DE1764577B1 - Kernreaktor regelstabeinrichtung - Google Patents

Description

nannten Fingersteuerstäbe, die wegen ihres geringen io einer kombinierten Einrichtung mit Teilfinger- und Durchmessers diesen Namen erhalten haben. Der Abschaltstäben dar. Es sind dabei die in den Brenn-Durchmesser der Führungsrohre entspricht praktisch elementen BE1, 2 und 3 vorgesehenen Fingerstäbe jenem der übrigen im Brennelement eingesetzten 22 mit einer spinnenförmigen Halterung 2 zusam-Brennstäbe (USA.-Patentschrift 3 314 859). Diese Art mengefaßt, an der sich das Kupplungsstück 21 für der Steuerstabausführung kann mit Vorteil bei solchen 15 die Antriebsstange 3 befindet. Mit Hilfe dieser einzi-Kernreaktoren angewendet werden, die mit einem gen Antriebsstange 3, die durch ein Antriebsaggregat quasi homogenen Kern ausgerüstet sind, bei dem 31 bewegt werden kann, werden also gleichzeitig die also die einzelnen Brennelemente ohne Abstand für die Brennelemente BEI, 2 und 3 vorgesehenen, nebeneinander angeordnet sind, so daß sämtliche neutronenabsorbierenden Teile der Fingerstäbe 23 Brennstäbe des Reaktorkernes gleichen engen Ab- 20 innerhalb der nicht dargestellten Führungsrohre bestand zueinander haben. Diesen Kernaufbau zeigt wegt. Selbstverständlich könnte auch eine andere z. B. ein Druckwasserreaktor. Form der zusammengehörigen Brennelemente, z. B.

Weil jede Steuerstabbewegung in der Neutronen- quadratisch oder kreuzförmig, gewählt werden. Dies flußverteilung eines Kernreaktors eine gewisse Stö- ist jedoch eine rein konstruktive Angelegenheit und rung bewirkt, kann es zweckmäßig sein, neben der 25 hat für die grundsätzlichen Zusammenhänge keine Funktion der eigentlichen Regelstabbank durch eine Bedeutung. In diesem Beispiel sind weiterhin soge-Anzahl von anderen Steuerstäben eine Korrektur der nannte Abschaltstäbe 4 vorgesehen, von denen je Flußverteilung vorzunehmen, wenn dies nicht ohne- vier Stück in die Brennelemente BEI und BE3 einhin schon im Programm der regelnden Steuerstab- tauchen. Je vier dieser Abschaltstäbe 4 sind an ihrem bank berücksichtigt wird. In der deutschen Patent- 30 oberen Ende durch eine Brücke 41 miteinander verschrift 1 222 175 ist bereits ein Vorschlag enthalten, bunden und mit einer Kupplungseinrichtung 42 verder in diese Richtung zielt. Danach sollen einige sehen, die in eine bewegliche Klinke 43 außerhalb neutronenabsorbierende Körper etwa bis zur Mitte des Reaktorkernes einrastet. Vier von diesen Abdes Reaktorkernes, einige sogar darüber hinaus ein- sorberstäben 4 bilden also eine Einheit, in die ein geführt werden und auf diese Weise die Flußdichte- 35 horizontaler Mitnehmerstab 5, der auf der Stabhalteverteilung korrigieren. Derartige Wirkungen lassen rung 2 befestigt ist, eingreift. Zur Stoßdämpfung ist sich auch mit Steuerstäben erzielen, die nur auf einem dieser Mitnehmerstab 5 noch mit einer Federung 51 Teil ihrer Länge, z. B. an ihrem unteren Ende, mit versehen. Im Abschaltfalle, wenn also der Stabanneutronenabsorbierenden Substanzen beladen sind trieb 31 den Abwärtsfall der Fingerstäbe gestattet, (»Teilstäbe«). Es wird nun aber schwierig, die große 40 fallen auch die Abschaltstäbe ein, in diesem Beispiel Anzahl von Antrieben für die normallangen »Ganz- durch Betätigung der Auslösestangen 44, die auf die

stäbe« und für die Teilstäbe oberhalb des Reaktorkernes unterzubringen, wobei darauf hingewiesen werden muß, daß ein Teil der Ganzstäbe die Neben-

Klinkenhebel 43 drücken, so daß die Kupplungsstücke 42 außer Eingriff geraten. Unter dem Einfluß der Schwerkraft und eventuell zusätzlich durch eine

funktion von Abschaltstäben haben. Es stellt sich 45 Feder 45 beschleunigt, werden daraufhin die Abdaher zunächst die Aufgabe, die für einen Kern- schaltstäbe 4 in die Brennelemente 1 und Brennelereaktorbetrieb vorgesehenen Abschaltstäbe, die nor- mente 3 einfallen und in ihrer Endstellung auf den mallangen Steuerstäbe und jene Steuerstäbe zur Mitnehmerstäben 5 aufliegen. Der Fall aller Steuer-Korrektur der Flußdichteverteilung so anzuordnen stäbe wird im unteren Teil des Kerngerüsts durch und konstruktiv zu gestalten, daß keine räumlichen 50 Stoßdämpfer gebremst, so daß keine zu großen Brems-Schwierigkeiten hinsichtlich der für sie notwendigen kräfte auftreten.

