조정시 재설정을 필요로 하고 있다.
종래의 RSPT 초기 설정 및 재조정 방식은 제어봉(CEDM) 어셈블리 상부에 위치한 RSPT 코넥터 내부 핀(수컷)(DRC,LEL 접속용)에 DVM 리드와이어를 연결시키고, RSPT의 설정 절차에 따른 과정 사이마다 수시로 접점의 개방, 폐쇄상태를 확인해야만 하는데, 이는 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 그에 따른 휴지 정비 기간 중에 작업시 작업자들이 과대 방사선 피폭에 노출되어 짐과 아울러 그에 따른 심리적 불안감등이 유발되어 추락사고등 기타 안전 사고가 발생 할 우려가 있다. 또한 RSPT 설정 작업에 따른 과정 중 작업자가 한 단계 실수를 하더라도 재설정을 해야만 하므로 그에 따른 인력낭비와 많은 시간이 소요되는 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 이루어 진 것으로서, RSPT 설정시 논리 게이트 집적회로를 이용하여 제1 및 제2 제어봉 위치 표시 스위치인 DRC, LEL 스위치 접속점을 정확히 찾고, 접속상태를 발광표시수단을 이용하여 설정자에게 보다 식별이 용이하게 표시함으로써, 스위치 설정의 용이성 및 비 숙련자도 쉽게 설정 할 수 있는 사용의 편리성을 도모코자 함을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 교류전압을 직류로 변환하여 각 회로부에 공급하는 AC-DC변환 전원공급부와, 백업 직류전원을 공급하는 충전부와, 제1, 제2 제어봉 위치 표시스위치의 동작을 온,오프시키는 릴레이수단과, 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치의 동작점을 검출하는 동시에 제어봉위치를 초기상태로 설정하기 위한 논리게이트 수단과, 이 논리게이트 수단을 통하여 찾은 스위치 접속점 상태를 표시하는 발광표시수단을 구비함을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 따른 RSPT 내부스위치 구성예시도.
도2는 본발명에 따른 RSPT 스위치 설정장치의 회로 구성도.
*도면의 주요부분에대한 부호의 설명*
1: 직류전원 공급부 2: 리드스위치 위치 트랜듀우서(RSPT)
3: 제어카드 입력신호 단자 4: 제 1 제어봉 위치 표시 스위치
5: 제 2 제어봉 위치 표시 스위치 6: 제 3 제어봉 위치 표시 스위치
11; AC-DC변환전원공급부 12: 충전부
13: 릴레이부 14: 논리게이트부
15: 발광표시부 LED1∼LED6: 발광표시소자
R1∼R8: 저항 D1∼D5: 다이오드
C1,C2: 콘덴서 RL1,RL2: 릴레이 코일
L1a, L2a: 릴레이 a 접점
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성울 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 RSPT 내부스위치 조합회로 구성도를 나타낸 것으로서, 각 회로부에 직류전원을 공급하는 직류전원공급부(1)와, 제어봉 상승 또는 하강 시에 제어봉 위치에 비례한 위치를 지시하는 RSPT(2)와, 상기 RSPT(2)스위치의 접점 온, 오프 동작에 따라 전류값으로 제어 패널(도시 생략됨)내부의 제어카드에 아날로그 신호를 입력하는 제어카드 입력 신호 단자(3)와, 제어봉 위치가 출력 정지시 또는 제어봉 하강시 최하한의 위치를 표시하여 주는 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)와, 상기 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)보다 약 3/4" 정도 위에 위치하여 상기 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)와 함께 정확한 제어봉 초기위치를 나타내기위한 제2제어봉 위치 표시 스위치(5)와, 제어봉 상승시 최상사점의 위치도달을 감지하는 제3 제어봉 위치 표시 스위치(6)로 구성된다.
도2는 본 발명에 따른 RSPT 스위치 설정장치의 일실시예의 회로 구성도를 나타낸 것으로서, 교류전압(AC 85∼250V)을 직류로 변환하여 각 회로부에 공급하는 AC-DC변환 전원공급부(11)와, 정전등에 대비하여 백업(Back up) 직류전원을 공급하는 충전부(12)와, 상기 제1, 제2 제어봉 위치 표시스위치(4),(5)의 동작을 온,오프시키는 릴레이부(13)와, 상기 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치(4),(5)의 동작점을 검출하는 동시에 제어봉 위치를 초기상태로 설정하기위한 논리게이트부(14)와, 상기 논리게이트부(14)를 통하여 찾은 스위치 접속점 상태를 표시하는 발광표시부(15)로 구성된다.
