DE2634424A1

DE2634424A1 - Verfahren und einrichtung zur messung der position der regelstaebe eines kernreaktors

Info

Publication number: DE2634424A1
Application number: DE19762634424
Authority: DE
Inventors: Regis Dardenne
Original assignee: ACEC; Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
Current assignee: ACEC; Umicore NV SA
Priority date: 1975-07-31
Filing date: 1976-07-30
Publication date: 1977-02-10
Also published as: CA1064138A; US4201940A; BE831953A; GB1549641A; NL7608478A; FR2319876A1; FR2319876B1; SE7608582L; IT1066415B; CH595679A5

Description

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

30. Juli 1976

ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI (ACEC)

Chaussee de Charleroi, 54

Saint Gilles

B R Ü SSEL / Belgien

Unser Zeichen: A 1771

Verfahren und Einrichtung zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Messung der Position sämtlicher Regelstäbe eines Kernreaktors.

In bekannten Kernreaktoranlagen ist ein Regelstab mit einer geriffelten Betätigungsstange fest verbunden, die aus einem .magnetischen Werkstoff besteht und durch mittels Elektromagneten gesteuerte Schaltklinken angetrieben wird. Das freie Ende

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d&r Betätigungsstange verschiebt sich in der Längsachse einer Drosselspule, die über eine große Impedanz aus einer Wechselstromquelle, die einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt wird.

Da sich die Impedanz der Drosselspule in Abhängigkeit von dem Eindringen der Betätigungsstange in diese Drosselspule ändert, ergibt die Messung der an den Klemmen der Drosselspule vorhandenen Spannung somit eine Angabe über die Position des Regelstabes.

In denselben Anlagen werden die Drosselspulen sämtlicher Regelstäbe ständig mit Strom versorgt. Da die Regelstäbe eines Kernreaktors in großer Anzahl vorhanden sind, ergeben sich magnetische Kopplungen zwischen den Drosselspulen, die sich nahe bei einander befinden. Daraus folgt, daß die gemäß den bekannten Verfahren ausgeführten Messungen durch diese magnetischen Kopplungen beeinflußt werden und somit fehlerbehaftet sind.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors anzugeben, durch die sich dieser Nachteil in größt möglichem Ausmaß beseitigen läßt.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors durch die Messung der

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Spannung an den Klemmen einer Drosselspule, die aus einer Wechselstromquelle, welche einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt wird und in deren Längsachse sich eine Betätigungsstange aus magnetischem Werkstoff verschiebt, die mit dem Regelstab fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstäbe auf eine gewisse Anzahl von Gruppen derart verteilt sind, daß keine dieser Gruppen nahe bei einander angeordnete Regelstäbe enthält, daß die so gebildeten Gruppen von Regelstäben sequentiell mit Strom versorgt werden und daß die an den Drosselspulen vorhandene Spannung allein während der Stromversorgungsmomente gemessen wird.

Weiter ist gemäß der Erfindung die Einrichtung zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors, bei welchem jeder Regelstab mit einer Betätigungsstange fest verbunden ist, die aus magnetischem Werkstoff besteht und sich in der Längsachse einer Drosselspule verschiebt, welche durch einen Wechselstromgenerator, der einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt wird, und bei welchem ein Detektor jeder Drosselspule zur Messung der an ihren Klemmen vorhandenen Spannung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewisse Anzahl von Gruppen von Regelstäben derart gebildet ist, daß keine dieser Gruppen nahe bei einander angeordnete Regelstäbe enthält, daß die Wechselstromgeneratoren ein und derselben Regelstabgruppe gleichzeitig

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-A-

mit Strom versorgt werden und daß Schaltungen zur sequentiellen Steuerung vorgesehen sind, die die Gesamtheit der Wechselstromgeneratoren jeder Regelstabgruppe getrennt und nacheinander mit Strom versorgen und Speicher überwachen, die die elektrische Ausgangsgröße von Detektoren, welche die an den Klemmen der Drosselspulen vorhandene Spannung während des Moments messen, in welchem die Wechselstromgeneratoren mit Strom versorgt sind, aufzeichnen und diese elektrische Größe während der Momente speichern, in welchen die Wechselstromgeneratoren nicht mit Strom versorgt sind.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung des Ab

laufs des Verfahrens nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Ausfuhrungsbeispiel einer Einrichtung

zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Bei der Erstellung der Zeichnungen ist angenommen worden, daß die Regelstäbe eines Kernreaktors auf vier Gruppen derart verteilt worden sind, daß keine dieser Gruppen nahe bei einander angeordnete Regelstäbe enthält.

