DE2319202A1

DE2319202A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer die kontroll- und sicherheitsstaebe eines atomreaktors

Info

Publication number: DE2319202A1
Application number: DE2319202A
Authority: DE
Inventors: Franco Dr Ing Imperiali
Original assignee: Comitato Nazionale per lEnergia Nucleare CNEN
Current assignee: Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie lEnergia e lo Sviluppo Economico Sostenibile ENEA
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1973-04-16
Publication date: 1973-11-15
Also published as: NL182992B; GB1433031A; US3940309A; NL182992C; DE2319202C2; NL7305158A; FR2180027B1; FR2180027A1; IT957627B

Description

Sicherheitsvorrichtung für die Eon troll-und Sicherheitsstäbe

eines Atomreaktors

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für die Kontroll- und Sicherheitsstäbe eines Atomreaktors mit vertikalen Stäben zum Steuerungs-Triebwerk, d. h. für den Mechanismus zum Einführen der Leist-ungsregelstäbe in den Reaktor oder Herausführen aus diesem.

Diese Art Stäbe haben zusätzlich zur Eontrollfunktion auch eine Sicherheitsfunktion insofern, als ihr Ausrücken vom !Triebwerk geregelt werden kann, was im Falle von vertikalen Stäben zu einem i'allen derselben in den Reaktor führt und damit zu einem Abschalten desselben.

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Diese Stäbe, welche eine Doppelaufgabe der Eon trolle und
Sicherung haben, sind mit dem Triebwerk durch eine elektromagnetische Kupplung verbunden. Diese Kupplung besteht aus
einem Teilstück, das am Triebwerk befestigt ist und einen Kern mit entsprechenden kraftgebenden Spulen (Elektromagnet) enthält, sowie einem Teilstück am Stab (elektromagnetische
Armatur).

Im normalen oder ggf. annormalen Betrieb,jedoch in bestimmten Sicherheitsgrenzen,ist der Magnet ständig angeregt und der
Stab auf einer Höhe gehalten, welche durch das Tr€$bwerk bestimmt ist.

Wenn andererseits besondere Bedingungen beim Eeaktor-betrieb ^: auftreten, wobei der Reaktor abgeschaltet werden muss, wird
die Kraftversorgung für den Elektromagnet abgeschnitten, der Stab fällt in den Reaktor und bewirkt das Abschalten dessel- ; ben, genannt Schnellstop (scram).

Jede der beiden !Funktionen des Stabes (Kontrolle und Sicherung) hängen von einer Reihe von Werten ab, welche unterschiedlich und unabhängig voneinander sind. Tatsächlich sind die Werte, von denen die Arbeit des Triebwerks abhängt, unterschiedlich

durch ihre Eigenart und ihre Grosse von den Werten, mit denen ί
j die Abschaltvorrichtung arbeitet.

; Da die Erfindung eine Verbesserung der Mittel zur Erreichung

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_ 3 —

einer Sicherheitskontrolle des Reaktors mit 'einem erhöhten Sicherheitsfaktor bezweckt, sollen das Triebwerk und die entsprechenden Steuerungsmittel kurz behandelt werden. Es ist zu bemerken, dass, wenn ein fehlerhaftes Ausschalten des Reaktors eine kritische Situation hervorruft, das unzeitgemässe Ausfallen auch unerwünschte Folgen hat. Hieraus ergibt sich ein Bedürfnis, die Elektromagnetkupplung und die .entsprechenden Steuerungen mit der höchstmöglichen Betriebssicherheit auszugestalten.

Die Mittel zur Eontrolle der elektromagnetischen Kupplung umfassen eine Anzahl von Einheiten zur Eichtungssinnbestimmung oder Energieumwandlern, die empfindlich gegen Veränderungen verschiedener Art sind, wie Kühltemperatür, Verhältnis der Reaktorstärke und der Kühldurchflussleistung, Brennstofftemperatur usw.

Die abgetasteten Werte werden zu einer Reihe von kombinierten Schaltungen geleitet, welche den Betrag der Signale von den Einheiten zur Richtungssinnbestimmung berücksichtigen (ein- j rechnen) und alle zusammen auswerten, um herauszufinden, wel- j ehe Bedingungen bestehen, die das Ausschalten des Reaktors bewirken.

