Устройство для аварийной защиты атомного реактора

21 С 73 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ В ОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТЕД . 1 сссР) 11 г) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ к авторско свЮетмьству2 (21) 4908059/25лючены к дополнительному входу первого блока (22) 0602.91: .. логической обработки и дополнительному входу (46) 0908.95 Бюл. Йд 22 второго блока, первый вход первого элемента И (71) Научно-исследовательский и конструкторский . соединен с вйходом йервого блока, первый эле-институт энергетикимент НЕ и второй элемент И, выход которого (72) Шубин В.И.является выходом устройства первый вход (М)Доллежаль НА Емельянов ИЯ, Канальный третьего элемента И соединен с выходом втоядерный энергетический реактор. М Атомиздат, .рого блока логической обработки, выход чеивер, с 124-125, рис 6,10.того элемента .И подкйючен к входу "БлокировСистема управления и Защиты Смоленская . ка" распределителя; управляющий вход которого АЭС 2 очередь Пояснительная записка соединен с выходом генератора а выход явпяЛ 65056-4. Л.;ЛО Тяжйромэлектропроект;1987, ется выходом сигнала "Неисправность", третий с 3536, рис 53, ,:, элемент НЕ своим выходом подключен к второму(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОЙ ЗАЩИ- . входу третьего элемента И, а входом соединен ТЫАТОМНОГОРЕАКТОРА .: с выходом первого злеа НЕ и с вторым (57) Область использования: атомйая техника. входом четвертого элемента И, третий вход коСущность изобретения: для расширения функ- торого соединен с выходом второго элемента И, . ционапьных возможностей устройства за счет выход четвертого элемента НЕ подквочен к выявления скрытых отказов устройство содержит -второму входу. первого элемента И и вторым блоки 1 -й формирования сигналов аварийной входом второго эйемента И, первый элемент И защиты, первый и второй блоки логической об-последовательно Соединен с первым элементом работки сигналов, первый и второй, элементы И,НЕ и с вторым элементом И, третий элемент И первый и второй элементы НЕ, третий и четвер-последовательно соединен-с вторйм элементом тый элементы И, третий и четвертый элементы НЕ и с четвертым элементом И. 1 зл. ф-лы НЕ генератор импульсов и распределитель, 13 ил, Первым и второй выходы распределителя подкИзобретение относится к атомной технике, в частности, к устройствам аварийной .защиты (АЗ), и может быть использовано для защиты атомного реактора при аварийных ситуациях.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства АЗ и повышение надежности работы за счет выявления скрытых отказов.Указанная цель достигается тем, что визвестное устройство аварийной защиты атомного реактора, содержащее первый и второй блоки логической обработки, й блоков формирования сигналов аварийной защиты выходы которых подключены к объединенным входам первого и второго блоков логической обработки,где й-число каналов аварийной защиты, и генератор импульсов, введены распределитель, первый и второй выходы которого подключены к дополнительному входу первого блока логической обработки и дополнительному входу второго блока логической обработки соответственно, последовательно соединенные первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого блока логической обработки, первый элемент НЕ и второй элемент И, выход которого является выходом устройства, последовательно соедийенные третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго блока логической обработки, второй элемент НЕ и четвертый элемент И, выход которого подключен к входу "Блокировка" раСпределителя, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход является выходом сигнала "Неисправность", третий элемент НЕ, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, а вход соединен с выходом первого элемента НЕ и вторым входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго элемента И, четвертый элемент Н Е, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, а вход соединен с первым входом четвертого элемента И и вторым входом второго элемента И,Распределитель импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, первый триггер и первый элемент И. выход . которого является первым входом распределителя, второй элемент И, выход которого является вторым выходом распределителя, второй триггер, выход которого является выходом "Неисправность" распределителя, а вход соединен с выходом счетчика, первым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, при этом второй вход второго элемента И соединен с вторым выходом первого триггера, а второй вход50 55 ет с выходов распределителя 14). Сигнал (соответствующий контролируемому параметру) поступает на один из входов "вх.1". "вх,И". При достижении им аварийного значения, в соответствующем блоке 1 М формируется аварийный сигнал, который поступает, например, в блок 3. Если выбор входных сигналов блока 3 соответствует алгоритму формирования сигнала АЗ (например, появились сигналы АЗ в двух из трех каналов контроля некоторого параметра), тосигнал на выходе блоков 3 и 5 становится равным лог,"0", на выходе элемента НЕ 7 - лог. "1". Через некоторое время, определяемое задержкой в элементе НЕ 8, его выходсчетчика соединен с вторым входом второготриггера и является входом сигнала "Блокировка".