ES2909475T3 - Sistema de control digital de barras de control nucleares - Google Patents

Abstract

Un sistema de barra de control de reactor nuclear, que comprende: pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM), cada uno de los cuales está asociado con un conjunto de barras de control (16), teniendo al menos algunos de dichos sistemas de accionamiento de barras de control una bobina de elevación (50), una pinza móvil (42) y una pinza estacionaria (44), estando los conjuntos de barras de control (16) dispuestos en grupos y comprendiendo cada grupo una pluralidad de conjuntos de barras de control, y un sistema de control de barras de control para controlar el movimiento de dichos sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM), estando dicho sistema de control de barras de control adaptado para recibir energía eléctrica de una fuente de energía eléctrica, e incluyendo una unidad móvil (54) estructurada para controlar la energía eléctrica multiplexada a las bobinas de elevación (50) de la pluralidad de los sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM); una pluralidad de unidades de selección (56) estructuradas para recibir respectivamente la energía eléctrica de la unidad móvil (54) y comunicar la energía eléctrica de la unidad móvil a las bobinas de elevación (50) correspondientes de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes (CRDM), y una unidad lógica (52) estructurada para coordinar la energía eléctrica de las bobinas de elevación (50), las pinzas móviles (42) y las pinzas estacionarias (44) de la pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM); en el que cada una de la unidad móvil (54), las unidades de selección (56) y la unidad lógica (52) se encuentran respectivamente alojadas en un gabinete de distribución eléctrica separado, caracterizado porque dichas unidades de selección (56) reciben respectivamente energía eléctrica a través de un primer módulo de control de energía (60) correspondiente dentro de cada unidad de selección y comunican selectivamente la energía eléctrica desde el primer módulo de control de energía correspondiente a las correspondientes pinzas móviles (42) de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes, y reciben respectivamente energía eléctrica a través de un segundo módulo de control de energía (60) correspondiente dentro de la unidad de selección y comunicar selectivamente la energía eléctrica del segundo módulo de control de energía correspondiente a las pinzas estacionarias correspondientes (44) de los sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM) correspondientes, y cada unidad de selección (56) controla al menos dos grupos de conjuntos de barras de control, con cada uno de los dos grupos de conjuntos de barras de control (16) controlados por separado por la unidad de selección correspondiente (56).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de control digital de barras de control nucleares

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud Provisoria Núm. 61/229.460, presentada el 29 de julio de 2009titulada DIGITAL ROD CONTROL SYSTEM.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de control de reactores nucleares y, en particular, a sistemas para controlar el movimiento de las barras de control nucleares dentro y fuera del núcleo de un reactor nuclear.

2. Descripción del estado de la técnica

En un reactor nuclear para la generación de energía, tal como un reactor de agua presurizada, el calor se genera por la fisión de un combustible nuclear, tal como uranio enriquecido, y se transfiere a un refrigerante que fluye a través del núcleo del reactor. El núcleo contiene barras de combustible nuclear alargadas montadas en proximidad unas con otras en una estructura de conjunto de combustible a través de la cual fluye el refrigerante. Las barras de combustible están espaciadas entre sí en disposiciones paralelas coextensivas. Algunos de los neutrones y otras partículas atómicas liberadas durante la desintegración nuclear de los átomos de combustible en una barra de combustible determinada pasan por los espacios entre las barras de combustible e inciden en el material fisible de una barra de combustible adyacente, contribuyendo a la reacción nuclear y al calor generado por el núcleo.

Las barras de control móviles están dispersas por el núcleo nuclear para permitir el control de la tasa global de fisión, por la absorción de una parte de los neutrones que pasan entre las barras de combustible, que de otro modo contribuirían a la reacción de fisión. Las barras de control generalmente comprenden barras alargadas de material absorbente de neutrones y encajan en aberturas longitudinales o dedales guía en los conjuntos de combustible que corren paralelos y entre las barras de combustible. La inserción de una barra de control más adentro del núcleo hace que se absorban más neutrones sin contribuir a la fisión en una barra de combustible adyacente; y la retracción de la barra de control reduce el grado de absorción de neutrones y aumenta la velocidad de la reacción nuclear y la energía del núcleo.

