DE1281597B - Position indicator for nuclear reactor control rods - Google Patents
Position indicator for nuclear reactor control rodsInfo
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Description
Stellanzeigevorrichtung für Kernreaktorsteuerstäbe Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellanzeigevorrichtung für Kernreaktorsteuerstäbe mit entweder am Steuerstab befestigten oder über ein Gestänge mit dem Steuerstab verbundenen Permanentmagneten.Position Indicator Device for Nuclear Reactor Control Rods The invention relates to focus on a nuclear reactor control rod position indicator with either am Permanent magnets attached to the control rod or connected to the control rod via a linkage.
Es sind Steuerstabstellenanzeigevorrichtungen mechanischer Art bekannt die eine Anzeige über die Spindel des Antriebes bzw. über Schalter, die am unteren und am oberen Ende des Antriebes angebracht sind, liefern. Bei Stellanzeigevorrichtungen, die nicht unmittelbar mit dem Steuerstab selber verbunden sind, sondern die über den Steuerstabantrieb verstellt werden, besteht die Möglichkeit einer Fehlanzeige, wenn der Steuerstab vom Antrieb getrennt wird. Es kann sich dabei um einen Gewaltbruch oder aber nur um ein Abheben des Steuerstabes bei einer Schnellabschaltung von einem Antriebsteil handeln. Control rod indicators of the mechanical type are known one display via the spindle of the drive or via switches that are at the bottom and are attached to the upper end of the drive. For position indicators, which are not directly connected to the control rod itself, but rather via the control rod drive are adjusted, there is the possibility of a false report, when the control rod is separated from the drive. It can be a violent breach or just a lifting of the control rod in the event of a rapid shutdown of one Act drive part.
Hat sich beispielsweise ein Steuerstab im Reaktorkern verklemmt, während der Antrieb und damit die Stellanzeigevorrichtung eine nicht mit der Stellung des Steuerstabes übereinstimmende Stellung innehaben, so kann der Steuerstab plötzlich ein Stück aus dem Kern herausfallen. Dadurch steigt örtlich der Neutronenfluß sprunghaft an, entsprechend erfolgt eine sprunghafte örtliche Leistungssteigerung, die zu einem schweren Unfall führen kann.For example, if a control rod got stuck in the reactor core while the drive and thus the position indicator does not match the position of the Hold the control rod in the same position, the control rod can suddenly fall out a bit from the core. This locally increases the neutron flux by leaps and bounds on, accordingly there is a sudden local increase in performance, which leads to a can lead to a serious accident.
Aus dem NYO-Bericht Nr. 8503 der USAEC von 1957 ist eine Stellanzeige bekannt, bei der ein magnetischer Kern mit einem Steuerstab verbunden ist. From 1957 USAEC NYO Report No. 8503 there is a vacancy notice known in which a magnetic core is connected to a control rod.
Dieser magnetische Kern taucht in zwei konzentrische Spulen ein. Durch die digitale Messung der Veränderung der Laufzeit von elektrischen Impulsen innerhalb dieser als Impulstransformator verwendeten Zweispulenanordnung bei Veränderung der Eintauchtiefe des magnetischen Kernes wird ein Meßsignal gewonnen. Diese Meßgrößengewinnung benötigt jedoch einen beträchtlichen elektronischen Aufwand, womit auch eine größere Betriebsunsicherheit verbunden ist.This magnetic core is immersed in two concentric coils. By the digital measurement of the change in the transit time of electrical impulses within this two-coil arrangement used as a pulse transformer when changing the Immersion depth of the magnetic core, a measurement signal is obtained. This acquisition of measured variables however, it requires a considerable amount of electronic effort, which is also a greater one Operational uncertainty is associated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus Gründen der Betriebssicherheit eine direkte Stellanzeige des Steuerstabes zu entwerfen, die einfach herzustellen und besonders robust und zuverlässig zu betreiben ist. The invention is based on the object for reasons of operational safety to design a direct position indicator of the control rod that is easy to manufacture and is particularly robust and reliable to operate.
Die Aufgabe wird mit entweder am Steuerstab befestigten oder über ein Gestänge mit diesem verbundenen Permanentmagneten erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der von den Permanentmagneten zurückgelegten Wegstrecke Schutzgas-Magnetschalter angeordnet sind. Derartige Magnetschalter sind als außerordentlich zuverlässig bekannt. The task is either attached to the control rod or over a linkage with this connected permanent magnet solved according to the invention in that that on the distance covered by the permanent magnets inert gas magnetic switch are arranged. Such magnetic switches are known to be extremely reliable.
