DE19536280A1

DE19536280A1 - Nuclear fuel rod spacer

Info

Publication number: DE19536280A1
Application number: DE19536280A
Authority: DE
Inventors: Reinhart Dr Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-03

Abstract

The nuclear fuel element spacer unit (5) comprises intersecting plates (11) which form the walls of a matrix of cells, in each of which a fuel pin (6) can be gripped between a spring system and two rigid knobs (17,18), which protrude from the cell walls (15,16) and are some distance apart in a plane at right angles to the depth of the cell matrix. An extra spring system is provided so that both spring systems generate retaining forces on the fuel pin (6) and the forces exerted by the two spring systems on the fuel pin (6) are essentially the same direction. Also claimed is a fuel element assembly using the above spacer unit (5).

Description

Ein gitterförmiger Abstandhalter für ein Druckwasser-Kernre aktorbrennelement ist üblich mit quadratischen Gittermaschen, deren Maschenwände von sich hochkant durchsetzenden Blechste gen gebildet sind. In der Mitte, d. h. jeweils in halber Brei te von zwei ersten sich kreuzenden Maschenwänden einer Git termasche sind jeweils in Richtung der Maschentiefe gesehen nebeneinander und mit Abstand voneinander zwei in die Gitter masche hineinragende starre Anlagenoppen für einen Kernbrenn stoff enthaltenden Brennstab vorgesehen. Ein den beiden zwei ten sich kreuzenden Maschenwänden der Gittermasche zugeordne tes Anlage-Federsystem besteht aus einer einzelnen Anlagefe der, die in der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Ma schenwänden angeordnet ist. Die Richtung der Wirkungslinie der Federkraft des aus dieser einzelnen Anlagefeder bestehen den Anlage-Federsystems auf einen die Gittermasche durchgrei fenden Brennstab fällt mit der Richtung der Maschendiagonalen zusammen, die von der Maschenecke ausgeht, in der sich die einzelne Anlagefeder zwischen den beiden zweiten Maschenwän den befindet.A grid-shaped spacer for a pressurized water core actuator fuel element is common with square grid mesh, whose mesh walls are made of upright sheet metal gene are formed. In the middle, i.e. H. each in half porridge te of two first crossing mesh walls of a git Termashes are viewed in the direction of the mesh depth next to each other and spaced two in the grid mesh protruding rigid system knobs for a nuclear fuel fuel rod provided. One of the two two assigned to the crossing mesh walls of the grid mesh The system spring system consists of a single system the one in the mesh corner between the second two dimensions is arranged. The direction of the line of action the spring force of consist of this single contact spring the system spring system on the mesh mesh The fuel rod falls with the direction of the mesh diagonals together, which starts from the mesh corner in which the single contact spring between the two second mesh panels who is.

