DE1764441A1

DE1764441A1 - Kontrollstab-Antriebssystem fuer einen Kernreaktor

Info

Publication number: DE1764441A1
Application number: DE19681764441
Authority: DE
Inventors: Peter Fortescue; Ringsmuth Richard Josef; Schultz George Martin
Original assignee: Gulf Oil Corp
Current assignee: Gulf Oil Corp
Priority date: 1967-06-07
Filing date: 1968-06-06
Publication date: 1971-07-22
Also published as: US3448006A; GB1170879A; FR1567000A; CH468695A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

D1PL.-ING. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

Kr /UK

GTJIi¹ GEEBRAI ATOMIC INC.,

IO955 John Jay Hopkins Drive, San Diego, Calif.

U. S. A.

KONTROIISTAB^ANTRIEBSSYSTEM FÜR EINEN KERNREAKTOR

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrolls tab- %

Antriebssystem für einen Kernreaktor und insbesondere ein System, mit dem sowohl die Stellung des Kontrollstabes bei Normalbetrieb regelbar, als auch eine schnelle Bewegung des Kontroistabes im Falle einer Notabschaltung des Reaktors möglich ist.

Die Verwendung von Kontroistäben zur Regelung der Ausgangsleistung eines Kernreaktors und zur Notabschaltung oder Stillsetzung ist an sich bekannt. | Derartige Kontrollstäbe sind gewöhnlich bewegbare langgestreckte Zylinder, welche neutronenabsorbierende Materialien enthalten. Generell besitzen KontroüLstab-Antriebssysteme einen reversiblen elektrischen oder hydraulischen Motorantrieb, weloher zur Regulierung der Stellung eines Kontrollstabes relativ zum Kern des Reaktors dient. Bei einem KontroBstab-Antriebssystem

109830/0572

kann weiterhin eine Möglichkeit vorgesehen sein, um den Kontrollοtab ale funktion eines Torgegebenen Signale schnell in den reaktiven Kern «u bewegen, wodurch eine Kotabsoheltung des Reaktors bewirkt wird.

Bestimmte Typen von Kontrollstab-Antriebssystemen dachen sieh sum Einführen des KontrollStabes die Schwerkraft zunutze. Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch die Schwerkraft nicht auoreiohen, um einen Kontrollstab bei jeder notwendigen Notabschaltung richtig einzubringen« Ee sind daher verschiedene Möglichkeiten für einen zwangsweisen Antrieb des Kontrollstabee in Notfällen angegeben worden· U.a. handelt es sich dabei um hydraulische oder pneumatische Systeme.

Aus Sicherheitsgründen kann es wünschenswert sein, die -Geschwindigkeit der ffoteinsohiebung eines Kontrolletabes aus einer Arbeitsstellung so groß wie möglioh zu maohen. Allerdings erhöht eine zu große Geschwindigkeit allein die Energieverteilungsprobleme und die Abnutzung und Zerstörung von Kihrungselementen unnötig· Saher ist es wünschenswert· dad sich der Vothub des Stabes aus einer minimalen Auf angsversögeruag und einer sehr großen und gleiohfömtgen Beschleunigung alt nachfolgender Endabbremaung

10 9 83 Q /0572 bad original

atf

zusammensetzt. Die Beschleunigung wird so gewählt, daß die geforderte Einschubgeschwindigkeit erreicht wird und keine zu starke Bremsung auftritt. In einem schnellen Reaktor reicht der Einschub von einigen Zoll aller Stäbe aus, um den Reaktor stillzusetzen. Daher l.ann die Bremslänge in Grenzen so gewählt werden, daß sich fast jeder gewünschte Bremebetrag ergibt.