Um die Schutzgas-Magnetschalter so anzuordnen, daß sie keinen unzulässig hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt sind, werden diese übereinander in einem Fingerhutrohr angeordnet, das ausgehend von außen durch den Boden des Reaktordruckgefäßes so weit in das Druckgefäß hineinragt, daß der oberste Schutzgas-Magnetschalter betätigt wird, wenn der Steuerstab seine oberste Stellung erreicht hat. Diese Anordnung stellt im Prinzip eine gute Möglichkeit zur direkten Stellungsanzeige dar, da die Permanentmagneten von außen unten in das Fingerhutrohr hineingeschoben werden und jederzeit ausgewechselt werden können, ohne daß der Betrieb des Reaktors gestört zu werden braucht. Es besteht jedoch bei dieser Lösung ein Problem darin, daß die Temperatur der Magnetschalter zu hoch ansteigt. Es ist also, solange keine temperaturbeständigen Schalter zur Verfügung stehen, eine besondere Kühlung einzubauen. In order to arrange the inert gas magnetic switches so that they are not inadmissible high temperatures and Pressures are exposed, these are one on top of the other Thimble tube arranged, starting from the outside through the bottom of the reactor pressure vessel extends so far into the pressure vessel that the uppermost inert gas magnetic switch is actuated when the control rod has reached its uppermost position. This arrangement represents In principle, this is a good option for direct position indication, as the permanent magnets can be pushed into the thimble tube from the outside and replaced at any time can be without the operation of the reactor need to be disturbed. It exists however, a problem with this solution is that the temperature of the magnetic switches rises too high. So it is as long as there are no temperature-resistant switches Are available to install special cooling.
Man kann aber auch den Steuerstabantrieb mit der direkten Stellungsanzeige so konstruieren, daß die Magnetschalter untereinander außerhalb eines Fingerhutrohres angeordnet sind, das sich außerhalb des Druckgefäßes längs neben dem Steuerstabantriebsgehäuse befindet und in dem Boden des Reaktordruckgefäßes befestigt ist, wobei innerhalb des Fingerhutrohres der gleiche Druck wie im Druckgefäß herrscht und dessen Länge so groß ist, daß der unterste Magnetschalter bei unterster Stellung und der oberste Magnetschalter bei oberster Stellung des Steuerstabes von dem über ein innerhalb des Fingerhutrohres laufendes Gestänge mit dem Steuerstab verbundenen Permanentmagneten betätigt wird. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß an sich bekannte und schon entwickelte Magnetschalter verwendet werden können, die bei normalen Temperaturen, nicht aber bei den hohen Temperaturen im Reaktor, z. B. 2850 C, funktionsfähig sind. But you can also use the control rod drive with the direct position indicator Construct in such a way that the magnetic switches are outside of a thimble tube are arranged, which is outside the pressure vessel alongside the control rod drive housing located and fixed in the bottom of the reactor pressure vessel, with within the thimble tube has the same pressure as in the pressure vessel and its length is so large that the lowest magnetic switch is in the lowest position and the uppermost Magnetic switch with the uppermost position of the control rod from the one inside the thimble tube running rod with the control rod connected permanent magnets is operated. The advantage of this arrangement is that known and Magnetic switches that have already been developed can be used, which operate at normal temperatures, but not at the high temperatures in the reactor, e.g. B. 2850 C, are functional.
Es ist besonders vorteilhaft, das den Permanentmagneten tragende Gestänge mittels eines an sich bekannten Kupplungsbolzens an dem Steuerstab zu befestigen und oberhalb des Fingerhutrohres einen Führungskanal anzuordnen, in dem das Gestänge läuft. Natürlich muß der Führungskanal seitlich einen Längsschlitz tragen, damit der Kupplungsbolzen bei der Auf- und Abbewegung in den Führungskanal hineinragen kann. It is particularly advantageous that the permanent magnet is used To attach the linkage by means of a coupling bolt known per se on the control rod and to arrange a guide channel above the thimble tube in which the rods runs. Of course, the guide channel must have a longitudinal slot on the side so that the coupling bolts protrude into the guide channel during the up and down movement can.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Magnetschalter untereinander außerhalb des Steuerstabantriebsgehäuses angebracht, und das den Permanentmagneten tragende Gestänge läuft in einen Führungskanal, der außerhalb des Steuerstabantriebsführungsrohres und innerhalb des Antriebsgehäuses angeordnet ist, wobei der oberste Magnetschalter bei oberster Stellung und der unterste Magnetschalter bei unterster Stellung des Steuerstabes von dem Permanentmagneten betätigt wird. Ausführungen dieser Art haben im Vergleich zu denen mit dem Fingerhutrohr den Vorteil, daß der eine zusätzliche Stutzen, der bei der Fingerhutrohr-Konstruktion in das Druckgefäß eingeschweißt werden muß, entfällt. In a further development of the invention, the magnetic switches are one below the other mounted outside the control rod drive housing, and that the permanent magnet The supporting linkage runs into a guide channel outside the control rod drive guide tube and is arranged within the drive housing, the uppermost magnetic switch in the top position and the bottom magnetic switch in the bottom position of the Control rod is operated by the permanent magnet. Have designs of this type compared to those with the thimble tube the advantage that the one additional Nozzle that is welded into the pressure vessel in the thimble tube construction must be omitted.
