(57)【要約】  【課題】  起動領域モニタシステムに侵入する電気的ノイズを測定して原子炉出力制御系に与える影響が回避できるようにした起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムを提供すること。  【解決手段】  原子炉Ａ内の中性子検出器１から検出信号を取り出すための同軸ケーブル２を、金属製のパイプからなる電線管７の中に布設して原子炉圧力容器６から取り出すようにした起動領域モニタシステムにおいて、この電線管７に複数個の電流プローブ８ａ〜８ｇを設け、電線管７に流れる電流を同軸ケーブル２に侵入する電気的ノイズとして検出し、ケーブル９によりノイズ測定装置１０に入力することにより、同軸ケーブル２に現れる電気的ノイズが常時測定でき、かつ複数個の電流プローブ８ａ〜８ｇを用いたことにより、電気的ノイズの発生箇所が特定できるようにしたもの。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線管の中に布設した同軸ケーブルを用いて中性子検出手段から検出信号を取り出すようにした起動領域モニタシステムにおいて、
前記電線管に少なくとも２個の電流検出手段を設け、
前記同軸ケーブルに誘起される電気的ノイズを、前記少なくとも２個の電流検出手段より検出されるノイズ電流に基づいて測定することを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項２】
電線管の中に布設した同軸ケーブルを用いて中性子検出手段から検出信号を取り出すようにした起動領域モニタシステムにおいて、
前記電線管の近傍に少なくとも２基の電界強度検出手段を設け、
前記同軸ケーブルに誘起される電気的ノイズを、前記少なくとも２基の電界強度検出手段により検出される電界強度に基づいて測定することを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムにおいて、
前記検出されるノイズ電流の時間変化を記録する手段が備えられていることを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項４】
請求項２に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムにおいて、
前記検出される電界強度の時間変化を記録する手段が備えられていることを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項５】
請求項１と請求項２に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの何れかにおいて、
前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、
前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき警報が発生されるように構成したことを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項６】
請求項１と請求項２に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの何れかにおいて、
前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、
前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき、前記中性子検出手段の中の該当するチャンネルがバイパスされるように構成したことを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項７】
請求項１と請求項２に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの何れかにおいて、
前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、
前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき、予めデータベースに保存されている配置図上に当該ノイズ電流の発生箇所が表示されるように構成したことを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【請求項８】
請求項１と請求項２に記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの何れかにおいて、
測定したノイズ電流の周波数を、予めデータベースに保存してある電気機器が発生するノイズのピーク周波数と比較する比較手段を設け、