Las barras de control están apoyadas en conjuntos que son móviles para avanzar o retraer un grupo de barras de control en relación con el núcleo. Para ello, se proporcionan mecanismos de accionamiento de barras de control, normalmente como parte de una disposición interna superior situada dentro de la vasija del reactor nuclear por encima del núcleo nuclear. La vasija del reactor suele estar presurizada a una alta presión interna, y los mecanismos de accionamiento de las barras de control se alojan en carcasas de presión que son extensiones tubulares de la vasija de presión del reactor. La Figura 1 es una vista esquemática de una contención nuclear de la técnica anterior 10 que aloja una vasija de presión de reactor 12 que tiene un núcleo nuclear 14 soportado dentro de la mitad inferior de la vasija de presión 12. Un conjunto de barras de control 16 se muestra dentro del núcleo 14 y soporta un grupo de barras de control 18 que se mueven dentro y fuera de los conjuntos de combustible (no mostrados) por una barra de accionamiento 20. La barra de accionamiento 20 está soportada de forma móvil por una carcasa de barra de accionamiento 24 que se extiende hacia arriba y a través de un cabezal de cierre del reactor extraíble 22. Los mecanismos de accionamiento de las barras de control (CRDM) se sitúan por encima del cabezal del reactor alrededor de la carcasa de las barras de control 24 y mueven las barras de accionamiento en dirección vertical para insertar o retirar las barras de control 18 de los conjuntos de combustible dentro del núcleo 14. Las bobinas indicadoras de la posición de la barra 26 u otros mecanismos indicadores se colocan alrededor de la carcasa 24 para seguir la posición de la barra de accionamiento 20, y por tanto de las barras de control 18 en relación con el núcleo 14. La salida de las bobinas indicadoras de la posición de la barra 26 es alimentada a través de un gabinete electrónico procesador de indicador de posición de barras (RPI) 28 dentro de la contención 10. La salida del gabinete electrónico del indicador de posición de barras 28 es entonces alimentada fuera de la contención a un gabinete lógico 30 y a una unidad de procesamiento RPI 32. El gabinete lógico 30 establece interfaz con el sistema de control del reactor 34 que proporciona instrucciones manuales desde una interfaz de usuario 36, así como instrucciones automáticas que genera a partir de la inteligencia de los sensores de planta no mostrados. El gabinete lógico 30 recibe señales de demanda manual de un operador a través de una interfaz de usuario 36 y del sistema de control del reactor 34 o señales de demanda automática del sistema de control del reactor 34 y proporciona las señales de comando necesarias para operar las barras de control 18 de acuerdo con un cronograma predeterminado. El gabinete de alimentación 38 proporciona una corriente programada para hacer funcionar el CRDM, todo ello de forma conocida.

Un tipo de mecanismo para posicionar un conjunto de barra de control 16 es un mecanismo de tipo elevador magnético, operable para mover la barra de accionamiento de la barra de control en una distancia incremental dentro o fuera del núcleo en etapas separadas. En una realización, el mecanismo de accionamiento de la barra de control tiene tres bobinas electromagnéticas y armaduras o émbolos que se accionan de forma coordinada para subir y bajar un eje de barra de accionamiento 20 y un conjunto de barra de control 16 acoplado al eje 20. Las tres bobinas (CRDM) están montadas alrededor y fuera de la carcasa de presión 24. Dos de las tres bobinas operan pinzas que al ser energizadas por las bobinas acoplan el eje de la barra de accionamiento, siendo una de las pinzas axialmente estacionaria y la otra axialmente móvil.

El eje de la barra de accionamiento tiene ranuras circunferenciales espaciadas axialmente que son sujetadas por pestillos en las pinzas, espaciadas circunferencialmente alrededor del eje de la barra de accionamiento. La tercera bobina acciona un émbolo de elevación acoplado entre la pinza móvil y un punto fijo. Si se pierde la energía del mecanismo de la barra de control, las dos pinzas se liberan y las barras de control caen por gravedad a su posición de máxima amortiguación del flujo nuclear. Mientras que la potencia de control permanezca activada, al menos una de las pinzas estacionarias y la pinza móvil sujetan el eje de la barra de accionamiento en todo momento.