Dadurch wird die Herstellung noch einfacher.This makes production even easier.
Es ist besonders vorteilhaft, das Antriebsgehäuse und das Antriebsführungsrohr exzentrisch zueinander anzuordnen. It is particularly advantageous to have the drive housing and the drive guide tube to be arranged eccentrically to each other.
Der Gegenstand gemäß der Erfindung wird an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert. The article according to the invention is illustrated by the following example explained in more detail.
Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils einen Längs- bzw. Fig. 1 to 3 each show a longitudinal or
Querschnitt durch den unteren Teil des Reaktordruckgefäßes und des Steuerstabgehäuses sowie des Antriebes. Gleiche Konstruktionsteile sind mit gleichen Ziffern versehen.Cross section through the lower part of the reactor pressure vessel and the Control rod housing and the drive. The same construction parts are the same Numbers provided.
In das Reaktordruckgefäß 1 ist von unten her das Steuerstabantriebsgehäuse 2 an der Stelle 3 durch den Druckgefäßboden eingeführt. Das Antriebsführungsrohr 4 liegt im Inneren des Antriebsgehäuses. In dem Steuerstabführungsrohr 5 läuft der Steuerstab 6, der - wie in Fig. 1 b gezeigt - an der Stelle 7 den Permanentmagneten trägt oder -wie in den F i g. 2 oder 3 gezeigt - an der Stelle 8 das Gestänge 9 trägt. In der Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 ist an der Stelle 10 ein Fingerhutrohr 11 in dem Druckgefäßboden eingeschweißt. In dem Fingerhutrohr gemäß der Ausführung nach Fig. 1 befinden sich übereinander angeordnet die Magnetschalterl3, die von dem vorbeilaufenden, an dem Steuerstab 6 befestigten Permanentmagneten 7 betätigt werden. The control rod drive housing is in the reactor pressure vessel 1 from below 2 introduced at point 3 through the bottom of the pressure vessel. The drive guide tube 4 is inside the drive housing. In the control rod guide tube 5, the runs Control rod 6, which - as shown in Fig. 1 b - at the point 7 is the permanent magnet carries or -as in the F i g. 2 or 3 - at the point 8 the linkage 9 wearing. In the device according to FIGS. 1 and 2 is a thimble tube at point 10 11 welded into the pressure vessel bottom. In the thimble tube according to the embodiment According to Fig. 1, the magnetic switches are arranged one above the other the passing permanent magnet 7 attached to the control rod 6 is actuated will.
In der Ausführungsform nach Fig.2 ragt das bei 8 mittels des Kupplungsbolzens 12 an dem Steuerstab 6 befestigte Gestänge 9 nach unten in das Fingerhutrohr 11 hinein. Es trägt an seinem unteren Ende den Permanentmagneten 7, der beim Auf- und Abfahren des Steuerstabes 6 an den Magnetschaltern 13, die jetzt außerhalb des Druckgefäßes und somit auf niedrigerer Temperatur liegen, vorbei und betätigt diese. Oberhalb des Fingerhutrohresll, d. h. noch oberhalb der Einschweißstelle 10, läuft das Gestänge 9 in einem Führungskanal 14, damit es besser gleitet und nicht verkanten kann. In the embodiment according to Figure 2 that protrudes at 8 by means of the coupling bolt 12 linkage 9 attached to the control rod 6 down into the thimble tube 11 into it. At its lower end it carries the permanent magnet 7, which is opened and closed Departure of the control rod 6 at the magnetic switches 13, which are now outside the pressure vessel and thus lie at a lower temperature, pass it and actuate it. Above of the thimble tube, d. H. The rod runs above the weld point 10 9 in a guide channel 14 so that it slides better and cannot tilt.
