(57)【要約】【課題】沸騰水型原子炉が臨界に達してから沸騰水型原子炉格納容器を最終点検するまでの沸騰水型原子炉起動時に、ＬＰＲＭの検出器からの信号ケーブルにおける誤接続の有無を判定する。【解決手段】沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定するに際し、複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、その組合せすべてについて信号の相関を評価し、それら組合せすべてについての信号の相関の評価と、所定の条件下では、沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じているかどうかの評価とに基づき誤接続があるかを判定する。【選択図】図１
2010271276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたＬＰＲＭのガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定するに際し、
前記沸騰水型原子炉起動時に、前記複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、当該組合せすべてについて信号の相関を評価し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのうち少なくとも一つの組合せが強い相関を示している場合には誤接続があると判断し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのすべてが弱い相関を示しているとき、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置した検出器以外の、隣合う二つの検出器から出力される各信号の相関を第１グループに分類し、前記組合せのうち前記第１グループよりも弱い相関を示す組合せを第２グループに分類してグループ分けし、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと比較して少なくとも一つの分類が相違している場合には誤接続があると判定し、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと同一であり、かつ前記第２グループに分類された組合せのうち、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じていないときには誤接続があると判定することを特徴とする、起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法。
【請求項２】
前記相関をコヒーレンスで評価することを特徴とする、請求項１記載の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法。
【請求項３】
沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたＬＰＲＭのガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定する装置において、
前記沸騰水原子炉起動時に、前記複数の検出器からそれぞれ出力される信号における位相差を検出する位相差検出手段と、
前記沸騰水型原子炉起動時に、前記複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、当該組合せすべてについて信号の相関を評価する信号相関評価手段と、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのうち少なくとも一つの組合せが強い相関を示している場合には誤接続があると判断し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのすべてが弱い相関を示しているとき、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置した検出器以外の、隣合う二つの検出器から出力される信号と強い相関を示す組合せを第１グループに分類し、前記組合せのうち前記第１グループよりも弱い相関を示す組合せを第２グループに分類してグループ分けし、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと比較して少なくとも一つの分類が相違している場合には誤接続があると判定し、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと同一であり、かつ前記第２グループに分類された組合せのうち、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じていないときには誤接続があると判定する接続状態判定手段と、
前記接続状態判定手段が行なった判定結果を出力する判定結果出力手段と、
を具えることを特徴とする、起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置。
【請求項４】
