DE1931108A1

DE1931108A1 - Schnellabschaltkupplung fuer Kernreaktorregelstaebe

Info

Publication number: DE1931108A1
Application number: DE19691931108
Authority: DE
Inventors: Rainer Pawlitzki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1969-06-19
Publication date: 1970-12-23
Also published as: US3721462A; GB1264455A; FR2046900A1; BE752185A; SE349179B

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ■ Erlangen ' ^ü* Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.

Unser Zeichen PLA 69/1215 Mü/Hü

Schnellabschaltkupplung für Kernreaktorregelstäbe

Die Erfindung betrifft eine Schnellabschaltkupplung für Kernreaktorregelstäbe als Verbindung zwischen einem Stoßimpulsgeber und dem an einer Ankerplatte hängenden Regelstabgestänge. Während des normalen Betriebes eines Kernreaktors werden die Regelstäbe mit Hilfe ihres Gestänges, das an einer Antriebsvorrichtung befestigt ist, auf geradlinigen Bahnen innerhalb des Reaktorkernes hin- und herbewegt. Beim Eintritt einer ■Reaktorstörung jedoch, die durch die normale Bewegung dieser Stäbe nicht ausgeregelt werden kann, muß eine Schnellabschaltung des Kernreaktors durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist es üblich, die Regelstäbe von ihrem Antrieb zu trennen und durch Schwerkraft oder zusätzlich durch Stoßimpulsgeber beschleunigt in den Reaktorkern einzufahren, also in Abschaltstellung zu bringen. Stoßimpulsgeber können dabei z.B. vorgespannte Federn oder elektromagnetische Einrichtungen sein. Sie sind konstruktiv normalerweise mit einer elektromagnetischen Haltevorrichtung für das Regelstabgestänge verbunden. Da das Regelstabgestänge verhältnismäßig leicht und dünn gehalten werden muß, jedoch mit dem daranhängenden Absorberstab dennooh ein ziemlich großes Gewicht besitzt, ist für die magnetische Halterung desselben eine Ankerplatte notwendig, die einen wesentlich größeren Querschnitt aufweist als das Regelstabgestänge. Da aber im Absohaltfalle eine derartige Ankerplatte nicht mit abgeworfen werden kann, muß noch eine Kupplung zwischen dleaer und d©m unteren Regelstabgestänge vorgesehen asixu Dies© ist üblicherweise mit Sperrkugeln oder -klinken versehen, die durch ©in© verschiebbare Hülse in Sperrstellung gehalten werdsn. Ia Absciaaltfäll© wird nun normalai-weiae aunäohai» diQöa HüIöü vertikal VOrschoben, so daß dio !Spür c'teUÄQl.a außer Biiy^Ifi¹ kosa©!* udA Λ#ϊ Botels tab ieag

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abschaltkommandos an zu geben.Es stellte sich daher die Aufgabe, einmal die Bewegung des Regelstabes und des Regelstabgestängee im Augenblick des Eintreffens des Abschaltkommandos beschleunigt auszulösen und andererseits das Regelstabgestänge von der Ankerplatte zu lösen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ankerplatte über ein in einem Führungsstück geführtes Kupplungsstück und darin eingesetzte Sperrkugeln mit dem Regelstabgestänge verbunden ist und das Führungsstück an seinem unteren Ende bzw. am ^ Ende des Bewegungsspielraumes des Kupplungsstückes mit einer Ausnehmung zur seitlichen Aufnahme der Sperrkugeln im Sinne einer Entkupplung des Regelstabgestänges versehen ist. Das Führungsstück ist dabei mit dem oberen Teil der Antriebsvorrichtung verbunden, macht also nur die normale Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Regelstabes mit, bleibt jedoch bei der Sohnellabschaltung am jeweiligen Ort stehen.