Las tres bobinas se accionan de forma sincronizada y coordinada para sujetar y mover el eje de accionamiento. La secuencia de las acciones de agarre y el movimiento es diferente dependiendo de si el movimiento de paso es una retracción o un avance. La pinza estacionaria y la pinza móvil operan sustancialmente, de forma alternativa, aunque durante la secuencia de movimientos ambas pinzas acoplan el eje de accionamiento durante un cambio de mantenimiento estacionario a movimiento de avance o retracción. La pinza estacionaria puede sujetar el eje de accionamiento mientras la pinza móvil se desplaza a una nueva posición de enganche, para bajar (avanzar) el eje de accionamiento y las barras de control. Las pinzas móviles se acoplan al eje de accionamiento cuando se mueven hacia arriba o hacia abajo, según el control del émbolo de elevación. Después de que la pinza móvil acopla el eje de accionamiento, la pinza estacionaria se libera y entonces el émbolo se activa o desactiva para efectuar el movimiento en una u otra dirección. Normalmente, cada movimiento de elevación o paso mueve el eje de la barra de accionamiento 5/8 de pulgada (1,6 cm), y se dan aproximadamente 228 etapas a aproximadamente 0,8 segundos por paso, para mover un grupo de barras de control en toda su extensión de posiciones entre la parte inferior y la superior del conjunto de combustible.

Más en particular, para levantar (retraer) las barras de control, las siguientes etapas se llevan a cabo en secuencia, comenzando con la pinza estacionaria acoplada en una ranura de la barra de accionamiento y la pinza móvil y el émbolo desactivados:

1. La pinza móvil se energiza y acopla la ranura de la barra de accionamiento;

2. La pinza estacionaria se desenergiza y se desacopla de la barra de accionamiento;

3. La bobina de elevación se energiza y eleva electromagnéticamente la pinza móvil y la barra de accionamiento a una elevación igual al alcance del émbolo de elevación;

4. La pinza estacionaria se energiza, se vuelve a a

pinzas están acopladas);

5. La pinza móvil se desenergiza y desacopla la barra de accionamiento; y

6. La bobina de elevación se desenergiza, haciendo que la pinza móvil vuelva a su posición inicial, principalmente un paso más abajo en la barra de accionamiento elevada.

De manera similar, para bajar (avanzar) las barras de control, las siguientes etapas se realizan en secuencia, comenzando nuevamente sólo con la pinza estacionaria energizada:

1. La bobina de elevación se activa, desplazando la pinza móvil un paso hacia arriba a lo largo de la barra de accionamiento;

2. La bobina de la pinza móvil se energiza y la pinza móvil agarra la barra de accionamiento;

3. La bobina estacionaria se desenergiza, liberando la barra de accionamiento;

4. La bobina de elevación se desenergiza, bajando la pinza móvil y la barra de accionamiento un paso;

5. La bobina estacionaria se energiza y la pinza estacionaria acopla la barra de accionamiento, en una posición un paso más alta que su posición anterior; y

6. La bobina móvil se desenergiza y la pinza móvil se desacopla de la barra de accionamiento.

Son posibles varios mecanismos de bobina y mecanismos de agarre particulares. Los ejemplos de mecanismos de elevación de bobinas con una pinza estacionaria, una pinza móvil y una bobina de elevación como las descritas hasta ahora se desvelan, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.307.384, 5.066.451y 5.009.834. Además, se han empleado mecanismos de accionamiento lineal de cuatro y cinco bobinas que funcionan de manera similar, como el descrito en la Patente Núm. 3.959.071.

Cualquiera que sea la disposición mecánica empleada para las pinzas y la disposición de la bobina/armadura de elevación, se necesita un intervalo de tiempo discreto para completar cada operación secuencial. Para mover las barras de control de forma rápida, fiable y eficaz, las pinzas y bobinas respectivas deben funcionar con precisión en cuanto a su sincronización. Para ello es necesario que las señales de energía eléctrica de las bobinas estén sincronizadas con precisión.

El nivel de potencia de la energización de las bobinas puede ser simplemente de encendido y apagado, o preferentemente, las bobinas pueden ser energizadas a diferentes niveles durante diferentes operaciones en la secuencia. Las señales de las bobinas se conmutan entre los niveles de forma coordinada mediante un controlador lógico. El controlador lógico genera señales de sincronización para encender y apagar los circuitos de regulación de potencia o entre los niveles de corriente como se describe más detalladamente en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.999.583.

