DE1166390B

DE1166390B - Messschaltung fuer die Sicherheitsueberwachung von Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1166390B
Application number: DEB64208A
Authority: DE
Inventors: Borries Wolfram
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1964-03-26

Description

Meßschaltung für die Sicherheitsüberwachung von Kernreaktoren Bei der Sicherheitsüberwachung von Kernreaktoren, beispielsweise bei der Überwachung der Neutronendichte oder der Kerntemperatur, werden die Meßgrößen in eine kleine Meßgleichspannung bzw. einen kleinen Meßgleichstrom (z. B. bis herunter zu 10-1= A) abgebildet, die zunächst zu verstärken und dann auf ein entsprechendes Anzeige- oder Steuergerät zu leiten sind. Bei einer solchen Sicherheitsüberwachung ist die Meßspannung zugleich mit einem Schaltgerät verbunden, das die sofortige Abschaltung des Kernreaktors auslöst, wenn ein bestimmter, vorgegebener Spannungsgrenzwert überschritten wird.
In die Meßfühler, die elektrische Leitung vom Meßfühler bis zum Verstärker und in die Eingangsstufe des Verstärkers werden besonders leicht auf induktivem oder kapazitivem Wege von irgendwelchen anderen mit der Anlage verbundenen oder sonstigen elektrischen Geräten Störimpulse übertragen, die - in gleichem Maße wie die Meßgröße verstärkt - die Sicherheitseinrichtung in ungewollter und besonders bei häufiger Wiederholung sehr störender Weise auslösen und die ganze Anlage damit abschalten. Durch eine möglichst kurze Leitungsführung und möglichst weitgehende Leitungsabschirmung ist diesen Störungen nur sehr bedingt zu begegnen.
Sowohl bei den Meßfühlem als auch bei den Verstärkern treten leicht Schwankungen hinsichtlich der Empfindlichkeit bzw. Verstärkung auf, die einen gewissen Meßfehler bedingen und auch zur ungewollten Auslösung der Sicherheitseinrichtung führen können. Um dieser letztgenannten Störung zu begegnen und zugleich die eingangs genannte weiterhin einzuschränken, werden bekanntlich mehrere Meßkanäle vorgesehen, die die Sicherheitseinrichtung nur auslösen, wenn in mehreren Meßkanälen gleichzeitig der vorgegebene Spannungsgrenzwert überschritten wird. Eine hohe Betriebssicherheit bei begrenztem Aufwand wird Bekannterweise erzielt, wenn insgesamt drei Meßkanäle vorgesehen sind, die derart geschaltet sind, daß die Auslösung der Sicherheitseinrichtung erfolgt, wenn von diesen drei Meßkanälen bei zumindest zwei beliebigen der vorgegebene Spannungsgrenzwert überschritten wird. Dann bleibt nämlich die Sicherheitseinrichtung auch bei einem beliebig gearteten Ausfall eines Meßkanals auf jeden Fall voll funktionsfähig; bei drei Meßkanälen lassen sich außerdem Schwankungen der Empfindlichkeit bzw. Verstärkung durch geeignete Mittelwertbildung zur Gewinnung des angezeigten, einer Regeleinrichtung zugeführten oder ähnlichen Wertes bereits hinreichend eliminieren.
Bei der praktischen Verwendung der letztgenannten Schaltung hat sich nun gezeigt" daß auch hier noch eingangsseitig eingestreute Spannungsimpulse oftmals zu störenden Fehlauslösungen der Sicherheitseinrichtung führen, da diese Störimpulse praktisch ausnahmslos gleichzeitig in alle drei Meßkanäle gestreut werden. Ausgehend von einer Meßschaltung der letztgenannten Art stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, diesen Nachteil auf einfache Weise zu vermeiden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßschaltung für die Sicherheitsüberwachung von Kernreaktoren, bei der eingangsseitig drei mit je einer zu verstärkenden Meßgleichspannung gespeiste Meßkanäle vorgesehen sind, durch die ein Schaltvorgang ausgelöst wird, wenn bei mindestens zwei der drei Meßkanäle ein vorgegebener Spannungsgrenzwert überschritten wird und besteht darin, daß in zwei Meßkanälen derart verschieden stark verzögernde Glieder eingefügt sind, daß eingangsseitig eingestreute, störende, koinzidierende Spannungsimpulse ausgangsseitig um ein Mehrfaches der durchschnittlichen Störimpulsdauer zeitlich voneinander getrennt auftreten.
Die eingestreuten Störimpulse werden meist durch Schaltvorgänge an elektrischen Verbrauchern erzeugt. Die Störungen sind meistens nichtperiodisch und haben nur schlecht analysierbare Impulsformen. Eine Minderung der Störungen durch Filterung üsw. ist nur schlecht möglich. Die Impulse fallen statistisch an, haben Zeitdauern in der Größenordnung von zehntel Millisekunden und sind meistens in der Lage, die Verstärker voll anzusteuern.
Die Änderungszeitkonstanten der Meßwerte liegen größenordnungsmäßig mindestens etwa um den Faktor 100 über der Zeitdauer der eingestreuten Störimpulse; an diesem Maßstab gemessen, soll es sich im vorliegenden Fall um eine Meßgleichspannung handeln, so daß die Erfindung nicht auf eine solche Meßschaltung beschränkt ist, bei der die Meßspannung im strengen Sinne eine Gleichspannung ist, d. h., die Änderungszeitkonstante besonders große Absolutwerte haben muß. Die feststellbaren Störimpulse haben Zeitdauern von der Größenordnung 10-4 sec, so daß die vorzusehenden verzögernden Glieder zweckmäßig für Verzögerungszeiten von etwa 0,5 und 1,0 msec auszulegen sind.
Die Verzögerungszeiten müssen also so gewählt werden, daß die Differenz der Durchlaufzeiten der Impulse größer ist als die Störimpulsdauer. Die Gesamtdurchlaufdauer aller drei Störimpulse muß kleiner sein als die Änderungsdauer der Meßwerte. Für die Einführung der Verzögerungszeiten bieten sich verschiedene Möglichkeiten. So können z. B. die Impulsverzögerungen in den Meßverstärker eingebaut werden. Dieses muß an einer Stelle geschehen, an der keine Einstreuungen mehr zu erwarten sind. Die Verzögerungen können gleichfalls als Ansprechverzögerungen der Grenzwertglieder oder der Verarbeitungsschaltung eingebaut werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Meßschaltung für die Sicherheitsüberwachung von Kernreaktoren, bei der eingangsseitig drei mit je einer zu verstärkenden Meßgleiehspannung gespeiste Meßkanäle vorgesehen sind, durch die ein Schaltvorgang ausgelöst wird, wenn bei mindestens zwei der drei Meßkan'ile ein vorgegebener Spannungsgrenzwert überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei Meßkanälen derart verschieden stark verzögernde Glieder eingefügt sind, daß eingangsseitig eingestreute, störende koinzidierende Spannungsimpulse ausgangsseitig um ein Mehrfaches der durchschnittlichen Störimpulsdauer zeitlich voneinander getrennt auftreten.
2. Meßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein verzögerndes Glied für eine Verzögerung von etwa 0,5 msec und das andere für eine Verzögerung von etwa 1,0 msec ausgelegt ist.
3. Meßschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsglieder hinter den jeweiligen Verstärkern angeordnet sind.