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Antriebsanordnung für Regelstäbe von Kernreaktoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für Regelstäbe eines Kernreaktors, u. zw. ins- besondere auf eine solche zur Regelung des stabilen Zustandes und des Übergangsbetriebes eines Kern- reaktors.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch eine Antriebsanordnung für Regelstäbe zur Erhöhung des Leistungsniveaus eines Kernreaktors mit einem prompten negativen Temperaturkoeffizienten geschaffen.
Die erfindungsgemässe Anordnung besteht aus einer mit dem Regelstab verbundenen und den Regelstab unter Erhöhung der Reaktivität des Reaktors sofort in eine vorbestimmte Lage bringenden Ausziehvorrichtung, einer zusätzlichen ebenfalls mit dem Regelstab verbundenen und den Regelstab mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegenden Ausziehvorrichtung und aus einer Vorrichtung zum Stoppen des
Regelstabes, wenn dieser aus dem Reaktor in eine zweite vorbestimmte Stellung ausgezogen wurde.
Ein Kernreaktor besteht im allgemeinen aus einem reaktiven Kern, welcher den Brennstoff (spaltbares Material) enthält, aus Moderatormaterial, einem Reflektor zum Auffangen von austretenden Neutronen, sowie aus Regel- und Messelementen, Vorrichtungen zur Ableitung der Wärme und einer geeigneten Abschirmung.
Beim Bau eines Kernreaktors wird dieser mit einer grösseren Menge von spaltbarem Material versehen als es der kritischen Menge entspricht, so dass der effektive Multiplikationsfaktor (d. h. das Verhältnis von während jedes Spaltungsvorganges durch Spaltung gebildeten Neutronen zu der Anzahl der beim vorhergehenden Spaltungsvorgang anwesenden Elektronen) auf einen Wert grösser als 1 eingestellt werden kann. Üblicherweise wird der Multiplikationsfaktor durch Einführung eines oder mehrerer Regelstäbe in den Reaktor gesteuert, welche Regelstäbe Neutronen im Reaktor absorbieren.
Die Leistung eines Reaktors ist nun der Neutronendichte im Reaktor proportional. Eine Veränderung der Leistungsabgabe kann in einfacher Weise dadurch verursacht werden, dass man entweder den Regelstab aus dem Reaktor auszieht und auf diese Weise den Multiplikationsfaktor auf einen Wert von mehr als 1 einstellt, wodurch die Leistungsabgabe erhöht wird, oder aber dadurch, dass man den Regelstab weiter in den Kernreaktor einschiebt und auf diese Weise den Multiplikationsfaktor auf einen Wert von weniger als 1 einstellt, wodurch die Leistungsabgabe entsprechend verringert wird. Wenn dann die Leistung ein bestimmtes gewünschtes Niveau erreicht hat, wird der Regelstab genügend weit bewegt, um wieder einen Multiplikationsfaktor von 1 einzustellen.
Bei einem gegebenen Reaktor hängt die Geschwindigkeit, mit welcher die Neutronendichte, und dadurch die Leistungsabgabe, ansteigt bzw. abnimmt, von dem Ausmass ab, um welches der Multiplikationsfaktor grösser bzw. geringer als 1 ist. Wenn der Reaktor stillgelegt werden soll, so wird der Regelstab so weit in den Reaktor eingeschoben, dass der Multiplikationsfaktor wesentlich weniger als 1 wird, wodurch die Neutronendichte und die Leistungsabgabe auf ein vernachlässigbar niedriges Niveau absinken.
Um in wirksamer Weise den Betrieb des Reaktors steuern zu können, ist es erforderlich, den Reaktor mit einem Regelsystem auszustatten, welches den Regelstab in jede. gewünschte Stellung im Kern des Reaktors bringt und ihn dort hält. Weiters ist es erforderlich, im Regelsystem Vorrichtungen vorzusehen, welche es ermöglichen, den Reaktor aus Sicherheitsgründen oder andern bestimmten Gründen plötzlich stillzulegen.