測定したノイズ電流の周波数にピークを持つノイズを発生する電気機器が特定できるように構成したことを特徴とする起動領域モニタシステム用ノイズ監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の監視に使用される起動領域モニタシステムに係り、特に、ノイズ環境の悪い場所での使用に好適な起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所においては、原子炉の停止時、及び起動時に、原子炉内の中性子束を中性子源領域から中間領域まで監視し、原子炉の挙動を中央制御室の運転員に知らせるためのシステムとして、ＳＲＮＭ(Start-up Range Neutron Monitoring System)と呼ばれる起動領域モニタシステムが従来から適用されている。
【０００３】
そして、この起動領域モニタシステムは、原子炉内に設置された中性子検出器と、この中性子検出器の検出信号を外部に伝送する同軸ケーブルと、この同軸ケーブルの途中に挿入されている前置増幅器と、中央制御室に設置され、前置増幅器からの検出信号を演算処理する信号処理装置とで構成されている。
【０００４】
このとき中性子検出器は、例えばガイガー計数管などの核分裂電離箱で構成され、中性子の電離作用により微弱な電流を発生させ、中性子を検出する働きをする。そこで、この起動領域モニタシステムでは、この中性子検出器により検出される微弱な電流を同軸ケーブルにより原子炉格納容器から外部に取り出し、前置増幅器で増幅して中央制御室の信号処理装置に供給し、演算処理することにより原子炉内の中性子束及び原子炉ペリオドを得るようにしている。
【０００５】
そして、この起動領域モニタシステムは、更に原子炉出力について異常の有無を診断するためにも用いられ、異常が認められた場合は、原子炉の安全性を確保するため、警報信号及びトリップ信号を出力し、中央制御室の運転員に警告し、原子炉の停止を行うようになっている。
【０００６】
ところで、この起動領域モニタシステムは、上記したように、微弱な検出信号を取り扱うためノイズの影響を受け易く、例えば中性子検出器と前置増幅器を接続する同軸ケーブルに電気的ノイズが誘導されてしまうと、検出信号のＳＮ比(信号と雑音の比、Ｓ／Ｎ)が著しく低下する。
【０００７】
そして、この場合は、雑音、つまり電気的ノイズによる信号を、中性子による信号としてカウントしてしまうようになるので指示変動が発生し、炉内の正確な監視が得られなくなってしまう上、原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能に誤作動を誘発させ、原子炉の起動、停止に影響を与えてしまう可能性がある。
【０００８】
そこで、このようなノイズによる問題に対処するため、或る従来技術では、同軸ケーブルのシールドを充実させ、耐ノイズ性を向上させる対策が採られている(例えば、特許文献１参照。)。また、他の従来技術では、磁気コアによりシールドに誘導される電気的ノイズを減少する対策が採られている(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開平５−２８１３６３号公報
【特許文献２】特開平７−１６２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
起動領域モニタシステムに電気的ノイズが侵入すると、指示値の変動やトリップ機能及び警報機能の誤作動が発生する可能性が生じる。よって、上記従来技術のように起動領域モニタシステムの耐ノイズ性を強化する対策が採られている。
【００１０】
しかしながら、近年、プラント内の機器や装置に高機能化、高信頼化が望まれ、このためディジタル機器の導入が進んでいるが、ここでインバータを始めとするディジタル機器は、数１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの高周波ノイズを発生する可能性が高く、これらの周波数帯域は、たまたま折悪しく起動領域モニタシステムによる信号検出帯域に合致している。
【００１１】
よって、プラント内のディジタル機器が増加すると、起動領域モニタシステムのＳ／Ｎ低下が更に著しくなる可能性があり、従って、このようなノイズ源となるディジタル機器の増加は、起動領域モニタシステムに対するノイズの影響を増大させる可能性がある。
【００１２】
しかもプラント内でのディジタル機器の設置数が多くなると、起動領域モニタシステムの電路の近傍にある機器からの誘導ノイズだけでなく、ノイズが２次伝搬を含めた非常に複雑な伝搬ルートを介して伝達されてくるようになるので、上記従来技術によっては、ノイズが起動領域モニタシステムに与える影響を完全に回避することが困難になる。
【００１３】
また、指示変動や計器の誤作動が生じると、ノイズの侵入箇所やノイズ源を特定し、遮蔽強化や接地強化等の対策を行う必要がある。しかしながら、発電所内の電気的ノイズはプラント毎、機器配置・機器運転状況毎に異なり、しかも原子炉の起動時、運転時においては格納容器内に人が立入ることはできないので、起動時、運転時に原子炉格納容器内で機器周辺の電気的ノイズを測定することはできない。
【００１４】