前記信号相関評価手段は、前記相関をコヒーレンスで評価することを特徴とする、請求項３記載の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたＬＰＲＭ（局部出力領域モニタ）の信号ケーブルの誤接続を判定する方法および装置に関し、特に、沸騰水型原子炉起動時にＬＰＲＭの信号ケーブルの誤接続を判定する方法および装置に関するものである。なお、沸騰水型原子炉起動時とは、沸騰水型原子炉が臨界に達してから、沸騰水型原子炉格納容器内を最終点検するまでの期間をいうものとする。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉においては、図６に示すように、原子炉圧力容器１０内の熱中性子束分布を監視するために、原子炉圧力容器１０内の燃料１１の間に多数の局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）１２が分散して設置されており、各ＬＰＲＭ１２は複数の高さで熱中性子を検出するために、原子炉圧力容器１０の底壁を貫通して原子炉圧力容器１０内に立設されたガイドチューブ１３と、そのガイドチューブ１３内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置された複数の検出器１４Ａ〜１４Ｄと、そのガイドチューブ１３内を電動で昇降移動する図示しない移動式炉内計装（ＴＩＰ）とを有しているが（例えば非特許文献１参照）、近年、このＬＰＲＭ１２のガイドチューブ１３内の複数の検出器１４Ａ〜１４Ｄからの信号ケーブルの、ガイドチューブ１３の下端部の下方のコネクタ部１５Ａ〜１５Ｄにおいて、熱中性子束分布の監視装置へ至るケーブル１６Ａ〜１６Ｄに対する誤接続が散見されている。
【０００３】
当該事象は、ＬＰＲＭ出力値とＴＩＰ出力値との差異の確認、あるいは制御棒（ＣＲ）挿入・引抜位置とそのＣＲに近接するＬＰＲＭ出力値との間の不整合を確認すれば、検知できる可能性はある。しかしながら、最終的な誤接続判定のためには、沸騰水型原子炉の運転を停止し、沸騰水型原子炉格納容器内にある当該ケーブルコネクタ部を目視検査する必要がある。
【０００４】
上記のように当該事象の判定は、従来は沸騰水型原子炉の運転中にＬＰＲＭ出力値とＴＩＰ出力値との差異が大きい場合、あるいは、ＣＲの挿入・引抜位置が、誤接続ＬＰＲＭ信号に影響を与えるような場合に限られており、見過ごされる可能性が否定できなかった。そして、誤接続を検知したと思われる場合でも、それだけでは誤接続であるのか、あるいはそれ以外の要因、例えばＬＰＲＭ検出器の信号ドリフト等なのか判別できなかった。また、当該接続部は原子炉格納容器内にあるため、原子炉の運転中の目視検査が不可能である。従って、誤接続の可能性が指摘されても、その対応としては誤接続以外の要因も考慮する必要があるため、必ずしも効率の良い点検・補修の準備はできなかった。
【０００５】
そこで本発明者らは、特願２００８−５６８８９号明細書に記載される、運転中の沸騰水型原子炉における圧力容器内のボイド量変動に連動する冷却材密度の変動に基づく熱中性子束密度の変動を示す信号の位相遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次に生じている場合に誤接続がなく、前記位相遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次に生じていない場合に誤接続があると判定する、ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法を提案した。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「軽水炉発電所のあらまし」財団法人原子力安全研究協会、２００８年９月、pp.70-71
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特願２００８−５６８８９号明細書に記載のＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法により、沸騰水型原子炉の運転中にＬＰＲＭ信号ケーブルの誤接続を判定することは可能となったが、誤接続が検知されても正常接続に戻すためには、次回の定期点検等において沸騰水型原子炉を停止させるまで待たなければならないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、その要旨構成は次の通りである。
１．沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたＬＰＲＭのガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定するに際し、
前記沸騰水型原子炉起動時に、前記複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、当該組合せすべてについて信号の相関を評価し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのうち少なくとも一つの組合せが強い相関を示している場合には誤接続があると判断し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのすべてが弱い相関を示しているとき、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置した検出器以外の、隣合う二つの検出器から出力される各信号の相関を第１グループに分類し、前記組合せのうち前記第１グループよりも弱い相関を示す組合せを第２グループに分類してグループ分けし、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと比較して少なくとも一つの分類が相違している場合には誤接続があると判定し、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと同一であり、かつ前記第２グループに分類された組合せのうち、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じていないときには誤接続があると判定することを特徴とする、起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法。
【０００９】
２．前記相関をコヒーレンスで評価することを特徴とする、上記１記載の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法。