Ein weiterer üblicher gitterförmiger Abstandhalter ist für ein Siedewasser-Kernreaktorbrennelement bestimmt. Dieser git terförmige Abstandhalter hat zwar auch quadratische Gitterma schen mit Maschenwänden, die von sich hochkant durchsetzenden Blechstegen gebildet sind, auch befinden sich zwei in die Gittermasche hineinragende starre Anlagenoppen, die Abstand voneinander in Richtung der Maschentiefe haben, jeweils in der Mitte, d. h. jeweils in halber Breite von zwei ersten sich kreuzenden Maschenwänden, das Anlage-Federsystem weist jedoch zwei Anlagefedern für den Brennstab auf. Die eine Anlagefeder ist in der Mitte, d. h. in halber Breite der einen und die an dere Anlagefeder in der Mitte, d. h. in halber Breite der an deren der beiden zweiten, sich kreuzenden Maschenwände ange ordnet. Auch dieses aus den beiden Anlagefedern bestehende Anlage-Federsystem hat eine Wirkungslinie der Federkraft auf einen die Gittermasche durchgreifenden Brennstab, deren Rich tung in die Richtung der von der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Maschenwänden mit den Anlagefedern ausgehenden Maschendiagonale fällt.Another common lattice spacer is for determined a boiling water nuclear reactor fuel element. This git ter-shaped spacers also have square lattice dimensions with mesh walls that penetrate vertically Sheet metal webs are formed, there are also two in the Rigid system knobs protruding into the mesh, the distance from each other in the direction of the mesh depth, each in the middle, d. H. each in half width by two first ones crossing mesh walls, but the system spring system points two system springs for the fuel rod. One investment spring is in the middle, d. H. half the width of the one and the other their contact spring in the middle, d. H. half the width of the those of the two second, crossing mesh walls arranges. This also consists of the two springs System spring system has a line of action of spring force a fuel rod penetrating the mesh, the rich direction in the direction of from the mesh corner between the two second mesh walls outgoing with the contact springs Mesh diagonal falls.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten git terförmigen Abstandhalter weiterzubilden und "fretting", d. h. Materialabtrag von der Außenoberfläche der Brennstäbe unwahr scheinlich zu machen, die in solchen gitterförmigen Abstand haltern eines Kernreaktorbrennelements in einem in Betrieb befindlichen Kernreaktor angeordnet sind. Dieses "fretting" kann sogar bis zur Ausbildung von Löchern im metallenen Hüll rohr der Brennstäbe gehen.The invention has for its object the known git further develop ter-shaped spacers and "fretting", d. H. Removal of material from the outer surface of the fuel rods is untrue apparently to make that in such a lattice-shaped distance holding a nuclear reactor fuel element in operation located nuclear reactor are arranged. This "fretting" can even form holes in the metal shell tube of the fuel rods.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in einem git terförmigen Abstandhalter entsprechend Patentanspruch 1 und in einem Kernreaktorbrennelement entsprechend Patentanspruch 9. Das Vorhandensein von Anlage-Federsystem und Zusatz-Anla ge-Federsystem bedeuten Redundanz, und die Einspannung des die Gittermasche durchgreifenden Stabs in der Gittermasche bleibt vorschriftsmäßig, wenn sich eine Feder der beiden Fe dersysteme nicht auslegungskonform verhält.To achieve this object, the invention consists in a git ter-shaped spacer according to claim 1 and in a nuclear reactor fuel element according to claim 9. The presence of the system spring system and additional system ge spring system mean redundancy, and the clamping of the through the mesh in the mesh remains in accordance with regulations if a spring of the two feet systems do not conform to the design.

Die Patentansprüche 2 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausbildun gen des gitterförmigen Abstandhalters gerichtet, während Pa tentanspruch 10 ein Kernreaktorbrennelement angibt, an dem "fretting" ganz besonders unwahrscheinlich ist.The claims 2 to 8 are on advantageous training directed towards the grid-shaped spacer, while Pa claim 10 indicates a nuclear reactor fuel element on which "fretting" is particularly unlikely.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention and its advantages are based on the drawing and exemplary embodiments explained in more detail:

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und stark schematisiert ein Kernreaktorbrennelement für einen Druckwasserkernreaktor, ob wohl die Erfindung auch für ein Kernreaktorbrennelement für einen Siedewasserkernreaktor geeignet ist. Fig. 1 shows a side view and highly schematic of a nuclear reactor fuel element for a pressurized water nuclear reactor, whether the invention is also suitable for a nuclear reactor fuel element for a boiling water nuclear reactor.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht einen gitterförmigen Abstandhalter für das Kernreaktorbrennelement nach Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of a grid-shaped spacer for the nuclear reactor fuel element according to FIG. 1.

Fig. 3 bis 7 zeigen in perspektivischer Ansicht Anlagefedern, die in Maschen des gitterförmigen Abstandhalters nach Fig. 2 angeordnet sind. FIGS. 3 to 7 show in perspective view conditioning springs which are arranged in loops of the lattice-shaped spacer according to FIG. 2.

Wie Fig. 1 zeigt, weist ein Kernreaktorbrennelement einen Brennelementkopf 2 und einen Brennelementfuß 3 auf. Ferner sind zwei Steuerstabführungsrohre 4 erkennbar, die keinen Kernbrennstoff enthalten und von denen jedes mit einem Ende am Brennelementkopf 2 mit dem anderen Ende am Brennelementfuß 3 festgeschraubt ist. Jeder der beiden Steuerstabführungsroh re 4 ist durch je eine Gittermasche von gitterförmigen Ab standhaltern 5 geführt. Beide Steuerstabführungsrohre 4 sind mit Abstand voneinander zwischen Brennelementkopf 2 und Brennelementfuß 3 angeordnet.As shown in FIG. 1, a nuclear reactor fuel element has a fuel element head 2 and a fuel element foot 3 . Furthermore, two control rod guide tubes 4 can be seen which do not contain any nuclear fuel and each of which is screwed to the fuel element head 2 with one end and to the fuel element foot 3 at the other end. Each of the two control rod guide tubes 4 is guided through a grid mesh of grid-shaped spacers 5 . Both control rod guide tubes 4 are arranged at a distance from one another between the fuel assembly head 2 and the fuel assembly foot 3 .