よって、ノイズの侵入箇所や発生源の特定は困難であり、原因調査及び対策に多くの作業工数を要する。また、ノイズの侵入箇所や発生源を特定できない場合は、起動領域モニタシステムの電路全体の遮蔽を強化する等、対策に多くの工数を要するので、従来技術では対応に問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、起動領域モニタシステムに侵入する電気的ノイズを測定して原子炉出力制御系に与える影響が回避できるようにした起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、請求項１の発明によれば、電線管の中に布設した同軸ケーブルを用いて中性子検出手段から検出信号を取り出すようにした起動領域モニタシステムにおいて、前記電線管に少なくとも２個の電流検出手段を設け、前記同軸ケーブルに誘起される電気的ノイズを、前記少なくとも２個の電流検出手段より検出されるノイズ電流に基づいて測定することにより達成される。
【００１７】
同じく上記目的は、請求項２の発明によれば、電線管の中に布設した同軸ケーブルを用いて中性子検出手段から検出信号を取り出すようにした起動領域モニタシステムにおいて、前記電線管の近傍に少なくとも２基の電界強度検出手段を設け、前記同軸ケーブルに誘起される電気的ノイズを、前記少なくとも２基の電界強度検出手段により検出される電界強度に基づいて測定することにより達成される。
【００１８】
更に、請求項３の発明によれば、請求項１の発明において、前記検出されるノイズ電流の時間変化を記録する手段が備えられていることにより、上記目的が達成される。
【００１９】
このとき、請求項４の発明によれば、請求項の発明において、前記検出される電界強度の時間変化を記録する手段が備えられていることにより、上記目的が達成される。
【００２０】
同じく請求項５の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明において、前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき警報が発生されるようにしたことにより、上記目的が達成される。
【００２１】
同じく請求項６の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明において、前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき、前記中性子検出手段の中の該当するチャンネルがバイパスされるようにしたことにより、上記目的が達成される。
【００２２】
同じく請求項７の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明において、前記測定したノイズ電流のレベルを、前記起動領域モニタシステムが適用されている原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値と比較する比較手段を設け、前記ノイズ電流のレベルが所定値を超えたとき、予めデータベースに保存されている配置図上に当該ノイズ電流の発生箇所が表示されるようにしたことにより、上記目的が達成される。
【００２３】
そして、請求項８の発明によれば、請求項１又はと請求項２の発明においおて、測定したノイズ電流の周波数を、予めデータベースに保存してある電気機器が発生するノイズのピーク周波数と比較する比較手段を設け、測定したノイズ電流の周波数にピークを持つノイズを発生する電気機器が特定できるようにして、上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、ノイズ電流が常時測定でき、かつノイズの発生箇所を特定することができる。すなわち、起動領域モニタシステムの指示に影響を及ぼすノイズが存在する領域を特定することができる。
【００２５】
従って、原因調査や対策を必要とする領域を限定することができ、従来かかっていた工数を大幅に低減する効果を奏する。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、起動領域モニタシステムの機器・電路近傍の電界強度を常時測定でき、かつノイズの発生箇所を特定できる。すなわち、起動領域モニタシステムの指示に影響を及ぼすノイズが存在する領域を特定することができる。従って、原因調査や対策を必要とする領域を限定することができ、従来かかっていた工数を大幅に低減する効果を奏する。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムにおいて、ノイズ電流の時間変化を自動記録できる。よって、電気的ノイズの影響を受けた場合、運転員は電気的ノイズの影響を受けた時刻を参照し、当該時刻における機器運転状況、あるいはプラント内作業状況との同期性を確認することで、ノイズの要因特定が容易になる効果を奏する。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムにおいて、電界強度の時間変化を自動記録できる。よって、電気的ノイズの影響を受けた場合、運転員は電気的ノイズの影響を受けた時刻を参照し、当該時刻における機器運転状況、あるいはプラント内作業状況との同期性を確認することで、ノイズの要因を特定することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムにおいて、測定したノイズ電流と、原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動するに至るノイズ電流の閾値以下の所定値とを比較する比較手段を備え、起動領域モニタシステムの電路である電線管に流れるノイズ電流が所定値を超える際に警報を発する。よって、発電所内に起動領域モニタシステムに影響を及ぼす電気的ノイズが存在することを運転員に知らせ、原子炉の起動・停止操作の継続の可否を判定させることができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の起動領域モニタシステムにおいて、測定したノイズ電流が所定値を超える際に、該当するチャンネルをバイパスするため、原子炉出力制御系におけるトリップ機能や警報機能が誤作動するのを回避する効果を奏する。