【００１０】
３．沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたＬＰＲＭのガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定する装置において、
前記沸騰水原子炉起動時に、前記複数の検出器からそれぞれ出力される信号における位相差を検出する位相差検出手段と、
前記沸騰水型原子炉起動時に、前記複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、当該組合せすべてについて信号の相関を評価する信号相関評価手段と、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのうち少なくとも一つの組合せが強い相関を示している場合には誤接続があると判断し、
前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器から出力される信号と、前記炉心最下部に設置された検出器以外の検出器から出力される信号との組合せのすべてが弱い相関を示しているとき、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置した検出器以外の、隣合う二つの検出器から出力される信号と強い相関を示す組合せを第１グループに分類し、前記組合せのうち前記第１グループよりも弱い相関を示す組合せを第２グループに分類してグループ分けし、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと比較して少なくとも一つの分類が相違している場合には誤接続があると判定し、
すべての前記組合せについての前記第１グループおよび前記第２グループによる前記グループ分けが、正常接続時における、すべての前記組合せについての前記グループ分けと同一であり、かつ前記第２グループに分類された組合せのうち、前記沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じていないときには誤接続があると判定する接続状態判定手段と、
前記接続状態判定手段が行なった判定結果を出力する判定結果出力手段と、
を具えることを特徴とする、起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置。
【００１１】
４．前記信号相関評価手段は、前記相関をコヒーレンスで評価することを特徴とする、上記３記載の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法によれば、沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からのＬＰＲＭ信号ケーブルにおける誤接続を判定するに際し、沸騰水型原子炉起動時に各検出器から出力される信号の相関は、沸騰水型原子炉の炉心からの各検出器の距離と、各検出器間それぞれの距離とに依存する点に着目し、複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、それら組合せすべてについて信号の相関を評価し、その評価と、所定の条件下では、沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じているかどうかの評価とに基づきＬＰＲＭ信号ケーブルの誤接続があるかを、沸騰水型原子炉が臨界に達してから沸騰型原子炉格納容器を最終点検するまでの期間である起動時に判定するため、ＬＰＲＭ信号ケーブルの誤接続があると判定された場合には、正常接続に直してから沸騰水型原子炉の本格的運転を行うことができる。
【００１３】
そして、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法によれば、複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、それらの組合せすべてについて信号の相関をコヒーレンスで評価することにより、相関の評価を容易に行うことができる。
【００１４】
また、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置によれば、沸騰水型原子炉の圧力容器内に設置されたガイドチューブ内の互いに異なる高さにそれぞれ固定配置されて熱中性子を検出する複数の検出器からの信号ケーブルにおける誤接続を判定するに際し、沸騰水型原子炉起動時に各検出器から出力される信号の相関は、沸騰水型原子炉の炉心からの各検出器の距離と、各検出器間それぞれの距離とに依存する点に着目し、位相差検出手段が、沸騰水原子炉起動時に、複数の検出器からそれぞれ出力される信号における位相差を検出し、信号相関評価手段が、複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、その組合せすべてについて信号の相関を評価し、接続状態判定手段が、すべての組合せについての信号の相関の評価と、所定の条件下では、沸騰水型原子炉の炉心最下部に配置した検出器以外の組合せの検出器から出力される信号の位相の遅れが下の検出器に対し上の検出器に順次生じているかどうかの評価とに基づきＬＰＲＭ信号ケーブルの誤接続があるかを判定し、判定結果出力手段が、接続状態判定手段が行った判定結果を、沸騰水型原子炉が臨界に達してから沸騰型原子炉格納容器を最終点検するまでの期間である起動時に出力するため、ＬＰＲＭ信号ケーブルの誤接続があると判定された場合には、正常接続に直してから沸騰水型原子炉の本格的運転を行うことができる。
【００１５】