Diese Steuerstabführungsrohre 4 sind zumindest am oberen En de, das am Brennelementkopf 2 festgeschraubt ist, offen, so daß je ein neutronenabsorbierender Steuerstab in diese Steuerstabführungsrohre 4 eingeschoben werden kann. Die git terförmigen Abstandhalter 5 sind formschlüssig außen an den Steuerstabführungsrohren 4 gehaltert, z. B. festgeschweißt.This control rod guide tubes 4 are open at least at the top En de, which is screwed onto the fuel assembly head 2 , so that a neutron-absorbing control rod can be inserted into these control rod guide tubes 4 . The git ter-shaped spacers 5 are positively held on the outside of the control rod guide tubes 4 , z. B. welded.

Mehrere Kernbrennstoff enthaltende Brennstäbe 6, von denen nur ein einzelner Brennstab 6 in Fig. 1 dargestellt ist, sind parallel zueinander und parallel zu den Steuerstabführungs rohren 4 zwischen Brennelementkopf 2 und Brennelementfuß 3 angeordnet. Jeder Brennstab 6 ist jeweils durch eine Gitter masche der gitterförmigen Abstandhalter 5 geführt und in dieser Gittermasche unter Einwirkung von Anlagefedern, die z. B. Blattfedern sind, an Maschenwänden der Gittermaschen des Abstandhalters kraftschlüssig gehaltert. Jeder Brennstab hat Abstand sowohl vom Brennelementkopf 2 als auch vom Brennele mentfuß 3, so daß sich die Länge dieser Brennstäbe 6 ungehin dert Temperaturänderungen anpassen kann. A plurality of fuel rods 6 containing nuclear fuel, of which only a single fuel rod 6 is shown in FIG. 1, are arranged parallel to one another and parallel to the control rod guide tubes 4 between the fuel assembly head 2 and the fuel assembly foot 3 . Each fuel rod 6 is in each case passed through a grid mesh of the grid-shaped spacers 5 and in this grid mesh under the action of contact springs which, for. B. leaf springs are held on the mesh walls of the mesh of the spacer non-positively. Each fuel rod is at a distance from both the fuel element head 2 and the element 3 of the fuel element, so that the length of these fuel rods 6 can adapt to changes in temperature unhindered.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus dem untersten Abstandhalter 5 am Brennelementfuß 3 in Fig. 1 dargestellt. Aber auch ande re gitterförmige Abstandhalter 5 in Fig. 1 können genauso ausgebildet sein wie dieser unterste Abstandhalter 5. FIG. 2 shows a section from the lowest spacer 5 on the fuel element base 3 in FIG. 1. But also other grid-shaped spacers 5 in FIG. 1 can be designed in exactly the same way as this lowest spacer 5 .

Der gitterförmige Abstandhalter 5 nach Fig. 2 weist sich hochkant durchsetzende Blechstege 11 auf, die Maschenwände von quadratischen Gittermaschen 12 bis 14 bilden.The grid-shaped spacer 5 according to FIG. 2 has sheet metal webs 11 which penetrate upright and form the mesh walls of square grid meshes 12 to 14 .