Die Aufnahme von den kombinierten Schaltungen oder Logikleitungen wird zu einem S'eeder des Hänge-Elektromagneten des Stabes geleitet.

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_ Zj. -

Im allgemeinen ist bei den bestehenden Anlagen, um die Betriebssicherheit des Sicherheitskontrollsystems zu verbes-. sern, die Zshl der Eichtungssinnbestimmungseinheiten der ! Logikleitungen der Feeder vervielfacht. Jedoch ist derzeit

kein solches System verwendbar, bei dem der Magnet für Hänge-Stäbe vervielfacht ist.

ι
Mit anderen Worten, in den üblichen Anlagen vor dem Elektro-

, magnet wird ein hoher Sicherheitsstand erreicht, der proportional der Zahl der parallel geschalteten Logikleitungen ist. Beispielsweise kann eine dieser Logikleitungen durch einen Fehler oder für Prüfzwecke ohne Abschalten der elektromagnetischen Versorgung ausgeschlossen sein. Bei der Bestimmung der Sicherheitshöhe der Leitungen, durch welche die Kupplung gesteuert wird, sind zwei Gesichtspunkte zu berücksichtigen, zum einen die Wirksamkeit der Kupplung auch im Falle des Ausfalls eines Teiles der Leitungen, wobei er die Kupplung nicht

mehr versorgt, zum anderen die Sicherstellung der Auslösung ι des Stabes im Falle eines Ausfalls des Teils der Leitungen J im entgegengesetzten Sinn zu ersterem, d. h. in dem Falle,

J in dem, obwohl die Bedingungen für eine Stillegung des Reaki
tors auftreten, die Sieherheitsstäbe noch schwebend bleiben, weil ein Teil der Kupplung noch stark genug angeregt ist, um den Stab zu tragen. Im allgemeinen sind die laufenden Sicherheitssysteme mit drei Sicherheitsleitungen ausgestattet, ; von denen wenigstens zwei arbeiten müssen, um die gewünschte Wirkung zu erreichen. Mit diesem Kriterium, welches im fol-

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genden als "zwei von drei Logikleitungen" bezeichnet wird, kann eine der drei Leitungen fehlerhaft werden oder für Überholzwecke abgeschaltet werden, ohne die Wirksamkeit des Systems zu beeinträchtigen. Jedoch kann mit solchen Systemen die Wartung einer ganzen Schutzleitung vom Sensor bis einschliesslich zum Elektromagnet erfolgen. Dies ist eine Hauptbegrenzung der Betriebssicherheit des Systems.

Hauptziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer Hänge-Kupplung (suspension-) für einen Steuerungs- und Sicherheitsstab, die mehrere Elektromagnete besitzt, d. h. mehrere Elektromagnetkerne und entsprechende Wicklungen, welche unabhängig voneinander sind. Die Magnetflüsse dieser Elektromagnete sind auf einer einfachen Armatur, welche auto-Stab sitzt, zusammengefasst. Die gesamte Anziehungskraft der Elektromagnete ist redundant im Hinblick auf die erforderliche Kraft zur Bewirkung einer sicheren Verbindung zwischen dem Stab und dem Triebwerk.

Gleichzeitig sollte die redundante Fraktion der Elektromagnete nicht grosser sein als sie streng genommen benötigt wird, insofern als eine aussetzende Aberregung der redundanten Fraktion, wenn ein Abschalten des Stabes erforderlich ist, ein solches Abschalten nicht verhindern muss. Eine erfindungsgemässe Kupplung ermöglicht es, die redundante Fraktion der Elektromagnete für Üb erwachung s- und andere iJberholungszwecke abzuschalten, ohne die Sicherheit des Reaktors zu beeinträchtigen.

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Der Aufbau und die Wirkungsweise der Kupplung soll im folgen_T j den an Hand der Zeichnungen "beispielhaft ohne Begrenzung auf \

das Beispiel als vorzugsweise Ausführungsform erläutert werden.i

ι ;-

S I¹Xg. 1 ist ein Diagramm eines Atomreaktors mit Öteuerungs- !