そして、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置によれば、信号相関評価手段が、複数の検出器から出力される信号すべてを二つずつの組合せとし、その組合せすべてについて信号の相関をコヒーレンスで評価することにより、相関の評価を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法の一実施形態を実施するための、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置の一実施例の構成を示すブロック線図である。
【図２】沸騰水型原子炉の圧力容器内の燃料集合体とそれらの間の冷却水流路およびＬＰＲＭのガイドチューブを示す説明図である。
【図３】ＬＰＲＭの四本のケーブルの沸騰水型原子炉起動時における出力信号の位相差イメージを示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、上記実施形態の方法で用いる、二つの信号の相関をコヒーレンスで評価する態様を示す説明図である。
【図５】上記実施形態の方法で用いる、コヒーレンスおよび位相差の態様と誤接続の態様との対応表を示す説明図である。
【図６】沸騰水型原子炉の圧力容器内の燃料とＬＰＲＭのガイドチューブとを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法の一実施形態を実施するための、本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置の一実施形態の構成を示すブロック線図であり、本実施形態の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定装置は、位相差検出手段としての位相差検出部１と、信号相関評価手段としての信号相関評価部２と、接続状態判定手段としての接続状態判定部３と、判定結果出力手段としての判定結果出力部４とを具えてなり、具体的には、予め与えられたプログラムに基づきそれら位相差検出部１と信号相関評価部２と接続状態判定部３と判定結果出力部４との機能を果たすパーソナルコンピュータにて構成されている。
【００１８】
ところで、図６に示す如き沸騰水型原子炉の図中右側に示す如き圧力容器１０内では、図２に示すように各々複数本の燃料１１を纏めた複数本の燃料集合体１１Ａが並んで上下方向へ延在しており、それらの燃料集合体１１Ａ内の垂直な流路を冷却材としての冷却水Ｗが下から上へ流れている。この冷却水Ｗの密度が変動するとその変動が流路上部へ時間遅れをもって伝播してゆき、これに伴って冷却水Ｗ中を通過する熱中性子束密度の変動も流路下部から流路上部へ時間遅れをもって伝播してゆく。
【００１９】
図２および図６に示すように、燃料集合体１１Ａの間には冷却水流路に沿って上下方向へ延在するようにＬＰＲＭ１２のガイドチューブ１３が配置され、そのガイドチューブ１３内の互いに異なる高さには例えば四つの検出器１４Ａ〜１４Ｄがそれぞれ固定配置されて、冷却水Ｗ中を通過する熱中性子束の密度を検出する。
【００２０】
しかしてこの実施形態の装置では、四つの検出器１４Ａ〜１４Ｄからの信号ケーブルの、ガイドチューブ１３の下端部の下方のコネクタ部１５Ａ〜１５Ｄに接続されたケーブル１６Ａ〜１６Ｄが、上記位相差検出部１に接続され、位相差検出部１はそれらのケーブル１６Ａ〜１６Ｄからの出力信号のうちの二本ずつの組について上部側の検出器信号の位相から下部側の検出器信号の位相を差し引くことにより位相差を求める。さらに、同じ信号の組についてそのコヒーレンスを求め、例えばそのコヒーレンスの値が十分高い周波数帯域における位相差の平均値を評価するといった方法で、上記冷却水流量の変動に伴う熱中性子束密度の変動の伝播による位相差を検出する。
【００２１】
この位相差の検出結果は位相差検出部１から接続状態判定部３に送られる。ここで、四つの検出器１４Ａ〜１４Ｄは、炉心最下部の検出器１４Ａに対し下から上へ、すなわち検出器１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄの順で順次に時間遅れを持って信号を出力する。従って、ガイドチューブ１３の下端部の下方のコネクタ部１５Ａ〜１５Ｄへのケーブル１６Ａ〜１６Ｄの接続が正しければ、それらのケーブル１６Ａ〜１６Ｄの出力信号は図３に例示するように、炉心最下部から２番目の検出器１４Ｂに接続されたケーブル１６Ｂに対し下から上へ、すなわち検出器１４Ｃ，１４Ｄにそれぞれ接続されたケーブル１６Ｃ，１６Ｄの順で順次に位相差を持ったものとなる。ここで、図３に例示するように、ケーブル１６Ａの出力信号だけ他のケーブル１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄとは無関係の変化を示すが、これはケーブル１６Ａが接続される、沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器Ａ周辺では、未だ核反応が十分に起こっていないため中性子束密度が非常に低く、中性子の挙動とは関係がないノイズ的な信号成分が支配的となるからである。
【００２２】
なお、通常、炉心部の気相速度は約７ｍ／ｓ、炉心長が４ｍ弱であるので、上述したボイド量の変動が炉心部を通過する時間は約０．６秒弱となり、上記コヒーレンスにより求まる周波数帯域の逆数である周期の約２秒以上と比較して充分短いため、一番下の検出器１４Ａと一番上の検出器１４Ｄとで出力信号に１周期分近くの遅れが生ずることはないので、遅れと進みとを誤って判断することはない。
【００２３】
また、本実施形態の装置では、四つの検出器１４Ａ〜１４Ｄからの信号ケーブルの、ガイドチューブ１３の下端部の下方のコネクタ部１５Ａ〜１５Ｄに接続されたケーブル１６Ａ〜１６Ｄが、上記信号相関評価部２に接続され、信号相関評価部２はそれらのケーブル１６Ａ〜１６Ｄのうちの二本ずつの組についてそれらの信号の相関を求める。
【００２４】
