DE1176288B - Reaktorsicherheitsschaltung nach dem 2-von-3-System - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: G 21

Deutsche Kl.: 21g-21/31

Nummer: 1176 288

Aktenzeichen: S 79726 VIIIc /21g

Anmeldetag: 1. Juni 1962

Auslegetag: 20. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Reaktorsicherheitsschaltung mit dreifacher Anordnung jeder Meßsondenart, mit drei Abschaltlinien, in denen die Kontakte der Meßsonden der verschiedenen Signalarten in Reihe angeordnet sind, bei der die Auslösung der Sicherheitsorgane des Reaktors durch Relais oder Schütze in den Abschaltlinien nach dem 2-von-3-System erfolgt.

Kernreaktoranlagen müssen so gebaut werden, daß ihre absolute Betriebszuverlässigkeit gewährleistet ist bzw. eine eventuell notwendige Abschaltung mit größtar Sicherheit durchgeführt werden kann, da sonst Reaktorunfälle das Ausmaß von Katastrophen annehmen können. Es ist daher üblich, jede Reaktoranlage mit einer Anzahl von Meßgeräten zu versehen, mit deren Hilfe es möglich ist, den Betriebszustand derselben einwandfrei zu überwachen. Diese Geräte sind so geschaltet, daß sie beim Überschreiten eines gewissen Maximalwertes des jeweiligen Signals selbsttätig eine Warnanlage oder die Sicherheitsabschaltung des Reaktors betätigen. Es ist dabei üblich, für jede Signalart mehrere, beispielsweise drei Meßsonden anzuordnen und damit auch eine zusätzliche Sicherheit gegenüber Gerätefehlern zu erhalten.

Die Zusammenschaltung dieser Meßgeräte ist üblicherweise so getroffen, daß ein Ansprechen der Sicherheitseinrichtung des Reaktors nur dann eintritt, wenn wenigstens zwei von den drei Meßgeräten je Signalart ansprechen, so daß die Wahrscheinlichkeit für unerwünschte Abschaltungen durch Fehler in den Meßeinrichtungen wesentlich herabgesetzt wird. Die sich entsprechenden Kontakte jeder Signalart sind so in Reihe geschaltet, daß mit Hilfe der jeweils drei Meßsonden je Signalart drei sogenannte Abschaltlinien entstehen. Damit ist jedoch die Möglichkeit gegeben, daß diese Sicherheitsschaltung auch anspricht, wenn in wenigstens zwei Abschaltlinien zwei verschiedene Signaleinrichtungen ansprechen.

Dies läßt aber keinesfalls auf einen unzulässigen Betriebszustand des Reaktors schließen, sondern deutet lediglich auf Fehler in zwei verschiedenartigen Meßsonden hin. Eine daraus entspringende Reaktorabschaltung wäre also unnötig und ist unter Umständen mit Kosten und besonderen Wartezeiten für das Wiedereinschalten verbunden.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem erfindungsgemäß jede der drei Sonden einer Signalart mit je drei gleichzeitig betätigbaren Kontakten versehen ist, von denen jeder einer anderen der drei Abschaltlinien angehört, und die jeweDigen drei Kontakte einer Signalart, aber verschiedener Meßsonden in jeder der Abschaltlinien elektrisch in einei Reaktorsicherheitsschaltung nach dem
2-von-3-System

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Herbert Troeger, Baiersdorf

Parallelschaltung, die aus zwei getrennt voneinander überprüfbaren Zweigen besteht, in von Abschaltlinie zu Abschaltlinie unterschiedlichen Variationen angeordnet sind. Die beiden Zweige jeder Parallelschaltung enthalten zu diesem Zweck je ein Prüfrelais in induktionsarmer Schaltung.

Fig. 1 zeigt die bisher übliche Anordnung einer Sicherheitsschaltung, während

F i g. 2 und 3 die Schaltung nach der Erfindung darstellen.

In F i g. 1 und 2 sind die verschiedenen Signalarten mit arabischen Ziffern 1, 2, 3 bis η bezeichnet, die jeweils von drei Meßsonden A, B und C gemessen werden. Die Schaltkontakte dieser Meß-

3" sonden seien mit a_v b_l

und

bzw. a₂, b₂

C₂ bis a_n

b_n, c_n bezeichnet.

Nach F i g. 1 sind sämtliche Kontakte a, b bzw. c zu je einer Abschaltlinie I, II und III zusammengefaßt und über die Schaltschütze oder Relais S₁, S_n, S₁₁₁ mit einer Stromquelle verbunden. Diese Schütze S₁, S₁₁, S_1n sind normalerweise erregt, arbeiten also nach dem Ruhestromprinzip, die Kontakte sind geschlossen. Spricht irgendeine Meßsonde an, d. h., wird der bei dieser eingestellte Grenzwert überschritten, so fällt das Schütz der betreffenden Abschaltlinie ab, so daß sich dessen Arbeitskontakte öffnen, und falls bei einer zweiten Abschaltlinie dasselbe eintritt, werden z. B. über die Leistungsschütze G, H, K gemäß Fig. la und deren spezielle Kontaktschaltung nach Fig. Ib die Abschalteinrichtung oder eine sonstige Überwachungseinrichtung in Tätigkeit gesetzt, so daß ζ. B. die Abschaltstäbe abfallen. Wie bereits eingangs geschildert, ist es dabei möglich, daß derartige Einrichtungen ausgelöst werden, wenn eine Meßsonde für das Signal 1 und eine andere für das Signal 3 aus nicht reaktorbedingten Gründen ansprechen, so daß damit eine Fehlaus-