На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схемараспределителя; на фиг.3 - 12 - временныедиаграммы сигналов на выходе генератораимпульсов, первом выходе распределителяи первом блоке логической обработки сигналов, то же - для второго канала, на выходах первого элемента И, первого и третьегоэлементов НЕ, на выходах третьего элемента И, второго и четвертого элементов НЕ, навыходах второго и четвертого элементов И;на фиг.13 - . блок-схема известного устройства,Устройство содержит блоки формирования сигналов аварийной защиты 1,2,.,й,20 где И - число которое Определяется числомконтролируемых параметров, первый и второй блоки логической обработки сигналов 3и 4, которых реализованы заданные алгоритмы защиты и которые, например, могут25 дублировать друг друга, первый и второйэлементы И 5, 11, первый и второй элементыНЕ 7, 10, третий и четвертый элементы И 6и 12, третий и четвертый элементы НЕ 8 и 9,причем каждый из элементов НЕ 8 и 9 имеют30 различное время задержки при изменениивыходного сигнала из лог, "1" в лог, "0",генератор импульсов 14 и распределитель13, который поочередно формирует импульсы на выходах а и б.35 Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, когда отсутствуют аварийные сигналы на входах блоков 3 и4, их выходные сигналы имеют уровень40 лог,"1", выходные сигналы элементов НЕ 7и 10, элементов И 11 и 12 имеют уровень лог,"0", а элементов НЕ 8 и 9 - лог."1" (этисостояния определены без учета контрольных импульсов, поступающих с выходов распределителя 14), Сигнал (соответствующий контролируемому параметру) поступаной сигнал становится равным лог, "0", что вызывает такое же изменение сигнала на выходе элемента И 6 и появление лог. "1" на выходе элемента НЕ 10. Таким образом, на оба входа элемента И 11 поступают лог."1", 5 что вызывает соответствующее изменение уровня сигнала на ее выходе и, следовательно, появление сигнала АЗ на выходе устройства, одновременно на выходе элемента И 12 также появляется лог."1". Сформированный аварийный сигнал "запоминается", т.к.при этом на выходе элемента НЕ 9 форми руется нулевой сигнал и выходные сигналыэлементов НЕ 7.10 перестают зависеть от выходных сигналов блоков 3 и 4. После окончания сигналов ситуации и восстановления исходных уровней сигналов на выходе блоков 3 и 4, устройство деблокируется (т,е. переводится в исходное состояние) обычным способом, например. с помощью специальной кнопки "деблокировка" выход элемента НЕ 7 или 10 кратковременно соединяется с нулевой шиной.Для автоматического контроля исправности устройства на дополнительные входы блоков 3 и 4 поочередно поступают импульсы с выходов а и б распределителя 13, который управляется выходными импульсами генератора 14 (см. фиг,3, 4 и 5). Контрольный импульс 1 вызывает появление сигнала на выходе распределителя 13 а, и соответственно, на выходе блока 4,.при этом сигнал на выходах 13 б и 4 отсутствует, В соответствии со структурой устройства контрольный 35 сигнал проходит на выходы блоков 5, 7 и, через установленное время задержки 11-о, появляется на выходе блока 8 в виде сигнала лог"0" см. фиг.6, 7, 8), что вызывает появление сигналов на выходе блоков 6, 10, 40 11 и 12 (фиг.9, 10, 12), Выходной сигнал блока 12 поступает на вход "Блокировка" . распределителя 13, что вызывает окончаниевыходных импульсов блоков 3, 5, 7 (фиг,4, 6, 7) и, следовательно, блоков 11, 12, причем 45 длительность этих импульсов (см. фиг,12) будет определяться только временем задержки сигналов в блоках 13, 3, 5, 7, 11, 12.После окончания импульса на выходе блока 7 через заданное время то, заканчиваются импульсь на выходе блоков 8, 6 и 10 (фиг,10,.8, 12). причем, т,е. 1 овыбрано меньше, чем т 1-о, контрольный импульс на выходе элемента "НЕ" 9 не успевает сформироваться и не запомнится устройством. Таким образом, через время контроля Т прохождениеконтрольного импульса заканчивается, и устройство возвращается в исходное состояние, Через время Т, равное периоду повторения импульсов генератора 14, на вход распределителя 13 поступит контрольный импульс 2, что приведет к появлению импульсов на выходах 13 б и 4, повторится прохождение сигнала по цепочке блоков 6- 10 - 9 - 5 - 7 (аналогично описанному выше) и на выходе элемента И 12 появится кратковременный сигнал. Таким образом, за два цикла прохождения контрольного импульса (с выходов 13 а и 13 б) каждый элемент, входящий в общие цепи формирования сигнала АЗ (начиная с блока 3), изменит свое состояние, подтвердив тем самым свою работоспособность. Если же контрольный импульс не поступит на вход "Блокировка" распределителя, то он сформирует сигнал неисправности. Прохождение контрольных импульсов не влияет на выполнение устройством основной функции - формирование сигнала аварийной защиты и его запоминание.