In einem üblichen Reaktor kann ein plötzliches Ansteigen der Reaktivität (d. h., das Abweichen des Reaktors vom kritischen Zustand) die Leistung des Reaktors auf ein gefährliches Niveau bringen, wenn nicht dafür gesorgt wird, dass die Reaktivität entsprechend vermindert wird. Bestimmte Reaktoren jedoch,
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kern mit Brennstoff der in der österr. Patentschrift Nr. 221668 gezeigten Art versehen ist. Der Kern 12 befindet sich in einem Behälter (in der Zeichnung nicht dargestellt), welcher mit einer geeigneten Flüs- sigkeit, wie beispielsweise Wasser, gefüllt ist, welche unter anderem als Strahlenabschirmung dient.
Ein sich senkrecht erstreckendes Führungsrohr 22 für den Regelstab 10 ist innerhalb des Kernes 12 des
Reaktors angeordnet und wird von diesem abgestützt. Das Führungsrohr 22 dient zur Lenkung der Bewegung des Regelstabes 10 und erstreckt sich genügend weit oberhalb des Reaktorkernes 12, so dass der Regelstab 10 in eine Stellung angehoben werden kann, in welcher er sich im wesentlichen ausserhalb des Reaktorker- nes 12 befindet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Diese Stellung wird im folgenden als die voll ausge- zogene Stellung bezeichnet.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist der Regelstab 10 im Führungsrohr 22 vertikal gleitend beweg- lich. Der Regelstab 10 weist vorzugsweise und aus später zu beschreibenden Gründen einen länglichen sich vertikal erstreckenden Rohrteil 24 aus einem leichten und nicht korrodierenden Material, wie bei- spielsweise Aluminium, auf. Zum Zwecke der leichten Herstellbarkeit kann der rohrförmige Teil 24 von einer Mehrzahl von teleskopisch ineinander angeordneten Abschnitten bestehen. Der rohrförmige Teil 24 ist an seinem unteren Ende offen und das obere Ende dieses Teiles ist mit einem Stöpsel 25 versehen.
Der untere Teil des rohrförmigen Teiles 24 ist mit einem Belag 26 eines Materials, wie beispiels- weise Cadmium, Bor oder Borkarbid, versehen, welches einen grossen Neutroneneinfangquerschnitt auf- weist. Die Stärke dieses Belages 26 hängt von dem Ausmass der gewünschten Verringerung der Reaktivität ab, welche erzielt werden soll, wenn der Regelstab 10 zur Gänze in den Reaktorkern 12 eingeschoben wird.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Regelstab 10 mittels des An- triebsmechanismus 28 in den Reaktorkern 12 eingeschoben bzw. aus diesem ausgezogen. Der Regelstab-
Antriebsmechanismus 28 wird oberhalb des Wasserniveaus des Reaktors durch die Halterung abgestützt, welche eine horizontale Platte 30 aufweist. Die einzelnen Teile des Regelstab-Antriebsmechanismus 28 hängen von der Platte 30 herab, wobei der Zylinder 16 sich durch eine Öffnung 31 in der Platte 30 erstreckt. Die Platte 30 wird durch geeignete Haltevorrichtungen, wie beispielsweise durch den oberen
Rahmen des Reaktors (in der Zeichnung nicht dargestellt) abgestützt.
Der Regelstab-Antriebsmechanismus 28 weist den Zylinder 16 auf, welcher sich senkrecht erstreckt und koaxial zum Regelstab 10 angeordnet ist. Der Kolben 14, welcher gleitend verschiebbar im Zylinder 16 angeordnet ist, ist mit dem Regelstab 10 durch einen sich vertikal erstreckenden Verbindungsstab 32 verbunden. Der Verbindungsstab 32 erstreckt sich, wie in Fig. 1 dargestellt ist, durch eine Öffnung 34 in der unteren Wandung des Zylinders 16 und ist in einer zentralen Öffnung 36 im Stöpsel 25 befestigt. Der Kolben 14 ist mit einer elastischen Dichtung 38 versehen, welche die flüssigkeitsdichte Berührung zwischen der Oberfläche des Kolbens 14 und der Innenwand des Zylinders 16 gewährleistet.
Eine geeignete elastische Dichtung 40 ist auch zwischen den sich berührenden Oberflächen der Öffnung 34 und des Verbindungsstabes 32 vorgesehen, um das Austreten von Flüssigkeit aus dem Inneren des Zylinders 16 zu vermeiden.
Der Zylinder 16 wird in vertikaler Richtung gegenüber der Platte 30 mittels des Antriebes 20 bewegt, welcher bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer mit Kugeln versehenen Schraubvorrichtung 42 und einem umkehrbaren Gleichstrommotor 44 besteht, welcher die Schraubvorrichtung 42 antreibt. Die Aussenseite des Zylinders 16 ist mit einer Schraubennut 46 von im wesentlichen halbkreisförmiger Ausbildung versehen, welche als Schraubelement der Schraubvorrichtung 42 dient. Der Zylinder 16 steht über ein Gewinde mit einer konzentrischen rohrförmigen Mutter 48 in Verbindung, wobei in diesem Gewinde eine Vielzahl von Kugeln 50 vorgesehen ist und wobei die Innenseite der Mutter 48 mit einer Schraubennut 52 versehen ist, welche der Nut 46 am Zylinder 16 entspricht.
Die rohrformige Mutter 48 ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, drehbar in einem Gehäuse 53 von rechteckigem Querschnitt angeordnet, u. zw. ist diese Mutter in einem oberen Kugellager 54 und einem unteren Kugellager 55 gelagert, wobei sich der Zylinder 16 durch Öffnungen 56 und 57 in der unteren Wand 59 bzw. der oberen Wand 60 des Gehäuses 53 erstreckt. Das obere Lager 54, welches als Drucklager dient, wird zwischen einer Schulter 61 eines Passstückes 62 und einer Schulter 63 in der oberen Wandung 60 gehalten, wobei das Passstück 62 mit dem oberen Ende der rohrförmigen Mutter 48 verbunden ist.
Das untere Lager 55, welches als Querlager dient, wird zwischen einer Schulter 64 an einem unteren rohrförmigen Passstück 66 und einer Innenschulter 68 am oberen Ende des rohrförmigen Teiles 70 gehalten, wobei das untere rohrförmige Passstück 66 in geeigneter Weise mit dem unteren Ende der rohrförmigen Mutter 48 verbunden ist. Der rohrförmige Montageteil 70 ist konzentrisch zum Zylinder 16 angeord-
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der Zeichnung dargestellte Dämpfungsvorrichtung 110 ist von einem Stossdämpfer gebildet, welcher ähn- liche ausgebildet ist wie die bei Kraftfahrzeugen üblichen Stossdämpfer. Die oben erwähnten Stossdämp- fer 74 dienen dazu, die bei der Verzögerung des Kolbens 14 auf die Tragplatte 30 übertragenen Stösse aufzufangen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist dafür gesorgt, dass die vertikale Be- wegung des Zylinders 16 auf elektrischem Wege begrenzt wird, um eine Beschädigung der Vorrichtung durch eine übermässige Bewegung des Zylinders 16 zu vermeiden und um anzuzeigen, wann sich der Re- gelstab 10 in seiner vollkommen eingeführten Stellung befindet. Zu diesem Zwecke sind, wie dies in
Fig. 5 dargestellt ist, am Führungsrohr 104 drei Schalter 112,114 und 116 vorgesehen.
Der untere Schalter 112 dient zur Anzeige der voll eingeschobenen Stellung des Regelstabes 10. Der Schalter 112 ist am unteren Teil des Führungsrohres 104 montiert und sein Betätigungshebel 118 erstreckt sich durch einen Schlitz 120 im Führungsrohr 104. Der Betätigungshebel 118 wird mittels eines Flansches 109 betätigt, welcher am unteren Ende des Regelstabes 10 vorgesehen ist. Der Schalter 112 ist in eine übliche Anzeigevorrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt) eingeschaltet, welche bei Betätigung des Schalters 112 ein Signal zum Leuchten bringt.
Die Schalter 114 und 116 dienen zur Begrenzung der Bewegung des Zylinders 16 nach oben bzw. nach unten auf elektrischem Wege. Die Schalter 114 und 116 sind in geeigneter Weise am Führungsrohr 104 montiert und werden mittels einer Nocke 122 auf einem sich nach unten erstreckenden Arm 124 betätigt, welche durch einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 125 im Führungsrohr 104 durchtritt, und welche in geeigneter Weise am unteren Ende des Zylinders 16 angeordnet ist. Die Schalter 114 und 116 sind in übliche Grenzschaltkreise (in der Zeichnung nicht dargestellt) eingeschaltet, welche bei Betätigung eines der Schalter 114 und 116 den Antriebsmotor 44 abschalten.
Ein vierter Schalter 126 ist am Führungsrohr 102 unterhalb des oberen Grenzschalters 114 vorgesehen.
Dieser vierte Schalter 126 dient beispielsweise dazu, die Bewegung des Zylinders 16 an einer bestimmten Stelle seiner Wegstrecke zu stoppen, d. h. also den Zylinder 16 an einer Stelle zu stoppen, bei welcher durch Einschieben des Kontrollstabes in den Reaktor eine bestimmte Reaktivität erreicht wurde. Der Schalter 126 kann auch als Blockierungsschalter dienen, um die Einwirkung von Druckmittel (Pulsieren) zu verhindern, wenn der Zylinder 16 über eine durch den Schalter 126 bestimmte Grenze hinaus zurückgezogen wird. Auf diese Weise wird die rasch in den Reaktor einbringbare Reaktivität begrenzt, ohne dass dabei die mittels des Motorantriebes langsam einbringbare Reaktivität begrenzt wird.
Der Schalter 126 wird durch den Arm 124 betätigt und die Länge dieses Armes 124 ist derart bemessen, dass der Mikroschalter 126 bei jeder Lage des Zylinders 16 oberhalb der anfänglichen Betätigungslage eingeschaltet bleibt. Die Montageplatte 128 des Schalters 126 ist in geeigneter Weise auf einer Konsole 130 befestigt, welche am Führungsrohr 102 derart angeordnet ist, dass der Schalter 126 in vertikaler Richtung einstellbar ist.
Das oben beschriebene Regelstab-Antriebssystem kann für verschiedene Funktionen in einem Kernreaktor verwendet werden. Beispielsweise kann dieses System dazu verwendet werden, einen Regelstab automatisch und kontinuierlich in eine bestimmte Lage zu bringen bzw. in einer bestimmten Lage zu halten, um den Betrieb des Reaktors im stabilen Zustand zu regulieren. Bei einer derartigen Anwendung wird das Ventil 97 offen gehalten, wodurch der Druck im unteren Teil des Zylinders 16 den Kolben 14 gegen die obere Endwand des Zylinders 16 drückt. Die Antriebsvorrichtung 20 wird hiebei zum Ausziehen bzw. Einbringen des Regelstabes 10 verwendet.
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dung wird das Ventil 97 so lange offen gehalten, bis der Notstopstab in den Reaktorkern eingefallen ist.
Die Antriebsvorrichtung 20 wird hiebei zur Bewegung des Zylinders 16 in irgendeine gewünschtestellung verwendet. Zur Notstoppung des Stabes wird das Ventil 97 geschlossen, wodurch der Druck im Zylinder 16 nachlässt und der Stab in den Reaktor einfällt.