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lösung verbunden wäre. Im Falle eines tatsächlich gestörten Betriebes des Reaktors würden wenigstens zwei Meßsonden der gleichen Signalart, die ebenfalls in verschiedenen Schaltlinien angeordnet sind, ansprechen. Die Auslösereaktion dieser Schaltung läßt also nicht eindeutig auf einen gestörten Reaktorbetrieb schließen.

Demgegenüber spricht die Schaltung gemäß F i g. 2 nur an, wenn zwei Meßsonden für eine Signalart gleichzeitig ansprechen, und scheidet also Meßsondenstörungen von vornherein aus. Zu diesem Zweck sind zur Erfassung der Signalarten 1 bis η wieder jeweils drei Meßsonden A, B und C eingesetzt, die nunmehr jedoch jeweils mit drei Schaltkontakten versehen sind. Die Schaltkontakte a_v b_v C₁ (a,„ b„, c„) sind in dreifacher Ausfertigung vorhanden und kommen in jeder Abschaltlinie I, II, III je einmal vor. Gegenüber der Schaltung nach F i g. 1 gehören also je Abschaltlinie zu einer Signalart drei Kontakte. Diese sind unter sich zu einer Parallelschaltung zusammengefaßt, wobei die drei Kontakte auf zwei Zweige in jeweils unterschiedlicher Kombination je Abschaltlinie verteilt sind.

Die Parallelschaltungen aus je drei Kontakten einer Signalart sind nach F i g. 2 hintereinandergeschaltet und arbeiten mit je einem Schaltschütz S₁, S_n bzw. S_1n zusammen. Durch die Parallelschaltung der drei Kontakte wird erreicht, daß, wenn lediglich eine Meßsonde anspricht, keine Unterbrechung der Abschaltlinie eintritt. Sprechen dagegen zwei Meßsonden an, so gibt es zwei Abschaltlinien, in denen beide Zweige der Parallelschaltung unterbrochen werden, so daß jeweils zwei Schaltschütze S abfallen und gemäß der Schaltung ihrer Kontakte entsprechend der F i g. 3 die Sicherheits- oder Auslöseeinrichtung betätigen. Die Schaltung ermöglicht weiterhin eine häufige Prüfung der Funktionsbereitschaft jeder Meßsonde ohne jede Störung der Gesamtanlage bzw. Unterbrechung der Abschaltlinie, d. h. ohne Gefahr einer Querkombination mit einer plötzlich auftretenden Fehlauslösung bei einem anderen Signal. Für diese Prüfungen, ferner für ständige Überwachung auf fehlerhafte Unterbrechungen sind in jedem Zweig der 3 · η Parallelschaltungen je eine Wicklung z.B. Ii?, bzw. 17?,' (bis nR_m bzw. nR_nl) eines Prüfrelais vorgesehen.

Diese Relais sind z. B. mit einander entgegengesetzten Wicklungen versehen und stellen somit, da sie dadurch induktivitätsarm bzw. praktisch induktivitätsfrei sind, keine Belastung für die Schaltkontakte selbst dar, die selbst wieder Ursache zu Störungen sein können.

In F i g. 2 ist diese Schaltung in einpoliger Ausführung dargestellt, sie kann selbstverständlich in bekannter Weise auch in zweipoliger Ausführung erstellt werden, womit eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit verbunden ist.

Die Verwendung derartiger Sicherheitsschaltungen ist nicht auf die Reaktortechnik beschränkt, sie kann vielmehr auch bei anderen Einrichtungen, z. B. der chemischen Industrie, zweckmäßig sein, bei denen ein ähnliches Sicherheitsbedürfnis vorliegt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Reaktorsicherheitsschaltung mit dreifacher Anordnung jeder Meßsondenart, mit drei Abschaltlinien, in denen die Kontakte der Meßsonden der verschiedenen Signalarten in Reihe angeordnet sind, bei der die Auslösung der Sicherheitsorgane des Reaktors durch Relais oder Schütze in den Abschaltlinien nach dem 2-von-3-System erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der drei Sonden einer Signalart mit drei gleichzeitig betätigbaren Kontakten versehen ist, von denen jeder der drei einer Meßsonde einer anderen der drei Abscnaltlinien angehört, und die jeweiligen drei Kontakte einer Signalart, aber verschiedener Meßsonden in jeder der Abschaltlinien elektrisch in einer Parallelschaltung, die aus zwei getrennt voneinander überprüfbaren Zweigen besteht, in von Abschaltlinie zu Abschaltlinie unterschiedlichen Variationen angeordnet sind.

2. Reaktorsicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Zweige ein Prüfrelais in induktivitätsarmer Schaltung enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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