Die Figur zeigt ®in Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung. Darin ist der eigentliche Antriebsmechanismus, der den oberen Teil 7 des Regelstabgestänges hin- und herbewegt, mit 10 bezeichnet. Der untere Teil 7 stellt ein Führungsstück für das Kupplungs stück 1 dar, das über Sperrkugeln 4 mit dem unteren ™ !Teil des Regelstabgestänges 3 und dem daran hängenden Absorberstab 5 verbunden ist. Ein mechanischer Anschlag 71 sorgt dafür, daß die Ankerplatte 11, die mit dem Kupplungs stück 1 verbunden ist, im Einflußbereich des Haltemagneten 8 bleibt. Solange die magnetische Halterung 8 in Betrieb ist, ist die Feder 9 gespannt. Beim Abschalten des Haltestromes beschleunigt die sich entspannende Feder 9 das abfallende Führungastück mit dem daranhängenden Regelstabgestänge nach unten, da sich die Stirnflächen des Regölstabgöstängas und des Kupplungsetückes 1 be-I¹UtIt¹Qn. Haoh einer geringen Abwärtsbewegung jedoch können dia' 0v3.?rtug-ilii 4, diö blahar die Terbindmig awisöheii'dem Kupplungen .,riu.k; ! umi. J-3ia"Re.gi!.L3ta"bge3Uingä- 3 hargeatüllt haben, ±~n d-W ■ ν-.-!::--hon·. ■_ Ί2 X&" PühAni.-si^ja.sil^E a-Ui?!»?$» fc«η im-i ^omit dia mechanik - ;.:.'■- ^h,:.,-. .;■■;...; ■;,„/!J:-k-.-.; Λ"--, :iog:A r<t'ib-:;*ütC<£.-! 3 -liid aöil HiVf):-)- "

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lungsstüek 1 lösen. Das Kupplungeβtück 1 wird anschließend durch den Anschlag 71 in seiner Abwärtsbewegung begrenzt. Die kinetische Energie des Regelstabgestänges und des daranhängenden Absorbers drückt die Sperrkugel 4 in die Ausnehmung 32, auch wenn diese Kugeln durch langen Nichtgebrauch etwas schwer gehen sollten. Auf diese Weise wird jeglicher Zeitverzug zwischen der Entriegelung dieser Kupplung zwischen Hegelstabgestänge und magnetischer Halterung gegenüber dem Beginn der Abwärtsbewegung vermieden.

Pur das Herausziehen der eingefahrenen Absorberstäbe nach Behebung der Störung aus dem Reaktorkern wird lediglich der Regelstabantrieb das obere Gestänge 7 nach abwärts fahren, bis das Regelstabgestänge 3 wieder in das Kupplungsstück 1, das sich noch in seiner untersten Stellung befindet, einfahren kann. Gleichzeitig wird dann das Kupplungsstück 1 durch das eingefahrene Regelstabgestänge 3 relativ zum oberen Gestänge 7 nach oben geschoben bis zur Anlage am Haltemagneten 8. Damit sind infolge der Abschrägung der Ausnehmung 72 am oberen Regelstabgestänge 7 die Sperrkugeln 4 wieder mit ihrer Haltenut 31 im unteren Regelstabgestänge 3 in Eingriff gekommen, die Kupplung ist geschlossen. Nach Einschalten des Haltestromes im Magneten 6 kann dann der Absorberstab 5 durch den normalen Regelstabantrieb 10 nach oben gezogen werden.

Selbstverständlich kann anstelle der Feder 9 auch ein anderer an sich bekannter Stoßimpulegeber Verwendung finden. In jedem Fall aber wird dessen gespeicherte Energie sofort und praktisch ausschließlich zur Beschleunigung des Regelstabgestänges mit dem daranhängenden Absorber verwendet.

Diese Konstruktion zeichnet sich also nicht riur durch Einfachheit sondern vor allem durch Sicherheit in der Auftrennung der Kupplung und durch größtmögliche Verringerung der Abschaltzeit aus.

1 Figur

3 Patentansprüche -4-

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Claims

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-4-Patentansprüche

Schnellabschaltkupplung für Kernreaktorregeletäbe ale Verbindung zwischen einem Stoßimpulsgeber und dem an einer Ankerplatte hängenden Regelstabgeetänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte über ein in einem ortsfesten Führungsstück geführtes Kupplungsstück und darin eingesetzten Sperrkugeln mit dem Regelstabgeetänge verbunden ist und das FUhrungsstUok an seinem unteren Ende bzw. am Ende des Bewegungsspielraumes des Kupplungsstückes mit einer Ausnehmung der seitlichen Aufnahme der Sperrkugeln im Sinne einer Entkupplung des Regelstabgestänges versehen ist.
2. Schnellabschaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des KupplungsStückes durch einen mechanischen Anschlag im Führungsstück begrenzt ist.
3. Sohnellabschaltkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen von Regelstabgeetänge und Kupplungβstück bereite mit der Auslösung der Schnellabschaltung in direktem mechanischem Kontakt stehen.

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