Antriebe oberhalb des Reaktordruckkessels auftreten. Der Lösung dieser Aufgabe liegt die Idee zugrunde, die eigentlichen Abschaltstäbe mit anderen Stäben als eine Baueinheit zusammenzufassen.

Erfindungsgemäß weist die Halterung Mitnehmereinrichtungen für ebenfalls in Brennstabpositionen von Brennelementen einführbare, während des normalen Reaktorbetriebes außerhalb des Reaktorkernes auslösbar gehalterte, neutronenabsorbierende schaltstäbe auf.

Vn dieser hier dargestellten Einrichtung gibt es für einen Reaktorkern eine größere oder kleinere Anzahl.

Zum Wiederanfahren des Reaktors werden die Ab-55 sorberstäbe, in begrenzter Zahl gleichzeitig, der Reihe nach aus dem Reaktorkern ausgefahren, bis sie in ihre Halterung 43 einrasten. Dies kann mit Rücksicht auf die Zugkraft der Stabantriebe in einem Langsamgang erfolgen. Die Teilstäbe werden dann wieder in Ab- 60 ihre unterste Stellung gebracht. Erst wenn alle Abschaltstäbe auf diese Weise in ihre Ausgangspositio-

Die Abschaltstäbe fallen aus ihrer Bereitschafts- nen gebracht worden sind, werden die anderen stellung im Abschaltfalle durch Schwerkraft und Steuerstäbe entsprechend dem jeweils vorgesehenen eventuell zusätzliche Federkraft in den Reaktorkern Programm zum Anfahren des Reaktors langsam aus ein. In ihrer Ausgangslage werden sie durch die An- 65 dem Reaktorkern ausgefahren. Da während des Hertriebe der Fingerstäbe zurückgebracht. Dies ist mög- ausfahrens der Absorberstäbe jeweils nur eine belich, da im Abschaltfall selbstverständlich alle grenzte Anzahl von Fingerstabeinheiten aus dem Steuerstäbe bis zu ihrem Endanschlag in den Reak- Kern herausgefahren wird und die übrigen Einheiten

ORIGINAL INSPECTED

in demselben verbleiben, wird auf diese Weise eine plötzliche unkontrollierte Leistungsexkursion mit Sicherheit vermieden.

Wenn eingangs davon gesprochen wurde, daß die Fingersteuerstäbe 22, die nur auf einer Teillänge 23 mit neutronenabsorbierenden Substanzen beladen sind, zur Korrektur der Flußdichteverteilung innerhalb des Reaktorkerns vorgesehen sind, so wird damit nicht ausgeschlossen, daß sie selbstverständlich auch gleichzeitig zur Einstellung der Reaktivität des Reaktors dienen können. Dies kann in der Weise erfolgen, daß die Regelstabbänke nicht nur Ganzstäbe enthalten, sondern in bestimmter Weise von Teilstäben durchmischt sind.

Die Relativstellung der Teilstäbe zu den übrigen Stäben wird dabei von der Stabsteuereinrichtung nach Maßgabe der Flußverteilung vorgegeben.

Claims (5)

Patentansprüche: 20

1. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung, bestehend aus mehreren in Brennelemente an Stelle von Brennstäben einführbaren Fingersteuerstäben, die mit einer spinnenförmigen gemeinsamen Halterung versehen und über eine Antriebseinrichtung in vertikaler Richtung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung federnde Mitnehmereinrichtungen (5) für ebenfalls in Brennstabpositionen von Brennelementen einführbare, während des normalen Reaktorbetriebes außerhalb des Reaktorkernes auslösbar gehalterte, neutronenabsorbierende Abschaltstäbe (4) aufweist.

2. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung an der Verbindung von jeweils vier miteinander verbundenen Abschaltstäben (4) angreift und nur für die Aufwärtsbewegung der Abschaltstäbe eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist.

3. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltsiäbe (4) aus ihrer Halterung (43) fernbedient ausklinkbar sind und im Falle einer Reaktorabschaltung durch Schwerkraft zusammen mit den anderen Steuerstäben in den Reaktorkern einfallen.

4. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (45) den Einfall der Abschaltstäbe (4) in den Reaktorkern beschleunigt.

5. Kernreaktor-Steuerstabeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstäbe (22) mehrerer nebeneinander im Reaktorkern angeordneter Brennelemente mit der gemeinsamen Halterung (2) ausgerüstet sind und die Abschaltstäbe (4) zur sicheren Vermeidung von Klemmerscheinungen in Einheiten zusammengefaßt sind, die nur jeweils einem Brennelement zugeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY