CS203349B1 - Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor - Google Patents
Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor Download PDFInfo
- Publication number
- CS203349B1 CS203349B1 CS783899A CS389978A CS203349B1 CS 203349 B1 CS203349 B1 CS 203349B1 CS 783899 A CS783899 A CS 783899A CS 389978 A CS389978 A CS 389978A CS 203349 B1 CS203349 B1 CS 203349B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- nuclear reactor
- fuel cartridge
- fuel assembly
- contactless transmission
- magnetic field
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/112—Measuring temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
Vynález se týká zapojení obvodů bezkontaktního přenosu údaje teploty z palivové kazety jaderného reaktoru určené , pro potřeby vnitroreaktorových měření a zvláště pak k prevenci lokálních havárií aktivní zóny..
Jedním z nejzávažnějších problémů bezpečného provozu rychlých reaktorů je detekce počátku, tzv. lokální havárie palivové kazety a její včasná likvidace.
Lokální havárií palivové kazetý nazýváme stav, kdy dochází k postupnému zmenšování průchodnosti palivové kazety a . tím snižování průtoku sodíku a zvyšování jeho výstupní teploty. Tento jev může mít celou řadu příčin, jako je kupř. zvětšování objemu paliva v procesu vyhořívání, zanášení průchodných průřezů nečistotami z chladivá, nebo i přítomnosti cizích předmětů. Ve svém ? důsledku tento proces znamená přehřívání a pozdější roztavení palivové kazety. Vlivem výměny tepla s okolím vzniká možnost lavinovitého rozšíření havárie ha určitou oblast nebo v krajním případě i na celou aktivní zónu. Bezprostředním následkem je dlouhodobý výpadek paderné elektrárny z provozu a ohrožení bezpečností osob uvolněným teplem a pronikavou radiací.
Počátek vzniku lokální havárie palivové kazety by bylo možno indikovat nejlépe mě2 řením průtoku chladila v každé kazetě. Tento způsob však zatím naráží na značné technické obtíže. Indikace počátku varu sodíku některou z akustických metod je sice jednoznačná, ale následná reakce havarijního systému již nemůže zabránit zničení kazety, kde k havárii došlo. Z těchto důvodů se jako technicky nejschůdnější jeví měření teploty na výstupu z každé palivové kazety. Širšímu zavedení tohoto způsobu do praxe však brání skutečnost, že systém pro měření teplot nesmí překážet zavážení a výměně paliva.
Až dosud známé řešení bezkontaktního způsobu přenosu údaje teploty z palivové kazety jaderného reaktoru používá elektromechanického měniče umístěného v kazetě, který přeměňuje stejnosměrný proud termočlánku na proud pulsující. Tímto proudem se napájí transformační vinutí v kazetě, ze kterého se napětí termočlánku transformuje do přijímacího vinutí vně palivové kazety.
Nevýhodou tohoto řešení je malá spolehlivost mechanicky pohyblivých součástí elektromechanického měniče za vysokých teplot, nestabilní funkce při “změnách okolní teploty, změna odporu kontaktů v důsledku kondenzace složek uvolňujících se za vysokých teplot z izolačních materiálů a změ203349 ny parametrů použitých ' pružin · v závislosti na · teplotě. · Zmíněné vlivy včetně vlivu ' intenzívní radiace na stárnutí a mechanické vlastností materiálů činí řešení s elektromechanickým měničem pro hromadné nasazení v jaderné energetice zcela nepoužitelným. Uvedené nevýhody odstraňuje vynález zapojení obvodů bezkontaktního přenosu údaje teploty z palivové kazety jaderného reaktoru, jehož podstata spočívá v tom, že termočlánek v · palivové kazetě je spojen s vinutím cívky magnetickou vazbou spojené s harmonickou magnetickou sondou, ke které je připojen jednak obvod pro zpracování vyšších harmonických kmitočtů spojený s vyhodnocovacím zařízením, jednak zdroj, časově proměnného proudu.