Die beschriebene Regelstab-Antriebsanordnung kann auch zum Pulsieren eines Reaktors mit einem prompten negativen Temperaturkoeffizienten verwendet werden. Bei dieser Anwendung wird die Antriebsvorrichtung 20 derart betätigt, dass sie den Zylinder 16 in eine Lage bringt, in welcher die Erzielung einer bestimmten Reaktivitätindem Reaktor möglich ist. Die Lage des Zylinders kann in einfacher und üblicher Weise mit der Anzeigevorrichtung 86 bestimmt werden. Es wird dann das Ventil 97 geöffnet und der sich daraus ergebende Druck im unteren Teil des Zylinders 16 bewegt den Kolben 14 rasch gegen das obere Ende des Zylinders 16, wodurch die gewünschte Reaktivität im Reaktor erreicht wird.
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Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Regelstab 10 ist besonders für eine Regelstab-Antriebsanordnung zum Anstrengen eines Reaktors geeignet. Da dieser Regelstab rohrförmig ausgebildet ist, weist er nur eine geringe Masse auf und verdrängt dementsprechend nur eine geringe Wassermenge, wodurch die ra- sche Bewegung dieses Regelstabes gewährleistet ist.
Bei einem Reaktor mit einem prompten negativen Temperaturkoeffizienten kann die beschriebene
Regelstab-Antriebsvorrichtung auch in Verbindung mit einer üblichen Regelstab-Antriebsanordnung ver- wendet werden, um einen raschen Leistungsanstieg des Reaktors auf ein vorbestimmtes Niveau ohne Über- schreitung bzw. zumindest ohne wesentliche Überschreitung dieses Niveaus zu bewirken. Mit einer derar- tigen Regelanordnung kann der Reaktor beispielsweise so betrieben werden, dass ein quadratisches Pulsie- ren der Leistung oder ein rascher und automatischer Start des Reaktors möglich ist.
Bei einem Reaktor bewirkt jedes Ansteigen der eingebrachten Reaktivität ein Ansteigen der Leistung, wodurch wieder ein Ansteigen der Temperatur der Brennstoffelemente bedingt wird. Das Ansteigen der
Temperatur der Brennstoffelemente eines Reaktors mit promptem negativem Temperaturkoeffizienten bewirkt nun ein Absinken der Reaktivität. Die Reaktivität wird weiters noch durch den verzögerten Tem- peraturkoeffizienten verringert, welcher sich aus der Aufheizung des gesamten Reaktors ergibt. Um nun bei einem derartigen Reaktor eine Stufenfunktion der Leistung zu bewirken, ist eine stufenweise Einbrin- gung der Reaktivität erforderlich, um den Reaktor nahe an seinen prompten kritischen Zustand zu brin - gen.
Es wird dann eine zusätzliche Einbringung von Reaktivität erforderlich, um die negative Reaktivität zu kompensieren, welche durch den Temperaturanstieg der Brennstoffelemente bedingt ist. Die Geschwindigkeit der Einbringung der erforderlichen Reaktivität ändert sich mit der Temperatur der Brennstoffelemente der Reaktorkonstruktion und der Amplitude des Leistungsanstieges.
Zum Zwecke der automatischen Steuerung der Lage des Regelstabes 10 und des Regulierstabes 132 im Sinne einer Erzielung von Reaktivitätseinbringungsgeschwindigkeiten, welche etwa der zur Erzielung einer vollständigen Stufenfunktion der Leistung erforderlichen Geschwindigkeit entsprechen, kann der in Fig. 6 dargestellte Regelstromkreis verwendet werden. Der Regulierstab 132 wird gegenüber dem Reaktorkern 12 mittels eines umkehrbaren Motors 134 mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt.