各検出器から出力される各信号から選んだ二つの信号の相関を評価する一般的な指標としては例えば、共分散、相関係数、相互相関関数、クロススペクトル、コヒーレンス等がある。共分散は、二つの信号における各信号の平均値からの偏差の積の平均値であり、値が０の場合には相関がないことを示すが、値が０以外の場合には元の信号値により値が変化するため、一般的な解釈が難しい。相関係数は、二つの信号間の共分散を各信号の標準偏差の積で除することで−１〜＋１の値となるように規格化したものであり、その値が−１に近い場合には負の相関が強いことを、値が０に近い場合には相関が低いことを、値が１に近い場合には正の相関が強いことを示す。相互相関係数は、二つの信号間の相関係数の変位を時間の関数として表現する指標であり、例えば、二つの信号間に位相差がある場合には一方の信号を対応する時間の分だけずらしたときに相互相関係数は最大になる。クロススペクトルは、相互相関関数をフーリエ変換したときに求められる周波数成分であり、二つの信号間の相関を周波数上で観測するための指標であるが、複素関数であるため得られたスペクトルの取り扱いおよび解釈が難しい。コヒーレンスは、クロススペクトルの扱いおよび解釈を規格化したもので、値が０の場合には相関がなく、値が１の場合には強い相関があるとする。本願発明に用いる二つの信号の相関の評価には、上記のいずれも用いることができるが、相関を示す値の取り扱い、解釈が容易な相関係数およびコヒーレンスを用いることが好ましく、コヒーレンスを用いることがより好ましい。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、上記実施形態の信号相関評価部２が、二つの信号の相関をコヒーレンスで評価する態様を示す説明図である。図４中、横軸は周波数、縦軸はコヒーレンスを示し、曲線２１はケーブル１６Ａとケーブル１６Ｂ、曲線２２はケーブル１６Ａとケーブル１６Ｃ、曲線２３はケーブル１６Ａとケーブル１６Ｄ、曲線２４はケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｃ、曲線２５はケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｄ、曲線２６はケーブル１６Ｃとケーブル１６Ｄそれぞれの組合せにおけるコヒーレンスを示す。なお、図４（ａ）〜（ｃ）は各ケーブル１６Ａ〜１６Ｄが正常接続されている場合を示す。
【００２６】
図４（ａ）〜（ｃ）中の曲線２１〜２３から明らかなように、ケーブル１６Ａと接続されるケーブルの組合せ、すなわちケーブル１６Ａとケーブル１６Ｂ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｃ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｄの組合せのコヒーレンスは非常に小さい。これはケーブル１６Ａが接続される、沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器Ａ周辺では、未だ核反応が十分に起こっていないため中性子束密度が非常に低く、中性子の挙動とは関係がないノイズ的な信号成分が支配的となり、検出器Ｂ，Ｃ，Ｄ周辺の中性子密度が高い部位での信号とは相関が低くなるためである。
【００２７】
また、本実施形態においては、各検出器と接続したケーブル１６Ａ〜ケーブル１６Ｄの各組合せのコヒーレンスを、周波数積分値で評価した。つまり、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｃとの組合せのコヒーレンスは面積Ｓ１、ケーブル１６Ｃとケーブル１６Ｄとの組合せのコヒーレンスは面積Ｓ２、ケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｄとの組合せのコヒーレンスは面積Ｓ３とし、それらの大きさは、Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３である。
【００２８】
このようにして求められたコヒーレンスは、信号相関評価部２から接続状態判定部３に送られる。
【００２９】
接続状態判定部３は、位相差検出部１から送られた位相差と、信号相関評価部２から送られたコヒーレンスとに基づき、ケーブル１６Ａ〜１６Ｄの接続状態を次の３段階の手順により判定する。
【００３０】
（１）ケーブル１６Ａについての接続状態判定
上述したように、ケーブルＡが正常接続されている場合には、ケーブル１６Ａとの組合せのコヒーレンスは非常に小さくなるため、逆に、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｂ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｃ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｄの組合せのうち少なくとも一つの組合せが大きいコヒーレンスを示す場合には、接続状態判定部３は、ケーブル１６Ａが誤接続されていると判断し、誤接続があるという判定結果を判定結果出力部４に送る。
【００３１】
（２）ケーブル１６Ａが正常接続と判定されたときのケーブル１６Ｂ，ケーブル１６Ｃ，ケーブル１６Ｄの接続状態判断
接続状態判定部３がケーブル１６Ａについて正常接続と判断した場合には、図５に示すコヒーレンスおよび位相差の態様と誤接続の態様との対応表に基づいて、誤接続の有無を判定する。なお、ケーブル１６Ａ〜ケーブル１６Ｄの並び方は全部で２４通りあるが、ケーブル１６Ａが正常接続と判断された段階で、図５に示すように、正常接続と誤接続１〜５の６通りに限定され、この６通りについて判定すれば良い。また、図５中、「ＬＰＲＭの並び」欄のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄはケーブル１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの並びの順序を示し、Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｄ、Ｂ−Ｃ、Ｂ−Ｄ、Ｃ−Ｄについてはケーブル１６Ａとケーブル１６Ｂ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｃ、ケーブル１６Ａとケーブル１６Ｄ、ケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｃ、ケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｄ、ケーブル１６Ｃとケーブル１６Ｄの組合せそれぞれを示し、位相差については（−）はＢに対してＤの信号が遅れていることを、（＋）はＢに対してＤの信号が進んでいることを示す。