^! mitteln für die Kontroll- und Sicherheitsstäbe frühe- \

! rer Bauart,

i I

ι Fig. 2 ist ein Diagramm, eines Atomreaktors mit Steuerungs- ;

! ι

i I

mitteln für die Kontroll- und Sicherheitsstäbe gemäss ;

i j

der Erfindung, j

j lig. 3 ist ein'Diagramm der elektrischen Leitungen der Elektro-I

i I magnete in einer Kupplung für Kon troll- und Sicherheits-i

I stä"be gemäss der Erfindung, ^!

■ Jig. 4- ist eine Langsschnittansicht einer Kupplung für Kon-

! i

: troll- und Sicherheitsstäbe gemäss der Erfindung,

j Mg. 5 ist eine Aufsicht von unten auf den elektromagnet!- j

; ι

sehen Aufbau, gesehen von Fig. 6 von Linie P-P dieser '

Figur,

Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht der Elektromagnete, angeordnet in der Kupplung von Fig. 4,
! Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt und einen Querschnitt von unten des Aufbaus der elektromagnetischen Einrichtung von
Fig. 5 und 6.

lh Fig. 1 und 2 ist ein Reaktor schema ti sch gezeigt, wobei der j Reaktor nach Fig. 1 mit Steuerungsmitteln für die Kon troll- !

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und Sicherheitsstäbe früherer Bauart vorgesehen ist, während ! die entsprechenden Steuerungsmittel beim Reaktor nach Hg. 2 | auf der Erfindung "beruhen. \

! Bezugszahl 6 bezeichnet den Reaktorbehälter, 7 das Reaktor- j

innere, 10, 10' und 10" den verdreifachten Sensor eines der ; interessierenden Betriebsparameter des Reaktors, welche kontinuierlich abgehört werden für Bedingungen, welche eine

Sicherungsaktion erfordern; 10a, 10a¹ und 10a" sind dreifache ,

Sensoren eines anderen Parameters. Der besseren "Übersicht j halber ist der Sensor von nur zwei dieser Parameter angegeben,

welche beispielsweise die Kühl temp era tür und der Neutronen- ί fluss sein können. :

ι Um eine höhere Betriebssicherheit des Sicherheitssystems zu ; erreichen, wird jeder Parameter oder Menge durch drei Sensoren ] gemessen, welche verschiedene Fabrikate sein können. Die
Signale von den drei Sensoren werden zu drei entsprechenden
Messgeräten (11, 11' und 11") und (Ha, 11a¹ und 11a") der
abgehörten Parameter geleitet. Die Funktion dieser Messgeräte
besteht darin, ein Alarmausgangssignal auszulösen, wenn das
Eingangssignal den vorherbestimmten Ansprechwert des Messgerätes übersteigt. Die Ausgangssignale dieser Messgeräte werden
zu einer Einheit von drei Logikschaltungen 12, 12' und 12"
geleitet, von denen die Werte der Alarmsignale verarbeitet
werden. Die !Funktion der Logikschaltungen 12, 12' und 12"
besteht darin, die Absperrung der Elektromagnete in den Kupp-

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lungen 9 und 15 der Stäbe zu erfassen - von welchen nur zwei der Übersicht halber gezeigt sind - durch Speisung der Ver- ; stärker 13> 13' und 13" der Kupplungen mit entsprechenden Signalen. Im Falle einer annormalen Arbeitsweise des Heaktors werden die Verstärker 12, 12' und 12" durch diese Signale ^; ausgeschaltet und als Folge davon, werden die Kupplungen 9 und 15 der Stäbe 8 und 16 aberregt, so dass die Stäbe in das Beaktorinnere fallen, wodurch der Reaktor gestoppt wird. i

In Fig. 1 und 2 sind die Elemente gezeigt, welche am Trieb- j system der Stäbe zur Steuerung des Eeaktorbetriebes teilneh- ; men. Diese Elemente sind lediglich zwecks besserer Erläuterung gezeigt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Derartige Elemente sind: ein Sensor 1 bzw. 1a, repräsentativ für die .verschiedenen Sensoren der wesentlichen Parmater, -

z. B. Neutronenfluss', der Heaktorbedingungen; eine automatische

Kontrolle 2 für die Neutronenflusshöhe, ein Verstärker 3 für ; das Triebwerk 4 der Stäbe 8 und 16. Zusätzlich ist ein handgesteuertes Gerät 5 für die Stäbe vorgesehen, welches auf !