도2 중 미설명부호 LED1∼LED6은 발광다이오드, R1∼R8은 저항, D1∼D5는 다이오드, C1,C2는 콘덴서, RL1,RL2는 릴레이코일, L1a, L2a는 각 릴레이 a접점 이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도1 및 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1에서 직류전원공급부(1)는 원자로 내에서 중성자에 의한 핵분열로 인한 연료의 붕괴 조절 및 원자로 내의 출력의 감발을 감시하기위한 제어 패널(CPC: Core Protection Calculator)내부에 설치된 RSPT 전용 정상운전 전원공급장치로서, RSPT(2)내의 스위치군(群) 앞단에 공급되어 제어봉 상승 또는 하강 시 RSPT(2)내에 설치되어 제어봉 위치에 비례한 각각의 위치 지시 스위치의 접점 온,오프 동작에 따라 제어카드 입력신호 단자(3)를 통해 전류값으로 제어 패널 내부의 제어카드에 입력된다.
다음단의 제1 내지 제3 제어봉 위치표시 스위치(4,5,6)는 상기한 직류전원공급부(1)에서 소정직류전원(DC 10V)을 병렬로 공급받게된다.
먼저, 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)는 제어봉 위치가 출력정지 시 또는 제어봉 하강시 최하한의 위치를 표시해주는 스위치이다.
예로서, 초기설정 전 RSPT 장치의 길이는 제어봉 상승 또는 하강 행정위치와 일치 하지 않으며, 임의로 초기에 제어봉의 무게에 의해 최하한까지 낙하된 상태를 "0" 점으로 설정해야 하므로 RSPT 장치를 제어봉의 최하한 점을 나타내주는 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)를 제어봉과 일치시켜 동작시킨 후에 초기 "0" 위치의 전압 신호를 제어카드(도시 생략됨)에 입력 되도록 하는 역할을 수행 한다.
만일, 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)가 동작 하지 않거나 아날로그 입력 제어봉 위치 비례신호와 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)간의 간격이 어긋나게 되면 제어봉이 상승 되지 않도록 제어카드 메모리 IC에 프로그램 되어져 있다.
한편, 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)는 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)보다 약3/4"정도 상부에 위치하며, 제1제어봉 위치 표시 스위치(4)와 함께 정확한 제어봉 초기 위치를 나타내 주기 위한 스위치이다.
상기한 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)는 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)가 제어봉의 모터 전원이 인가되지 않는 상태에서의 순수한 무게와 중력에 의해 낙하되어 있는 초기값을 입력 시키는 역할을 한다. 즉 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)는 제어봉 구동 모터코일에 전원을 인가하고, 상승 시켰을 때 제2 제어봉 위치 표시스위치(5)가 오프 된 후 제어 프로그램에서 카운트된 시간에 의해 정확하게 제1 제어봉위치 표시 스위치(4)가 오프 상태가 되는 것을 2회 검출하고, 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)와 제어봉의 초기값이 일치되었는가를 재확인하여 제어봉 운전을 가능 하게 하는 역할을 수행한다.
만일 초기값이 일치되지 않아 시간 카운트값이 3/4"와 일치되지 않거나(이 경우, 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)는 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)와 마찬가지로 초기값이 제어봉 마그네트에 의해 온 된 상태에서 시작하며, 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)보다 3/4"의 시간 만큼 빨리 오프 됨) 제어봉 상승시 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)가 오프되지 않은 경우 및 초기값의 스위치가 온 상태가 아닐 경우에 제어봉은 3/4" 만큼만 상승 된 후, 원자로의 중성자 제어 불능 사고를 방지하기 위한 제어 프로그램에 의해 제어봉 모터코일에 전원공급을 차단하여 제어봉의 상승 운전을 방지하고 중력낙하를 시키는 신호를 제공하는 기능을 가진다.
한편, 제3 제어봉 위치 표시 스위치(6)는 상기 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)와는 반대동작으로 제어봉 상승시 최 상사점 위치도달을 감지하는 스위치로서, 인출거리(220∼280")의 100%값을 갖는 위치 스위치와 위쪽으로 1 1/2"위치에 안전 오버 스위치가 구성된다.