Der Motor 134 ist an den Ausgang eines üblichen Servoverstärkers 136 angeschlossen, in welchem die Signale von einem Leistungsniveauanzeiger 138 und einem Periodenanzeiger 140 in geeigneter Weise mit dem Signal eines Leistungsbedarfsreglers 142 verglichen werden, um ein Fehlsignal hervorzurufen, welches das Servosystem 136 regelt. Der Servoverstärker 136 ist über einen Ein-Ausschalter 144 an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Wechselstromquelle angeschlossen.
Über einen Gleichrichter 146, welcher über einen Ein-Ausschalter 148 an eine Stromquelle angeschlossen ist, wird Gleichstrom für den Antriebsmotor 44 des Regelstabes 10 geliefert. Die Feldwicklung 150 des Motors 44 ist an den Ausgang des Gleichrichters 146 angeschlossen. Der Anker 152 des Motors 44 ist mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt 154 eines Relais 156 und mit einem Paar von Regelwiderständen 158 und 160 in Serie geschaltet und diese Serienschaltung ist an den Ausgang des Gleichrichters 146 angeschlossen. Ein normalerweise geschlossener Kontakt 162 eines Relais 164 ist dem Regelwiderstand 158 parallelgeschaltet.
Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Relais 156 und 164 mit Thermoelementen 166 bzw. 168 verbunden, welche in wärmeleitender Verbindung mit einem der Brennstoffelemente 170 des Reaktorkernes 12 stehen. Die Thermoelemente 166 und 168 sind derart angeordnet, dass sie die entsprechenden Relais 156 bzw. 164 bei Erreichen vorbestimmter Temperaturen des Brennstoffelementes betätigen.
Die Spule des Ventils 97 ist über einen Ein-Ausschalter 172 an die Stromquelle angeschlossen.
Der Zylinder 16 wird anfänglich in eine Stellung bewegt, in welcher im Reaktor beim Öffnen des Ventils 97 eine Reaktivität erzielt wird, welche den Reaktor nahe an seinen prompten kritischen Zustand bringt. Durch Öffnen der Schalter 144 und 172 und durch Schliessen des Schalters 148 wird der Zylinder 16 in eine derartige Stellung gebracht, ohne dass hiebei der Regelstab 10 und der Regulierstab 132 bewegt werden.
Die Stufenfunktion der Leistung wird dann dadurch erhalten, dass man den Leistungsbedarfregler 142 auf das gewünschte Niveau einstellt und die Schalter 144, 148. und 172 schliesst, wodurch der Gleichrichter 146, das Servosystem 136 und das Ventil 97 betätigt werden. Der Kolben 14 wird auf diese Weise augenblicklich auf das obere Ende des Zylinders 16 hin zu bewegt, wodurch der Regelstab 10 in eine Stellung zurückgezogen wird, in welcher die vorbestimmte Reaktivität in den Reaktor eingebracht wird. Der Antriebsmotor 44 zieht dann den Regelstab 10 mit einer Geschwindigkeit aus, welche von der Einstellung des Potentiometers 160 abhängt.
Das Potentiometer 160 ist vorher auf einen Widerstand eingestellt, welcher es erlaubt, dass zusätzliche Reaktivität mit einer genügenden Geschwindigkeit im Reaktor
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erzeugt wird, um den anfänglichen, durch den Temperaturanstieg des Brennstoffes verursachten Reaktivi- tätsabfall ungefähr zu kompensieren.
Wie bereits früher angedeutet wurde, ist die erforderliche Geschwindigkeit der Reaktivitätseinbrin- gung bei verschiedenen Temperaturniveaus verschieden und es wird daher zum Zwecke einer geeigneten
Regelung die Geschwindigkeit der Reaktivitätseinbringung verändert. Dies wird bei dem in der Zeichnung dargestellten Stromkreis dadurch erreicht, dass das Thermoelement 168 derart ausgebildet wird, dass es eine genügende Spannung entwickelt, um das Relais 164 zu erregen, wenn die Brennstofftemperatur einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Der Kontakt 162 wird dadurch geöffnet und das Potentiometer 158 wird in Serie mit dem Anker 152 geschaltet.