【００３１】
請求項７記載の発明に係る起動領域モニタシステム用監視システムは、請求項１又は請求項２記載の起動領域モニタシステムにおいて、測定したノイズ電流が所定値を超える際に、データベースに保存された配置図上にノイズの発生箇所を表示する。よって、ノイズ源となっている電気機器の特定が容易になり、原因の特定や対策にかかっていた工数を低減する効果を奏する。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の発明において、測定したノイズ電流の周波数とデータベースに保存した各電気機器の発生するノイズのピーク周波数を比較し、測定したノイズ電流の周波数にピークを持つノイズを放出する電気機器を抽出できることを特徴とする。従って、ノイズ源となっている電気機器の特定が容易になり、原因特定や対策にかかっていた工数を低減する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明による起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】
・第１の実施形態
まず、図１は、本発明による起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの第１の実施の形態で、これは、まず、原子炉Ａ内に設置された中性子検出器１と、この中性子検出器１の検出信号を外部に伝送する同軸ケーブル２、この同軸ケーブル２の途中に挿入されている前置増幅器３、それに前置増幅器３の出力が入力される中性子測定装置４を備え、これらにより起動領域モニタシステムを構成している。
【００３５】
そして、前置増幅器３から供給される検出信号を中央制御室５内に設置されている中性子測定装置４により演算処理し、原子炉内の中性子束及び原子炉ペリオドが得られるようにし、これにより起動領域モニタシステムとして動作するようになっている。
【００３６】
このとき原子炉Ａは、原子炉格納容器６の中に設置されている。従って同軸ケーブル２を原子炉格納容器６から外部に取り出す必要があり、このため金属製のパイプからなる電線管７を用い、これを原子炉格納容器６に貫通させ、この中に同軸ケーブル２を布設して外部に引き出すようになっている。
【００３７】
そうすると、同軸ケーブル２に侵入しようとする電気的ノイズが現れた場合、電線管７に当該電気的ノイズによる電圧が誘起され、電流が流れる。そこで、この実施形態では、この電線管７に所定の間隔で、複数個の、例えば７個の電流プローブ８(例えば８ａ、８ｂ、……、８ｇ)を設置し、電気的ノイズによる電流を検出して電気的ノイズが検出されるようにする。
【００３８】
なお、これらの電流プローブ８ａ、８ｂ、……、８ｇについては、以下、電流プローブ８ａ〜８ｇと記すことにするが、これらとしては、リングコアにトロイダル巻きしたコイルを備え、リングコアの孔に電線管７を挿通した電流検出器、いわゆる貫通型変流器(ＣＴ)に類似した検出器を用いることができる。
【００３９】
このように、電線管７に複数個の電流プローブ８ａ〜８ｇを設けるようにした結果、この実施形態によれば、原子炉の起動時や運転時など、原子炉格納容器６内に人が立入ることができないときも含めて常時、電線管７に流れる電流の測定ができるようになる。
【００４０】
ところで、一般的な原子力発電所の起動領域モニタシステムでは、この電線管７が約２ｍ毎にサポート１１により保持されている。そこで、この実施形態では、複数個の電流プローブ８ａ〜８ｇを電線管７に配置する際、このときのサポートピッチの半分である１ｍ毎に配置させ、これにより電線管７に流れる電流が１ｍ毎に区切って個々に独立して検出できるようにする。
【００４１】
そして、これらの電流プローブ８ａ〜８ｇにより、電線管７に流れる電流を検出し、検出した信号をケーブル９により中央制御室５に伝送させ、ノイズ測定装置１０に入力してノイズ監視システムとしての働きが得られるように構成するのである。
【００４２】
そこで、次に、図２のブロック図により、ノイズ測定装置１０の詳細について説明すると、このノイズ測定装置１０は、図示のように測定回路１２と表示装置１３、記録装置１４、所定値回路１５、比較回路１６、データベース１７、データ抽出回路１８、それに表示装置１９により構成されている。
【００４３】
そして、まず、測定回路１２は、各電流プローブ８ａ〜８ｇで検出した信号を各々電流値及び周波数に換算する働きをし、次に、表示装置１３は、電流値の時間変化を表示する働きをし、更に記録装置１４は、電流値の時間変化を自動てきに記録する働きをする。そして所定値回路１５は、所定値th を閾値として設定する働きをする。
【００４４】
また、比較回路１６は、測定した電流値と所定値th を比較する働きをし、次にデータベース１７は、発電所の各フロアにある機器の配置図やケーブルの布設図、各電流プローブ８の位置情報、各電気機器が発生する電気的ノイズの周波数特性データなど各種の情報を保存する働きをする。
【００４５】
そして、抽出回路１８は、複数の電流プローブ８ａ〜８ｇの中で検出信号のレベルが所定値th を超えた電流プローブが現れた場合、それが存在するエリア(フロア)の設計情報をデータベース１７から抽出する働きをし、このとき表示装置１９は、抽出回路１８が抽出した設計情報を表示する働きをする。
【００４６】
次に、この実施形態におけるノイズ監視システムとしての動作について説明すると、まず電流プローブ８ａ〜８ｇで検出された信号は、ノイズ測定装置１０内にある測定回路１２により電流値に換算され、測定されたノイズ電流の時間変化が表示装置１３に出力される。図３は、このときの測定結果の一例で、図３(a)は、例えば電流プローブ８ａのノイズ電流波形で、同図(b)は、例えば電流プローブ８ｂのノイズ電流波形をしめしたものであり、表示装置１３には、この図３に示したような各電流プローブのノイズ電流の時間変化が波形として表示されることになる。
【００４７】
また、このとき測定したノイズ電流の時間変化は、記録装置１４により自動的に記録されるようになっているが、ここで更に、この記録装置１４は表示装置１３とリンクされている。そして、これにより、表示装置１３は記録装置１４の情報も表示できるようになっている。
【００４８】
次に、ノイズ発生箇所を特定するための処理について、図４のフローチャートにより説明する。ノイズ電流常時測定が開始される(Ｓ１)と、まず、各電流プローブ８の検出信号が測定回路１２により電流値に換算する(Ｓ２)。続いて比較回路１６により、いま測定したノイズ電流値と所定値回路１５が設定した所定値が比較される(Ｓ３)。
【００４９】
このときの所定値とは、上記したように、電気的ノイズのレベルを判定するための閾値のことで、ノイズのレベルが低く、起動領域モニタシステムの指示に影響を及ぼさない場合は検出から除外するために設定される。そして、この閾値としては、原子炉出力制御系におけるトリップ機能及び警報機能が作動に至るノイズ電流のレベルに対して、例えば、その８０％に設定する。
【００５０】
こうして所定値と比較した結果(Ｓ４)、所定値を超えない場合はＳ２の処理に戻り、測定を継続する。一方、所定値を超えていた場合は、測定を継続すると同時に、ノイズを検出した電流プローブ８を表示装置１９に表示する(Ｓ５)。このとき、更にデータ抽出回路１８は、所定値を超える電流プローブ８が存在するフロアの設計情報、及び所定値を超えた電流プローブ８ａ〜８ｇの位置情報をデータベース１７から抽出し、表示装置１９に表示する。
【００５１】
ところで、このときのノイズ発生箇所は、複数個の電流プローブ８ａ〜８ｇの中で検出信号のレベルが所定値を超えた電流プローブにより特定される。そこで、この実施形態では、当該検出レベルが所定値を超えた電流プローブを中心とし、両隣にある電流プローブを含む立方体をノイズ発生領域として設定する。
【００５２】
例えば、いま、電流プローブ８ｂの検出レベルが所定値を超えたとすると、この電流プローブ８ｂを中心とし、両隣にある電流プローブ８ａと電流プローブ８ｃを境界に含む立方体をノイズ発生領域として設定する。従って、この場合は、図５に示すように、電流プローブ８ｂを中心として、長さ２ｍ、幅２ｍ、高さ２ｍの立方形の範囲がノイズ発生領域として設定されることになる。
【００５３】
そして、このようにして特定されたノイズ発生箇所は、表示装置１９に表示した配置図の中に表示させる。ここで、図６は、表示装置１９による表示例を示したもので、ここでは、一例として、まず、画面右下には、ノイズレベルが所定値を超えた電流プローブ、この場合は電流プローブ８ｂが存在するフロアＦの名称を表示する。
【００５４】
次に、画面左には、このフロアＦの平面図を表示する。そして、その中に、このフロアＦに設置してある電線管７と電流プローブ８ａ〜８ｇが、同じフロアＦに設置してある各種の電気機器と共に表示され、これにより、それらの配置状況が一瞥しただげて容易に認識できるようになっている。
【００５５】
そして、この配置図には、ノイズレベルが所定値を超えた電流プローブの位置は、図示のように黒丸●で表示し、他は白丸○(白抜き丸)により表示させる。そして、ノイズ発生箇所は、黒丸●を中心にして破線で囲んだ正方形の領域として表示されるように構成してある。
【００５６】
従って、この実施形態によれば、表示装置１９をモニタ、つまり表示画面を注目することにより、ノイズの発生箇所を容易に知ることができ、この結果、起動領域モニタシステムの指示に影響を及ぼすノイズが現れた場合、それが存在する領域を直ちに認識することができるようになる。この結果、ノイズの原因について調査や対策が必要となる領域については、それが何れなのか簡単に限定できることになり、従来かかっていた工数を大幅に低減することができる。