Výhodou výše · uvedeného řešení je zjištění lokální havárie již v samotném procesu jejího vzniku, což umožňuje, aby havarijní· systém reaktoru proti jejímu šíření okamžitě zasáhl. Tím lze předejít dlouhodobému výpadku jaderné elektrárny z provozu · a v důsledku toho i k značným hmotným ztrátám. Jelikož · problematika · detekce lokálních havárií je jednou z hlavních, která dosud brání rychlejšímu zavádění vysoce účinných rychlých, reaktorů-do· · energetiky, může její vyřešení podle vynálezu · nasazení rychlých reaktorů podstatně urychlit. Další důležitou výhodu představuje znalost teploty chladivá na výstupu z každé jednotlivé palivové kazety. To umožňuje tepelně optimalizovat výkon reaktoru a tím dosáhnout celkového zvýšení výroby elektrické energie o několik procent, bez úprav · technologického zařízení. Mezi ostatní přednosti řešení patří časově · spojitý · přenos údaje teploty, rychlá odezva na změnu teploty závisející na časové konstantě termočlánku, reprodukovatelnost měření a hlavně vyloučení jakýchkoliv mechanicky pohyblivých · částí, čímž se výrazně zvyšuje spolehlivost.
Příklad praktického· provedení zapojení podle-.'vynálezu je znázorněn na výkresech, kde · obr. 1 · představuje . měřicí sestavu s částí· palivové kazety a obr. 2 schéma zapojení. · · ,
Jak je patrno z obrázků, termočlánek 1 je umístěn uvnitř palivové ' kazety 2 a je napojen na vinutí cívky 3, přičemž mimo palivovou kazetu 2 se nalézá harmonická magnetická sonda 4 napojená na zdroj 5 časově · proměnného proudu a na obvod 6 · pro zpracování vyšších harmonických · kmitočtů, k němuž je napojeno vyhodnocovací · zařízení 7. Zapojení pracuje následovně: Termočlánek 1 napájí proudem cívku 3,· čímž vzniká 'kolem cívky 3 magnetické pole. Intenzita magnetického pole závisí na rozdílu tep lot mezi měrným a srovnávacím koncem termočlánku 1 umístěného ve směru· podélné osy palivové kazety 2, tzn. · závisí na teplotě uvnitř palivové kazety 2. Siločáry · magnetického pole cívky 3, · zasahují harmonickou magnetickou sondu · 4, · která je napojena na zdroj 5 časově proměnného proudu, jež napájí budicí vinutí 8 a protisměrné budicí vinutí 11 navinutá v navzájem opačném smyslu na páscích 10 z magneticky .měkkého materiálu. Je vhodné, aby zdroj 5. časově proměnného proudu dodával proud; ' nezkresleného sinusového průběhu takové i intenzity, aby magnetické pole v páscích·.· '10 bylo pod oblastí magnetického nasycení materiálů pásků 10.
Jelikož budicí vinutí 8 a protisměrné budicí vinutí 11 jsou zapojena · ve ' vzájemně · opačném smyslu, jejich magnetické toky se navzájem odečítají a do signálového vinutí 9 · navinutého přes · budicí vinutí 8 a protisměrné budicí vinutí 11 se indukuje jen malé napětí. Jestliže do pásků 10 počnou zasahovat siločáry magnetického pole cívky 3, posouvá se pracovní bod na magnetízační křivce pásků 10, dochází k nesouměrnosti magnetizace pásků ' 10 pro jednotlivé půlpe? riody sinusového proudu přivedeného ze zdroje 5 časově·, proměnného proudu · a......do signálového. vinutí 9 se indukují vyšší, převážně · sudé harmonické kmitočty frekvence zdroje 5 časově proměnného proudu. Obvodem 6 pro zpracování · vyšších harmonických kmitočtů, ' nejlépe filtrem . naladěným na druhou harmonickou frekvenci se základní první harmonická frekvence Oddělí a amplituda vyšších harmonických . kmitočtů, nejlépe opět druhé harmonické frekvence se měří či registruje vyhodnocovacím zařízením 7. · Vyhodnocovací zařízení · 7, např. měřicí přístroj nebo zapisovač, může být cejchováno přímo v jednotkách teploty, protože amplituda vyšších harmonických kmitočtů je úměrná intenzitě magnetického pole v cívce 3 a ta zase teplotě měřené termočlánkem 1.