Jede dieser quadratischen Gittermaschen 12 bis 14 hat zwei erste sich unter einem rechten Winkel kreuz ende Maschenwände 15 und 16. In halber Breite hat jede dieser Maschenwände 15 und 16 jeweils zwei in die Gittermasche 12 bis 14 hineinra gende starre Anlagenoppen 17 und 18. Die beiden Anlagenoppen an jeder dieser Maschenwände 15 und 16 haben Abstand vonein ander in Richtung der Maschentiefe der Gittermaschen 12 bis 14. Von jeder der beiden Anlagenoppen an jeder der beiden ersten Maschenwände ist in Fig. 2 jeweils nur die obere Anla genoppe zu erkennen.Each of these square grid meshes 12 to 14 has two first mesh walls 15 and 16 which cross at right angles. Half of the width of each of these mesh walls 15 and 16 has two rigid system knobs 17 and 18 into the grid mesh 12 to 14 . The two system knobs on each of these mesh walls 15 and 16 are spaced from one another in the direction of the mesh depth of the meshes 12 to 14 . From each of the two system knobs on each of the first two mesh walls, only the upper plant knobs can be seen in FIG. 2.

Jeder Gittermasche 12 bis 14 hat ferner zwei zweite sich un ter einem rechten Winkel kreuzende Maschenwände 19 und 20. Diesen zweiten Maschenwänden 19 und 20 ist jeweils in der Gittermasche ein Anlage-Federsystem mit einem Zusatz-Anlage Federsystem zugeordnet.Each grid mesh 12 to 14 also has two second mesh walls 19 and 20 which intersect at a right angle. These second mesh walls 19 and 20 are each assigned a system spring system with an additional system spring system in the mesh.

In der Gittermasche 12 werden das Anlage-Federsystem und das Zusatz-Anlage-Federsystem durch eine zweilagige Anlagefeder 21 gebildet. Wie Fig. 2 und 3 zeigen, befindet sich die zweilagige Anlagefeder 21 in der Maschenecke der Gittermasche 12 zwischen den beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20. Es handelt sich um eine zweilagige, als Zungenfeder ausgebildete Anlagefeder 21, die mit den beiden Federenden 22 an den die zweiten Maschenwänden 19 und 20 bildenden Blechstegen einge hängt ist. Die zweilagige Anlagefeder 21 hat zwei flache Fe derlagen 21a und 21b, die übereinander angeordnet sind und lose flach aneinander anliegen.In the grid mesh 12 , the contact spring system and the additional contact spring system are formed by a two-layer contact spring 21 . As shown in Fig. 2 and 3 show, the two-layer contact spring 21 is in the mesh corner of the grid mesh 12 between the two second walls 19 and 20 mesh. It is a two-layer, designed as a tongue spring contact spring 21 which is suspended with the two spring ends 22 on the sheet metal webs forming the second mesh walls 19 and 20 . The two-layer contact spring 21 has two flat Fe derlagen 21 a and 21 b, which are arranged one above the other and lie loosely flat against each other.

Die zweilagige Anlagefeder 21 ragt in die Gittermasche 12 hinein und liegt mit der oberen Federlage 21a flach an einem die Gittermasche 12 durchgreifenden, in Fig. 2 im Querschnitt angedeuteten, Kernbrennstoff enthaltenden Brennstab 6 an.The two-layer contact spring 21 projecting into the grid mesh 12 into and rests with the upper spring layer 21 a flat at one the grid mesh 12 by cross in FIG. 2, indicated in cross-section, nuclear fuel-containing fuel rods 6 at.

Die obere, am Brennstab 6 flach anliegende Federlage 21a der Anlagefeder 21 bildet ein Anlage-Federsystem und die flach auf der anderen Seite der Federlage 21a anliegende Federlage 21b ein Zusatz-Anlage-Federsystem. Die Wirkungslinien der Fe derkräfte, die die beiden Federlagen 21a und 21b auf den Brennstab 6 in der Gittermasche 12 ausüben, fallen zu einer einzigen Wirkungslinie 23 zusammen. Diese Wirkungslinie 23 ist also sowohl die Wirkungslinie des Anlage-Federsystems als auch die Wirkungslinie des Zusatz-Anlage-Federsystems. Außer dem fällt diese Wirkungslinie 23a in die Richtung der von der Maschenecke der Gittermasche 12 zwischen deren beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgehenden Maschendiagonalen. Die Federkraft 23b auf den Brennstab 6 ist die Summe der Feder kräfte der Federlagen 21a und 21b auf diesen Brennstab 6.The upper spring layer 21 a of the contact spring 21 lying flat on the fuel rod 6 forms an abutment spring system and the spring layer 21 b lying flat on the other side of the spring position 21 a forms an additional contact spring system. The lines of action of the spring forces that exert the two spring layers 21 a and 21 b on the fuel rod 6 in the mesh 12 coincide to form a single line of action 23 . This line of action 23 is therefore both the line of action of the system spring system and the line of action of the additional system spring system. In addition, this line of action 23 a falls in the direction of the mesh diagonals starting from the mesh corner of the mesh 12 between its two second mesh walls 19 and 20 . The spring force 23 b on the fuel rod 6 is the sum of the spring forces of the spring layers 21 a and 21 b on this fuel rod 6 .

