DE2332930A1

DE2332930A1 - Steuer- und sicherheitsabschaltvorrichtung fuer schnelle brutreaktoren

Info

Publication number: DE2332930A1
Application number: DE2332930A
Authority: DE
Inventors: Roger Delemontey
Original assignee: Alsacienne Atom
Current assignee: Alsacienne Atom
Priority date: 1972-06-29
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2232819B2; BE801040A; FR2191213B1; GB1432008A; FR2232819A2; NL7309153A; FR2191213A1

Description

DlPL. ING. DIETRICH LEWALD ■ra Qp7« ⁸ MÖNCHEN 40

BUUtAUEK NMASM β

GROUPEMENT ATOMIQOE ALSACIENME ATLANTIQUE 20, Ave. Edouard-Herriot 93350 LE PLESSIS-ROBINSON (Frankreich)

STEUER- UND SICHERHEITSABSCHALTVORRICHTUNG FÜR SCHNELLE

BRUTREAKTOREN

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung für schnelle Brutreaktoren·

Mit dieser Vorrichtung kann der Reaktor gesteuert werden, indem Elemente in den Reaktorkern eingefahren werden, die Neutronen absorbieren können. Wenn diese Absorptionsstäbe schnell und vollständig in den Reaktorkern eingefahren werden, kann diese Vorrichtung auch zur Sicherheit beitragen und zum Abschalten des Reaktors verwendet werden. Zu diesem Zweck ist bei dieser Reaktorart ein äusserst schneller Bewegungsablauf notwendig.

Seit vielen Jahren bemüht man sich um den Bau von Reaktor-Kontrollvorrichtungen. Eine der Besonderheiten einer Vorrichtung, die im französischen Patent Nr. 1,347.127 beschrieben wurde, bestand darin, zum Einhängen der Kontroll-

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stäbe flexible Mittel wie Ketten oder "ähnliches zu verwenden, die über ein Umlenkorgan liefen wie z.B. eine Scheibe, eine Laufrolle oder ähnliches ("... des moyens d^faccrochage de la barre de controle teIs que chaine ou analogue passant sur un dispositif de renvoi d^langle tel que poulie, galet ou similaire ..."). Man hatte den Vorteil von Ketten erkannt, der darin bestand, dass diese leicht in geringem Volumen gelagert werden konnten. In der Umgebung des Kerns der modernen schnellen Brutreaktoren mit sehr intensivem Neutronenfluss ist der verfügbare Raum noch knapper bemessen als in den Reaktoren der vorhergehenden Generationen, weshalb die Vorteile von Ketten noch offenbarer werden.

Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer Kette ein Arbeiten der Vorrichtung unter sehr schwierigen Sicherheitsbedingungen, vor allen Dingen für den Fall, dass zwischen der Platte, die die Vorrichtung trägt, und dem Absorptionsstab Verschiebungen auftreten, oder auch, falls es zu einem Verbiegen der Hülse oder des Absorptionsstabes kommt.

In solchen Kontrollvorrichtungen ist der Kontrollstab aus neutronenabsorbierendem Material an einer Kette aufgehängt, die über eine durch einen Motor angetriebene Winde läuft. Der Reaktor wird gesteuert, indem der Motor in Drehung versetzt wird; auf diese Art und Weise wird mit Hilfe dieser Verstellvorrichtung der Absorptionsstab im Reaktorkern genau positioniert. Die Sicherheitsabschaltvorrichtung besteht im allgemeinen darin, dass die Verstellvorrichtung vom

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Aufhängeorgan gelöst wird. Oft bedient man sich dabei einer zwischen Motor und Winde geschalteten Kupplung. Wenn die Winde vom Motor getrennt wird, fallt der Absorptionsstab unter der Wirkung seines Gewichts in den Reaktorkern.

Jedoch bewirkt die Trägheit des anfänglich aufgerollten Kettenabschnitts und der rotierenden Teile der Winde, dass die wirksam werdenden Organe der Vorrichtung in ihrer Beschleunigung gehemmt werden, so dass diese so konzipierte Sicherheitsvorrichtung, die für die Steuerung eines Reaktors der vorhergehenden Generation völlig ausreichend war, sich als zu langsam erweist, um die Sicherheit eines Reaktors mit hohem Neutronenfluss zu gewährleisten, der in viel kürzerer Zeit überkritisch werden kann.

Des weiteren gehört zu der Sicherheitsvorrichtung eine Bremsvorrichtung für die bewegten Teile, um den Absorptions· stab bei Erreichen seiner Endstellung zu stoppen« Diese Einrichtung fällt um so schwerer aus, als die sich bewegenden Massen selbst bereits gross sind.

Um die Bedienungszeiten zu verkürzen, schien es in verschiedenen Fällen vorteilhaft, von der Verwendung von Ketten als Bewegungsübertragungsmitteln Abstand zu nehmen, obwohl sie den Vorteil boten, leicht zu lagern und flexibel zu sein, wodurch ihr Funktionieren selbst bei grossen Fluchtfehlern gewährleistet war. Man hat daher auch ein System vorgeschlagen, bei dem der Absοrptionsstab über eine starre, senkrecht angebrachte Stange bewegt wird, die in einer Zahnstange ausläuft.

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In diesem Pall wird durch einen Motor ein Zahnrad gedreht, mit dem die Zahnstange auf- und abbewegt wird. So erreicht man eine sehr direkte Steuerung des Reaktorbetriebes, was natürlich für schnelle Brutreaktoren von Vorteil ist. Die Sicherheitsabschaltvorrichtung wird bei den bekannten Vorrichtungen mit Hilfe einer Kupplung gebildet, die zwischen den Motor und das Zahnrad, das die Zahnstange bewegt, geschaltet ist. Wie in den vorhergehenden Fällen erweist sich das Sicherheitssystem auch hier an der Grenze seiner Fdglichkeiten. Die Zeit für die Fallbewegung der Masse, die aus Stange, Zahnstange und neutronenabsorbierendem Stab besteht, kann in diesem Fall langer sein als die Zeit, die zum Ausschalten eines Überkritisch werdenden schnellen Brutreaktors verbleibt. Denn die Steuerelemente sind in einer relativ grossen Entfernung vom Reaktorkern angebracht, die Stange für die Bewegungsübertragung ist deshalb lang, ihre Trägheit und die unvermeidlichen Reibungskräfte in ihrer Führung verlangsamen den Fall des Absorptionsstabes. Ausserdem muss, wie in dem vorhergehenden Fall, die Bremseinrichtung ebenfalls relativ kompliziert, voluminös und oft kostspielig sein, wenn sie wirksam sein soll. Schliesslich und vor allem wird es bei einem unerwarteten Wärmefluss infolge einer pl*dtzlichen Leistungssteigerung noch zu einer grossen Verformung der Tragplatte in Bezug auf die Sicherheitsvorrichtung kommen, was ein Blockieren des Stabverlängerungsrohrs in seinen Führungslagern zur Folge haben kann. So kann die Sicherheitsvorrichtung gerade in dem Moment ihre Funktion nicht erfüllen, wo dies unbedingt notwendig wäre.

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Folglich besteht die Aufgabe darin, selbst wenn die beiden oben beschriebenen Systeme unter gewissen Vorbehalten eine zufriedenstellende Steuerung von Reaktoren mit hohem Neutronenfluss ermöglichen, sie dennoch zu verändern, um die Sicherheit zu erhöhen, damit eine an schnelle Brutreaktoren angepasste Ansprachzeit erreicht wird, und vor allem, um die Zuverlässigkeit für den Fall einer Verformung der Vorrichtung zu erhöhen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Steuer- und Sicherheit sabscha It vorrichtung für schnelle Brutreaktoren zur Verfügung zu stellen, die eine erhöhte Funktionssicherheit für den Fall einer Verformung der Vorrichtung aufweisen. Bei dieser Vorrichtung werden die Absorptionsstäbe oberhalb des Reaktorkerns in einer senkrechten Buchse angebracht, die den Reaktorkern durchläuft. Die Absorptionsstäbe werden mit Hilfe einer Aufhängevorrichtung, einer Antriebsvorrichtung und eines Koppelglieds bewegt. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied in unmittelbarer Nähe des Absorptionsstabes angebracht ist und dass mindestens ein Bauteil der mit dem Koppelglied verbundenen Aufhängevorrichtung ein nicht starres Element ist, vorzugsweise eine Kette.

Dadurch, dass das Koppelglied in die unmittelbare Nähe des AbsorptionsStabes verlegt wird, verringert man beim Einschalten der Sicherheitsabschaltvorrichtung die Masse, die in schnelle Bewegung versetzt werden muss. Gleichzeitig vereinfacht man das Problem des Abbremsens des Absorptionsstabes.

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Schliesslich und vor allem verkleinert man in beträchtlichem Masse das Risiko, dass der Abaorptionsstab im Falle einer Verformung der Trägerplatte der Vorrichtung in bezug auf die Absorptionsstäbe blockiert. Trotzdem ergeben sich aus der Anordnung eines Koppelgliedes in ziemlich geringer Entfernung vom Reaktorkern zahlreiche Schwierigkeiten, die mit dem dort herrschenden starken Neutronenfluss und der hohen Temperatur zusammenhängen, wobei jedoch die Funktionen des Koppelgliedes hundertprozentig zuverlässig bleiben müssen.

So ist es vorteilhaft, statt einer mechanischen Kupplung, deren Ansprechzeit als zu langsam beurteilt wird und deren Funktionssicherheit im Falle einer Verformung der Vorrichtung nicht mehr gewährleistet ist, eine Vorrichtung zu wählen, bei der das Entkoppeln des hängenden Absorptionsstabes von dem mit der Aufhängevorrichtung in Verbindung bleibenden Teil bei jeder Temperatur, und vor allem bei der Temperatur des flüssigen Natriums, das bei zahlreichen schnellen Brutreaktoren als Kühlmittel verwendet wird, gewährleistet ist. Ladurch, dass in die Aufhängevorrichtung mindestens ein nicht starres Element, wie beispielsweise eine Kette, eingefügt wird, trägt man ebenfalls dazu bei, das Risiko eines Blockierens der Steuervorrichtung für den Absorptionsstab zu verringern, so dass das Vorhandensein eines nicht starren Elements, wie beispielsweise einer Kette, zusammen mit der Anordnung des Koppelgliedes in unmittelbarer Nähe des Absorptionsstabes dazu beiträgt, die Funktionssicherheit der Vorrichtung zu verbessern.

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Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Koppelglied zwischen dem Absorptionsstab und dem Teil, der mit den Auf hange vo rri chtungen verbunden bleibt, aus einem Elektromagneten, dessen Anker mit dem Absorptionsstab fest verbunden ist. Ein solches Koppelglied, da3 aufgrund der im Laufe der letzten Jahre erfolgten Verbesserungen der Temperaturbeständigkeit von magnetischen Stoffen und Wicklungen m'dglich geworden ist, bietet folgenden Vorteil: im Falle eines Übergrossen Wärmeflusses, durch den der Magnetanker auf eine Temperatur oberhalb des Curie-Punktes gebracht wird, l'dst sich der Absorptionsstab automatisch und stoppt den Reaktorbetrieb. Auf diese Weise arbeitet er als Sicherheitselement, Die Wicklung eines solchen Elektromagneten besteht aus einem Kupferleiter,der in eine Umhüllung aus rostfreiem Stahl eingeführt wird, von der er durch eine Magnesiumschicht isoliert ist. Diese Wicklung erfüllt gleichzeitig zwei Punktionen: sie wird von einem Gleichstrom durchflossen, der dafür sorgt, dass der Absorptionsstab getragen wird, und von einem veränderlichen Strom, mit dessen Hilfe das Vorhandensein der Last festgestellt wird, indem dauernd der magnetische Widerstand gemessen wird.

In einer anderen erfindungsgemässen Ausführungsform wird das Koppelglied zwischen dem Absorptionsstab und dem Teil, der mit der Aufhängevorrichtung zusammenbleibt, aus einem mechanischen Greifer gebildet, der mit dem Absorptionsstab über Pinger festverbunden ist, die mit Hilfe einer Feder auseinandergedrückt werden. Das L'dsen des Absorptionsstabes

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erfolgt, indem der Greifer einige Zentimeter angehoben wird, so dass eine Schrägfläche der Pinger des Greifers mit fest mit der Hülse verbundenen Nocken in Berührung kommt, die Feder, die die Pinger auseinanderdrückt, zusammengepresst wird und der Absοrptionsstab so gel'dst wird.