【００３２】
ここで、正常接続時における、ケーブル１６Ａとの組合せを除く、隣合う二つのケーブルから出力される信号、すなわちＢ−ＣおよびＣ−Ｄは検出器同士が比較的近接しているためコヒーレンスが大きいが、これらの大きいコヒーレンスを示すケーブルの組合せを第１グループに分類し、第１グループよりも小さいコヒーレンスを示すケーブルの組合せ、すなわちＡ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｄ、Ｂ−Ｄそれぞれの組合せをグループ２に分類するグループ分けを行う。
【００３３】
そして、誤接続１〜５の場合についても、図５中のケーブル１６Ａ〜１６Ｄの組合せについても同様に第１グループおよび第２グループに分類するグループ分けを行い、図５中のケーブル１６Ａ〜１６Ｄの組合せすべてについて、正常接続時のグループ分けと比較して、少なくとも一つの分類が相違している場合には、接続状態判定部３は、ケーブル１６Ａが誤接続されていると判断し、誤接続があるという判定結果を判定結果出力部４に送る。
【００３４】
（３）図５中のケーブル１６Ａ〜１６Ｄのすべての組合せの第１グループおよび第２グループによる分類が、正常接続時の分類と同一の場合
上記（２）の段階で、誤接続５の場合、すなわちＬＰＲＭの並びがＡＤＣＢの場合に絞られているが、Ｂ−Ｄにおいて、正常時の位相差が（−）であるのに対し、誤接続では（＋）であることから、接続状態判定部３は、ケーブル１６Ａが誤接続されていると判断し、ケーブル１６Ａに誤接続があるという判定結果を判定結果出力部４に送る。
【００３５】
上記（１）〜（３）により接続状態判定部２から判定結果出力部４に送られてきた判定結果は、例えば画面表示装置の画面上に表示して出力する。
【００３６】
ところで、沸騰型原子炉の起動時は、沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器Ａ周辺での核反応が十分でないことから、コヒーレンスの大きさが、Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ＞Ｂ―Ｄ＞＞Ａ−Ｂ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄであることに着目して、Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄのコヒーレンスを第１グループ、Ｂ―Ｄ，Ａ−Ｂ，Ａ−Ｃ，Ａ−Ｄのコヒーレンスを第２グループとすることで図５に示した対応表が成立する。しかしながら、沸騰型原子炉の起動準備が完了し本格的運転を始めた後は、沸騰水型原子炉の炉心最下部に設置された検出器Ａ周辺でも核反応が十分に起こり、ケーブル１６Ａと接続されるケーブルの組合せのコヒーレンスも大きくなることから、コヒーレンスは検出器１４Ａ〜１４Ｄの距離に依存するようになり、コヒーレンスの大きさが、Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ＞Ｂ−Ｄ，Ａ−Ｃ＞Ａ−Ｄとなり、上記（１）のような判定をすることができなくなり、それにより誤接続のパターンを図５のように５通りに絞ることができなくなるが、位相差のみから誤接続の判定はできる。
【００３７】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば本発明の方法では、コヒーレンスを面積に基づき評価したが、特定周波数におけるコヒーレンス値で評価しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の起動時ＬＰＲＭ信号ケーブル誤接続判定方法および装置によれば、ＬＰＲＭの検出器からの信号ケーブルに誤接続があるかを、沸騰水型原子炉が臨界に達してから沸騰型原子炉格納容器を最終点検するまでの期間である起動時に判定するため、誤接続があると判定された場合には、正常接続に直してから沸騰水型原子炉の本格的運転を行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  信号相関評価部
２  位相差検出部
３  接続状態判定部
４  判定結果出力部
１０  原子炉圧力容器
１１  燃料
１１Ａ  燃料集合体
１２  ＬＰＲＭ
１３  ガイドチューブ
１４Ａ〜Ｄ  検出器
１５Ａ〜Ｄ  コネクタ
１６Ａ〜Ｄ  ケーブル
２１  正常接続時のケーブル１６Ａとケーブル１６Ｂとのコヒーレンス
２２  正常接続時のケーブル１６Ａとケーブル１６Ｃとのコヒーレンス
２３  正常接続時のケーブル１６Ａとケーブル１６Ｄとのコヒーレンス
２４  正常接続時のケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｃとのコヒーレンス
２５  正常接続時のケーブル１６Ｂとケーブル１６Ｄとのコヒーレンス
２６  正常接続時のケーブル１６Ｃとケーブル１６Ｄとのコヒーレンス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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