伊方発電所第３号機
廃棄物処理建屋排気ファンの不具合について

平成２３年５月
四国電力株式会社

１．件

名
伊方発電所第３号機

２．事象発生の日時
平成２３年 ２月

３．事象発生の設備
伊方発電所第３号機

廃棄物処理建屋排気ファンの不具合について

８日

１０時３８分

廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ

４．事象発生時の運転状況
３号機 通常運転中（電気出力９１６ＭＷ）

５．事象発生の状況
伊方３号機は通常運転中のところ、平成２３年２月８日１０時３８分、点検のため廃棄物処理建屋排気ファン（以下「排気ファン」という。）３Ｂ ※１ の停止操作を行ったところ、排気ファン３Ｂの電源の異常を示す信号が発信した。
現場を確認した結果、排気ファン３Ｂの遮断器内の部品および制御回路内に設置している部品（サージキラー※２ ）に変色を確認したため、不具合のあった遮断器と制御回路内の当該部品を予備品に取り替えた。
その後、部品取り替え後の健全性確認運転のため、当該排気ファン３Ｂを起動し、排気ファン３Ａを停止した際、排気ファン３Ｂは正常に起動したが、２月１０日１１時２３分に排気ファン３Ａの電源の異常を示す信号が発信した
ため、直ちに制御電源を「切」とした。排気ファン３Ａについて現地を確認した結果、排気ファン３Ｂと同様に遮断器の制御回路内に設置している部品（サージキラー）に変色を確認した。
このため、排気ファン３Ａおよび３Ｃについても、当該部品（サージキラー）の取り替えを実施した後、正常に運転することを確認し、２月１４日１１時０５分通常状態に復旧した。
なお、本事象発生から復旧までの間、廃棄物処理建屋の換気空調に影響はなかった。
また、本事象によるプラントおよび環境への放射能の影響はなかった。
（添付資料－１）※１：廃棄物処理建屋排気ファン
液体廃棄物をセメント固化処理している廃棄物処理建屋の換気空調のためのファン(３台設置）※２：サージキラー
電気回路に発生する高電圧ノイズによる影響を防止する部品-1-６．事象の時系列
２月８日
１０時３８分
１０時３８分

廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ 「停止」
中央制御室にて｢セメント固化装置制御盤｣信号発信（詳細表示「廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ制御電源断」）
１０時５６分 中央制御室にて｢直流回路Ｎ系地絡｣信号発信
１０時５９分 当該排気ファン遮断器の制御電源「切」
１１時４０分 遮断器部品（トリップコイル）の黒い変色を確認

２月９日
排気ファン３Ｂ遮断器およびサージキラーの取り替え実施
２月１０日
１１時２３分
１１時２３分

確認運転のため排気ファン３Ｂ「起動」、３Ａ「停止」
中央制御室にて｢セメント固化装置制御盤｣信号発信（詳細表示「廃棄物処理建屋排気ファン３Ａ制御電源断」）
１１時２３分 排気ファン３Ａ 制御電源「切」
１５時０８分 排気ファン３Ａ サージキラー取り替え実施
１５時３７分 排気ファン３Ａ「起動」、３Ｃ「停止」
１６時５４分 排気ファン３Ｃ サージキラー取り替え実施

２月１４日
１１時０５分排気ファン３Ａおよび３Ｃが正常に運転することを確認し、通常状態に復旧

７．調査結果（１）現地点検結果
ａ．外観点検（ａ）排気ファン３Ｂ遮断器内部のトリップコイルが黒く変色（過熱による損傷）していた。
また、制御回路に設置しているサージキラーが黒く変色していることを確認した。
（添付資料－２）（ｂ）排気ファン３Ａ
遮断器内部において、排気ファン３Ｂのようなトリップコイルの変色等は認められなかったが、制御回路内の補助リレーのサージキラーが、３Ｂ同様黒く変色していることを確認した。
ｂ．サージキラーの特性調査
損傷した排気ファン３Ａおよび３Ｂのサージキラーについて、抵抗値を確認したところ、通常は順方向では０Ω、逆方向では無限大となるところ、ど-2-

ちらの方向においても抵抗値は０Ωであり、短絡していることを確認した。
ｃ．補助リレーの健全性確認
排気ファン３Ａおよび３Ｂの制御回路内の補助リレーについて、コイル抵抗測定、接点動作確認等の健全性確認を実施したが、異常は認められなかった。
ｄ．排気ファン３Ａ遮断器の健全性確認
排気ファン３Ａの遮断器について、抵抗値測定、絶縁抵抗測定等の健全性確認を実施したが、異常は認められなかった。
ｅ．逆起電力の電圧測定
排気ファン３Ａおよび３Ｃの遮断器について、サージキラー取り替え後、ファン停止時に発生する逆起電力※３を３回ずつ測定した結果、約８００～１０００Ｖの電圧がサージキラー両端で計測された。発生する逆起電力は遮断器の動作タイミングの微妙な違いなどにより変動していると思われるが、サージキラーの耐電圧仕様（１２００Ｖ）以下であり、回路設計・部品選定については、問題は無かった。
※３：逆起電力
スイッチの「切」操作などにより回路の電流が変化する際に、通常とは逆方向に瞬間的に発生する高電圧のこと。回路の特性によるが一般的には通常時の数倍以上の高い電圧が発生し、回路に悪影響を与えることもある。
（２）メーカー工場調査結果
排気ファン３Ｂの遮断器をメーカー工場に送り、詳細調査を実施した。
ａ．外観点検トリップコイルが黒く変色していた。
トリップコイルの定格（仕様）はＤＣ１２５Ｖ／１５秒であるが、サージキラーが短絡した結果、１０時３８分～５６分の１８分間にわたって、
１２５Ｖの電圧が印加されたため、過熱により変色・損傷したものと考えられる。
なお、トリップコイル以外に異常は認められなかった。
ｂ．逆起電力の電圧測定
遮断器が開放する際に発生する逆起電力を１０回以上測定した結果、約１０００Ｖの電圧が発生していた。
（３）使用状況・保守状況等の調査結果
ａ．使用状況
排気ファンは２ヶ月毎に運転を切り替えており、各遮断器はこれまでに約７００回の起動・停止を行っている。
-3-