Bei bekannten Kontrollstab-Antriebsystemen werden verschiedene Arten von Antrieben, wie hydraulische Kolbenantriebe oder durch Schraubenmotoren betriebene Antriebe zur Halterung und genauen Einstellung der Kontrollstäbe bei Normalbetrieb verwendet. Dartiber hinaus werden hydraulische oder pneumatische Antriebssysteme zur Durchführung einer zwangsweisen Notabschaltung mit derartigen Antriebssystemen für Normalbetrieb kombiniert. Derartige bekannte Antriebssystem-Kombinationen besitzen jedoch die o.a. wünschenswerten Eigenschaften nicht vollständig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kontrollstab-Antriebssystem für einen Kernreaktor anzugeben, das eine Möglichkeit der Feineinstellung, eines zwangsweisen Notantriebs und

109830/0572 ^BAD

einer zufriedenstellenden Kontrollstabbremsung am Ende der Notbewegung besitzt, wobei der Kontrollstab während der Notbewegung einer minimalen Anfangsverzögerung, einer großen gleichförmigen Beschleunigung und einer Bremsung am Ende der Bewegung unterworfen wird.

Die Lösung der vorstehenden Aufgabe wird bei einem Antriebssystem für einen Kontrollstab eines Kernreaktors erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Einrichtungen zur Halterung und Justierung des Kontrollstabes in Bezug auf einen Reaktorkern und Einrichtungen zur Kopplung des Kontrollstabes mit diesen Halterungs- und Justiereinrichtungen vorgesehen sind, daß die Kopplungseinrichtungen ein Verriegelungsglied aufweisen, das in Abhängigkeit von einem Notabschaltsignal lösbar ist, um den Kontrollstab von den Halterungsund Justiereinrichtungen zu entkoppeln, daß Stabeinrichtungen den Kontrollstab mit diesem Verriegelungsglied verbinden, daß diese Stabeinrichtungen zwei zueinander ausgerichtete Abschnitte bzw. Teile mit unterschiedlicher Quersiinittsfläche aufweisen, wobei der Abschnitt geringerer Querschnittsfläche dem Verriegelungsglied zugekehrt ist, daß ein Zylinder wenigstens einen Teil dieser beiden Abschnitte umhüllt, daß dieser Zylinder in Bezug auf den Reaktorkern fest anordbar ist und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um das in diesem Zylinder befindliche Medium auf kontinuierlicher

108 830/0572 bad owqinal

Druck zu halten, um bei Lösen dieses Verriegelungsgliedes die Stabeinrichtungen rasch gegen den Reaktorkern verschieben zu können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt :

Figur 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Kontrollstab-Antriebsystemes,

Figur 2 einen Zylinder zum Einshiessen bzw. Einfahren von Sicherungsstäben und im System nach Figur 1 benutzte innere Bauteile in vergrößertem Maßstab und geschnittener Ansicht,

Fl/rur 3 die Elemente des Systems in voll eingefahrener Stellung und in der in Figur 2 gezeigten Darstellungsweise.

Ein erfindungsgeraäßes Kontrollstab-Antriebssystem für einen Kernreaktor weist Einrichtungen 38 und 62 zur Halterung und Justierung eines KontrollStabes 18 in Bezug auf einen Reaktorkern 11 und zusätzliche Einrichtungen 39 und 41 auf, die zur Kopplung des Kontrollstabes mit den Justiereinrichtungen dienen. Die Kopplungseinriohtungen sind in Abhängigkeit von einem Notabschaltungssignal lösbar, um den Kontrollstab von den Justiereinrichtungen zu entkoppeln. Stabeinrichtungen verbinden den Kontrollstab mit den Kopplungseinrichtungen. Die Stabeinrlohtungen enthalten zwei ausgerichtete Abschnitte

109830/0672

176U41

34 und 36 mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, wobei der Abschnitt mit geringerer Querschnittsfläche einem Verriegelungsglied zugekehrt 1st. Wenigstens Teile der beiden stabförmige Abschnitte sind von einem Zylinder 33 umhüllt. Der Zylinder 33 ist in Bezug auf den Reaktorkern fest angeordnet. Darüber hinaus sind Einrichtungen 68 vorgesehen, um ein Medium im Zylinder auf einem konstanten Druck zu halten, der bei Freigabe des Verriegelungsgliedes zur Verschiebung der Stabeinrichtungen zum Reaktorkern dient.

In einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel nach der Erfindung ist zwischen den beiden Stababschnitten 34 und 36 ein zylindrisches Glied 69 angeordnet, das eine im Vergleich zu den beiden Abschnitten 34 und 36 größere Querschnittsfläche aufweist. Der Zylinder 33 ist derart gegen das zylindrische Element versetzt , daß das Medium zwischen dem zylindrischen Element und dem Zylinder freiströmen kann. Ein unterer Teil 71 des Zylinderinneren ist zum Reaktorkern hin konisch verjüngt, um im Bereich des unteren Endes des Zylinders eine auf das zylindrische Element verzögernd wirkende Kraft zu sohaffen.

Das erfindungsgemäße Kontrolstab-Antriebsaystem nach Figur 1 ist in Verbindung mit einem Reaktor dargestellt, der einen aus einer Vielzahl von Trennelementgehäusen zusammengesetzten Reaktorkern aufweist. Die Gehäuse enthalten Brennelementstäbe 12. Die Gehäuse sind an einer Gitterstruktur 13 angeordnet und gehalten. Die Gitterstruktur

401830/0572 bad original

— ι —

ist quer zu einen inneren Abteil IA eines Reaktorbehälters 16 aus Spannbeton gerichtet. Das dargestellte Brennelementgehäucc enthält einen zentralen inneren Durchlass 17, um nur Steuerung der Reaktivität des Reaktorkernes einen Kontrollstnb 18 in den Reaktorkern ein- bzw. herausführen zu können.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß das erfindungsgemäße System nicht nur für den vorstehend beschriebenen Reaktortyp vorteilhaft geeignet ist.

Der cius Spannbeton gefertigte Reaktorbehälter 16 weist eine Durchbrechung 19 auf, die mit einer stufenförmig ausgebildeten Auskleidung 21 aus einem geeigneten Material, wie rostfreiem Stahl ausgekleidet ist. Das Brennstoffelcmentgehäure 11 besitzt in seinem oberen Ende eine durch vier Stege 23 gehaltene Hülse 22. Die Stege 2" erstrecken sich diagonal von den vier Ecken des Brennstoffelementgehäuses. Das Innere der Hälse 22 weist eine Vielzahl nach innen gekehrter Ansätee 24 und der, weiblichen Teil einer lösbaren Kupplung oder einer Kupplung nrch Art eines Gewehrschlosses auf, Die oberen Enden des Brennstoffelementgehäuces greifen in die durch das Gitter 13 gebildeten viereckigen Raune ein, wobei jedes Ende an einer !Pr^gerhülse 26 aufgehängt irt. Da ο untere Ende 6er TrägerhMlse 26 bildet den männlichen Teil der vorgenannten Kupplung und weist eine Vielzahl nach aufjsen ge-

109830/0572 bad o«_G/N/,_L

kehrter Ansätze 27 auf, die zur Befestigung am Brennstoffelementgehäuse unterhalb der Ansätze 24 der Hülse 22 angeordnet werden können. Bei ausreichender Drehung der Hülse 26 können die Ansätze 27 zwischen die Ansätze 24 greifen, um das Brennstoffelementgehäuse freizugeben und damit desssen Entfernung vom Reaktorkern zu ermöglichen.

Das obere Ende der Trägerhülse 26 ist in das Innere einer Mutter 28 eingeschraubt. Eine Lastübertragungshülse 29 umschließt die Trägerhülse 26 koaxial. Die Mutter 28 erstreckt sich über das obere Ende der Hülse 29 . Das untere Ende der Hülse 29 ruht auf einem Bund 31. Der Bund 31 ist am oberen Ende eines durch die Gitterstruktur gebildeten viereckigen Raumes durch eine Vielzahl von Stegen 32 getragen. Die Stege 32 erstrecken sich von den vier Eclcen der Gitterstruktur um :en Bund in der Mitte des viereckigen Raumes zu halten. Durch genügendes Anziehen der Mutter 28 kann die Last oder das Gewicht des Brennstoffelementgehäuses 11 durch ein auf das Gitter 13 ausgeübtes Klemmen, eine auf die Trägerhülse 26 wirkende Zugspannung und eine auf die Lastübertragungshülse 29 wirkende Druckspannung in eine Auflagerlast am oberen Teil der Gitterstruktur 13 übersetzt werden. Obgleich das Brennstoffelement-

109830/0572 _BAD original

gehäuse im Reaktorbehälterinneren durch die Gitterplatte im Abteil 14 getragen ist, ist es daher möglich, die Trägerhülse 26 von ausserhalb des Reaktorbehälters 16 zu handhaben, um das Brennstoffelementgehäuse zu senken, zu heben und zu entkoppeln .