Falls es zu einem plötzlichen Wärmeausbruch kommt, der die Federkraft verringert, kann der Absorptionsstab von sich aus herabfallen und den Reaktorbetrieb stoppen; auf diese Weise trägt er zur Sicherheit des Reaktors bei. Eine Wärmeausdehnung der mechanischen Teile erleichtert den Kontakt zwischen der schrägen Fläche des Fingers des Greifers und dem Nocken und somit die Arbeitsweise der Sicherheitsvorrichtung. In jedem Falle wirkt sich die Aufheizung des Greifers nicht nachteilig auf sein Funktionieren aus.

Die nicht starre Aufhängevorrichtung wird im allgemeinen eine Kette sein.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben!

Fig. 1a und 1b zeigen im Längsschnitt eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Elektromagneten als Koppelglied und Kette und Rohr als BewegungsUbertragungsmittel.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung mit Kette und Greifer.

Fig. 3 zeigt eine einzelne Funktionsgruppe des Greifers der Fig. 2.

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Fig·. 1a und 1b stellen eine Vorrichtung dar, die in einen schnellen Brutreaktor eingebaut ist, dessen Kühlflüssigkeit aus flüssigem Natrium besteht, und zu deren Aufhangevorrichtung gleichzeitig zwei Ketten und ein Verlangerungsrohr gehören.

An der Oberseite 1 der Schutzplatte 2, die den Reaktor bedeckt, ist die Antriebsvorrichtung der Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung angebracht. Diese Antriebsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Kettenrad 3» das durch einen Motor (nicht hier dargestellt) angetrieben wird» Die Antriebswelle 12 des Kettenrades wird durch die Abdichtplatte 17 und einen Dichtring 27 geführt. Diese Abdichtplatte 17 wird ihrerseits durch einen Deckel 4 bedeckt, wodurch eine zusätzliche Abdichtung der Anlage gewahrleistet ist. Unterhalb der Schutzplatte 2 befindet sich eine Bülse 6 in den Standardabmessungen, die durch ein Rohr 6¹ gehalten wird und den Bereich flüssigen Natriums 9 mit dem Reaktorkern 5 durchläuft. Der untere Teil der Hülse ist nach unten verlängert und besitzt eine axial verlaufende Abflussleitung 10 für das flüssige Natrium, die das Stützlager 8 des Reaktors durchquert.

Die Aufhängevorrichtung des Absorptionsstabes besteht aus der Kette 11, deren gerade nichtgenutzter Teil unter geringem Volumenaufwand im Kettenkasten 13 gelagert wird. Auf die Kette 11 folgt das Verlangerungsrohr 14, dessen Länge von der Stärke der Schutzplatte 2 und der zu durchquerenden Schicht des flüssigen Natriums 9 abhängt. An der Unterseite des Rohrs 14 ist der Elektromagnet 15 angebracht, der über den Leiter 16

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mit Strom versorgt wird. Dieser Leiter verläuft durch das Rohr 14 zur Wicklung 15^f des Elektromagneten 15 und wird dann durch die Abdichtplatte 17 zu den Steuerorganen zurückgeführt.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Kette mit kalibrierten Gliedern, bei der die einzelnen Glieder ovale Form besitzen.

Die Unterseite 18 des Elektromagneten 15 steht in Kontakt mit dem Anker 19, dessen untere Seite 24 kegelstumpff'drmig ausgebildet ist.

Die Kette 20 verbindet durch die mit der Hülse 6 verbundene Blende 21 den Anker 19 mit dem Absorptionsstab 7. Zu der Blende 21 gehört eine zylindrische Öffnung um die Langsachse mit einem Durchmesser, der etwas grosser ist als der Durchmesser der Kette 20, und Spalten für das Abfliessen des Natriums, Ihr oberer Teil 23 ist kegelstumpff'drmig ausgedreht mit einer Öffnung 26, die etwas grosser ist als die des Kegelstumpfes 24 des Magnetankers 19. Der obere Abschnitt der Blende 21 umfasst einen zylindrischen Teil 26, mit dem der Elektromagnet genau positioniert werden kann. An der Unterseite des Rohrs 6' wird eine Öffnung 25 angebracht, durch die das Natrium aus der Hülse in den Reaktorkessel abfliessen kann. Die Länge der Kette 20 wurde so bemessen, dass der Absorptionsstab auf dem Boden des Kernreaktors ruhen kann. In seiner oberen Stellung befindet sich der Absorptionsstab oberhalb des Reaktorkerns 5. Im unteren Teil des Reaktorkerns 5 wird in der Hülse eine Bremsvorrichtung 24 angebracht, die aus einem Labyrinth besteht, das die Abflussgeschwindigkeit des durch den Fall des Absarp-tions-

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Stabes verdrängten Natriums verzögert.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung versteht sich wie folgt: die Steuerung des Reaktors durch geringe Verschiebungen der Absorptionsstäbe innerhalb des Reaktorkerns wird erreicht, indem man über den Motor auf die Winde 3 einwirkt. Der Kettenkasten ermöglicht das Lagern einer Kette, deren Länge gleich der Höhe des Reaktorkerns ist, und das unter Inanspruchnahme nur eines sehr kleinen Raums der Reaktorabdeckung. Die Kette erleichtert die Steuerung des Aufhängeteils über eine Winde. Das Rohr 14 ist im allgemeinen ziemlich lang und gewahrleistet eine gute Steifigkeit bei den Bewegungen, die beim Steuern des Reaktors auftreten, und erlaubt die. Durchführung des elektrischen Kabels für die Stromversorgung des Elektromagneten.

Die Sicherheitsabschaltung wird betätigt, indem auf die Stromversorgung des Elektromagneten eingewirkt wird. Wird der Strom abgeschaltet, fällt der Absorptionsstab aufgrund seines eigenen Gewichts in den Reaktorkern, unabhängig von seiner vorhergehenden Position, und verdrängt über die Leitung 10 wie ein Kolben das flüssige Natrium. Der Absorptionsstab wird mit Hilfe des Bremssystems 24 verlangsamt, wenn er in die Nähe des Reaktorbodens gelangt. Er nimmt dann die Stellung ein, die in Fig. Ib gezeigt ist. Die Unterseite 24 des Elektromagnetankers rutscht in den Kegel 23 der Blende 21 und bleibt in vollkommen zentrierter Lage. Die Vorrichtung kann sehr leicht wieder neu eingestellt werden: durch Betätigen des Kettenrads 3 senkt man den Elektromagneten 15 in die Blende 21, wo er durch den zylindrischen Abschnitt 26 zentriert wird. Die Unter-

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seite 18 des Elektromagneten tritt dann in Kontakt mit der gesamten Oberfläche des Ankers 19 und wirkt auf diesen mit seiner gesamten Tragkraft ein. Der Absorptionsstab wird dann durch Drehen des Kettenrades 3 nach oben gezogen.

Es ist ersichtlich, dass im Falle einer Verformung des unteren Teils der Vorrichtung das Vorhandensein der Kette 20 immer noch das Herabfallen des Absorptionsstabes 7 ermöglicht, wodurch vermieden wird, dass dieser auf irgendeine Weise eingeklemmt wird»

Es ist ebenfalls ersichtlich, dass die beschriebene Vorrichtung wenig wärmeempfindlich ist. Schlimmstenfalls können bei einem Ansteigen der Temperatur über die Temperatur des Ankers 19 und des Elektromagneten 15 bei Überschreiten des Curie-Punktes die magnetisierten Teile des Elektromagneten ihre Koerzitivkraft verlieren, und der Absorptionsstab fällt in den Reaktorkern und stoppt so dessen Energieausbruch. Es kann sich die Notwendigkeit ergeben, das Verlängerungsrohr zu führen; in diesem Fall wird das Rohr über ein oder zwei Führungslager geleitet. In früheren Sicherheitssystemen brachte dieser Zwang wegen des Bremseffekts, der bei diesen Führungslagern auftreten konnte, wenn die Reaktortemperatur über das normale Mass anstieg, eine Verringerung der Fallgeschwindigkeit des Absorptionsstabes mit sich.

In der erfindungsgemässai Vorrichtung hängt der Fall des Absorptionsstabes nicht mehr von der Bewegung des Rohrs

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und der Ausrichtung der Steuer- und Sicherheitsvorrichtung ab, so dass die oben angegebenen Nachteile ausgeschaltet sind.

Fig. 2 zeigt eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung, bei der die Aufhängung gänzlich über eine Kette erfolgt, während das Koppelglied aus einem mechanischen Greifer besteht.

Wie in Fig. 1a wird im Deckel 101 des Reaktors eine Zugvorrichtung für die Sicherheitsabschalt- und Steuervorrichtung eingebaut, zu der eine Winde 103 gehört, durch die die Kette 111 mit Hilfe eines durch ein Organ 112, das eine Abdichtplatte 117 mit Hilfe einer dichten Durchführung 127 durchlauft, gesteuerten Motors (nicht hier dargestellt) auf- und abgerollt wird. Die Abdichtplatte wird ferner durch einen Deckel 109 bedeckt, durch den die Anlage zusätzlich abgedichtet wird. Ein Rohr 106' hält die Hülse 106 und wird durch die Schutzplatte 102 geführt. Dieses Rohr 106^f trügt an seiner Unterseite einen Nocken 104. Die Kette 111 durchläuft ebenfalls die Platte 102. An ihr ist der Greifer 115 befestigt, dessen Finger 116 und 118 den Absorptionsstab 107 halten, dessen Oberteil ausgehc*hlt ist und Nasen 120 und 121 besitzt. Die Hülse 106 verlängert sich durch den Reaktorkern 105 bis zur axial verlaufenden Leitung 110, die das Stützlager 108 des Reaktors durchquert. An ihrer Unterseite enthält die Hülse eine Bremseinrichtung 124.

Diese Vorrichtung kann sowohl zur Steuerung als auch zur Schnellabschaltung des Reaktors dienen.

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. Fig 3 erklärt die AAeitsweLse da« Sicherheitsabschaltvorrichtung. Der Finger Il6 wird durch eine Feder 119 unter die Nase 120 gedrückt. Der Finger 116 ist um seine Achse 125 drehbar und trägt eine Ausbuchtung 126, die sich einige Zentimeter unterhalb des Nockens 104 befindet, wenn die Vorrichtung in Ruhestellung ist. Wird der Greifer dann einige Zentimeter nach oben angehoben, so wird die Ausbuchtung 126 mit dem Nocken 104 zusammengebracht. Der Finger schwenkt um seine Achse 125 und gibt die Nase 120 frei« Das Absorptionselement kann daraufhin in den Reaktorkern fallen.

Die Steuerung des Reaktors geschieht über einen Motor, der die Winde antreibt.

Für- das Funktionieren als Sicherheitsabschaltvorrichtung ist es notwendig, den Greifer einige Zentimeter unterhalb des Nockens 104 zu halten.

Soll die Vorrichtung nach einer Reaktorabschaltung durch Einführen der Absorptionsstäbe wieder eingestellt werden, genügt es, den Greifer in das Oberteil des Absorptionsstabes einzufahren. Beim Eintritt in das Oberteil des Absorptionsstabes werden die Finger 116 mit Hilfe der Schrägfläche der Nase 120 und der Schrägfläche 128 der Finger zusammengedrückt. Wenn sich die Finger am richtigen Platz unter den Nasen 120 und 121 befinden, drückt sie die Feder 119 wieder auseinander; die Vorrichtung ist neu eingestellt.

Unabhängig von der Umgebungstemperatur oberhalb des Reaktorkerns und Verformungen der Vorrichtung istes dank der Kette 111 stets möglich, den Greifer durch Ziehen der Kette einige

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Zentimeter zu bewegen und folglich den Absorptionsstab freizugeben.

Es ist klar, dass, selbst wenn es zu einem sehr plötzlichen und intensiven Energieausbruch des Reaktors kommt, der zu einer beträchtlichen Temperaturerhöhung führt, die Vorrichtung weiterhin arbeitet. Höchstens könnten die Federn 119 der Finger des Greifers ihre Elastizität verlieren. Dann würde beim geringsten Zug an der Kette, der immer noch möglich wäre, der Absorptionsstab in den Reaktorkern fallen. Die Sicherheit wäre also immer noch gewährleistet.

Arbeitet die Vorrichtung im Steuerbetrieb, so wird der Absorptionsstab 107 mehr oder weniger tief in den Reaktorkern eingefahren^ in diesem Fall ist die Ausbuchtung des Haltefingers weit vom Nocken 104 entfernt. Es wäre dann mehr Zeit nötig, den Greifer soweit.hochzuziehen, dass die Finger den tionsstab freigeben und fallenlassen, als ihn direkt auf den Reaktorkernboden zu versenken.

In den beiden beschriebenen Fällen ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Steuervorrichtung aus Kettenrad und seinem Motor durch eine genauere Vorrichtung zu ersetzen, zu der ein durch einen Motor angetriebenes Zahnrad gehört. Das Zahnrad greift in eine Zahnstange, an deren Unterseite die Aufhängeteile befestigt sind. Diese Zahnrad-Zahnstangenvorrichtung kann man auch durch ein Schrauben-Muttersystem ersetzen, mit dem noch genauere Werte zu erzielen sind. Die Schnellabschaltung wird hier wie in den oben genannten Fällen mit Hilfe

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eines Elektromagneten oder eines Greifers gewährleistet, die den in der Umgebung des Kerns eines schnellen Brutreaktors herrschenden physikalischen Bedingungen standhalten.

- Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1.) Steuer- und SicherheitsabschaItvorrichtung mit geringem Raumbedarf und hoher Funktionssicherheit für den Fall von grossen Verformungen des Kerns für schnelle Brutreaktoren, bei der jeder Absorptionsstab oberhalb des Reaktorkerns in einer senkrechten Hülse angebracht ist und mit Hilfe einer Aufhängevorrichtung, einer Antriebsvorrichtung für die Steuervorrichtung und eines Koppelglieds zwischen dem Absorptionsstab und der Aufhängevorrichtung in den Reaktorkern eingefahren werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (15) in der Nähe des Absorptionsstabes (7) angeordnet ist und dass mindestens eins der Bauteile der Aufhängevorrichtung aus einer Kette (20) besteht, deren Glieder kalibriert sind.
2. Steuer- und SicherheitsabschaItvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung im wesentlichen ein Kettenrad (3) enthält, das über einen Motor angetrieben wird und eine kalibrierte Kette (11) bewegt, die über das Koppelglied (15) einen Absorptionsstab (7) trägt.
3. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, dass die Steuervorrichtung aus einer Zahnstange besteht, die mit einem durch einen Motor angetriebenen Zahnrad mit horizontal verlaufender Drehachse in senkrechte Bewegungen versetzt werden kann. ./.

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4. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung getnäss Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied aus einem Elektromagneten (15) besteht, dessen Anker (19) mit dem Absorptionsstab (7) verbunden ist und dessen Wicklung (15^?) gleichzeitig die Haltekraft für den Absorptionsstab (7) aufbringt und ein Messignal liefert, das dessen Vorhandensein feststellt.
5. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (15*) des Elektromagneten (15) aus einem Draht besteht, dessen leitender Teil durch eine Magnesiumschicht umgeben ist und der aussen durch eine hitzebeständige Hülle geschützt ist.
6. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied als mechanischer Greifer ausgebildet ist.
7. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer ein mechanischer Greifer (115) ist, dessen Pinger (Il6 und 118) eine Ausbuchtung (126) tragen, die zur Freigabe des Absorptionsstabes gegen einen Nocken (104) geführt wird, der auf dem Halterohr (106) der Hülse sitzt.
8. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (15M aus einem Leiter besteht, der durch eine Magnesiumschicht isoliert wird und mit einer äusseren hitzebeständigen Umhüllung geschützt ist. ./.

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9. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Schraube-Mutterverbindung besitzt, bei der die Schraube in der Mutter gedreht wird und die mit der Aufhängevorrichtung verbunden ist.
10. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung mindestens ein Kabel aufweist.
11. Steuer- und Sicherheitsabschaltvorrichtung gemäss den Ansprüchen 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufhängevorrichtung ein Verlängerungsrohr (14) gehört.

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