ｂ．保守状況
遮断器は３年に１回の頻度で点検を実施しており、以下の至近点検においては、いずれも異常は無かった。
Ａ，Ｂ： 平成２３年 １月
Ｃ：
平成２１年１２月
また、サージキラーを含む制御回路は、遮断器点検時の開閉試験等において、健全性を確認しており、これまで異常はなかった。
なお、遮断器本体およびサージキラーは、定期取替部品ではなく、設置以降（１７年以上）取り替えの実績はない。

８．推定原因高電圧の逆起電力による長期間のストレスのためサージキラーの耐電圧が低下していたと推測されることに加え、排気ファンを停止した時に遮断器の動作タイミングなどによりサージキラーの耐電圧を超える逆起電力が発生し、それによりサージキラーが損傷・短絡したと思われる。
また、このサージキラーの損傷・短絡により、トリップコイルに制御電源の電圧が印加され、通電時間がトリップコイルの定格時間を越えたため、トリップコイルが損傷した。
なお、排気ファン３Ａについては、電源異常の信号発信により直ちに制御電源を「切」としたため、トリップコイルの損傷には至らなかった。
（添付資料－２）

９．対策（１）排気ファン３Ｂについては、遮断器とサージキラーを、排気ファン３Ａについては、サージキラーを新品のものに取り替えた。
また、念のため、排気ファン３Ｃの制御回路のサージキラーについても新品のものに取り替えた。
（２）恒久的な対策として、排気ファン３Ａ～Ｃの制御回路を変更し、サージキラーに代わって抵抗を設置した。これにより、補助リレーにかかる電圧が約１／５に抑えられ、排気ファン停止時に補助リレーより発生する逆起電力も低減される。
なお、１、２号機を含むその他の遮断器について、排気ファンと同様の制御回路を有していないことを確認した。
（添付資料－３）

以-4-

上

添付

資料

添付資料－１

廃棄物処理建屋排気系統概略

添付資料－２

廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ遮断器の損傷状況

添付資料－３

廃棄物処理建屋排気ファン変更後の制御回路-5-添付資料－１
廃棄物処理建屋排気系統概略

補助建屋
排気筒

廃棄物処理建屋排気ファン３Ａ（非管理区域）遮断器
廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ

電源（４４０Ｖ）

制御回路
当該箇所 （２月１０日発生）

廃棄物処理エリア
遮断器
廃棄物処理建屋排気ファン３Ｃ

電源（４４０Ｖ）

制御回路
当該箇所 （２月８日発生）

遮断器

外観

遮断器本体

外観

添付資料－２
廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ遮断器の損傷状況

OFFで警報発信
サージキラー＋

④損傷
・短絡

ファン停止
スイッチ

51R

440V電源

補助リレー
制御回路
制御電源
DC125V

補助接点

遮断器接点③逆起電力発生

トリップコイル
52T－

遮断器
正常時の流れ⑤短絡時の流れ

廃棄物処理建屋
排気ファン

排気ファン３Ｂ内の損傷したトリップコイル（排気ファン運転中の状態で）①ファン停止スイッチによりトリップコイル(52T)が ON となり、遮断器接点が開放され、排気ファンが停止した。
②同時に補助接点が開放された。
③52T が OFF となるので、逆起電力が発生した。
④逆起電力により発生した高電圧により、サージキラーが損傷・短絡したため、補助リレー(51R)が OFF となり、｢廃棄物処理建屋排気ファン３Ｂ制御電源断｣信号が発信した。
⑤サージキラーの短絡により、52T にDC125V が印加されたまま、定格時間を超え、52T が損傷したため、｢直流回路Ｎ系地絡｣信号が発信した。

排気ファン３Ｂ内の損傷したサージキラー添付資料－３
廃棄物処理建屋排気ファン変更後の制御回路OFFで警報発信＋
ファン停止スイッチ

51R

440V電源

補助リレー
抵抗制御回路制御電源
DC125V

補助接点

遮断器接点
トリップコイル
52T－

遮断器
廃棄物処理建屋
排気ファン

補助リレー(51R)に悪影響を与える逆起電力を低減するために抵抗を設置し、補助リレーに通常時かかる電圧を DC125Vから DC24V に低減した。
本変更により補助リレーから発生する逆起電力も小さくなるため、不要となるサージキラーを撤去した。
ファン停止時の動きは以下のとおり。
①～③添付資料－２に同じ。
④発生した逆起電力は、新たに設置された抵抗で減衰するので、補助リレーにかかる電圧は小さくなる。
⑤万一、補助リレーが損傷・短絡し、連続通電となった場合でも、抵抗により微小電流しか流れないため、52T は損傷しない。

変更前の制御回路変更後の制御回路（サージキラー撤去および抵抗追加）