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
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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 |
| DE2921577A DE2921577C2 (de) | 1978-06-14 | 1979-05-28 | Anordnung über die Messung von kontaktlos aus einer Brennstoffkassette eines Kernreaktors übertragenen Temperaturangaben |
| 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) | DE2921577C2 (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 |
| GB8412982D0 (en) * | 1984-05-21 | 1984-06-27 | Nat Nuclear Corp Ltd | Sensing methods and devices |
| GB8412981D0 (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 |
| US9646723B2 (en) | 2012-08-16 | 2017-05-09 | The Penn State Research Foundation | Thermoacoustic enhancements for nuclear fuel rods and other high temperature applications |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 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 DE2921577A patent/DE2921577C2/de not_active Expired
- 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 JP JP7409579A patent/JPS5513898A/ja active Pending
- 1979-06-14 FR FR7915316A patent/FR2428893A3/fr active Granted
-
1986
- 1986-06-27 JP JP1986097683U patent/JPH0240508Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5513898A (en) | 1980-01-31 |
| US4319958A (en) | 1982-03-16 |
| SU940245A1 (ru) | 1982-06-30 |
| FR2428893B3 (cs) | 1980-05-23 |
| GB2025621A (en) | 1980-01-23 |
| DE2921577C2 (de) | 1987-01-02 |
| JPS6214338U (cs) | 1987-01-28 |
| JPH0240508Y2 (cs) | 1990-10-29 |
| DE2921577A1 (de) | 1980-01-03 |
| GB2025621B (en) | 1982-10-06 |
| FR2428893A3 (fr) | 1980-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| US11728057B2 (en) | Nuclear fuel failure protection system | |
| CN109115118A (zh) | 一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统 | |
| 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 | |
| Colombo et al. | Fiber-optics quench detection schemes in HTS cables for fusion magnets | |
| Niewczas et al. | Advanced optical sensors for power and energy systems applications | |
| US4965041A (en) | Instrument for monitoring the cooling conditions in a light water reactor | |
| CA2037470A1 (en) | Sensor for detecting a quench in a superconductor using an optical coupling | |
| US3501950A (en) | Electromagnetic torquemeter having its air gap eliminated by a magnetic fluid | |
| JPH05281056A (ja) | 速応性温度計 | |
| Dante et al. | A compact FBG-Based toroidal magnetostrictive current sensor with reduced mass of Terfenol-D | |
| Wolf | Linear variable differential transformer and its uses for in-core fuel rod behavior measurements | |
| Ueda et al. | Application of autoregressive models to in-service estimation of transient response for LMFBR process instrumentation | |
| Billeter et al. | HIGH-TEMPERATURE MEASUREMENT INSTRUMENT FOR ADVANCED REACTORS. | |
| Barczak et al. | Insulating properties of optical fiber current sensor with external conversion | |
| GB2054165A (en) | Induction Apparatus Monitoring Structural Strains in Liquid-metal-cooled Nuclear Reactor | |
| Hess et al. | Instrumentation for core and coolant monitoring in liquid-metal fast breeder reactors (LMFBRs) | |
| 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 | |
| JPS5850470A (ja) | 電流測定装置 | |
| Yannucci et al. | Hot spot detector helps predict transformer life | |
| Alalibo | Condition Monitoring and Fault Detection for Electrical Machines Using Advanced Sensing Techniques Based on Fibre Bragg Gratings | |
| Regimbal | TECHNICAL BASES FOR FFTF OPEN TEST POSITION AND CLOSED-LOOP INSTRUMENTATION. |