Princip i účinek popsaného řešení zůstává nezměněn, je-li harmonická magnetická sonda 4 využita jako ' indikátor · nulové intenzity magnetického pole při kompenzačním měření a rovněž je-li konstrukce provedena tak, že harmonická magnetická sonda 4 zasahuje do vnitřku palivové kazety 2.
Vzhledem k přítomnosti chladicího média, např. sodíku lze jednotlivé funkční části uvnitř i vně palivové kazety uzavřít do vakuově těsných krytů · z nerezavějící oceli a vývody provést kabely s kovovým pláštěm· a minerální izolací. Při výměně palivové ' kazety zůstávají díly vně kazety na svém místě.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNALEZUZapojení bezkontaktního přenosu údaje teploty z palivové kazety jaderného reaktoru vyznačené tím, že termočlánek (1) v palivové kazetě (2) je spojen s vinutím cívky (3) magnetickou vazbou spojené s harmo nickou magnetickou sondou (4), ke které je připojen jednak obvod (6) pro zpracování vyšších harmonických kmitočtů spojený s vyhodnocovacím zařízením (7), jednak zdroj (5) časově proměnného proudu. !
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS783899A CS203349B1 (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor |
| GB7918329A GB2025621B (en) | 1978-06-14 | 1979-05-25 | Apparatus for measuring temperature in a nuclear reactor |
| DE19792921577 DE2921577A1 (de) | 1978-06-14 | 1979-05-28 | Schaltanordnung zum kontaktlosen uebertragen einer waermeangabe aus einer brennstoffkassette eines kernreaktors |
| SU797770631A SU940245A1 (ru) | 1978-06-14 | 1979-06-06 | Схема соединений бесконтактной передачи данных температуры от топливной кассеты дерного реактора |
| US06/047,807 US4319958A (en) | 1978-06-14 | 1979-06-12 | Circuit arrangement for contactless transmission of temperature information from a fuel assembly of a nuclear reactor |
| JP7409579A JPS5513898A (en) | 1978-06-14 | 1979-06-14 | Circuit arrangement for contactless transmission of temperature information of nuclear reactor fuel assembly |
| FR7915316A FR2428893A3 (fr) | 1978-06-14 | 1979-06-14 | Montage pour la transmission sans contact d'une indication de temperature venant d'une cassette de combustible d'un reacteur nucleaire |
| JP1986097683U JPH0240508Y2 (cs) | 1978-06-14 | 1986-06-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS783899A CS203349B1 (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS203349B1 true CS203349B1 (en) | 1981-02-27 |
Family
ID=5380398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS783899A CS203349B1 (en) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4319958A (cs) |
| JP (2) | JPS5513898A (cs) |
| CS (1) | CS203349B1 (cs) |
| DE (1) | DE2921577A1 (cs) |
| FR (1) | FR2428893A3 (cs) |
| GB (1) | GB2025621B (cs) |
| SU (1) | SU940245A1 (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE435432B (sv) * | 1981-03-30 | 1984-09-24 | Asea Atom Ab | Kernreaktoranleggning med gaskudde som avgrensning mellan kylvatten och omgivande bassengvatten |
| GB8412981D0 (en) * | 1984-05-21 | 1984-06-27 | Nat Nuclear Corp Ltd | Sensing methods and devices |
| GB8412982D0 (en) * | 1984-05-21 | 1984-06-27 | Nat Nuclear Corp Ltd | Sensing methods and devices |
| JPS6446694A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Power Reactor & Nuclear Fuel | Device for diagnosing abnormality of nuclear reactor |
| WO2014028845A1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-20 | The Penn State Research Foundation | Thermoacoustic enhancements for nuclear fuel-rods and other high temperature applications |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1317876A (cs) * | 1963-05-08 | |||
| FR1248934A (fr) * | 1959-02-20 | 1960-12-23 | A E I John Thomson Nuclear Ene | Appareil de télémesure |