Das Potentiometer 158 wird derart eingestellt, dass eine Ge- schwindigkeit der Reaktivitätseinbringung hervorgerufen wird, welche etwa die Geschwindigkeit des Re- aktivitätsabfalles im Temperaturbereich oberhalb der ausgewählten Temperatur kompensiert.
Wenn die Brennstoff temperatur einen zweiten vorbestimmten We. rt erreicht, welcher ungefähr der
Betriebstemperatur des Reaktors entspricht, entwickelt das Thermoelement 166 eine genügende Span- nung, um das Relais 156 zu erregen, wodurch der Kontakt 154 geöffnet wird. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird durch das Öffnen des Kontaktes 154 der Stromkreis zum Anker 152 geöffnet, wodurch der Motor 44 gestoppt wird.
Da sich nun beispielsweise die erforderliche Geschwindigkeit der Reaktivitätseinbringung in Form einer glatten Kurve verändert, kommt die oben beschriebene ProgrammierungdenReaktivitätserforder- nissen für einen raschen Leistungsanstieg nur nahe. In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispiel wird der Regulierstab 132, welcher durch das Servosystem 136 gesteuert wird, zur Durchführung der erforderlichen kleinen Korrekturen der Reaktivitätsgeschwindigkeit verwendet. Es kann jedoch auch der Regelstab 10 mittels eines geeigneten Servosystems derart gesteuert werden, dass er diese kleineren Korrekturen ausführt.
Die Temperatureinstellungen der Thermoelemente 166 und 168 hängen von der Veränderung des negativen Temperaturkoeffizienten bei einem bestimmten Brennstoff in bestimmten Temperaturintervallen ab. Die Einstellungen der Potentiometer 158 und 160 hängen von der Amplitude des gewünschten Leistungsanstieges ab. Die Potentiometer 158 und 160 können in üblicher Weise mechanisch an den Leistungsbedarfregler 142 derart angeschlossen werden, dass durch die Einstellung des Leistungsbedarfes entsprechend auch die Potentiometer 158 und 160 eingestellt werden.
Der Widerstand der Potentiometer 158 und 160 und die Temperatureinstellungen der Thermoelemente 166 und 168 können rechnerisch vorherbestimmt werden, u. zw. auf Grund der Periode des Reaktors und der Reaktivitätseinbringung, welche erforderlich ist, um etwa einen Stufenanstieg im geeigneten Niveau zu bewirken.
Das oben beschriebene Regelsystem ist in der Lage, einen raschen und automatischen Start des Reaktors auf ein vorbestimmtes Leistungsniveau in wenigen Sekunden zu erreichen. Um einen quadratsehen Leistungsstoss zu bewirken, wird der Druck aus dem unteren Teil des Zylinders 16 nach einer bestimmten Zeitspanne abgelassen. Der Regelstab 10 fällt hiedurch in den Reaktor und legt den Reaktor still.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, ist die erfindungsgemässe Regelstab-Antriebsanordnung für verschiedene Zwecke in einem Reaktor verwendbar. Mit Hilfe der beschriebenen RegelstabAntriebsanordnung kann entweder eine geregelte plötzliche oder eine geregelte langsame Bewegung des Regelstabes erzielt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebsanordnung für Regelstäbe zur Erhöhung des Leistungsniveaus eines Kernreaktors mit promptem negativem Temperaturkoeffizienten, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden an sich bekannten Einrichtungen, nämlich durch eine mit dem Regelstab (10) verbundene und diesen unter Erhöhung der Reaktivität des Reaktors sofort in eine vorbestimmte Lage bringende erste Ausziehvorrichtung (14,16), ferner durch eine zusätzliche, den Regelstab (10) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegende zweite Ausziehvorrichtung (20.) und schliesslich durch eine den Regelstab (10) bei dessen Ausziehbewegung in eine weitere vorbestimmte Lage stoppende Vorrichtung (126).