Durch das Anlage-Federsystem und das Zusatz-Anlage-Federsy stem, das durch die zweilagige Anlagefeder 21 in der Gitter masche 12 gebildet ist, ist eine Redundanz der Anlagefeder 21 für den Brennstab 6 in der Gittermasche 12 erzielt, die zur Vermeidung von "fretting" vorteilhaft ist.Due to the system-spring system and the additional system-Federsy system, which is formed by the two-layer system spring 21 in the mesh 12 , redundancy of the system spring 21 for the fuel rod 6 is achieved in the mesh 12 , to avoid fretting "is advantageous.

Redundanz der Anlagefeder in der Gittermasche 12 kann anstatt durch eine zweilagige Anlagefeder 21 entsprechend Fig. 3 auch durch zwei in der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Ma schenwänden 19 und 20 der Gittermasche 12 entsprechend Fig. 4 angeordnete Anlagefedern 24 und 25 erzielt werden. Diese bei den Anlagefedern 24 und 25 sind einlagige Blattfedern, ragen aber wie die zweilagige Anlagefeder 21 in die Gittermasche 12 hinein und sind in verschiedener Tiefe der Gittermasche 12 mit Abstand voneinander in Richtung dieser Tiefe angeordnet und jeweils mit beiden Enden an den die Maschenwände 19 und 20 bildenden Blechstegen eingehängt. Die eine der beiden An lagefedern 24 und 25 bildet das den beiden zweiten Maschen wänden 19 und 20 zugeordnete Anlage-Federsystem und die ande re Anlagefeder das Zusatz-Anlage-Federsystem. Die Richtung der Wirkungslinie der von Anlage-Federsystem und Zusatz-Anla ge-Federsystem auf den die Gittermasche 12 durchgreifenden, in Fig. 2 dargestellten Brennstab 6 ausgeübten Federkräfte fällt auch in Fig. 4 in die Richtung der von der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgehen den Maschendiagonalen.The redundancy of the contact spring in the mesh 12 can instead of a two-layer contact spring 21 according to FIG. 3 also be achieved by two in the mesh corner between the two second mesh walls 19 and 20 of the mesh 12 according to FIG. 4 arranged contact springs 24 and 25 . These in the case of the contact springs 24 and 25 are single-layer leaf springs, but, like the two-layer contact spring 21 , protrude into the grid mesh 12 and are arranged at different depths of the grid mesh 12 at a distance from one another in the direction of this depth and with both ends at the mesh walls 19 and 20 metal sheet webs attached. One of the two position springs 24 and 25 forms the two second mesh walls 19 and 20 associated system spring system and the other re system spring the additional system spring system. The direction of the line of action of plant-spring system and auxiliary Appendices ge-spring system by cross on which the grid mesh 12 in Fig. 2 depicted fuel rod 6 applied spring forces also 4 falls in Fig. In the direction of the second of the mesh area between the two mesh walls 19 and 20 run out of mesh diagonals.

In der Gittermasche 13 in Fig. 2 ist an den zweiten Maschen wänden 19 und 20 jeweils in der halben Breite der Maschenwand 19 bzw. 20 je eine zweilagige Anlagefeder 26 angebracht. Wie Fig. 5 zeigt, handelt es sich bei diesen Anlagefedern 26 um Blattfedern, die parallel zur Tiefe der Gittermasche 13 sind. Diese Blattfedern 26 ragen in die Gittermasche 13 hinein, haben zwei flach und lose aneinander liegende Lagen 26a und 26b, die jeweils an beiden Federenden miteinander verbunden und die in die beiden zweiten Maschenwände 19 und 20 bilden den Blechstege 11 eingehängt sind.In the grid mesh 13 in Fig. 2 to the second mesh walls 19 and 20 respectively in the half-width of the mesh wall mounted 19 and 20 each have a two-layer system spring 26. As shown in FIG. 5, these contact springs 26 are leaf springs which are parallel to the depth of the grid mesh 13 . These leaf springs 26 protrude into the lattice mesh 13 , have two flat and loosely adjacent layers 26 a and 26 b, which are connected to each other at both spring ends and which form the sheet metal webs 11 and are suspended in the two second mesh walls 19 and 20 .