Der Zylinder 33 ist an einer die Strahlung abschirmenden Kappe angeordnet und gehalten. Die Kappe 30 ist an der Innenwand der Trägerhülse 26 befestigt. Eine mit einem Gewinde und mit hydraulischen Leitungen versehene Kappe ist am oberen Ende des Zylinders 33 mit der Trägerhlilse 26 verschraubt.

Die inneren Elemente des Zylinders 33 werden nachstehend beschrieben. Bei Bremsstellung des Brennstoffelementgehäuses ist der Zylinder 33 in entsprechender Stellung zum Reaktorkern angeordnet. Ein oberer Kolbenstab 34 erstreckt sich vom oberen Ende des Zylinders 33. Ein unterer Kolbenstab 36 erstreckt sich vom unteren Ende des Zylinders 33. Die oberen und unteren Kolbenctäbe greifen jeweils durch geeignete öffnungen in den Kappen 35 bzw. 30. Innerhalb des Zylinders 33 sind die Stäbe 34 und 36 jeweils mit den einen Enden eines kurzen zylindrischen Elements 69 (siehe Figur 2) verbunden. Das zylindrische Element 69 weist einen Durohmesser auf, der

^8AD 109830/0572

176A4A1

- ίο -

größer ist als die Durchmesser der beiden Stäbe, jedoch kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 33. Diese Stäbe sind im Zylinderinneren in Abhängigkeit von bestimmten mechanischen und hydraulischen Operationen axial frei beweglich. Der untere Kolbenstab 36 ist mit dem Kontrollstab 18 durch eine Kopplung nach Art eines Gewehrverschlusses verbunden. Im gezeigten System ist der obere Kolbenstab 34 durch ein magnetisches Verriegelungsglied mit einer Antriebsplatte 38 verbunden, obgleich auch andere Arten von lösbaren Verriegelungsgliedern verwendbar sind. Die Länge des oberen Kolbenstabes ist derart, daß das Element 69 mit dem oberen Ende des Zylinders nicht in Eingriff gelangen kann.

Das gezeigte magnetische Verriegelungsglied, welches den Stab 34 mit der Platte 38 verbindet, weist zwei trennbare Elemente 39 und 41 auf. Das Verriegelungsglied enthält zusätzlich eine elektromagnetische Spule 42, die über eine elektrische Leitung57 erregt wird. Bei Erregung der Spule werden die Elemente 39 und 41 durch eine magnetische Kraft zusammengehalten. Bei derartigem Eingriff des magnetischen Verriegelungsgliedes ist der Kontrollstab 18 durch den unteren Stab 36 und den oberen Stab 34 mit der Platte 38 fest verbunden. Eine vertikale Verschiebung der Platte bewirkt daher eine entsprechende vertikale Verschiebung des Kontrollstabes. !

109830/0572 bad original

- ii -

Um während des normalen Reaktorbetriebes eine vertikale Verschiebimg und Lageeinstellung der Platte 38 in vorbestimmter V/ei ce zu ermöglichen, ist ein Schraubenantrieb vorgesehen. Der Schraubenantrieb weist Antriebsschrauben 43 und 44 auf, die durch die Platte 38 geführt sind und mit dieser in Schraubverbindung stehen. Zur Stabilisierung der Platte 38 während ihrer Auf- und Abbewegung an den Schrauben 43 und 44 sind nicht dargestellte Führungen vor- Λ gesehen. Die oberen Enden der Schrauben 43 und 44 sind in einer oberen Lagerplatte 48 in Lagern 46 bzw. 47 gelagert. Die rintte 48 ist in einem Gehäuse 49 gehalten. Sine untere Lagerplatte 53 ist durch das Gehäuse 49 gegen ^en Reaktorbehälter 16 geklemmt. Das Gehäuse 49 ist zur Diehttmg der Durchbrechung 19 mit Auskleidung 21 dicht verbunden.

