KR910004191B1 - 핵연료로 장전된 전력생산장치에서 부주의로 인한 임계 상태를 방지하기 위한 방법과 장치 - Google Patents

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에이.바우만 더글라스
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그린버어그 레스리
에이. 뉴우너 제임스
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Abstract

내용 없음.

Description

핵연료로 장전된 전력생산장치에서 부주의로 인한 임계 상태를 방지하기 위한 방법과 장치
제 1 도는 본 발명의 실예인 핵연료로 장전된 전력생산장치인 가압수로의 증기공급 계통과 붕소조절 계통의 약도.
제 2 도는 부주의로 인한 붕소 희석의 결과로서 일정한 양(positive)의 반응도 삽입이 일어난다고 가정하여, 제 1 도에서 도시한 원자로의 임계 상태에 전형적인 접근을 하는 동안 시간 함수로서의 중성자속 그래프도.
제 3 도는 제 1 도에서 도시한 원자로에서 임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 탐지하기 위한 본 발명에 따른 계통의 블록선도.
제 4 도는 제 1 도에서의 원자로가 원자로 트립(Reactor trip)이 일어나는 동안 시간함수로서의 중성자수 그래프도.
제 5 도는 제 3 도의 계통에서 사용하기 적합한 본 발명에 따른 마이크로 컴퓨터 계통의 약도.
제 6 도 및 7 도는 본 발명의 교지에 따른 제 5 도의 마이크로 컴퓨터 시스템을 작동하기 위한 적절한 프로그램을 설명하는 플로우 차아트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 원자로 용기 9 : S/G
19 : BAST 21 : PGWT
55 : RWST 63 : 중성자원 영역탐지기
65 : 전치증폭기 67 : 증폭기
69 : 마이크로 컴퓨터시스템 71 : 방호 시스템
77 : 다중 반송 85 : D/A 콘버어터
89 : 데드맨 타이어 97 : 디지털 디스플레이
99 : 회전 개폐기
본 발명은 핵연료로 장전된 전력생산 장치인 가압수로(PWR)와 비동수로(BWR)에서 부주의로 인해 임계 상태로 이끄는 상태의 탐지와, 자동 응답하거나 작동자가 응답할 수 있는 경보장치를 마련해서 부주의에 의한 임계 상태를 종결시키는데에 관한 것이다. 이는 특히 운전정지(shutdown)한 PWR에서 부주의에 의한 붕소 희석의 탐지에 적용된다.
운전정지한 원자로가 임계미만(subcritical)의 상태로 남는 다거나, 부주의에 의해서도 출력이 오르지 않는다는 것은 엄연한 사실이다. 이와 같은 운전정지는 예를 들어, 복합제어 시스템중에서 한 요소의 고장이나 작동자에 의해 취해진 부주의한 행동으로 일어날 수 있다. 어떠한 경우든 이와 같은 일이 일어나는 동안 원자로는 시간에 관해 지수함수적으로 임계 상태에 접근하여 작동자가 이 사건을 탐지해서 원자로에 적절한 행동을 취하는 것을 곤란하게 한다. 이러한 상황은 원자로가 정지 상태일 때 있을 수 있는 비교적 작은 셧다운 마아진(shutdown margine)에 (임계 상태 밑에서 반응도의 백분율)에 의하여 더욱 더 조성된다. 로심 셧다운 마아진의 상태는 중성자속의 탐지에 의하여 검사된다. 그러나 낮은 중성자 계수율에서 중성자속 계수율은 액티비티(activity)가 거의 없는 주기 사이에서 발생하는 빈전한 중성자 폭발로 제멋대로 된다. 낮은 계수율에 대한 중성자속 탐지기의 신호수준이 상당한 소음신호에 낮게 비겨지고, 더우기 탐지기에서 처리된 시그날은 중성자 계수율의 지수함수적이고 선형함수가 아니다. 이것으로, 임계 상태로의 부주의한 접근을 사건초기에 탐지하고 동시에 허위 경보를 피하기가 어렵다는 것을 알 수 있다.
BWR 및 PWR은 분열과정에 의하여 방출되는 중성자의 조절된 흡수로 인하여 원자로 반응도를 조절하기 위해 원자로심으로부터 끼워졌다. 빼졌다 하는 제어봉을 사용한다. 첨언하면, PWR은 제어봉과 함께 반응도를 조절하기 위해서 원자로 냉각수에 용해된 마찬가지의 중성자 흡수체인 붕소를 사용한다. 사실상, 반응도의 오랜기간에 걸친 변화는 보통 붕소 조절 시스템을 통하여 설정된다. 원자로 출력을 올리려할 때 원자로 냉각수에서 붕소농도는 통제된 비율로 희석된다. 마찬가지로 원자로가 운전정지할 때 붕소농도는 셧다운 마아진을 설정하기 위해서 증가된다. 연료교체 작업동안 원자로 용기는, 다쓴 연료 조합이 로심에서 제거되어 새로운 연료 조합으로 교체될 동안 고농도의 붕소수로 채워진다.
붕소 조절 시스템을 연료교체 작업동안의 사용과 반응도 삽입 조절을 위해 붕산과 새로운 물로써 조절된 농도의 붕소수를 만드는 조정장치와 다수의 탱크(tank), 파이프, 밸브들을 포함한다. 안전 주입 시스템에도 역시 쓰이는 연료교체 용수 탱크에서의 고농도 붕소수는, 예정된 한계 작동변수에 접근할 때 정상 조절시스템으로 원자로를 운전정지 시킬 수 없게 한다.
정상 작동 조건하에서 원자로 냉각재 계통에서의 붕소농도는 주도 면밀하게 조절되지만 상기에 언급한 바와 같이 부주의한 작동행위나 구성요소 고장으로 인해서 부주의로 인한 희석을 유발할 가능성이 있다. 만약 이러한 일이 출력을 높이고 있을 때나 운전개시할 때 발생한다면, 고중성자속으로 인한 원자로 트립과 로드 삽입 제한경보와 같이 현재 일반적으로 비치된 방호 시스템이 작동해서 그 상태를 작동자에게 경고한다.
그리고 어떤 경우에는 수정작업을 개시한다. 연료교체시의 부주의에 의한 희석은, 희석수가 흐르는 밸브를 철저하게 잠궈서 그로 인해 냉각수 계통을 격리시킴으로서 방지될 수 있다.
원자로가 운전정지일 때나 임계 상태로 가려는 것을 방지하려할 때, 현재의 원자로 방호 시스템으로는 부주의로 인한 붕소 희석을 탐지하는데 부적합하다. 반면에 원자로 출력이 연료 온도증가와 같은 경쟁효과를 증가시켜서 임계미만 상태로 만들고 그래서 임계 상태와 임계미만 상태 사이를 진동하고, 또 이러한 행정이 용납되지 않는 동안 압력과도 현상이 발생하기 때문에, 붕소 희석으로 인해 부주의하게 임계 상태로 되는 것은 원자로 자체내에서 전혀 용납되지 않는다.