Распределитель 13 может быть создан в соответствии с блок-схемой, приведенной на фиг,2, Блок 13 формирует контрольные импульсы необходимой длительности и сигнал неисправности, Он содержит последовательно соединенные счетчик, первый триггер и первый элемент И, выход которого является первым выходом распределителя, второй элемент И, выход которого является вторым выходом распределителя,. второй триггер, выход которого является выходом "Неисправность" распределителя, а вход соединен с выходом счетчика, первым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, при этом второй вход второго элемента И соединен с вторым выходом первого триггера, а второй вход счетчика соединен с вторым входом второго триггера и является входом сигнала "Блокировка". Исходное состояние определяется сигналом "Блокировка", поданным на установочные входы счетчика 1 и второго триггера 3, при этом их входные сигналы и выходные сигналы элементов И равны лог."0", независимо от состояния первого триггера 2. После снятия сигнала "Блокировка" импульсы от генератора импульсов, поступают на счетчик 1, когда на выходе счетчика появится сигнал лог."1", такой же сигнал появится на выходе одного из элементов И например 5) и на выходе а сформируется контрольный импульс, После прохождения через устройство аварийной защиты контрольный импульс проходит на блокирующий вход распределителя и возвращает его в исходное состояние, при этом первый триггер 2 переключается, подготавливает распределитель к формированию контрольного сигнала на выходе б и процесс повторяется, как описано выше, Если в результате неисправности устройства аварий1812888 ной защиты контрольный импульс не поступит на блокирующий вход, счетчик после переполнения вызовет срабатывание тригФормула изобретения1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЫ АТОМНОГО РЕАКТОРА, содержащее первый и второй блоки логической обработки, первый и-й блоки формирования сигналов аварийной защиты, выходы которых подключены к обьединенным входам первого и второго блоков логической обработки, где пчисло каналов аварийной защиты, и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства аварийной защиты и повышения надежности работы за счет. выявления скрытых отказов, в него введены распределитель импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к дополнительным входам первого и второго блоков логической обработки, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого блока логической обработки, а выход через первь 1 й элемент НЕ подключен к первому входу второго элемента И, выход которого является первым выходом устройства, третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго блока логической обработки, а выход через второй элемент НЕ подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входу блокировки распределителя импульсов, упгера 3 и формирование на его выходе сигна ла "Неисправность",5равляющий вход которого соединен свыходом генератора импульсов, а выходявляется вторым выходом устройства,третий элемент Н Е, выход которогоподключен к второму входу третьегоэлемента И, а вход соединен с выходом первого элемента НЕ и вторымвходом четвертого элемента И, третийвход которого соединен с выходом второго элемента И, четвертый элементНЕ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, а входсоединен с первым входом четвертогоэлемента И и вторым входом второгоэлемента И,2, Устройство по п.1, отличающеесятем, что распределитель импульсов содержит счетчик, выход которого подключен к входу первого триггера, к первымвходам второго триггера и первого и.второго элементов И, вторые входыупомянутых элементов И соединены со 30 ответственно с первым и вторым выходами первого триггера, второй вход. второго триггера связан с первым входом счетчика и является первым входом распределителя. импульсов, вторым35 входом и первым - третьим выходамикоторого являются соответственно второй вход счетчика, выход второго триггера ивыходы первого и второго элементов И,401812888 Редактор орректор Е,Па Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 з 692 Производственно-издательский комбинат "Патент",г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ставитель хред М.Мо бинл