Mechanismus 4 über einen Verstärker 14 einwirkt. Bei einem |

Vergleich der Diagramme von Fig. 1 und 2 werden die neuartigen und vorteilhaften Eigenschaften des Sicherheitssystems gemäss der Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, offensichtlich. Während bei den Systemen der bisherigen Art eine Kupplung durch alle drei Verstärker 13, 13' und 13" in Parallelschaltung gespeist wird, sind erfindungsgemäss drei separate Versorgungsmittel

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zum Speisen von drei separaten Fraktionen der Kupplung vorgesehen. In der besonderen Ausführungsform, die im folgenden näher beschrieben wird, versorgt Jeder Verstärker eines der drei Elektromagnetenpaare, welche den elektromagnetischen Aufbau jeder Kupplung darstellen.

Der Vorteil ist leicht erkennbar, wenn man die Kontrolleitungen (control lines) - drei Leitungen im vorliegenden Pail der Kupplung separat voneinander bis zur Innenseite der Kupplung hält. Bei den Anlagen der früheren Art ist die Betriebssicherheit des Sicherheitssystems auf einem hohen Niveau gehalten, soweit es den Ansprechwert der Kupplung betrifft, aber innerhalb der Kupplung niedrig. Andererseits ist beim System gemäss der Erfindung die Höhe der Betriebssicherheit des Systems auch oberhalb der Kupplung unverändert gehalten.

G-emäss einer nicht begrenzenden Ausführungsform der Erfindung hat die Kupplung für das Halten der Kontroll- und Sicherheitsstäbe (Fig. 4- bis 7 uB-d 3) sechs Kerne 51 bis 56, von denen jeder mit einer kraftgebenden Wicklung 51' bis 56' versehen ist. Teil 69 in Fig. 6 zeigt den äusseren Kern einer elektromagnetischen Anordnung.

In Fig. 6, welche einen Längsschnitt der elektromagnetischen Anordnung entlang Linie AA von Fig. 5 darstellt, sind zwei I

ί Kerne 56 und 55 schematisch mit den entsprechenden Wicklungen j

56^f und 55' gezeigt. Die Kabel 63 bis 66 verbinden die Wick- i

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lungen mit den entsprechenden Verstärkern

Die Bezugsnummer 73 in den Fig. J, 4- und 7 bezeichnet die '. Armatur der gesamten elektromagnetischen Anlage. An Armatur 73 ist ein Stab 74- durch eine Muffenverbindung (Fig. 4-) angeschlossen.

Das elektrische Diagramm der elektrischen Anschlüsse der elektromagnetischen Kupplungsanordnung ist in Fig. 3 gezeigt. Drei Logik-Schaltung en 12, 12' und 12" dienen zur Verarbeitung _i der Daten in den Alarmsignalen von den Messgeräten der ab- ' zuhörenden Parameter. Die Daten aller abgehörten Parameter werden zu jeder der drei Logikschaltungen geführt. Mit an-

[ deren Worten, wenn drei Parameter mit dreifach Eichtungssinn-■ bestimmungseinheiten abgefühlt sind, werden drei Signale ' zu jeder der Logikschaltungen geleitet, wobei jedes Signal | von einem der drei Sensoren der abgehörten Parameter stammt. :

Die Logik-Schaltungen 12, 12' und 12" sind mit Verstärkern : 13j 13¹ und 13" verbunden, von denen jeder ein Paar parallel geschalteter Elektromagnete speist. Beispielsweise speist Verstärker 13 die Elektromagnete 51 und 5²· Der Magnetfluss der letzteren ist mit 51" und 52" bezeichnet, welcher in der , Armatur 73 (Fig. 7 und 3) fliesst. j