즉, 원자로 운전시 최대 출력(100%)을 요구할 때 제어봉은 운전 프로그램에 의해 최대로 상승되고, 이때에 제어봉은 먼저 100%값 위치 스위치에 도달하게되어 100%값에 해당하는 신호를 제어카드에 보내어 더 이상 뽑히는 것을 방지하게되나, 만일 제3 제어봉 위치 표시 스위치(6)가 동작 하지 않거나, 제어봉 운전프로그램의 에러에 의한 100%값 신호 인식 불능에 의해 그 이상으로 상승되어 질 경우 1 1/2" 상부에 있는 스위치는 동작되어 제어봉 모터코일에 공급되는 전원을 차단시켜 중력 낙하시키는 역할을 수행한다(예로서, 위에서 열거한 제1,제2,제3 제어봉 위치 표시 스위치(4,5,6)등은 하나의 RSPT내부에 아날로그 스위치와 같은 군(群)으로 이미 그 위치가 결정되어 구성되어져 있으므로 RSPT, 제1,제2 제어봉 위치 표시 스위치(4,5)와 제어봉 위치 초기값만을 설정하면 제3 제어봉 위치 표시 스위치(6)는 결국 함께 설정됨).
도2는 본 발명에 따른 RSPT 스위치 설정장치의 일 실시예의 회로 구성도를 나타낸 것으로서, 교류전원(AC85∼250V)이 AC-DC변환 전원 공급부(11)를 거쳐 소정의 직류전압이 각회로부에 가해지게된다. 이때 충전부(12)는 정전등에 대비하는 백업전원을 공급하기 위한 것이다.
도2에 나타낸 접속단자 [4(D),4(E),5(F),5(H)] 들은 각각 도1에 나타낸 제어봉 어셈블리 상부의 RSPT 수컷 코넥터의 핀 [(D),(E),(F),(H)]과 상호 연결되어 RSPT 내부에 성형(Molding)된 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4) 및 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)와 연결된다.
먼저, 전원스위치(SW1)와 구동 스위치(SW2)를 온 시키면 장치의 구동 표시 발광소자(LED1)가 점등된 상태에서 RSPT 어셈블리를 약 30㎝ 정도 잡아 올리면(제어봉은 최하한점 상태이며, 제어봉 내부의 마그네트는 고정된 상태임)우선 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)가 마그네트 자장에 의한 스위치 접점동작으로 오프 상태에서 온 상태로 변환된 다음 오프되고 이에 따라 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)도 시간차를 두고 같은 동작을 하게된다.
이와 같은 일련의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)에 의해 제2 릴레이가 구동되어 제2 릴레이코일(RL2)이 여자되면 그의 a접점(L2a)이 접속상태가되어 해당 발광소자(LED3) 및 발광소자(LED5)가 점등된 후 제어봉 마그네트 부분을 벗어나게되면 제2 제어봉 위치 표시 스위치(5)가 개방되고, 이에 따라 해당 발광소자(LED5)가 소등된다.
예로서, RSPT를 올리는 과정에서 해당 발광소자(LED4, LED5)가 2회 점,소등되며, 이것은 제어봉 상부에 2개의 마그네트 봉이 수직으로 1" 정도의 간격을 두고 설치되어 있기 때문이며, 이에 따라 각각의 스위치도 2회 동작한다는 것을 의미한다.
한편, 제1 제어봉위치 표시 스위치(4)에 의해 제1릴레이가 구동되어 제1릴레이 코일(RL1)이 여자되면 그의 a접점(L1a)이 접속상태가되어 해당 발광소자(LED2) 및 발광소자(LED4)가 점등된 후 제어봉 마그네트 부분을 벗어나게되면 제1 제어봉 위치 표시 스위치(4)가 개방되고, 이에 따라 해당 발광소자(LED4)가 소등된다. 이때 RSPT를 너무 빠르게 잡아 올리면 제1 및 제2 제어봉 위치 표시 스위치(4),(5)의 동작은 빠르게 순차적으로 동작되며, 이에 따라 앤드게이트(AND Gate)로 구성된 논리게이트부(14)에 입력신호가 가해지는 동작이 빠르게 진행된다. 따라서 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치(4),(5)가 동시에 온 상태임을 표시하는 발광소자(LED6)는 순간적으로 점등상태가 되어 마치 온 되지 않는 것으로 판단 할 수가 있다.
따라서, RSPT를 상승시키는 속도는 1분에 약 60㎝, 제어봉 상승 속도는 1분에 6 1/2"=16.51㎝가 바람직하다.
최종적으로 RSPT 어셈블리를 30㎝ 정도 위로 잡아 올리는 과정이 완료되면 다시 반대로 집어 넣어 설정(Setting)시키는 과정은 전술한 동작과 반대로 이루어지게 되는데, 그의 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, RSPT를 서서히 집어 넣게되면 제1 제어봉 위치 표시 발광소자(LED2),(LED4)가 점등되고, 이어서 제2 제어봉 위치 표시 발광소자(LED3),(LED5)가 점등되며, 그다음에 제1,제2 제어봉 위치 표시 스위치(4,5)가 동시에 온상태임을 표시하는 해당 발광소자(LED6)가 점등된다.