Die jeweils obere Lage 26a der beiden Anlagefedern 26 liegen flach an dem die Gittermasche 13 in Fig. 2 durchgreifenden Brennstab 6 an, während die untere Lage 26b jeder Anlagefeder 26 flach und lose an der oberen Lage 26a anliegt. Die oberen Lagen 26a der beiden Anlagefedern 26 bilden also ein Anlage Federsystem mit einer Wirkungslinie 27a der durch sie auf den Brennstab 6 in Summe ausgeübten Federkraft 27b, deren Rich tung mit der Richtung der Maschendiagonalen zusammenfällt, die von der Maschenecke der Gittermasche 13 zwischen den bei den zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgeht.The respective upper layer 26 a of the two contact springs 26 lie flat against the fuel rod 6 penetrating through the grid mesh 13 in FIG. 2, while the lower layer 26 b of each contact spring 26 lies flat and loosely against the upper layer 26 a. The upper layers 26 a of the two contact springs 26 thus form a system of spring system with a line of action 27 a of the spring force 27 b exerted by them on the fuel rod 6 in total, the direction of which coincides with the direction of the stitch diagonals, from the mesh corner of the mesh 13th between those in the second mesh walls 19 and 20 .

Die beiden unteren Federlagen 26b der beiden Anlagefedern 26 bilden ein Zusatz-Anlage-Federsystem in der Gittermasche 13, mit einer Wirkungslinie 27a für die von diesen unteren Feder lagen 26b auf den Brennstab 6 in Summe ausgeübte Federkraft 27b, deren Richtung ebenfalls in die Richtung der von der Ma schenecke zwischen den beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgehenden Maschendiagonalen 27 fällt. Die beiden Anlagefe dern 26 in der Gittermasche 13 sind also ebenfalls redundant. Ferner bieten sie den Vorteil, daß der Brennstab 6 in dieser Gittermasche 13 eine Sechspunktlagerung vorfindet.The two lower spring layers 26 b of the two contact springs 26 form an additional contact spring system in the mesh 13 , with a line of action 27 a for the lower spring 26 b exerted on the fuel rod 6 in total spring force 27 b, the direction of which also in the direction of the mesh corner starting from the Ma corner between the two second mesh walls 19 and 20 mesh diagonal 27 falls. The two Anlagefe 26 in the grid mesh 13 are thus also redundant. Furthermore, they offer the advantage that the fuel rod 6 has a six-point bearing in this grid mesh 13 .

Wie Fig. 6 zeigt, können statt einer der oder auch statt bei der zweilagigen Anlagefedern 26 in der Gittermasche 13 je weils zwei einlagige Anlagefedern 28 und 29 in der halben Breite wenigstens einer der beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 angeordnet sein. Solche einlagigen Anlagefedern 28 und 29 sind ebenfalls zur Tiefe der Gittermasche 13 parallele Blattfedern, die mit beiden Federenden in einem eine der Ma schenwände 19 und 20 bildenden Blechsteg 11 eingehängt sind. Diese Blattfedern sind parallel zur Tiefe der Gittermasche 13, in Richtung dieser Tiefe gesehen nebeneinander angeordnet und haben ebenfalls in Richtung dieser Tiefe gesehen Abstand voneinander.As shown in FIG. 6, instead of one or also instead of the two-layer contact springs 26 in the grid mesh 13 , two single-layer contact springs 28 and 29 can be arranged in half the width of at least one of the two second mesh walls 19 and 20 . Such single-layer contact springs 28 and 29 are also parallel to the depth of the mesh 13 leaf springs which are suspended with both spring ends in a one of the Ma walls 19 and 20 forming sheet metal web 11 . These leaf springs are arranged parallel to the depth of the grid mesh 13 , viewed next to one another in the direction of this depth, and are also spaced apart from one another when viewed in the direction of this depth.