Die unteren En"en der Schrauben 43 und 44 sind in der Lagerplatte 53 in Lagern 51 bzw. 52 gelagert. Die Lagerplatte 53 ist quer zum Gehäuse 49 gerichtet und weist einen nach unten gekehrten zylindrischen Verriegelungsteil. 54 auf. Der Teil 54 greift in einen durch die Auskleidung 21 gebildeten größeren Bereich 56 ein und ist durch in der Zeichnung nioht dargestellte Verriegelungsfingcr gegen Drehen gericVio:.t.

SAD

109830/0572

Bei Drehung der Schrauben 43 und 44 in zueinander entgegengesetzten Richtungen wird die Platte 38 auf und ab bewegt und dadurch der Kontrollstab 18 in einer gewünschten V/eise angeordnet und getragen. Die wendelförmig ausgebildeten elektrischen Leitungen 57 erstrecken sich von der Platte 38 (tatsächlich von der Spitze des Elektromagneten 42) zur Unterseite der oberen Platte 48. Die Schrauben werden jeweils durch Zahnräder 58 bzw. 59 gedreht, die durch ein gemeinsames Antriebszahnrad 61 angetrieben werden. Das Zahnrad 61 wird durch einen reversiblen Synchronmotor 62 rotiert. Ein Pernstellungsanzeiger 63 steht mit dem Motor 62 in Wirkverbindung und zeigt die Stellung der Platte 38 und damit des Kontrollstabes 18 an.

Aus den Figuren 2 und 3 sind die im Inneren des Zylinders 33 angeordneten Elemente ersichtlich. Die Enden des Zylinders 33 sind durch ringförmige Dichtungen 64 und 66 abgedichtet, durch welche die Stäbe 34 und 36 durch die geschlossenen Enden des Zylinders axial verschiebbar sind. Der Durchmesser des Stabes 36 ist größer als der Durchmesser des Stabes 34, weshalb die Querschnittsfläche des Stabes 36 größer ist als die Querschnittsfläche des Stabes 34. Die Folge ist ein Differenzialkolben, wobei bei Schaffung eines Drucks im Zylinder 33 eine abwärts wirkende Kraft auf die Stäbe aungeübt wird. Das Innere des Zylinders 33 ist durch eine Leitung 67 mit einer hydraulischen Druckquelle 68,z.B.

109830/0572 bad OWQWAL

mit einem Behälter verbunden, in dem ein konstanter pneumatischer Druck herrscht. Dieser Druck wird im Inneren des Zylinders 33 konstant aufrecht erhalten und übt eine nach unten gerichtete konstante Spannung auf die Stäbe 34 und 36 aus .

Beim Auftritt einer kritischen Situation während des

Reaktorbetriebes, die einen unverzüglichen Stillstand des %

Reaktors erfordert, wird durch ein von einer nicht dargestellten Quelle erzeugtes Notabschaltsignal ein rascher Einsatz des Kontrollstabes ausgelöst. Als Notabschaltsignalquelle kann wenigstens eines von verschiedenen Anzeigeinstrumenten dienen, die den Reaktor auf abnorme Betriebsweise überwachen. Für diesen Zweck geeignete Instrumente sind bereits bekannt. Nach dem Auslösen eines Notabschaltsignales bewirken nicht dargestellte Schalteinrichtungen die Enterregung des magnetischen Verriegelungsgliedes. Bei nicht g langer vorhandener Haltekraft zwischen den Plattenelementen 41 und 39 kann das Element 41 trotz der festen Halterung der Platte 38 auf den Schrauben 43 und 44 frei abwärts bewegt werden. Aufgrund der durch den Druck des Mediums ausgeübten Kraft wird der Kontrollstab nahezu unverzüglich nach dem Auslösen eines Notabschaltsignales nach unten befördert. Die Verschiebung des Kontrollstabee 18 in den Reaktorkern beginnt mit minimaler Verzögerung . Durch die geeignete W»hl des Unterschieds

109830/0572

176U41

zwischen den Durchmessern der Stäbe 36 und 34 und des Druckes des Mediums Im Zylinder 33 kann die Beschleunigung des Kontrollstabes entsprechend geregelt werden.