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Gemäß der Darstellung in Fig. 1 werden in Abhängigkeit von Digitalsignalen SL , SL , ^SLo ^und a jeder dieser Gruppen in bekannter Weise durch eine Wechselstromquelle, die einen Strom konstanter Stärke liefert, über eine große Impedanz derart mit Strom versorgt, daß die Gruppe 1 während des Moments 1, die Gruppe 2 während des Moments 2, die Gruppe 3 während des Moments 3 und die Gruppe 4 während des Moments 4 mit Strom versorgt wird.

Weiter wird in Abhängigkeit von den Digitalsignalen SL , SL , SL und SL die an den Klemmen der Drosselspule der Meßwertgeber vorhandene Spannung durch ein geeignetes Verfahren während des Moments 1 für die Gruppe 1 der Regelstäbe, während des Moments 2 für die Gruppe 2, während des Moments 3 für die Gruppe 3 und während des Moments 4 für die Gruppe 4 gemessen.

Da die Meßwertgeber nicht ständig mit Strom versorgt werden, ist es somit erforderlich, zur Erzielung einer ständigen Anzeige der Position der Regelstäbe den Meßwert der Spannung zu speichern, die während der Momente an den Klemmen der Drosselspule vorhanden ist, in welchen die Meßwertgeber nicht mit Strom versorgt sind, also während der Momente 2, 3 und 4 für die Gruppe 1, während der Momente 3, 4 und für? die Gruppe 2, während der Momente 4, 1 und 2 für die Gruppe 3 und während der Momente 1,2 und 3 für die Gruppe

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Es ist leicht zu erkennen, daß auf diese Weise infolge der Tatsache, daß die Meßwertgeber von zwei nahe bei einander angeordneten Regelstäben nicht in demselben Moment mit Strom versorgt werden, die Meßwerte der Spannung, die an den Klemmen der Drosselspulen ein und derselben Gruppe von Meßfühlern vorhanden sind, von den zwischen diesen -Meßwergebern vorhandenen magnetischen Kopplungen unabhängig sind. Der eingangs angegebene Nachteil wird somit beseitigt, und zwar in einem Ausmaß, das um so größer ist, je größer die Anzahl von Regelstabgruppen ist, da eine größere Anzahl eine größere Streuung der Stromzuführungs— und Meßpunkte gestattet.

Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens. In Fig. 2 sind, ebenso wie in dem Diagramm von Fig. 1, die Regelstäbe des Kernreaktors auf vier Gruppen derart verteilt, daß keine dieser Gruppen Regelstäbe enthält, die nahe bei einander angeordnet sind. Jeder der Meßwertgeber der Regelstäbe wird durch einen Wechselstromgenerator, der einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt, wobei die Meßwertgeber der Gruppe 1 durch die Generatoren G1 , G1 , der Gruppe 2 durch die Generatoren G2 , ... G2 , der Gruppe 3 durch die Generatoren G3 , ... G3 und der Gruppe 4 ,durch die Generatoren G4 , ... G4 mit Strom versorgt werden.

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263ΛΑ2Α

Alte Generatoren GI₁* ··· G1 , G2 , ... G2 , G3 , ... G3 , G4 , ... G4 werden durch einen Mutter generator Gp gesteuert, der eine Sinusspannung liefert.

Ein Digitalsignalgenerator G . , eier die Digifealsignale SL, ,

si 1

SL , ^SLq ^{und SI}~4 erzeugt, steuert die sequentielle Stromversorgung der Meßwertgeber derart, daß die Generatoren G1 , ... G1 nur während des Vorhandenseins des Digitalsignals SL aktiv sind, daß die Generatoren G2 , ... G2 nur während des Vorhandenseins des Digitalsignals SL aktiv sind, daß die Generatoren G3., ... G3 nur während des Vorhandenseins

1 η

des Digitalsignals SL aktiv sind und daß die Generatoren G4.,

O I

G4 nur während des Vorhandenseins des Digitalsignals SL. η 4

aktiv sind.