본 발명의 주 목적은 원자로가 임계 상태로 접근하는 것을 탐지하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 다음의 단계로, 핵연료 전력생산 단위에서 부주의에 의한 임계 상태로의 접근을 탐지하는 방법에 폭넓게 관계한다. 즉 즉발 중성자속 계수율 신호로부터 미리 정해진 시간간격을 한 제 1 과 2의 증가시간 주기에 걸쳐, 평균 중성자속 계수율 신호의 제 1, 2 평균 중성자속 신호를 발생시키는 특성을 지닌 원자로에서 즉발 중성자속의 즉발 중성자속 계수율 신호를 발생한다. 그래서 상기 제 1 과 제 2 의 평균속 계수율 신호를 비교해서 제 2 의 평균속 계수율 신호가 적어도 미리 선정된 증배계수에 의해 제 1 의 평균속 계수율 신호를 초과한다면 경보를 발한다.
본 발명으로, 운전정지한 원자로에서의 부주의에 인한 임계 상태로의 접근은 즉발 중상자속 계수율을 검사함으로써 원자로가 임계 상태로 가기전에 탐지된다. 중성자속 계수율은 낮은 계수율에서 통계적으로 변화하는 신호이기 때문에, 평균 중성자속 계수율 신호는 증가시간 주기에 걸친 중성자속 계수율 평균치가 발생된 표시이다. 미리 정해진 시간간격으로 분리된 평균 속 계수율 신호는, 비교해서 만약에 마지막 평균 중성자속 계수율 신호가 미리 설정된 증배계수보다 하나 또는 그 이상 초기의 것을 초과한다면 경보 신호가 발생된다.
평균 중성자속 계수율 신호와 미리 설정된 중배계수 사이의 미리 정해진 시간간격은 수많은 상호작용 기준을 기초로 선택된다. 증배계수는 위조 경보가 발생하지 않을 만큼 충분히 커야한다. 그러나 너무 크면, 중성자속 계수율이 시간에 관해 지수함수적으로 증가하기 때문에 원자로가 임계 상태로 가는 것을 방지하기 위한 경우에 너무 늦게까지 경보가 발생되지 않는다. 적은 증배계수가 선택되었을 때 시간간격은 길어져야 하지만 너무 긴 간격은 어떤 정상작동 상황에서도 경보가 발생되지 않도록 만든다. 덧붙여서, 두 평균 속계수율 신호가 발생되는 조건하에서 너무 긴 간격이 선정되면 가압수로에서 온도, 피복재 변화는 계산을 더욱 복잡하게 만든다. 1.5에서 3.0사이의 증배계수 되도록 2.0, 5 내지 20분의 시간간격 되도록이면 10분의 시간간격이 결정되면 위조 경보를 발생한다거나 부당하게 정상작동을 제한하는 일이 없이 좋은 응답을 부여한다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 평균 중성자속 비율 신호가 반복해서 그리고 연속적으로 발생된다. 그리고 결과적으로 발생된 값이 미리 선정된 시간간격에 대하여 기억된다. 마지막 평균 중성자속 계수율 신호는 초기의 미리 선정된 간격에서 발생된 평균 중성자속 계수율 신호와 비교될 뿐만 아니라, 각각의 사이에 낀 평균 중성자속 계수율 신호와도 비교된다. 이러한 방법으로, 속 계수율의 어떤 급격한 증가라도 초기에 탐지되어, 중성자 계수율이 대략 수준 이하일 때 적어도 원자로 트립 후 한시간 정도로 빨리 임계 상태로 올릴 수 있는 어떤 경우의 발생을 탐지한다.
평균 중성자속 계수율 신호는, 다수의 동등하게 간격을 띤 시간간격에서 즉발 중성자속 계수율 신호의 연속적인 전체 값을 발생시킴으로서 야기된다. 이것은 프로그램된 디지털 컴퓨터 특히 현재 통용되고 있는 마이크로 컴퓨터에 의해 훌륭하게 수행될 수 있다. 평균 중성자속 계수율 신호를 나타내는 본 발명의 특정한 실시예에서 1분의 증가시간 주기에 걸쳐 발생된다. 이리하여 10개의 신호가 기억되어 최후의 평균신호와 비교된다.
본 발명은, 원자로를 부주의로 인해 임계 상태로 야기시킬 수 있는 다른 경우의 탐지에도 유용하지만 가압수로에서 부주의에 의한 붕소 희석의 탐지에 특히 적용된다. 이 적용에서 중배계수와 간격은, 희석율이 크던 작던간에 부주의에 의한 붕소 희석에 시스템이 응답해서 시간안에 원자로가 임계 상태로 되는 것을 방지하기 위한 조치가 취해지도록 선정된다. 경보신호가 발생할 때, 밸브는 정상 붕소 조절 시스템으로부터 붕소수의 흐름을 중지하기 위해 닫혀질 수 있고, 원자로 냉각계통에 고농도의 붕소수를 유입시키기 위해 밸브를 열 수 있다. 여기서 고농도의 붕소수란 원자로를 임계미만 상태로 유지하기에 충분한 붕소농도를 갖는 물을 의미한다. 이와 같은 고농도의 붕소수는 보통 연료교체 용수 저장조에 이용될 수 있다. 밸브는 경보신호에 대한 응답으로서 작동자에 의해 손으로 또는 자동적으로 움직여질 수 있다.
본 발명은 부주의에 의한 임계상태로의 접근을 탐지하는 방법과 본 발명을 수행하기 위한 장치를 모두 망라한다.
본 발명은 운전정지한 가압수로 및 비등수로에서 부주의에 의해 임계 상태로 올릴 수 있는 경우를 탐지하는데 적합하지만, 특히 부주의에 의한 붕소 희석을 탐지하는데 유용한 가압수로에 적용될 것이다. 제 1 도에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 시스템은 핵분열성 물질로 채워진 로심(3)를 포함하는 원자로 용기(1)로 이루어져 있다. 붕소수의 형태로 또 가압수의 형태로 이루어진 원자로 냉각수는 분열 반응으로 생성된 열에 의해 온도가 상승하는 원자로 용기(1)와 로심(3)을 통해서 순환된다. 가열된 냉각수는 냉각수 펌프(5)에 의해서 전력을 생산하기 위해 2차 루-프(도시되지 않았음)를 통해 터어빈-제너레이터(도시되지 않았음)로 보내기 위한 증기를 발생시키는 증기발생기(9)로, 열관(7)을 통해서 펌프된다. 냉각수는, 냉각수 펌프(5)를 포함하는 냉관(11)을 통해서 원자로 용기(1)와 로심(3)으로 되돌아온다. 원자로 냉각수에서 하나의 루-프는 냉관과 열관을 포함하는 반면, 제 1 도에 도시된 증기발생기와 원자로 냉각 펌프는, 하나의 원자로 용기에 관련된 루-프 4개와 이미 알고 있는 1차 루-프가 가압수로에 포함될 수 있다. 가압기(12)는 일차 루-프에서 냉각수의 압력을 유지한다.