Wenn das magnetische Verriegelungsglied nach dem Auslösen einer Notabschaltung freigegeben ist, wird der Kontrollstab beschleunigt und in den Reaktorkern befördert. Der im allgemeinen sehr schwere Kontrollstab soll derart abgebremst werden, daß keine hohen Stoßkräfte auf die verschiedenen Bauteile wirken. Das untere Ende des Zylinderinneren weist - wie bereits erwähnt - den konisch verjüngten Bereicht 71 auf, dessen Durchmesser am Zylinderboden etwa dem Durdi messer des Elements 69 entspricht. Im normalen Reaktorbetrieb des Kontrollstab-Antriebssystems umströmt das im Zylinder 33 befindliche Medium das Element 69 und behindert die in Abhängigkeit von der Bewegung der Platte 38 erfolgende Bewegung der Stäbe 34 und 36 nicht. Während einer Notabschaltung drückt der Druck des Mediums das Element 69 jedoch nach unten. Wenn sich das Element 69 in den konisch verjüngten Bereioh 71 erstreckt, wird der Druck auf der Unterseite des Elements erhöht, da der Bereich verringert wird, in dem das Medium das Element umströmen kann. Die konische Verjüngung ist derart gewählt, daß dieser ansteigende Druck eine gewünschte Bremskraft auf das Element ausübt, um den Kontrollstab und seine zugehörigen Elemente abzubremsen bevor eine Beschädigung durch eine hohe Stoßkraft erfolgt.

Wenn sich der Kontrollstab vertikal nach unten in den

109830/0572

BAD ORIGINAL

176U41

Reaktorkern erstreckt, wird aie Notabschaltbewegung des Stabes selbstverständlich durch die Schwerkraft unterstützt.

Nach einer Notabschaltung und unter 'der Voraussetzung, da.¹? der Reaktor in seinen Normalzustand zurückgekehrt ist und somit der gefährliche Zustand nicht langer existiert, kann der Kontroll stab in einfacher Weise aus seiner Notabschaltstellung im Reaktorkern entfernt werden. Die Platte 33 wird durch Rotation der Schrauben 43 und 44 abv:arts befördert bis die Elemente 39 und 41 erneut miteinander in Eingriff gelangen. Durch Erregung des magnetischen Verriege-Imi^sgliedes wird der Kontrollstab mit der Platte 38 gekoppelt Die Laufrichtung des Notors 63 wird umgekehrt,um den Kontrollstab aus dem Prermstoffeleraentgehäuse zu entfernen.

Dos erfindun^sgernaßo Kontrollstab-Antriebssystem lässt sich beispielsweise mit lürfolg für einen gasgekühlten Reaktor mit vertikaler Kontrollstabbeförderung verwnden. Der Durchmesser des oberen Kontrollstabteiles 34 kann etwa 22,5 mm und der des unteren Stabes 36 etwa 25,4 mn betragen. Der maximale Innendurchmesser des Zylinders 33 kann ca . 30, 1Ί mn betragen. (Per Durchmesser des Elements 69 kann etwa 28,5 r.:r. betrager.). Wenn der mittlere Kühl mi tteldruck im System etwa 70 kg/cm'' beträgt, knnn ein Gesamtdruck do ο hydraulic· her:

Mediunis von 14 0 kg/cnr Lei einen minimalen Druckabfall von ΤΊβ/οτα" verwendet worden. Bei einem B.cn):torkorn mit ca.

10 9 8 3 0/0572 ^{SAD 0R/G}'NAL

122 cm Höhe kann der Hub des Kontrollstabes während des Normal- und Notabschaltbetriebs ca. 137 cm betragen. Falls erwünscht, kann ein zerbrechbarer Stoßdämpfer 75 vorgesehen sein, um den Kontrollstab bei einem Fehler und anschliessendem freien Fall zu bremsen. Um das letzte zu ermöglichen, kann eine Gesamtbewegung des Kontrollstabes von 152,4 cm zugelassen werden, um eine Aufnahme des Stabes nach einem Versagen aufgrund eines Wiedeiineingrifftretens des magnetischen Verrfegelungsgliedes möglich zu machen. Die Beschleunigung des Stabes kann insgesamt etwa 3 g bis zur Verzögerung betragen, während die Verzögerung ca. 4 g betragen kann. Die während der Notabschaltung dem Zylinder zugeführte Menge des hydraulischen Mediums kann sehr klein sein.