Die Vorrichtung gemäß Fig.3 hat den Vorteil, daß die einzige Purchbruch-und Schweißstelle 3 die Durchführung für das Steuerstabantriebsgehäuserohr 2 darstellt. Wieder ist an den Steuerstab 6 an der Stelle 8 das Gestänge 9 befestigt, das unten den Permanentmagneten 7 trägt. Das Fingerhutrohr 11 ist in dieser Konstruktion ersetzt durch einen kräftig ausgebildeten Führungskanal 15, der innerhalb des Steuerstabantriebsgehäuserohres 2 und außerhalb des Steuerstabführungsrohres 4 liegt. Die beiden Rohre sind, wie in F i g. 3 b dargestellt, exzentrisch zueinander angeordnet, so daß der Führungskanal 15 in dem somit frei werdenden Raum angeordnet werden kann. Die Magnetschalter 13 sind nunmehr untereinander außen an dem Führungskanal angeordnet und werden betätigt durch den beim Auf-und Abfahren des Steuerstabes vorbeilaufenden Permanentmagneten 7. Auch in dieser Ausführungsform liegen die Magnetschalter 13 in einem Raum niedrigerer Temperatur. The device according to Figure 3 has the advantage that the only Purchbruch and Welding point 3 represents the passage for the control rod drive housing tube 2. Again, the linkage 9 is attached to the control rod 6 at the point 8, which is below the permanent magnet 7 carries. The thimble tube 11 is replaced in this construction by a strongly formed guide channel 15 which is located within the control rod drive housing tube 2 and outside of the control rod guide tube 4. The two tubes are like in Fig. 3 b shown, arranged eccentrically to each other, so that the guide channel 15 can be arranged in the space thus freed. The magnetic switches 13 are now arranged one below the other on the outside of the guide channel and are actuated by the permanent magnet moving past when the control rod moves up and down 7. In this embodiment too, the magnetic switches 13 are located in a lower room Temperature.
Spezielle Ausführungsformen des Führungskanals 15 sind in den F i g. 3 c bis 3 e dargestellt. Zur besseren Wasserverdrängung beim Auf und Abfahren des Steuerstabes und somit auch des Gestänges 9 können entweder Entlastungsbohrungen 16 an dem Führungskanal angebracht werden, oder man macht die Spaltel7 zwischen dem Führungskanal 15 und dem Gestänge 9 größer. Man kann auch, wie in F ; i i g. 3 e dargestellt, den Führungskanal U-förmig bauen. Dadurch oder auch durch kleinere Abmessungen des Gestänges samt Führungskanal kann eine hinreichend große Geschwindigkeit des Steuerstabes samt Gestänge erreicht werden, ohne daß das dann zu verdrängende Wasser in den Zwischenräumen einen zu großen Bewegungswiderstand bildet. Special embodiments of the guide channel 15 are shown in FIGS G. 3 c to 3 e shown. For better water displacement when driving up and down the control rod and thus also the linkage 9 can either have relief bores 16 are attached to the guide channel, or one makes the gap 7 between the guide channel 15 and the linkage 9 larger. One can also, as in F; i i g. 3 e shown, build the guide channel U-shaped. As a result or also through smaller ones Dimensions of the linkage including the guide channel can be a sufficiently high speed of the control rod together with the linkage can be achieved without the then to be displaced Water in the gaps creates too much resistance to movement.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL54813A DE1281597B (en) | 1966-10-14 | 1966-10-14 | Position indicator for nuclear reactor control rods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL54813A DE1281597B (en) | 1966-10-14 | 1966-10-14 | Position indicator for nuclear reactor control rods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1281597B true DE1281597B (en) | 1968-10-31 |
Family
ID=7276453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEL54813A Pending DE1281597B (en) | 1966-10-14 | 1966-10-14 | Position indicator for nuclear reactor control rods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1281597B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2521340A1 (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-25 | Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh | Absorber rod position indicator for high temp. reactor - has reed switches with rhodium coated lugs |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB883781A (en) * | 1957-01-16 | 1961-12-06 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to apparatus for the measurement, indication or detection of position of an object |
-
1966
- 1966-10-14 DE DEL54813A patent/DE1281597B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB883781A (en) * | 1957-01-16 | 1961-12-06 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to apparatus for the measurement, indication or detection of position of an object |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2521340A1 (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-25 | Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh | Absorber rod position indicator for high temp. reactor - has reed switches with rhodium coated lugs |
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