증기발생기(9)는, 원자로가 운전정지일 때 또는 온도가 350℉ 보다 낮을 때와 같이 원자로 냉각계통의 온도 수준이 낮을 때 열을 흡수하는데 부적합하기 때문에, 이러한 조건하에서의 원자로 냉각수는 보통 잠궈서 연결한 모-터 작동밸브의 직렬 한쌍(13)과 잔열제거 펌프(15) 및 열교환기(17)를 포함하는 잔열제거 루-프를 통해서 다른 길로 운반된다.
다시말해, 제 1 도에서는, 단지 하나의 잔열제거 루-프가 보여지지만 원자로와, 열교환기의 상태에 따라 작동하는 하나 내지 두 개의 루-프를 갖는 상업용 원자로에서는, 이와 같은 잔열제거 루-프가 2개 마련된다.
로심(3)의 반응도는, 로심안으로의 중성자 흡수봉 삽입의 정도를 조절하는 제어봉 시스템(도시되지 않음)과 원자로 냉각수안에서 중성자 흡수체인 붕소의 농도를 조절하는 붕소 조절 시스템으로 조절된다. 제어봉 위치의 변화는 로심의 반응도에 직접 영향을 끼친다. 그러나 원자로 용기(1)의 상부에서 삽입되고, 빼어지고 하기 때문에, 로심을 통해 축방향으로 출력생산의 분포를 일그러뜨린다. 반면에 붕소 조절 시스템은 로심(1)을 통해 순환하고 있는 원자로 냉각수를 통하여 작용하기 때문에 출력의 분포를 일그러 뜨리지 않는다. 그러나, 다량의 냉각수가 붕소화 되고 희석되어야 하는 결과로서, 출력변화에 영향을 주기 위해서는 많은 시간을 요한다. 결과적으로 제어봉 조절과 붕소 조절을 보통, 붕소 조절 시스템에 의해 맞춰지는 오랜기간의 출력변화에 대한 평행 상태로 조정된다.
붕소 조절 시스템은 붕산 저장소(BAST : 19)에 저장된 붕산과 수위금수조(PGWT : 21)에 저장되고 상업 거래에서 수위급수로 알려진 화학적 순도를 갖는 물을 혼합해서 원하는 붕소농도의 붕소수를 발생시킨다. 원하는 혼합물은 보통 닫혀져 있는 두 개의 모-터 작동 유량조절 밸브와 붕산 유량조절 밸브(23), 수위급수 조절 밸브(25) 및 유량계(27)를 포함한 혼합기에 의해 만들어진다. 혼합기는 또, 유량계(27)에 지시된 유량에 응답해서 붕소 연료교체수를 혼합하기 위해 모-터 작동 밸브(23,25)의 열린 구멍을 닫고, 잔열제거 펌프(15)를 사용하여 필라인(fill line : 64)를 통해 연료교체 용수 저장조(55)로부터 원자로 용기로 고농도의 붕소 교체 용수가 펌프될 수 있도록 모-터 작동 밸브(62)가 열려지는 조절기(도시되지 않음)를 포함한다. 이 수조의 용량은 원자로를 잠궈서 몇피이트(12피이프 이상)의 붕소수 밑에서도 충분히 고농도의 붕소수를 보지하고, 연료교체 캐비티(cavity)와 캐널(canal)을 채우기에도 충분하다. 이러한 고농도 붕소수의 대용량은 또한 안전 주입 시스템에서도 사용된다. 기술 안전 작동 시스템에 결정된 행위를 보증하는 상태라면, 원자로를 조속히 임계미만으로 하기 위해 펌프(35)를 가동시킴으로서 이러한 고농도 붕소수의 대량이 밸브(57)을 통해 원자로 냉각수안으로 주입된다. 붕소 조절 시스템은 또한 직접 수위급 인가 펌프(31)에서 인가 펌프(35)로 이끄는 라인(59)을 포함한다. 이 라인은 정상 작동중에는 쓰이지 않으며 보통은 닫혀져 있는 수동 밸브(61)에 의해 막혀짐으로써 흐른다.
붕소 조절 시스템이 정상 작동하는 동안, 붕산 저장조(29)로부터의 붕산은 수조(21)로부터의 수위급수와 함께 혼합기에서 혼합되어 인가 펌프(35)에 의해 원자로 냉각수 시스템으로 주입된다. 인가수의 붕소농도는, 반응온도가 증가하면 원자로 냉각계통에서 보다 낮아지고 반응도가 감소되면 원자로 냉각계통 보다 높아진다. 반응도의 커다란 증가가 요구된다면 붕소화 되지 않은 수위급수가 원자로 냉각계통으로 유입되어 결국 붕소농도를 요구 수준으로 감소시킨다. 그러나 조절기, 붕산 조절 밸브(23), 수위급수 조절 밸브(25), 붕산운반 펌프(29), 붕소제거 시스템(51) 및 어떤 밸브(37,45,53)가 고장날 가능성이 있다. 또한 밸브(61)가 부주의하게 열려질 수 있고, 조절기를 조정하는데 실수를 할 수 있고 부적합한 붕산농도가 붕산 저장조(19)에 혼합될 가능성이 있다. 이러한 경우의 어떤 것은, 원자로 냉각수 계통으로 인가된 붕소수에서 부적당한 붕소농도를 만들 수 있고 또 어떤 경우에는 적당한 때가 아닌데 붕소화하지 않은 물이 유입될 수 있다. 붕소농도가 원래 되어야할 농보도다 높아진 그러한 실수라면은, 영구적인 손상은 없을 것이다. 그러나, 붕소농도가 요구된 조건보다 낮아서 그로 인해 원자로 냉각수의 붕소농도를 희석시키면 양의 반응도가 부주의로 인해 원자로 안으로 삽입될 것이다.