이것은 제어봉의 수직선상의 제일 상부에 설치된 마그네트에 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치(4,5)가 중간에 위치 한다는 것을 나타낸다. 즉, 논리게이트부(14)의 입력에 만족 되어 진다는 것을 의미 하는 것이다.
이와 같은 상태에서 다시 아래로 RSPT를 더 밀어 넣으면, 제1 제어봉 위치 표시 발광소자(LED4)가 소등되고, 다시 RSPT가 내려감에 따라 제2 제어봉 위치 표시 발광소자(LED5)도 소등 상태가 된다.
계속하여 RSPT를 서서히 밀어 넣으면, 위에서 설명한 바와 같이 제1 제어봉 위치 표시 발광소자(LED4)가 점등되고, 이어서 제2 제어봉 위치 표시 발광소자(LED5)가 점등되며, 제1,제2 제어봉 위치 표시 스위치(4,5)가 동시에 온상태임을 표시하는 해당 발광소자(LED6)가 점등되는 동작이 반복된다.
최종적으로 발광소자(LED6)가 점등되어지면, 바로 그 위치가 제어봉과 RSPT어셈블리가 일치되는 점이며, 또한 RSPT를 최종적으로 고정 시켜야 할 위치가되므로 RSPT를 고정시키고, 제어봉 및 RSPT 케이블 코넥터를 연결하게되면 작업이 완료되는 것이다.
이와 같이 하여 최종 고정 시킨 RSPT는 곧바로 제어봉의 최하한점을 지시하게되며, 예로서 146개의 RSPT 어셈블리 설정작업을 종료한 후 제어봉 케이블 코넥터를 연결시키고, 제어 패널에 전원을 인가 하게되면 발전소 중앙 제어실(Main control room)모니터 상에 제어봉의 위치가 나타나게된다.
만일, 설정작업이 이루어지지 않은 어셈블리가 있는 경우에는 해당 제어봉의 번호판에 제어봉 위치가 표시되지 않을 뿐만 아니라 경보음이 발생되어 전체의 제어봉은 운전되지 않게된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 RSPT 설정시 논리 게이트 집적회로를 이용하여 DRC, LEL 스위치 접속점을 정확히 찾고, 접속상태를 발광표시수단을 이용하여 설정자에게 보다 식별이 용이하게 표시함으로써, 스위치 설정의 용이성 및 비숙련자도 쉽게 설정 할 수 있는 사용의 편리성을 도모할 수 있는 효과를 제공 한다.

Claims (2)

  1. 제어봉 상승 또는 하강 시에 제어봉 위치에 비례한 위치를 지시하는 RSPT와, 상기 RSPT 스위치의 접점 온, 오프 동작에 따라 전류값으로 제어 패널 내부의 제어카드에 아날로그 신호를 입력하는 제어카드 입력 신호 단자와, 제어봉 위치가 출력 정지시 또는 제어봉 하강시 최하한의 위치를 표시하여 주는 제1 제어봉 위치 표시 스위치와, 상기 제1 제어봉 위치 표시 스위치보다 약 3/4" 정도 위에 위치하여 상기 제1 제어봉 위치 표시 스위치와 함께 정확한 제어봉 초기위치를 나타내기위한 제2 제어봉 위치 표시 스위치와, 제어봉 상승시 최상사점의 위치도달을 감지하는 제3 제어봉 위치 표시 스위치가 구비된 제어봉 어셈블리에 있어서,
    교류전압을 직류로 변환하여 각 회로부에 공급하는 AC-DC변환 전원공급부와,
    백업 직류전원을 공급하는 충전부와,
    상기 제1, 제2 제어봉 위치 표시스위치의 동작을 온,오프시키는 릴레이수단과,
    상기 제1, 제2 제어봉 위치 표시 스위치의 동작점을 검출하는 동시에 제어봉위치를 초기상태로 설정하기위한 논리게이트 수단과,
    상기 논리게이트 수단을 통하여 찾은 스위치 접속점 상태를 표시하는 발광표시수단을 구비함을 특징으로 하는 리이드 스위치 위치 트랜듀우서 스위치 설정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 논리게이트 수단은 앤드게이트인 것을 특징으로 하는 리이드 스위치 위치 트랜듀우서 스위치 설정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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