Un sistema de barra de control de reactor nuclear como se define en la parte de precarización de la reivindicación 1 se desvela en el documento US 4.717.528. Otro estado de la técnica se encuentra en el documento WO 97/41566 que desvela un mecanismo de accionamiento electromagnético para las barras de control de un reactor nuclear, y en el documento JP 2005 156459 que desvela un circuito de control de corriente de bobina para el accionamiento de las barras de control de un reactor.

Los diseños actuales del sistema de control de barras de muchas centrales nucleares se desarrollaron durante la década de 1970. Estos sistemas tienen muchos mecanismos de fallo individuales, cualquiera de los cuales puede provocar la caída de las barras. Los sistemas se diseñaron con anterioridad y no aprovechan las capacidades de los modernos equipos de instrumentación y control informáticos. Además, estos sistemas son costosos de fabricar y mantener, por lo que se necesita un sistema de control de barras mejorado que supere estas y otras limitaciones. Preferentemente, tal sistema de control de barras será lo suficientemente flexible como para adaptarse a diferentes diseños de sistemas de gatos magnéticos sin necesidad de una reingeniería significativa. Además, este sistema debe poder adaptarse a los mecanismos de elevador magnético existentes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Estos y otros objetos se consiguen mediante el sistema de barras de control de reactores nucleares definido en la reivindicación 1, que controla el movimiento de una pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control, cada uno de ellos asociado con un conjunto de barras de control, al menos algunos de los cuales tienen una bobina de elevación, una pinza móvil y una pinza estacionaria. El sistema de control de barras de control nuclear de esta invención incluye una unidad móvil para controlar la energía eléctrica multiplexada a las bobinas de elevación de la pluralidad de los sistemas de accionamiento de barras de control. Además, el sistema de control de barras de control nuclear de esta invención incluye además una pluralidad de unidades de selección para recibir respectivamente la energía eléctrica de la unidad móvil y comunicar la energía eléctrica de la unidad móvil a las correspondientes bobinas de elevación de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes. Estas unidades de selección respectivas reciben además energía eléctrica de una fuente de energía eléctrica a través de un primer módulo de control de energía correspondiente y comunican selectivamente la energía eléctrica del primer módulo de control de energía correspondiente a las pinzas móviles correspondientes de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes. Las unidades de selección respectivas reciben además, respectivamente, energía eléctrica de la fuente de energía eléctrica a través de un segundo módulo de control de energía correspondiente y comunican selectivamente la energía eléctrica del segundo módulo de control de energía correspondiente a las pinzas estacionarias correspondientes de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes. La invención incluye además una unidad lógica para coordinar la energía eléctrica a las bobinas de elevación, las pinzas móviles y las pinzas estacionarias de la pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control.

En una realización, la unidad móvil controla las bobinas de elevación en al menos dos unidades de selección. De manera deseable, la unidad móvil, cada unidad de selección y la unidad lógica se alojan respectivamente en un gabinete modular separado. Convencionalmente, los conjuntos de barras de control están dispuestos en grupos con cada grupo que comprende una pluralidad de conjuntos de barras de control y de acuerdo con una realización de esta invención cada unidad de selección controla al menos dos grupos de conjuntos de barras de control. Preferentemente, los dos grupos de conjuntos de barras de control se controlan por separado mediante la unidad de selección correspondiente. De manera deseable, en la operación normal del reactor, los conjuntos de barras de control de cada grupo se mueven en conjunto, y cada grupo de conjuntos de barras de control comprende al menos cuatro conjuntos de barras de control. Además, de acuerdo con esto, en funcionamiento normal, los conjuntos de barras de control de cada grupo se mueven en conjunto y las pinzas móviles de cada sistema de accionamiento de barras de control dentro de un grupo determinado, las pinzas estacionarias de cada sistema de accionamiento de control dentro del grupo determinado y la bobina de elevación de cada sistema de guía de barras de control dentro del grupo determinado se controlan respectivamente en paralelo. En este último caso, las pinzas móviles y las estacionarias de cada uno de los conjuntos de barras de control se activan mediante las bobinas electromagnéticas correspondientes y, en una realización, incluyen un controlador de regulador de corriente para supervisar la corriente en cada una de las respectivas bobinas electromagnéticas de las pinzas y las bobinas de elevación y controlar la corriente suministrada a las bobinas en función de la corriente supervisada. Preferentemente, el controlador de regulador de corriente captura los datos del perfil de corriente para cada bobina y analiza los datos del perfil de corriente para la operación adecuada del sistema de accionamiento de la barra de control. De manera deseable, el controlador de regulador de corriente utiliza el análisis de los datos del perfil de corriente para detener el movimiento de la barra de accionamiento si el sistema de accionamiento de la barra de control correspondiente no funciona correctamente. En dicho sistema, el regulador de corriente supervisa una serie de parámetros seleccionados del grupo que comprende las corrientes individuales de las bobinas, la tensión de las bobinas, la tensión del conjunto motor-generador y el estado de inserción/extracción de al menos algunas de una pluralidad de tarjetas de circuito impreso y un estado de al menos algunas de una pluralidad de conectores de cada tarjeta de circuito impreso en una unidad de selección correspondiente.