Da. die Elektromagnete 51 und 52 in Bezug auf zur die longi-

" ■

tudinale Achse von Stab 74- diametral entgegengesetzt ange-

! ordnet sind, geben ihre Haltskräfte eine resultierende Über

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einstimmung mit dieser Achse.
^: Me Kupplungs-Elektromagnete gemäss der beschriebenen Aus-

führungsform sind so bemessen, dass sie folgender Gleichung
: genügen:

wobei die Symbole IV,. bis IVc die Kräfte bezeichnen, welche
von den Elektromagneten von 51 "bis 56 ausgeübt werden, und Eg . J die Kräfte bezeichnet, welche für die Kupplung zum Halten des |

: Stabes erforderlich sind. i

= ■ _ j

Die durch jedes Elektromagnetenpaar ausgeübte Haltekraft ist j gleich der Hälfte der Kraft IV, und daher nicht ausreichend, | um selbst den Stab zu halten, während die durch die Gesamtheit ;

der Elektromagnete ausgeübte Kraft redundant ist. Die Redun- i

1 i

danzabweichung beträgt -k IV,. Auf diese Weise müssen nur zwei \ Paar Elektromagnete erregt werden, um eine sichere Verbindung
; an der Kupplung zu bewirken, während ein einzelnes Paar die
: Verbindung nicht mit Erfolg halten kann. Wenn gleichzeitig

die Eeaktorbedingungen das Abschalten desselben erfordern,
ι
! wird diese Wirkung erreicht, selbst wenn infolge eines Fehlers

■ eine der Logikleitungen einschliesslich des davon abhängigen
Magnetpaares unter Spannung bleibt. Das "Zwei von Drei"-Logiksystem gibt daher die gleiche Sicherheitshöhe sowohl bezüglich
der Kupplungshaltung als auch der Ausschaltung.

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; Die erregenden Wicklungen der Elektromagnete sind so berechnet, dass die entsprechenden Kerne durch sie zur Sättigung gebracht werden, wobei irgendeine Änderung des Speisestromes

^: über die Höhe des Betriebsstrom.es keine signifikante Steige-

ι rung des Flusses erzeugt. Durch diesen Kunstgriff wird irgend

ein Fehler der Verstärker, der zu einem über den Betriebs- ! strom hinausgehenden Strom führt, nicht ein einzelnes Paar ' Elektromagnete in eine Lage bringen, die gesamte Stabbela.stung'

zu tragen.

Eine Abstandsscheibe (shim), ζ. B. aus Kupfer oder Chrom, ', ist zwischen den Elektromagneten und der Armatur einge-

setzt, welche durch elektrisches Plattieren der reziproken Oberflächen des Stabes und der Armatur erhalten ist, so dass die restlichen Magnetismuseffekte beseitigt sind, welche zu dem Haltestrom hinzukommen und die eigentliche Arbeit des Elektromagneten stören wurden.

Die Kupplung gemäss der Erfindung bringt folgende Vorteile:

1) Die gesamte Leitung, durch die ein Paar Elektromagnete vom

i Sensor bis herunter zum Elektromagnet einschliesslich gesteu- i ert wird, kann ausgeschaltet werden, ohne dass der Stab aus- ^; gelöst wird. Diese Unterbrechung kann daher periodisch während ! des Eeaktorbetriebs erfolgen.

2) Falls ein Abstellen des fieaktors erforderlich ist, bewirkt

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ein Ausfall eines der Verstärker - welcher deshalb nicht die Kraftquelle zu den damit verbundenen Elektromagneten abstellt keine verheerende Lage insofern, als ein Paar Elektromagnete nicht als solcher ausreichend ist, um den Stab zu halten, nicht einmal, wenn ein innerer Fehler des Verstärkers es in die Lage einer Überfütterung der damit verbundenen Elektromagneten bringt. Der Grund hierfür ist bereits erklärt und besteht darin, dass die Elektromagnete in einem gesättigten Zustand arbeiten. Die Steigerung der Betriebssicherheit infolge dieses Merkmals der Erfindung ist bemerkenwert.

3) Die Verstärker können zur Einhaltung oder Überholung behandelt werden oder einmal ausgewechselt werden, ohne die gleichbleibende Arbeit des Heaktors zu stören.