원자로 출력이 오를 때, 원자로를 계획적으로 임계 상태에 접근시킬 때, 세심한 작동자 조절하에 있을 때 붕소 희석이 일어난다면, 부주의에 의한 붕소 희석은 다음의 몇가지 이유로 크게 걱정되지 않는다. 첫째, 제어봉이 제거되어서 그로 인해 신속한 원자로 운전정지에 대한 수단을 마련한다. 또한, 시스템은, 기포가 가압기(12)에 존재하기 때문에 출력을 올릴 때 냉각수 온도에 적응성이 있고 붕소 희석에 의해 야기되는 가압상승이 더 쉽게 묵인되도록 가압기 유량 수준이 적당하다. 덧붙여서, 원자로 냉각수 압력 제거 시스템이, 가압기에 의해 흡수되지 않는 과도현상의 피-크를 취급할 수 있다. 더우기 작동자에 적합한 응답에 대한 충분한 시간을 알리기 위해서 많은 경보장치가 사용될 수 있고 마침내 출력상승 동안의 붕소 희석 과도현상의 효과는 다른 해석에 의해서 제한된다. 보통 부주의에 의한 붕소 희석은, 가능한 희석유량 경로의 밸브가 꼭 잠겨져 있기 때문에 연료교체하는 동안 문제가 되지 않는다.
부주의한 붕소 희석에 대한 난점은 원자로를 임계미만으로 남겨둘 예정일 때 일어난다. 이것은 평균 원자로 냉각수 온도가 350℉ 또는 그 이상이지만 열출력이 발생하지 않을 때의 핫 스탠바이 모-드(hot standby mode), 온도가 200℉와 350℉일 때의 핫 셧다운 모-드(hot shutdown mode) 그리고 온도가 200℉ 또는 그 이하일 때의 콜드 셧다운 모-드(cold shutdown mode)를 포함한다. 부주의에 의한 임계 상태는 원자로를 임계미만 상태로 야기시킬 경쟁효과의 원인이 되고 그대로 두면 낮은 출력으로 임계 상태와 임계미만 상태 사이를 진동시키는 반면에, 이 상황은 출력/유량의 잘못 맞춤으로 인한 연료 손상과 DNB로의 행정에 대한 작은 가능성을 참조한다. 이것은 또한 온도의 신속한 증가와, 과도현상과 맞설 과압 방호 시스템의 무능으로 인한 원자로 냉각수 계통의 과압에 대한 가능성을 참조한다.
붕소 희석에 대한 가장 나쁜 상황은 잔열제거 시스템(RHR)이 작동중에 있을 때 일어난다. 이는 또한 RHR이 작동할 때 원자로 냉각수 시스템의 비교적 적은 양 때문이다(전형적으로 약 2500∼4000ft3). 긴 루-프 운반시간(예를들어, 약 5 내지 7분)의 결과로 RHR 유량율 또한 작다(전형적으로 약 3500∼4000gpm). 이는 또한 균일한 흐름 대신에 반응도의 경사변화로 혼합된 반응도의 단계변화의 결과인, 제한된 혼합을 한 희석수의 완만한 흐름의 가능성을 낳는다.
RHR이 작동할 때 붕소 희석에서의 부가적인 난점은 이러한 상황하에서의 낮은 중성자 냉각수 온도에서 원자로 냉각수 시스템은 불변이고, 가압기에 고체 또는 단지 단단한(예를들어 질소) 기포가 존재한다. 더구나, 압력제거 시스템은 다른 경우에 응답하도록 설계되었기 때문에 생성된 압력과도 현상을 취급할 수 없을 수도 있다. 또한 RHR이 작동할 때 원심인가 펌프로부터의 높은 주입율(전형적으로, 약 300∼500gpm)의 결과로, 원자로 냉각수 시스템 압력은 낮다. 마침내, RHR 작동할 때 원자로 셧다운 마아진은 작아진다("전형적으로, 약 1%).
원자로가 임계미만 상태일 때 붕소 희석에 응답을 발생시키는데 더 고려해야할 점으로서, 핵조절 위원회(NRC)는 경보에 대한 작동자의 응답으로서 15분을 요구했다. 자동 응답의 경우에, 시스템에 대해 충분한 시간으로 마련된 응답을 개시한다. 그러나 어떤 경우에서나, 원자로가 임계 상태로 가는 것을 막기 위해 수동적이든 자동적이든 행동이 취해지기에 충분하도록 사건의 탐지는 빨라야 한다.
부주의에 의해 임계 상태로 만드는 경우의 응답에 고려되어야할 몇가지 요소가, 일정한 양의 반응도 삽입이 있다고 가정해서 임계 상태로의 전형적인 접근에 대한 시간대 중성자속의 그림인 제 2 도에서 설명된다. 예를들면 부주의에 의한 붕소 희석 사건동안 발생한다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 사건초기에 중성자속의 완만한 증가를 보이고 뒤에서 급격한 증가를 해서 임계 상태로 이끄는 지수함수이다. 경보를 야기시키는데 중성자속의 상당한 변화의 선정은, 예상된 연속 임계 이하 작업 상태에서 임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 구별하는 반면에 중성자속의 이와 같은 변화는 사건이 발생한 후 늦게야 일어나서, 원자로가 임계 상태로 가는 것을 방지하기 위한 행동을 개시하는데 충분한 시간이 없다. 이것은, 경보발생 후 15분이 되어야 작동자가 행동을 취한다고 가정한, NRC가 요구하는 손작업 응답의 경우에 특히 해당된다. 그러나 중성자속의 다소 작은 변화는 사건초기에 탐지되어서 원자로 냉각수 시스템 온도와 같은 매개변수, 중성자속 변화같은 것에 대해 요구되는 광범위한 시간주기 동안, 시스템 온도상승, 온도강하로 인해 변할 수 있고 그로 인해 계산을 복잡하게 할 가능성이 있다. 반면에 경보를 발하기 위하여 사용된 선택된 중성자속의 변화가 너무 작으면, 원자로 셧다운 마아진을 측정하기 위해서 사용된 낮은 중성자속 신호 계수율에서 소음율과 마구잡이 특성에 따른 낮은 신호 때문에 위조 경보가 발생할 수 있다.
임계 상태로의 부주의한 접근에 대해 경보를 발생시키는데 고려해야할 다른 요소들은, 수위급수 펌프(31)와 인가 펌프(35)의 용량 RHR 작동 때 작동할 수 있는 인가 펌프의 수와 성질 그리고 원자로 셧다운 마아진이다. 이것으로부터 붕소 조절 시스템으로부터의 새로운 물 400∼500gpm 만큼이 원자로심안으로 주입할 가능성이 있다는 것이 결정된다.