【００５７】
また、この実施形態によれば、起動領域モニタシステムにおいて、ノイズ電流の時間変化が自動的に記録することができ、従って、電気的ノイズの影響を受けた場合、運転員は電気的ノイズの影響を受けた時刻を参照し、当該時刻における機器運転状況やプラント内作業状況との同期性を確認することで、ノイズの要因を容易に特定することができる。
【００５８】
次に、比較回路１６は、電流プローブ８ａ〜８ｇの中で、図３(b)に示すように、測定したノイズ電流が所定値を超えた電流プローブ８ｂが現れた場合には、警報信号を出力するように構成されていて、これにより図示してない報知手段を働かせ、起動領域モニタシステムに影響を及ぼす虞れがある電気的ノイズが現れたときには、このことを、例えば中央制御室５内の運転員に知らせることができる。
【００５９】
このときのノイズ電流の閾値は、同軸ケーブル２の長さやプラント内部の電路の布設状態によって異なるが、等価回路モデルによる解析結果から検討すると約１０ｍＡ程度となる。
【００６０】
従って、このようにした実施形態によれば、起動領域モニタシステムにおいて、発電所内に、起動領域モニタシステムに影響を及ぼす電気的ノイズが存在することを運転員に知らせ、原子炉の起動・停止操作の継続の可否を判定させることができる。
【００６１】
また、この比較回路１６は、同じく電流プローブ８ａ〜８ｇの中で、図３(b)の電流プローブ８ｂに示すように、測定したノイズ電流が所定値を超えた電流プローブが現れた場合には、バイパス信号を出力するように構成されている。
【００６２】
そして、このバイパス信号は、起動領域モニタシステムに供給され、そこに備えている中性子検出器の中で、このときの電気的ノイズの影響を受けた検出器、例えば中性子検出器１による検出チャンネルを、原子炉出力制御系におけるトリップ及び警報機能が作動する前にバイパスし、中性子の検出から除外する働きをする。
【００６３】
従って、この実施形態によれは、電気的ノイズが発生し、原子炉出力制御系におけるトリップ及び警報機能が作動する虞が生じたときでも、その前に電気的ノイズの影響を受けた中性子検出器のチャンネルが自動的にバイパスされてしまうことになり、電気的ノイズが原因で原子炉出力制御系に生じる誤作動を事前に回避することができる。
【００６４】
次に、この実施形態によれは、電気的ノイズが検出された場合、そのノイズ源となっている電気機器の種別が特定でき、表示装置１９に表示させることができるようになっている。そこで以下、この点について説明する。
【００６５】
まず、原子力発電所に設置されている電気機器の多くは、通常、インバータ駆動されている。そうすると、電気機器から放出される電気的ノイズは、当該電気機器の電源であるインバータにより周波数特性が異なる。そこで、この実施形態では、まず、データベース１７に、発電所の各フロアにある電気機器の配置図やケーブル７の布設図、各電流プローブ８ａ〜８ｇの位置情報、各電気機器が発生する電気的ノイズの周波数特性データなど各種の情報を記憶しておく。
【００６６】
そこで、測定したノイズ電流が所定値を超えた場合、当該測定したノイズ電流の周波数を、データ抽出回路１８により、データベース１７内に保存さている各電気機器が発生するノイズのピーク周波数と比較し、測定したノイズ電流の周波数にピークを持つ電気機器をデータベース１７から抽出する。
【００６７】
そして、抽出した電気機器の機器名称、機器Ｎｏ、機器設置位置を表示装置１９に表示する。例えば、いま、所定値を超えたノイズ電流の周波数が２００ｋＨｚであったとすれば、２００ｋＨｚにピーク周波数を持つノイズを放出する電気機器を抽出し、表示装置１９に当該機器の名称、機器Ｎｏ、機器設置位置を表示するのである。
【００６８】
従って、このようにした実施形態によれば、ノイズ源となっている電気機器の特定が容易になり、原因の特定や対策にかかっていた工数を低減することができる。
【００６９】
・第２の実施形態
次に、図７は、本発明による起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの第２の実施の形態で、これも、原子炉Ａ内に設置された中性子検出器１と、この中性子検出器１の検出信号を外部に伝送する同軸ケーブル２、この同軸ケーブル２の途中に挿入されている前置増幅器３、それに前置増幅器３の出力が入力される中性子測定装置４を備え、これらにより起動領域モニタシステムを構成しているものである。
【００７０】
そして、この場合も、前置増幅器３から供給される検出信号を中央制御室５内に設置されている中性子測定装置４により演算処理し、これにより起動領域モニタシステムとして動作し、原子炉内の中性子束及び原子炉ペリオドが得られるようになっておいて、このとき原子炉Ａが原子炉格納容器６の中に設置されていることから、金属製のパイプからなる電線管７を原子炉格納容器６に貫通させ、この中に同軸ケーブル２を布設して外部に引き出すようになっているものである。
【００７１】