En otra realización, cada unidad de selección se aloja en un gabinete modular separado que está dividido y cada grupo de conjuntos de barras de control se controla desde una partición separada. Preferentemente, la unidad móvil incluye medios para mover cada uno de los conjuntos de barras de control dentro de un grupo dado independientemente de otro de los conjuntos de barras de control dentro del grupo dado, de modo que los conjuntos de barras de control puedan ser probados individualmente. De manera deseable, las unidades de selección incluyen un sistema de protección contra fallos para supervisar la salida de energía de uno de los segundos módulos de control de energía a las pinzas estacionarias asociadas con un sistema de accionamiento de la barra de accionamiento determinado e incluye además un bus de seguridad conectado entre el segundo módulo de control de energía y las pinzas estacionarias, que está bajo el control del sistema de protección contra fallos para conectarse a otro de los segundos módulos de control de energía cuando el sistema de protección contra fallos identifica un fallo en una salida del segundo módulo de control de energía determinado. En una realización preferente, el bus de seguridad se conecta a otro de los módulos de control de la segunda potencia en otra unidad de selección cuando la unidad de selección asociada a uno de los módulos de control de la segunda potencia está fuera de servicio para su mantenimiento.

En aún otra realización, las unidades de selección energizan las pinzas móviles correspondientes y las pinzas estacionarias en conjunto en el mismo conjunto de barra de control cuando las bobinas de elevación correspondientes no están energizadas. Preferentemente, las unidades de selección incluyen respectivamente un chasis de tarjeta electrónica basado en un microprocesador que proporciona funciones de control y supervisión dentro de cada unidad de selección y proporciona comunicaciones con la unidad lógica y otras unidades de selección y unidades móviles.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Una compresión adicional de la invención puede lograrse a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferentes permite comprender plenamente el concepto desvelado cuando se lee junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista esquemática de una contención nuclear que muestra el contorno de una vasija del reactor que soporta un sistema de accionamiento de la barra de control para insertar y retirar un conjunto de barras de control dentro y fuera del núcleo de la vasija del reactor;

La Figura 2 es una vista esquemática ampliada del sistema de accionamiento del eje de la barra de control mostrado en la Figura 1 con una porción recortada para mostrar los elementos internos del sistema de accionamiento;

La Figura 3 es un diagrama esquemático de bloques del sistema de control de esta invención para controlar el sistema de accionamiento de la barra de accionamiento mostrado en la Figura 2;

La Figura 4 es un diagrama de circuito esquemático de los módulos de control de energía empleados en cada uno de los gabinetes móviles y de selección;

La Figura 5 es un diagrama de bloques esquemático de los circuitos del gabinete de selección;

La Figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de los circuitos del gabinete móvil;

La Figura 7 es un diagrama de flujo del procedimiento y una representación gráfica que muestra cómo el controlador de regulación de corriente supervisa la operación correcta de las pinzas.