제 2 도로 되돌아가서, 점 A는 그 사건 어느 점에서의 원자로 반응도를 표시한다. 곡선에서 이점의 위치는 원자로의 셧다운 마아진과 그 사건으로의 시간에 관계한다. 상기에서 임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 탐지하기 위해서는 곡선에서 보여지는 B점의 범위에서 일어나는 중성자속 계수율에 대한 증배계수를 선택해야 할 것은 자명한 것임을 알 수 있다. 10분 주기동안 2요소에 의한 중성자속 계수율의 증가를 나타내는 경험분석은 이러한 응답을 마련할 것이다. 이러한 응답으로 대략 800초 만큼의(e 배수로 반응도를 증가시키는데 요구되는 시간) 원자로 주기를 갖는 사건의 탐지를 할 수 있다.
임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 탐지하기 위한 기준으로서 10분동안에 중성자 계수율이 배가하는 것을 선택하는 것은 NRC 시간 기준에 견주어 설명된다. 이러기 위해서는 현존하는 몇몇 원자로 대한 역계수율(ICRR) 대 원자로 냉각수 시스템 붕소농도(CB) 그림이, 초기에 10,5 및 2.5ppm/min인 희석률 그룹에 대해 ICCR 대 시간곡선으로 변환되어진다. Te ICCR 대 시간데이타 그림은 데이터가 취해진 각각의 발전소(일차 로심과 재장전 임계 상태 접근에 대한 전형적인 데이터의 결과로서 2투-루우프 2드리이-루우프, 2포-루우프 발전소)에 대한 희석률에 기인한 곡선의 군으로서 도시된다. 이 그림으로서, 중성자속 배가에 대한 경보는 NRC 시간 기준에 맞서기 위해서 사용될 수 있다는 것이 입증되었다. 이 점에서 사용된 임계 매개변수는 붕소값과 셧다운 마아진이었다. 14pcm/ppm, 12.5pcm/ppm의 붕소값이(RCS 온도에 따른) 꽤 보존력이 있는 것으로 결정되었다. 이러한 것들은 셧다운 마아진 1, 1.6, 1.77 및 2.0% △K/K(증기 파열 과도현상 및 냉각 상태에 대한 전형적인 셧다운 마아진 요구)에서의 곡선에서 개시점을 결정하는데 사용된다.
다른 셧다운 마아진을 가정하면, 중성자속의 배가에서 임계 상태로의 시간이 결정되어서 각각의 3희석율에 대한 NRC 기준에 비교된다. 이러한 비교의 결과로서 다음의 제한이 필요하다는 것이 결론지어진다.
범주 1의 발전소- 자동 시스템 응답을 갖는 발전소
핫 스탠바이 및- 셧다운 마아진 1.6% △K/K
핫 셧다운 희석율 20.0ppm/min
콜-드 셧다운- 셧다운 마아진 1.0% △K/K
희석율 20.0ppm/min
범주 2의 발전소- 경보 후 작동자 응답을 갖는 발전소
핫 스탠바이 및- 셧다운 마아진 1.6% △K/K 4-루우프
핫 셧다운 1.77% △K/K 3-루우프
(RHR 작동하지 않는다면) 2.0% △K/K 2-루우프
희석율 3.0ppm/min
콜드 셧다운 및- 셧다운 마아진 1.6% △K/K 4-루우프
핫 셧다운 1.77% △K/K 3-루우프
(RHR 작동하지 않는다면) 2.0% △K/K 2-루우프
희석율 2.5ppm/min
위의 희석율은 지시된 갖가지 상태에 대해 NRC 시간기준 맞서는 시간안에 탐지될 수 있는 최대치의 부주의에 의한 희석율이다. 범주 1의 발전소에 대해 보여진 희석율은 임계 상태에 앞서 약 2 내지 3분을 응답한 결과이다. 본 조사는, 10분안에 중성자 계수률의 배가 임계 상태로의 부주의한 접근을 탐지하는 대해 우량한 기준인 난면에 약 1.5 내지 3.0사이의 증배계수와 약 5 내지 20분 사이의 시간간격이 만족스런 결과를 낳는다는 것을 보인다.
원자로 셧다운 마아진의 상태를 지시하는 중성자속의 측정은 핵기구 사용에 의하여 수행된다. 중성자속은 콜드 셧다운에서 완전 출력까지 110개의 인자에 의해서 변화하기 때문에, 핵기구 시스템은 원자로 출력의 특정 밴드에서 중성자속을 지시하기 위해 채택된 각각의 3세트의 기구로 나누어진다. 중성자원 영역기구는 최저 약 10-9퍼센트 출력에서 최고 약 10-4퍼센트 출력까지 측정할 수 있고 중간 영역기구는 10-4퍼센트 출력에서 10°퍼센트 출력을 읽을 수 있으며 출력 영역기구는 10°퍼센트 출력(사이 영역에 대개 20개 중첩부분을 갖는) 이상을 담당한다. 중성자원 영역기구는 원자로 용기에 인접한 콘크리이트 차폐에 위치한 BF3(3불화 붕소) 중성자 탐지기를 포함한다. 각 중성자가 BF3가스로 충전된 탐지기를 통과하면 펄스를 발생시킨다. 제 3 도의 계통도에서 볼 수 있는 것처럼, 탐지기(63)은 대수적 출력을 만들기 위해 눈금이 그어진 증폭기(67)에서 증폭된 아날로그 신호로 펄스를 변환시키는 전치 증폭기(65)에 연결된다. 이러한 다량의 중성자속 측정 시스템은 원자로 작동을 탐지하고 조절하는데의 사용을 위해서 발전소에 이미 마련되어 있다.
이미 논의한 바와 같이, 이러한 신호를 사용해서 조기에 임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 탐지하는데는 몇가지 문제점이 있다. 첫째, 탐지기(63)은 펄스를 발생시키고, 발생된 펄스 신호는 원자로가 운전정지, 핫 스탠바이일 때의 낮은 계수율에서 아주 빈약하다. 둘째, 전치 증폭기(65)로부터의 신호는 매우 시끄럽다. 마지막으로, 증폭기(67)의 대수적 눈금으로 결합된 사건에 대해 기대된 오랜시간 상수는 사건초기 동안의 출력신호 크기의 변화가 오랜시간 주기에 걸쳐 작을 것이라는 것을 의미한다. 그러므로 위조 경보를 피하기 위해서는, 이러한 어려움을 극복하도록 충분히 커다란 증배계수를 선정해야 한다. 그러나 너무 큰 증배계수는 상기에 언급한 바와 같이 사건에 너무 늦게 경보를 발한다는 것을 명심해야 한다. 이러한 고려대상은 1.5와 3.0사이의 증배계수, 되도록 2의 증배계수를 선정하는 인자였다.