このとき同軸ケーブル２の近傍の空間に電磁波が存在したとすると、この電磁波が同軸ケーブル２に鎖交し、同軸ケーブル２に誘導ノイズが誘起されるが、このときの誘導ノイズの大きさは電磁波の強度に依存する。従って、この電磁波の強度、すなわち同軸ケーブル２の近傍の空間の電界強度を測定してやれば、誘導ノイズの強度が検知できることになる。
【００７２】
そこで、この実施形態では、図７に示すように、同軸ケーブル２の近傍に、当該同軸ケーブル２の布設方向に沿って複数基のアンテナ２０(２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、……、２０ｆ)を設置して電界強度測定手段とし、これにより図１で説明した第１の実施形態における電流センサ８ａ〜８ｆと同様にして、同軸ケーブル２に誘導される電気的ノイズが検出されるようにする。
【００７３】
そして、図１で説明した第１の実施形態と同じ構成のノイズ測定装置１０を用い、各アンテナ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、……、２０ｆ(以下、２０ａ〜２０ｆと記す)で検出した信号を各々のケーブル２１により、個別にノイズ測定装置１０に取り込むように構成したものである。
【００７４】
このときのアンテナ２０ａ〜２０ｆとしては、測定対象物の大きさにより、適切な大きさのアンテナ２０を設置する。例えば、電線管７近傍に設置する場合、小型のアンテナを使用し、前置増幅器３近傍に設置する場合、大型のアンテナを使用する。なお、この実施形態では、図示のように、スタンドで支持されたループアンテナが用いられているが、例えば、フェライトバーアンテナなど、任意の形式のアンテナを用いることができる。
【００７５】
また、このときのノイズ発生箇所は、これも図１で説明した第１の実施形態と同じく、複数基のアンテナ２０ａ〜２０ｆの中で検出信号のレベルが所定値を超えたアンテナにより特定される。そこで、この第２の実施形態でも、図８に示すように、アンテナ２０ａ〜２０ｆをサポート１１のピッチの半分の１ｍ間隔で設置し、これにより図示のように、ノイズ発生箇所として、或るアンテナの両隣のアンテナまでの空間を含むように、設置位置から長さ２ｍ、幅２ｍ、高さ２ｍの領域とする。
【００７６】
そこで、いま、例えばアンテナ２０ｂの検出レベルが所定値を超えたとすると、この場合、図８に示すように、アンテナ２０ｂを中心として、長さ２ｍ、幅２ｍ、高さ２ｍの立方形の範囲がノイズ発生領域として設定されることになる。
【００７７】
従って、各アンテナ２０ａ〜２０ｆで測定された電界強度を、図１の第１の実施形態における電流プローブ８ａ〜８ｇで検出した信号と同じく、ケーブル２１により中央制御室５に伝送させ、ノイズ測定装置１０に入力することにより、図１の第１の実施形態の場合と同じくノイズ監視システムとしての働きが得られ、この結果、ノイズの発生を常時、中央制御室５において監視することができ、同じくノイズの発生箇所を特定することができる。
【００７８】
従って、このときのノイズ測定装置１０の動作は、既に説明した第１の実施形態の場合と同じなので、この第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同じ作用効果が得られることは言うまでもないので、詳しい説明は割愛するる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるノイズ測定装置のブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるノイズ電流の測定例を示す波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるノイズ発生箇所の特定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるノイズ発生領域の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における表示画面の一例を示す説明図である。
【図７】本発明による起動領域モニタシステム用ノイズ監視システムの第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるノイズ発生領域の説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１：中性子検出器
２：同軸ケーブル
３：前置増幅器
４：中性子測定装置
５：中央制御室
６：原子炉格納容器
７：電線管
８：電流プローブ
９：ケーブル
１０：ノイズ測定装置
１１：サポート
１２：測定回路
１３：表示装置
１４：記録装置
１５：所定値回路
１６：比較回路
１７：データベース
１８：データ抽出回路
１９：表示装置
２０：アンテナ
２１：ケーブル
【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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【図７】
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【図８】
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