Durch die !Erfindung wird ein verbessertes Kontrollstab-Antriebssystem für einen Kernreaktor geschaffen. Das System schafft eine Feinjustierung für den Kontrollstab, eine zwangsgetriebene Notabschaltung bzw. ein zwangsgetriebenes Einfahren des Kontrollstabes und ein Abbremsen des Kontrollstabes am Ende einer Notabschaltung.

Aufgrund der durch die hydraulische Druckquelle 68 geschaffenen konstanten Spannung, die während der Notabschaltung eine gleichmäßige Beschleunigung des Kontrollstabes erzeugt , erfolgt während der Notabschaltung die Bewegung dos Kontrollstabes mit minimaler anfänglicher Verzögerung.

109830/0572 ^_{0 0M}g,nal

Claims

-T 1 Patentansprüche

1. Antriebssystem für einen Kontrollstab eines Kernreaktors, dadurch celrennseich.net, daß Einrichtungen (38, 62) zur Halterung und Justierung des Kontrollstabes (18) in Bezug auf einen Reaktcr kern (11) und Einrichtungen (39j 41) zur Kopplung des Kontrollstabes mit diesen Halterungs- und Justiereinrichtungen vorgesehen sind, daß die Kopplungseinrichtungen ein Verriegelungsglied aufweisen, das in Abhängigkeit von einem Notabsehaltsignal lösbar ist, um den Kontrollstab von den Halterungs- und Justiereinrichtungen zu entkoppeln, daß Stabeinrichtungen den Kontrollstab mit diesem Verriegelungsglied verbinden, daß diese Stabeinrichtungen zwei zueinander ausgerichtete Abschnitte bzw. Teile (34, 36) mit unterschiedlicher Querschnittsfläche aufweisen, wobei der Abschnitt 34 geringerer Querschnittsfläche dem Verriegelungsglied zugekehrt ist, daß ein Zylinder(33)wenigstens einen Teil dieser beiden Abschnitte umhüllt, daß dieser Zylinder in Bezug auf den Reaktorkern fest anordbar ist und daß Einrichtungen 68 vorgesehen sind, um das in diesem Zylinder befindliche Medium auf konstantem Druck zu halten, um bei Lösen dieeee Verriegelunggliedes die Stabeinrichtungen rasch gegen den Reaktorkern verschieben zu können.

ORIGINAL

109830/0572 ^L

176U41

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Abschnitten(34, 36) ein zylindrisches Element(69) mit einer Quercchnittsfläche angeordnet ist, die größer ist als die Querschnittsfläche dieser beiden Abschnitte, daß der Zylinder (33) in ausreichendem Abstand von diesem Element angeordnet ist, um eine Strömung des Mediums zwischen diesem Element und dem Zylinder zu ermöglichen, und daß der untere Teil (71) des Inneren des Zylinders (33) zum Reaktorkern(11 ) hin konisch verjüngt ist, um am unteren Ende des Zj^lindera eine auf das zylindrische Element (69)v;irkende Bremskraft zu schaffen.

3. Antriebeystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der minimale Durchmesser des konisch verjüngten Teiles (71) etwa dem Durchmesser des zylindrischen Elements (69) entspricht.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungs- und Justiereinrichtungen (38, 62) einen Schraubenantrieb aufweisen.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Verriegelungsglied mit zwei trennbaren Elementen (39, 41)

109830/0572

BAD ORIGINAL

1764AA1

vorgesehen ist, wobei durch das Notabschaltsignal das Verricgelungsglied enterregt wird, um diese Elemente zu trennen.

6. Antriebssystem nach Anspruch 5» dadurch £e]:ennseichnpt, daß das Verriege^ungsglied nach einer Notabschaltung erregbar ist ,wobei der Kontroll-Dtnb (18) wieder mit den Halterungs- und Justiereinrichtungen (Z", 62) koppelbar ist, v/enn die trennbaren Elemente ("9, 41) durch Verschiebung der Halterungs- und Justiereinrichtungen mitteinander verbunden v/erden.

109830/0572 ^8AD

Leerseite