증폭기(67)의 출력에서 생성된 중성자속 계수율 신호의 단점을 극복하기 위해서, 증가시간 주기에 걸친 평균 중성자속 계수율의 평균 중성자속 계수율 신호 표시가 중성자속 계수율 신호가 필요한 각 시간 지점에 대하여 발생되어야 한다는 것이 결정된다. 평균 중성자속 계수율 신호는 각 증가시간 주기동안 수많은 순간에서의 아날로그 중성자속 계수율 신호를 견본으로 뽑아서 각 순간동안의 신호 크기의 연속 합계를 발생시키고 또 이 합계를 견본이된 수많은 순간의 합계로 나눔으로써 발생된다. 편의상, 그리고 신호소음의 중요성을 감소시키기 위해서, 증가시간 주기는 중성자속 계수율 신호의 배가에 대하여 선정된 10분 간격에 꽤 잘 맞는 1분으로서 선택된다.
목하 이용할 수 있는 마이크로 컴퓨터는 평균 중성자속 계수율 신호를 발생하고 선정된 시간간격에서 선정된 증배계수에 의한 이 신호의 증가에 대해 경보를 발생시키는데 이상적이다. 또한 융통성이 있기 때문에 최소한이 수고가 요구되면 선택된 매개변수의 수정을 허락한다.
제 3 도에서 도시된 것처럼 발전된 본 발명인 마이크로 컴퓨터(69)의 특정한 실시예에서, 증폭기(67)에서 아날로그 중성자속 계수율 신호의 견본을 뽑아서 매분 곱하기 4096배의 평균치를 계산하기 위해서 또는 매 14.64마이크로 초당 한번씩을 계산하기 위해서 디지털 신호로 변환시킨다. 평균 중성자속 계수율 신호의 계산에서 평균된 견본의 수는 고정된 것이 아니라 표현된 결과를 보증하기 위해 충분히 커야할 것이다.
마이크로 컴퓨터(69)는 되풀이 해서 그리고 연속적으로 매분당의 평균 중성자속 계수율을 발생해서 마지막 10개의 값을 대기행열에 기억시킨다. 매분의 마지막에 평균 중성자속 계수율 신호의 맨 마지막 값은 초기의 10분에 생성된 값과 비교해서 선정된 증배계수 만큼 증가했다면 경보가 발생한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 이 마지막 값은 마지막 10분의 각각에 대한 기억치와 비교되어서 만약 선정된 증배계수 만큼 그것들중 어느 하나를 초과한다면 경보가 발생된다. 이것은 대량의 희석율에 대해 조기에 경보를 발하고 원자로 트립 후에 더 양호한 방호 상태를 마련한다. 후자는, 원자로 트립 후 시간의 함수로서 전형적인 중성자속 붕괴의 그림인 제 4 도를 참고함으로써 더 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이 중성자속은 지수함수적으로 허락한다. 예를들면 원자로 트립한 시간 후에도 얼마간의 붕괴율이 존재한다. 이리하여 예를들어 10분 주기에 걸쳐서, 마지막 평균 중성자속 신호는 정상 상태에서 초기 신호보다 작을 것이다. 그러므로 부주의에 의한 임계 상태로의 접근을 이끌 수 있는 상태는 사건이 상당히 진행된 후에야 탐지될 것이다. 마지막 10분의 각각에 대응하는 신호와 마지막 평균 중성자속 계수율 신호를 비교하면 훨씬 빨리 경보를 발생할 것이다. 사실상, 목하 본 발명이 NRC가 원자로 트립 후 적어도 한시간내라고 기술한 시간 범주 안에서 부주의에 의한 붕소 희석사건을 탐지할 것이다.
제 4 도로 되돌아가서, 마이크로 컴퓨터(69)에 의해 발생된 경보 신호는, 작동자에게 경보의 지시를 하거나 자동 응답을 해서, 모우터 작동자에게 자신감을 주어서 화학적 및 용적 조절 시스템 밸브(39)를 닫도록 하거나 연료교체 용수 조 밸브(55)를 열도록 하는 방호 시스템에 응용된다. 대부분의 경우에 원자로에의 희석수 흐름을 완전 차단하고, 원자로를 임계 상태로 유지하는 것을 확실시하기 위해서, 연료교체 용수 저장조로부터 원자로 냉각수 시스템으로 고농도의 붕소수를 유입시킨다. 재용수의 원자로 냉각수 시스템에서의 라인(line) 정화를 포함한 이러한 모든 과정은 마이크로 컴퓨터에 의한 경보 발생 후 약 2, 3분안에 일어난다. 희석수원이, 몇가지 원인으로 보통 밀폐된 위치에서 교란되는 손작업으로 작동되는 밸브(61)를 통한다면, 자동 시스템의 작동은 흐름을 차단하지 않을 것이다. 그러나 RWST로부터 오는 것에 비해 라인(59)의 크기는, 원자로를 임계미만 상태로 유지하기 위해 고농도의 붕소 연료교체 용수를 효과적으로 보지할 만큼 충분히 작다. 제 3 도에 도시된 시스템은 임계 상태로의 부주의에 의한 접근을 방호하는 것을 보증하는 두 개의 동일하고도 중복된 시스템이다.
제 3 도의 마이크로 컴퓨터(69)는 제 5 도에서 더욱 자세히 도시된다. 장치의 핵심부는, 중앙처리장치 프로그램 지시를 위한 프로그램 전용 기억장치(PROM), 데이터 기억을 위한 등속 호출기억장치(RAM) 병렬 입력/출력 하드 웨어와 하드 웨어 타이머를 포함하는 단일 칩 마이크로 컴퓨터(73)이다. 모든 주변부와 모든 계산기능을 통제하는 것을 포함하는 모든 마이크로 프로세서의 작용은 마이크로 컴퓨터(73)에 의하여 조절된다. 이러한 행동은 비소멸성 PROM에 기억된 아래 상술한 지시의 고정 집합을 수행한 결과이다. 본 발명에서의 사용에 적합한 마이크로 컴퓨터의 예로서, ROM, RAM, 요구된 지시집합의 길이에 따라 달리하는 Intel 8748,8749 및 8751가 있다. 8748은 초기의 장치에서 사용되었다. 크리스탈(75)는 마이크로 컴퓨터에 대해 타이밍 펄스를 공급한다.
마이크로 프로세서장치(69)는 마이크로 컴퓨터의 통제하에서 마이크로 컴퓨터로 입력될 외부 신호를 선정하는 입력 다중 반송(77)을 포함한다. 입력은 증폭기(67)로부터 차동 아날로그 중성자속 계수율 신호와 중성자원 영역 오프/온 신호이다. 중성자원 영역 오프/온 신호는 중성자원 영역기구가 중성자원 계수율 신호의 연속치와 아래에 기술된 것처럼 보정하기 위해 사용되는 정전압을 비교하는데 사용되는 증배계수를 나타내는 가변전압을 사용하는지 안하는지를 지시한다. 0과 10볼트 사이에서 변화하는 아날로그 중성자원 계수율 신호와 0이나 10볼트인 오프/온 신호는 모두 입력 증폭기(79)를 통해서 다중 반송에 응용된다. 이 가변 전압은 증배계수를 약 1.5 내지 3.0의 범위에 걸쳐서 변화시키도록 조절될 수 있다. 아날로그 중성자속 계수율은 로그함수적이기 때문에 증배계수는 마지막 값과 비교할 때 기억치에 이것을 가산시킴으로서 초기 평균 중성자속 계수율 신호에 적용될 수 있다.