Ein Detektor, der die an den Klemmen der Drosselspule vorhandene Spannung mißt, ist für jeden Meßwertgeber vorgesehen, so daß die Detektoren D1 , ... D1 diese Spannung für die Meßwertgeber der Gruppe 1 messen, daß die Detektoren

D2^ , ... D2 diese Spannung für die Meßwertgeber der Gruppe 1 η

2 messen, daß die Detektoren D3., ... D3 diese Spannung für

1 η

die Meßwertgeber der Gruppe 3 messen und daß die Detektoren D4. , ... D4 diese Spannung für die Meßwertgeber der Gruppe

in . -

4 messen.

Wie oben bereits angegeben, ist es erforderlich, die durch die

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Detektoren ermittelten Meßwerte der an den Klemmen der Drosselspule der Meßwertgeber vorhandenen Spannung zu speichern.

Zu diesem Zweck sind durch das Digitalsignal SL gesteuerte

Speicher M1 „ , ... M1 den Detektoren D1 . , ... D1 " zuge-1 η in

ordnet, die der ersten Regelstabgruppe, d.h. der Gruppe 1 entsprechen , so daß die Meßwerte der Detektoren D1 ,

D1 während des Moments 1 aufgezeichnet und diese Meß— η

werte während der Momente 2, 3 und 4 (vgl. Fig. 1) gespeichert gehalten werden. In analoger Weise zeichnen die den Detektoren

D2„ , ... D2 zugeordneten Speicher M2, , ... M2 die Meß-In 1 η

werte der Gruppe 2 während des Moments 2 auf und halten sie während der Momente 3, 4 und 1 gespeichert; die Speicher MS , ... MS , die den Detektoren D3 , ... D3 zugeordnet sind, zeichnen die Meßwerte der Gruppe S während des Moments S auf und halten sie während der Momente 4, 1 und 2 gespeichert; die Speicher M4 , ... M4 , die den Detektoren D4 , ... D4 zugeordnet sind, zeichnen die Meß— 1 η . '

werte der Gruppe 4 auf und halten sie während der Momente 1,2 und 3 gespeichert.

Ende des Speicherzyklusses werden die Speicher ein und derselben Gruppe durch eine erneute Aussendung des sie steuernden Digitalsignals auf Null zurückgestellt, um eihe neue Messung zu gestatten.

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Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die oben lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels, das nicht
als Einschränkung zu verstehen ist, beschriebenen wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens hinaus eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche:

ι 1 .) Verfahren zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors durch die Messung der Spannung an den Klemmen einer Drosselspule, die aus einer Wechselstromquelle, welche einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt wird und in deren Längsachse sich eine Betätigungsstange aus magnetischem Werkstoff verschiebt, die mit dem Regelstab fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstäbe auf eine gewisse Anzahl von Gruppen derart verteilt sind, daß keine dieser Gruppen nahe bei einander angeordnete Regelstäbe enthält, daß die so gebildeten Gruppen von Regelstäben sequentiell mit Strom versorgt werden und daß die an den Drosselspulen vorhandene Spannung allein während der Stromversorgungsmomente gemessen wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Messung der Position der Regelstäbe eines Kernreaktors, bei welchem jeder Regelstab mit einer Betätigungsstange fest verbunden ist, die aus magnetischem Werkstoff besteht und sich in der Längsachse einer Drosselspule verschiebt, welche durch einen Wechselstromgenerator, der einen Strom konstanter Stärke liefert, mit Strom versorgt wird, und bei welchem ein Detektor jeder Drosselspule zur Messung der an ihren Klemmen vorhandenen Spannung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewisse Anzahl von Gruppen von

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Regeistäben derart gebildet ist, daß keine dieser Gruppen nahe bei einander angeordnete Regelstäbe enthält, daß die Wechsel— Stromgeneratoren ein und derselben Regelstabgruppe gleichzeitig mit Strom versorgt werden und daß Schaltungen zur sequentiellen Steuerung vorgesehen sind, die die Gesamtheit der Wechselstromgeneratoren jeder Regelstabgruppe getrennt und nacheinander mit Strom versorgen und Speicher überwachen, die die elektrische Ausgangsgröße von Detektoren, welche die an den Klemmen der Drosselspulen vorhandene Spannung während des Moments messen, in welchem die Wechselstromgeneratoren mit Strom versorgt sind, aufzeichnen und diese elektrische Größe während der Momente speichern, in welchen die Wechselstromgeneratoren nicht mit Strom versorgt sind.

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