4·) Wenn bei den konventionellen Anlagen nur einer der Verstärker trotz entsprechendem Signal nicht abschaltet, ist die JB'olge eine Fehl anschaltung des Reaktors, insofern als jeder der parallel geschalteten Verstärker, durch die die Elektromagneten gespeist werden, dazu dient, um den Halt der Kupplung sicher zu stellen. Andererseits sollen gemäss der Erfindung zwei Verstärker wirksam bleiben, um den Stab noch fest zu halten, das bedeutet, dass eine Fehlleistung von zwei Verstärkern auftreten müsste, um das Fallen des Stabes zu verhindern, was offensichtlich eine wesentlich geringere Möglichkeit sein dürfte.

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5) Zusätzlich, zum Logiksystem "zwei von drei" können andere Arten von Logiksystemen "beim Gegenstand der Erfindung angewandt werden. Bei dem im obigen behandelten "zwei von drei"-Logiksystem, d. h. bei einem System, bei dem zwei von drei Paaren Elektromagneten wirksam sind, um den Eupplungsha.lt sicherzustellen, wird die gleiche Höhe an Sicherheit sowohl für das Halten als auch für das Auslösen der Kupplung erreicht. Die beiden ITunktionen der Kupplung werden auf Sicherheitshöhe gestellt, welche voneinander unterschiedlich sind, wenn andere Logiksysteme angewandt werden. Z. B. werden Sicherheitshöhen durch Logiksysteme "zxfei von vier", "zwei von fünf", "zwei von sechs" usw. erreicht, welche höher als die Sicherheitshöhe dem "zwei von drei"-Logiksystem in Bezug auf das Halten sind, jedoch schwächer in Bezug auf das Auslösen. Derartige niedrigere Sicherheitshöhen können vorgesehen werden durch die Logiksysteme "vier von fünf", "fünf von sechs" usw. im Hinblick auf das Halten und höhere Werte im Hinblick auf das Auslösen.

' Wenn z. B. ein Logiksystem des Typs "Vier von fünf" angewandt

j werden soll, müsste folgende Gleichung erfüllt werden:

¹B

wobei Ε,, bis ÜB' die Kräfte von Mn£ hypothetischen Elektro-' magneten bedeuten und ig die für die Kupplung erforderliche

Kraft zum Halten des Stabes*

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Basierend auf der letzteren Gleichung liefern die attraktiven ]

Kräfte von vier Elektronagneten eine ausreichende Kraft zum j Halten des Stabes, während drei Elektromagnete nicht stark
genug sind, um ihn zu halten. So kann vom Standpunkt der Halteaktion aus gesehen ein Elektromagnet oder nur ein Paar aus- ; fallen, ohne das Halten zu stören, während im Hinblick auf : das Auslösen bis zu drei Elektromagnete angeregt bleiben kön- | nen, ohne das Auslösen zu beeinträchtigen. i

6) Weil der laufende Betrieb (maintenance operations) bei j einer ganzen Sicherheitsleitung vom Sensor bis zum Elektromagnet oder zu einem Paar Elektromagneten ohne !Reduzierung

der Höhe der Sicherheit der Anlage bewirkt v/erden kann, sind !

die Möglichkeiten von falschen Operationen durch die Sicher- '

heitsleitungen, wie sie durch fehler der Verstärker oder der :

Logikschaltungen auftreten können, bemerkenswert reduziert. |

Dies stellt ein wichtiges Merkmal der Erfindung insofern dar,

als beruhend auf der Kompliziertheit der Logikschaltungen, wie > sie für das Arbeiten der Kupplungselektromagneten erforderlich sind, die Möglichkeit von Ausfällen (Fehlern) einen
beträchtlichen Einfluss auf die Betriebssicherheit der Anlage
haben kann.

7) l>ie Halte- und Ausschaltelogikschaltung erstreckt sich
direkt in die elektromagnetische Anordnung der Kupplung; die
Flüsse der verschiedenen Elektromagnete laufen separat zusammen - ebenso wie die Logikschaltungen - unter Bildung der

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gemeinsamen Haltekraft der Kupplung. Mit anderen Worten, die Halteaktion ergibt sich aus einer Anzahl von separat auf die entsprechenden Schaltungen ansprechenden Flüsse, welche sich an der Armatur addieren. Die Sicherheitsleitungen bleiben daher getrennt vom Beginn bis zum Ende derselben.

Eine derart unabhängige Lage wird beispielsweise nicht in einer Kupplung erreicht, bei der so viele Wicklungen wie die Verstärker um einfa. einzelnen Kern gelegt sind. Tatsächlich könnte in einer derartigen Kupplung ein fehlerhafter Ausfall eines Verstärkers zusammen z. B. mit einer überhöhten Spannung desselben die mit dem Feeder verbundene Wicklungen veranlassen, eine ausreichende starke Haltekraft zu erzeugen. In einem solchen Falle kann der Kern eines jeden Elektromagnets nicht auf Sättigung arbeiten, wenn nur eine der Wicklungen angeregt ist, wie es der Fall bei der Anordnung gemäss der Erfindung ist, bei der jeder Kern nur eine einzelne Wicklung hat.

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Claims

Pa tent ansprüche

Elektromagnetische Kupplung zum Halten eines Sicherheitsstabes oder eines Kontroll- und Sicherheitsstabes in einem Atomreaktor, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen Mitteln "besteht, die parallel auf einer allen gemeinsamen Armatur wirken, wobei jedes der elektromagnetischen Mittel mit anregenden Wicklungen versehen ist, die durch ein Steuerungsmittel separat voneinander "betätigt werden können, dass in der Kupplung nur eine Fraktion der gesamten Anzahl von ^: elektromagnetischen Mitteln zum Halten des schwebenden Stabes notwendig ist, wobei nach Belieben das Verhältnis der gesamten Anzahl der elektromagnetischen Mittel gewählt werden kann und die genau notwendige Anzahl zum Halten des Stabes und dabei der Sicherheitsfaktor der Kupplung in Bezug sowohl auf das Halten als auch das Auslösen eingestellt werden kann, wobei der Sicherheitsfaktor der Kupplung dem Sicherheitsfaktor der Mittel, durch welche die Kupplung ges"teuert wird, gleichgestellt werden kann. I

: 2. Sicherheitssystem für einen Atomreaktor mit vertikalen Sicherheitsstäben, dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst: 3 η Mittel zur EichtungssinnbeStimmung (sensing means) von η Parametern des Reaktorbetriebes, 3 η Messmittel für diese Parameter, jedes mit begrenzendem Ansprechwert versehen, drei Logikschaltungen (circuits),

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wobei zu jeder derselben eines der Ausgangssignale von ; den genannten J η Messmitteln geleitet wird, drei Verstär- ^! kermittel, welche separat mit den drei Ausgangssignalen
der Logikschaltungen gespeist werden, Kupplungsmittel zum \ lösbaren Halten eines jeden Sicherheitsstabes im Reaktor,
welche aus sechs identischen Elektromagneten mit vertikalen Achsen bestehen, die paarweise in einer kreisförmigen : Reihe in regelmässigem Abstand voneinander um die Stab- | achse herum angeordnet sind, wobei die Elektromagneten
eines jeden Paares sich in diametral entgegengesetzten ', Stellungen in Bezug auf diese Achse befinden, sowie eine j einzelne ringförmige Armatur, welche am Stab angeschlossen j

ι und unter den genannten sechs Elektromagneten angeordnet

ist, um deren untere Enden zu verbinden, wobei ferner die _: Wicklungen eines jeden Elektromagnetpaares parallel durch

eines der genannten Verstärkermittel gespeist werden und j

I wobei die Elektromagnete so dimensioniert sind, dass zwei j

Paar derselben in der Lage sind, die Last des Stabes zu j

halten, während ein einzelnes EIe ktromagne tenp aar den Stab '

ι nicht halten kann.

3. Sicherheitssystem für einen Atomreaktor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagneten der Kupplung mit Sättigung zum Halten des Stabes arbeiten, wobei
irgend eine Steigerung der Ladespannung der entsprechenden
Wicklung keine signifikante Steigerung des Magnetflusses
des Elektromagneten bewirkt.

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