선택된 입력신호는 견본과 호울드 써킷(81)과 비교기(83)를 통해 마이크로 컴퓨터에 적용된다. 디지털 아날로그 변환기(85)와 함께 이러한 성분들은, 마이크로 컴퓨터에 의해 사용되기 위한 입력 신호의 아날로그 디지털 변환에 영향을 주기 위해서 사용된다. 마이크로 컴퓨터는, 아날로그 입력 신호에 대해 디지탈치를 추정하고 이 추정치를 변환기(85)에서 변환시켜서 견본에 기억된 아날로그 신호와 호울드 써킷(81)을 비교기(83)에서 비교하는 연속 근사법을 통해 이러한 변환을 성취시킨다. 추정치는 아날로그 신호가 각각 이전 추정치보다 큰가 작은가에 상하로 조절된다. 그리고 싸이클은 추정치가 아날로그 입력 신호치에 수렴할 때까지 되풀이 된다.
마이크로 컴퓨터장치(69)는 또한 마이크로 컴퓨터(73)와 데드맨 타이머(89)에 초기치 설정 신호를 보내기 위한 출력상승 회로(87)를 포함하다. 데드맨 타이머는 매시간 재조절 되어서 경보 발생 프로그램이 마이크로 컴퓨터에 의해 작동된다. 마이크로 컴퓨터는 출력라인의 소음과 다른 예기치 않은 상태로 인하여 뜻밖에 미지의 상태로 들어가서 그로 인해 경보발생 프로그램이 설계된 대로 되풀이 해서 작동되지 않는다면, 데드맨 타이머(89)는 휴지되어서 출력상승 회로(87)에 신호를 보내 마이크로 컴퓨터를 재 작동시킨다. 마이크로 컴퓨터(73)의 일차 출력은, 마이크로 컴퓨터에 의해서 부주의에 의한 임계 상태로의 접근이 진행중임을 방호 시스템(제 3 도 : 71)으로 신호를 보냄으로써 경보가 발생되었을 때 비활동적인 한쌍의 릴레이 드라이버(91)이다. 이차 출력은 D/A 변환기(85), 견본 및 호울드 써-킷(93), 출력 증폭기(95)를 통해서 이루어진다. 이 출력에서 아날로그 신호는 마지막 평균 중성자속 계수율 신호치와 초기 10분에서의 기억치와의 차이를 표시한다. 마이크로 컴퓨터장치(69)는 또한 디지털 디스플레이(97)를 포함한다. 16개 위치 회전개폐(99)는 표시될 지시를 결정한다. 표시의 선택은 아날로그 입력, 기억된 평균 견본의 수(10까지), 1분 평균 주기 동안의 위치, 몇몇의 1분 평균치와 표시를 지우는 블랭크를 포함한다. 스위치(99)의 위치는 또한 진단 테스트가 마이크로 컴퓨터에 의해 수행될 것인지를 결정한다.
마이크로 컴퓨터(23)에 할당된 상기에 논의한 함수들은 제 6 도, 7 도의 플로우 차아트에서 설명된 연산에 의해서 수행된다. 연산은 두 개의 주요부분으로 분류된다. 즉, 계기를 시동해서 무한 루우프로 들어가는 주 루-틴과 시간의 트랙(track)을 유지하고 평균 입력전압을 일으키는 견본을 모으기 위해 매 14.64msec(매분의 4069배)마다 주 루틴을 차단하는 시간 개입 중단 루-틴이 바로 그것이다. 제 6 도의 플로우 차아트에서 도시된 바와 같이 주 프로그램은 블록(101)에 지시된 매개 변수를 초기치 설정함으로써 제 5 도에서의 출력상승 모듀울(87) 신호로부터의 응답으로 시작한다. 초기치 설정은 다음과 같다. 즉, 중성자속 계수율 신호 입력 견본의 연속합계의 소거, 일분 계수기 위치를 일분으로 조정, 일분이 경과했음을 지지하는 플래그(flag)를 0으로 조정, 기억된 일분 평균치의 리스트 저부로부터 지침을 소거 그리고 실제 상태를 결정하기 위해 충분한 데이터가 해석될 때까지 경보를 발하지 않도록 출력 조정을 하는 것이다. 다음, 주 프로그램은 블록(103)에 지시된 것처럼 필요하다면 진단 루-틴을 개시하는 것이다. 시스템이 on-line 일 때 이룩되는 진단 점검은 디지털 아날로그 변환 보정의 점검이다. 이러한 점검은 다중 반송기의 마지막 아날로그 입력에 적용되는 정전압의 변환치와 그 전압에 대한 기억치와의 비교에 의해 성취된다. 차이는 오프-셋으로서 모든 아날로그 입력 신호에 적용된다. 오프-라인으로 수행된 다른 진단테스트는 견본과, 호울드 써-킷과 퍼엄웨어 디지털 아날로그 변환을 점검하는 계단식 진단 루-틴에 대한 두릅 테스트(droop test)를 포함한다. 초기치 설정은 개입중단 프로그램에 대한 타이머를 작동하고 블록(105)에 도시된 바와 같이 개입중단 가능성을 부여함으로써 완성된다.
초기치 설정에 뒤이어서, 제 5 도의 주 프로그램은 블록(107)에서 데드맨 타이머를 재조정함으로써 무한 루-프로 들어간다. 일찍이 지적한 바와 같이 데드맨 타이머에 맞춰진 시간은 무한 루-프 각각의 반복에 대해 요구되는 시간을 상당량 초과해서 보통 데드맨 타이머는 결코 시간을 경과하지 않는다. 그러나, 만약에 몇가지 이유로 프로그램이 지체되면, 데드맨 타이머는 시간이 경과해서 전에 논의된 방법으로 주 프로그램을 재개시할 것이다. 데드맨 타이머를 조정한 후에, 회전 개폐기(제 5 도 : 99)에 의해 선정된 값은 블록(109)에 의해 지시된 것처럼 로칼 디지털 디스플레이(97)에 표시된다. 다음, 점검이 1분이 경과했는지 안했는지를 보기 위해서 블록(111)에서 수행된다. 여기서 1분은 개입중단 프로그램이 평균 중성자속 계수율 신호를 발생시키기 위한 데이터를 모으는데 걸치는 시간간격이다. 1분이 경과되지 않았으면 주 프로그램은 블록(107)로 돌아가서 데드맨 타이머를 재조정해서 루-프를 되풀이해서 개시한다. 만약 1분이 경과하면, 마지막 평균 중성자속 계수율 신호는 각각의 초기 평균 기억치 신호와 비교된다. 첫번째 1분 작동한 후에는 단지 하나의 평균 신호만 이용할 수 있어서 비교가 될 수 없다. 각각의 부가적인 분 작동으로 또다른 평균치 신호는 100의 초기치가 유지될 때까지 비교에 이용할 수 있다. 마지막 평균 중성자속 계수율 신호가 블록(115)에서 결정된 대로, 선정된 증배계수 만큼 또는 그 이상 이용 가능한 과거 평균치의 어느 것이라도 초과한다면, 마이크로 컴퓨터의 릴레이 드라이버 출력(91)을 내보내지 않음으로서 블록(117)에서 경보가 발생된다. 마지막 평균치 신호가 증배계수에 의해 증식된 모든 과거보다 작다면, 릴레이 드라이버에 전압을 공급함으로써 블록(119)에서 경보가 발생되지 않는다. 다른 경우에, 주 프로그램은 무한 루-프의 또다른 반복을 시작하기 위해서 블록(107)로 돌아간다. 평균 중성자속 계수율 신호를 하는데 마이크로 컴퓨터에 의해 사용된 아날로그 중성자수 계수율 신호는 로그함수적이므로, 각각의 과거 값에 증배계수의 로그를 부가시킴으로써 증배가 쉽게 수행될 수 있다.
매 14.64밀리초마다, 마이크로 컴퓨터의 간격 타이머가 경과될 때, 타이머가 재개시하고 분계수기가 블록(121)에 지시된 대로 모두 증가된 후에 제 7 도의 시간 개입 중단 프로그램이 들어간다. 마지막 값과 가장 오랜 과거 기억 평균치와의 차이는 블록(123)에 보인 것처럼 매 3.75초마다 D/A 콘버어터(85)를 통해서 견본과 호울드 써-킷(93)으로 출력된다. 블록(125)에서 점검할 때 1분이 경과했다면, 플래그는 분의 마지막을 가리키는 블록(127)에서 맞춰진다. 그리고 마지막 분에 걸쳐 축적된 연속합계는, 중성자속 계수 신호의 마지막 평균치에 도달하기 위해서 합계된 견본의 수인 4996으로 나누어진다. 마지막 평균치는 위치를 하방으로 움직이는 각각의 다른 기입 항목으로 리스트의 상부에 삽입되고 가장 오래된 과거치는 버려진다. 이 단계의 완성에 있어서 연속합계는 다음의 1분 평균 계산에 대비하여 블록(129)에서 소멸된다.
블록(125)에서의 점검 때 일분이 경과 했던지 않했던지 간에, 아날로그 중성자속 계수율 신호의 새로운 순시치가 블록(131)에서 마이크로 컴퓨터에 입력되어서 연속합계에 가산된다. 이것은 아날로그-디지탈 퍼엄웨어 변환에의 사용을 요구하고, 상기에 논의한 방법으로 변환에 관련하는 마이크로 컴퓨터에서의 레지스터와 포-트의 사용을 요구한다. 주 프로그램이 또한, 회전 개폐기(99)에 의해서 선정될 때 갖가지 입력 신호의 로칼 디지털 디스플레이(97)를 지시하는데 디지털-아날로그 변환 퍼엄웨어를 사용하기 때문에, 시간 개입중단 루-틴에 의해 기입중단될 때 주 프로그램에 의해 사용되는 출력과 레지스터의 용량을 기억하는 것이 필요하다. 그러므로 주 프로그램으로 돌아가기 전에 블록(113)에서 주 프로그램치에 모든 포-트와 레지스터를 기억시킨다.
이리하여, 본 발명은 중성자속 계수율 신호를 감지하고 1분 평균 중성자속 계수율 신호를 발생시키고, 10분 동안, 이것들을 기억해서 각각의 기억치와 마지막 평균치를 비교하여 만약 마지막 평균치가 미리 맞춰진 증배계수보다 커서 기억치의 어느 것을 초과한다면 경보가 울린다. 마이크로 컴퓨터의 사용에 대해 기술한 본 발명은 중성자원 영역 중성자속 탐지기에 의해 발생되는 통계적으로 빈약하고, 본래 시끄러운 신호의 단점을 극복한다. 마이크로 컴퓨터는 또한, 입력기준 전압의 크기와 프로그램의 간단한 조절에 의해 수정될 수 있는 다른 매개 변수를 조절함으로써 증배계수를 조절할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예가 상세히 기술되는 동안, 본 명세서의 전체적인 교지에 견주어서 이러한 세부사항에 수정과 교체 작업이 전개될 수 있는 기술에 능숙한 사람들에 의해서 평가될 것이다. 따라서, 명세된 특정 기술은 단지 설명적일 뿐이지 첨부된 특허청구의 범위와 그에 관한 모든 등가물에 관해 주어지는 본 발명의 영역에 대해서 제한하고자 하는 의미는 아니다.

Claims (3)

  1. 원자로에서의 즉발 중성자속을 나타내는 즉발 중성자속 계수율 신호를 발생시키는 단계로 이루어진 핵연료로 장전된 전력 발생장치에서 임계상태의 부주의에 의해 접근에 탐지하는 방법에 있어서, 미리 조정된 시간간격에 의한 시간으로 일정한 간격을 하고 있는 제 1 및 제 2 증가시간 주기에 걸쳐서 평균 중성자속 계수율 신호를 나타내는 제 1 및 제 2 평균 중성자속 계수율 신호를 즉발 중성자속 계수율 신호로부터 발생시켜서, 상기 제 1 및 제 2 평균 중성자속 계수율 신호가 적어도 미리 선정된 증배계수 만큼 제 1 평균 중성자속 계수율 신호를 초과했을시 경보가 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미리 조정된 시간간격은 다수의 상기 증가 주기이고 반복해서 연속적으로 상기 평균 중성자속 계수율 신호를 발생해서 상기 다수의 수와 같은 마지막 신호를 기억하고 상기 제 2 평균 중성자속 계수율 신호로서 상기의 마지막 신호를 선정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 마지막 평균 중성자속 계수율 신호가 상기 각 기억된 중성자속 계수율 신호와 비교되어서, 상기 마지막 평균 중성자속 계수율 신호가 적어도 상기 증배계수 만큼 상기 기억된 중성자속 계수율 신호의 어느 하나를 초과했을 때 상기 경보가 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
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