Die beiden oberen Anlagefedern 28 nach Fig. 6 bilden in der Gittermasche 13 ein Anlage-Federsystem und die beiden unteren Anlagefedern 29 ein Zusatz-Anlage-Federsystem. Die Wirkungs linien der von Anlage-Federsystem und Zusatz-Anlage-Federsy stem jeweils in Summe auf einen die Gittermasche 13 entspre chend Fig. 2 durchgreifenden Brennstab 6 ausgeübten Feder kräfte haben jeweils eine Richtung, die in die Richtung der von der Gitterecke zwischen den beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgehenden Maschendiagonale fällt.The two upper contact springs 28 of FIG. 6 are the two lower contact springs 29 an additional plant-spring system, a system-spring system and in the lattice stitch 13. The lines of action of the system-spring system and additional system-Federsy stem in total on a grid mesh 13 accordingly FIG. 2 penetrating fuel rod 6 spring forces each have a direction in the direction of the grid corner between the two second mesh walls 19 and 20 outgoing mesh diagonal falls.

In der Gittermasche 14 nach Fig. 2 ist das Federsystem durch eine einlagige Blattfeder 28 gebildet, die parallel zur Tiefe der Gittermasche 14 ist. Diese Blattfeder 28 befindet sich in der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Maschenseiten 19 und 20. In the grid mesh 14 of FIG. 2, the spring system is formed by a single-leaf spring 28 which is parallel to the depth of the grid mesh 14. This leaf spring 28 is located in the mesh corner between the two second mesh sides 19 and 20 .

Das Zusatz-Anlage-Federsystem in der Gittermasche 14 bilden zwei ebenfalls zur Tiefe der Gittermasche 14 parallele einla gige Blattfedern 29 und 30. Die einlagige Blattfeder 29 ist in der Gittermasche 14 in der halben Breite der zweiten Ma schenwand 20 und die einlagige Anlagefeder 30 in der halben Breite der zweiten Maschenwand 19 angeordnet.The additional system spring system in the mesh 14 form two also to the depth of the mesh 14 parallel single-leaf springs 29 and 30th The single-layer leaf spring 29 is arranged in the grid mesh 14 in half the width of the second mesh wall 20 and the single-layer contact spring 30 in half the width of the second mesh wall 19 .

Wie Fig. 7 zeigt, sind die beiden Anlagefedern 29 und 30 in einer anderen Tiefe der Gittermasche 14 angeordnet als die Anlagefeder 28.As shown in FIG. 7, the two contact springs 29 and 30 are arranged at a different depth of the mesh 14 than the contact spring 28 .

Wie Fig. 2 zeigt, hat die Federkraft 31b, mit der die Anlage feder 28 auf einen die Gittermasche 14 durchgreifenden Brenn stab 6 einwirkt, eine Wirkungslinie 31a, deren Richtung in die Richtung der von der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Maschenseiten 19 und 20 ausgehenden Maschendiagonalen fällt. Auch hat die Federkraft, die die beiden das Zusatz-An lage-Federsystem bildenden Anlagefedern 29 und 30 auf den Brennstab 6 in der Gittermasche 14 als Summe der Federkräfte 32 und 33 der Anlagefedern 29 und 30 ausüben, eine Wirkungs linie mit einer Richtung, die ebenfalls in die Richtung der von der Maschenecke zwischen den beiden zweiten Maschenwänden 19 und 20 ausgehenden Maschendiagonalen fällt. Der Brennstab 6 findet in der Gittermasche 14 sogar eine Siebenpunktlage rung vor.As shown in FIG. 2, the spring force 31 b, with which the system spring 28 acts on a focal rod 6 passing through the mesh 14 , has a line of action 31 a, the direction of which in the direction of the stitch corner between the two second stitch sides 19 and 20 outgoing mesh diagonals falls. Also, the spring force exerted by the two system springs on the system springs 29 and 30 exert on the fuel rod 6 in the mesh 14 as the sum of the spring forces 32 and 33 of the system springs 29 and 30 , an action line with a direction that also falls in the direction of the mesh diagonals starting from the mesh corner between the two second mesh walls 19 and 20 . The fuel rod 6 takes place in the grid mesh 14 even a seven-point position.