| US3087886A (en) * | 1959-02-20 | 1963-04-30 | Thompson Nuclear Energy Co Ltd | Temperature measurement apparatus for a nuclear reactor fuel element |
| GB920274A (en) * | 1959-11-21 | 1963-03-06 | Rolls Royce | Improvements in or relating to nuclear reactors |
| US3260979A (en) * | 1963-12-11 | 1966-07-12 | Lionel E Leavitt | Through-wall electromagnetic coupling |
| US3574263A (en) * | 1968-07-11 | 1971-04-13 | Educational Computer Systems I | Examination grading computer |
-
1978
- 1978-06-14 CS CS783899A patent/CS203349B1/cs unknown
-
1979
- 1979-05-25 GB GB7918329A patent/GB2025621B/en not_active Expired
- 1979-05-28 DE DE19792921577 patent/DE2921577A1/de active Granted
- 1979-06-06 SU SU797770631A patent/SU940245A1/ru active
- 1979-06-12 US US06/047,807 patent/US4319958A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-06-14 FR FR7915316A patent/FR2428893A3/fr active Granted
- 1979-06-14 JP JP7409579A patent/JPS5513898A/ja active Pending
-
1986
- 1986-06-27 JP JP1986097683U patent/JPH0240508Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2428893A3 (fr) | 1980-01-11 |
| DE2921577A1 (de) | 1980-01-03 |
| FR2428893B3 (cs) | 1980-05-23 |
| JPH0240508Y2 (cs) | 1990-10-29 |
| DE2921577C2 (cs) | 1987-01-02 |
| US4319958A (en) | 1982-03-16 |
| GB2025621B (en) | 1982-10-06 |
| SU940245A1 (ru) | 1982-06-30 |
| GB2025621A (en) | 1980-01-23 |
| JPS5513898A (en) | 1980-01-31 |
| JPS6214338U (cs) | 1987-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3940996A (en) | Method and device for remotely monitoring electrically conductive liquids | |
| Kim et al. | Review of instrumentation for irradiation testing of nuclear fuels and materials | |
| US4348587A (en) | Fiber optic transducer for measuring current or magnetic field | |
| CS203349B1 (en) | Connection of circuits of contactless transmission of temperature indication from the fuel cassette of nuclear reactor | |
| US3948100A (en) | Probe for measuring the level of a liquid | |
| US11728057B2 (en) | Nuclear fuel failure protection system | |
| US3017621A (en) | Proximity limit position detector | |
| US4965041A (en) | Instrument for monitoring the cooling conditions in a light water reactor | |
| US3230771A (en) | Temperature measuring apparatus | |
| CA2037470A1 (en) | Sensor for detecting a quench in a superconductor using an optical coupling | |
| US3383509A (en) | Use of gamma radiation responsive gas ionized by gamma radiation in a nuclear reactor and measuring the gamma radiation ionization effects | |
| US3501950A (en) | Electromagnetic torquemeter having its air gap eliminated by a magnetic fluid | |
| JPH05281056A (ja) | 速応性温度計 | |
| Willsch et al. | Fiber optical magnetic field sensor for power generator monitoring | |
| Dante et al. | A compact FBG-Based toroidal magnetostrictive current sensor with reduced mass of Terfenol-D | |
| Ahmed | Performance evaluation of optical fiber current transformer based over-current protection | |
| Colombo et al. | Fiber-Optics Quench Detection Schemes in HTS Cables for Fusion Magnets | |
| Billeter et al. | HIGH-TEMPERATURE MEASUREMENT INSTRUMENT FOR ADVANCED REACTORS. | |
| Dean et al. | Induction apparatus monitoring structural strains in liquid-metal-cooled nuclear reactor | |
| Jovanovich et al. | Fiber optic sensing applications in the electric power industry | |
| RU2556275C2 (ru) | Индуктивный измеритель искривления трубчатого канала | |
| JPS5850470A (ja) | 電流測定装置 | |
| US2026375A (en) | Temperature indicator | |
| Niewczas et al. | Field evaluation of FR5 glass optical current transducer | |
| Alalibo | Condition Monitoring and Fault Detection for Electrical Machines Using Advanced Sensing Techniques Based on Fibre Bragg Gratings |