Claims

1. Grid-shaped spacer for a nuclear reactor fuel element with grid mesh and the following features:

two rigid system knobs ( 17 , 18 ) protrude into a grid mesh and are spaced apart from one another transversely to the direction of the mesh depth,
a system spring system is arranged in the mesh,
- The system spring system is assigned an additional system spring system in the mesh with a spring force on a rod ( 6 ) penetrating the mesh, the direction of which essentially in the direction of the spring force of the system spring system on the rod meshing ( 6 ) falls.

2. Lattice-shaped spacer ( 5 ) according to claim 1 with square lattice meshes ( 12 , 13 , 14 ), the mesh walls of which are formed by sheet metal webs penetrating upright, and with the following features:

- At least substantially half the width of two first intersecting mesh walls ( 15 , 16 ) of a mesh ( 12 , 13 , 14 ) there are two rigid system knobs ( 17 , 18 ) projecting into the mesh, the distance from one another in the direction of the mesh depth to have;
- The two second crossing mesh walls ( 19 , 20 ) in the mesh ( 12 , 13 , 14 ) is assigned to the system-spring system with its spring force on the mesh through the rod ( 6 ), the direction of which is at least substantially in the direction of mesh diagonals starting from the mesh corner between these two second mesh walls ( 17 , 18 ) fall;
- The system spring system in the mesh ( 12 , 13 , 14 ) is associated with the additional system spring system with a spring force on the mesh through the rod ( 6 ), the direction of which essentially in the direction of the mesh corner between the two second mesh walls ( 17 , 18 ) outgoing mesh diagonals falls.

3. Lattice-shaped spacer according to claim 2 with a System spring system and an additional system spring system that by an at least two-ply mesh in the mesh corner the two second mesh walls arranged contact spring are formed.

4. Lattice-shaped spacer according to claim 2 with a system spring system and an additional system spring system, which are formed by at least two-layer system springs ( 26 ), of which the at least two-layer system spring at least substantially half the width of the one and the other at least two-layer contact spring is arranged at least substantially half the width of the other of the two second mesh walls ( 19 , 20 ).

5. Lattice-shaped spacer according to claim 2 with an abutment spring system which is formed by abutment springs ( 29 , 30 ), of which one abutment spring is at least substantially half the width of the one and the other abutment spring is at least substantially half the width of the other two second mesh walls ( 19 , 20 ) is arranged and
with an additional system spring system which is formed by a system spring ( 28 ) which is arranged in the mesh corner between the two second mesh walls ( 19 , 20 ).

6. Lattice-shaped spacer according to claim 5 with the Anla spring of the additional system spring system that in another Depth in the mesh is arranged as the contact springs of the system spring system.

7. Lattice-shaped spacer according to claim 2 with a system spring system and an additional system spring system, which are formed by two system springs located in the mesh corner between the two second mesh walls ( 19 , 20 ), of which one system spring ( 24 ) in a different depth of the mesh ( 12 ) is arranged than the other contact spring ( 25 ).

8. Lattice-shaped spacer according to claim 2 with the contact spring system from a contact spring ( 28 ) substantially half the width of one of the two second mesh walls ( 19 , 20 ) and another contact spring ( 28 ) substantially half the width of the other of the two second mesh walls ( 19 , 20 ) and the additional system spring system with its own contact spring ( 29 ) substantially half the width of one of the two second mesh walls ( 19 , 20 ) and its own contact spring ( 29 ) substantially half the width of another of the two second mesh walls ( 19 , 20 ), which is arranged at a different depth than the contact spring system in the mesh ( 13 ).

9. nuclear reactor fuel element with a fuel assembly head ( 2 ) and a fuel assembly foot ( 3 ) and with juxtaposed, fuel containing fuel rods ( 6 ) and with a lattice-shaped spacer ( 5 ) according to one of claims 1 to 8 with at least one mesh, through which one of the Fuel rods ( 6 ) are guided against which the rigid system knobs, which are at least substantially half the width of the first intersecting mesh walls, rest and act on the system-spring system and additional system-spring system assigned to the second mesh walls.

10. Nuclear reactor fuel element according to claim 9 with the grid-shaped spacer as the lowest spacer on Fuel foot.