La Figura 8 es un diagrama de circuito esquemático de un sistema de accionamiento de barras de control de tres bobinas que muestra la interconexión del gabinete móvil con un gabinete de selección;

La Figura 9 es un diagrama de circuito esquemático de los detalles de los circuitos del gabinete de distribución eléctrica de tres bobinas;

La Figura 10 es un diagrama de circuito esquemático de los circuitos de la arquitectura del gabinete de energía del sistema de control de la barra de accionamiento para un sistema de accionamiento del elevador magnético de cuatro bobinas;

La Figura 11 es un diagrama de circuito esquemático de la arquitectura del gabinete de energía para un sistema de accionamiento de gatos magnéticos de cinco bobinas;

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Las barras de control 18, como se muestra en la Figura 1, están unidas en grupos 16, denominados conjuntos de barras de control, siendo cada grupo comúnmente impulsado por una barra de accionamiento 20 dispuesta en una carcasa de soporte vertical 24 por encima del núcleo del reactor 14 que contiene los conjuntos de barras de combustible en los que las barras de control 18 avanzan o de los que las barras de control se retraen para la amortiguación variable del flujo nuclear dentro del núcleo del reactor. Las partes móviles del mecanismo de accionamiento de la barra de control están dentro de la envoltura de presión del reactor y las bobinas electromagnéticas (CRDM) para accionar las partes móviles están dispuestas alrededor y sobre cada una de las carcasas 24 que se extienden por encima del reactor.

La Figura 2 muestra un mecanismo de accionamiento de la barra de accionamiento 40 con la porción extendida de la carcasa 24 parcialmente cortada para mostrar las pinzas 42 y 44 que son operables en secuencias para acoplar, levantar y/o bajar la barra de accionamiento 20 cuando las bobinas asociadas 46, 48 y 50 del mecanismo de accionamiento 40 son energizadas en una secuencia prescrita. Esta disposición es sustancialmente como es desvelado en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.009.834.

El sistema de control digital de barras de esta invención es un sistema que funciona en conjunto con los sistemas de instrumentación y control de la planta nuclear 34, como se muestra en la Figura 1, para insertar o retirar las barras de control del núcleo del reactor. Una planta nuclear normalmente contiene un número de conjuntos de barras de control que se organizan en grupos; normalmente, cuatro conjuntos de barras de control por grupo. Los grupos de conjuntos de barras de control normalmente se insertan/extraen en conjunto para regular la temperatura y la potencia del reactor. El sistema de instrumentación y control 34 supervisa la temperatura y la potencia del reactor y proporciona señales al sistema de control digital de la barra de esta invención para solicitar el movimiento de la barra, según corresponda. En respuesta a estas señales de demanda, el sistema de control digital de barras inserta/retira las barras de control. El movimiento de la barra de control se realiza mediante el encendido y apagado de la energía eléctrica en las distintas bobinas 46, 48 y 50 del mecanismo de accionamiento de la barra de control 40 (mostrado en la Fig. 2).

El mecanismo de accionamiento de la barra de control empleado con esta invención es un mecanismo de elevador magnético que puede mover la barra de accionamiento 20 de un conjunto de barra de control 16 en incrementos fijos cada vez que se cicla la alimentación de las bobinas. Una araña de barras de control 18 está unida a la parte inferior de una barra de accionamiento de la barra de control 20 (a menudo denominada eje de accionamiento) para que todas las barras de control dentro de un conjunto se muevan en conjunto. El mecanismo de accionamiento de la barra de control mostrado en la Figura 2 contiene tres bobinas: una bobina de agarre estacionaria 46, una bobina de agarre móvil 48 y una bobina de elevación 50. Como se mencionó en el párrafo anterior, al encender y apagar la energía eléctrica de estas bobinas en diferentes secuencias, el mecanismo de accionamiento de la barra de control 40 puede hacer que el eje de accionamiento de la barra de control 20 y las barras de control 16 se inserten o se retiren del núcleo.

El sistema de control digital de la barra de esta invención proporciona energía pulsada a las bobinas CRDM 46, 48 y 50 mostradas en la Figura 2 para proporcionar el movimiento de la barra de control solicitado por el sistema de instrumentación y control de la planta. La energía de la bobina CRDM procede de un conjunto paralelo de grupos de motor generador que proporcionan energía trifásica a los gabinetes de energía del sistema de control digital de barras. Los gabinetes de energía del sistema de control digital de barras convierten esta energía trifásica en energía pulsada, según sea necesario, para hacer ciclar los CRDM y proporcionar el movimiento de barras solicitado.

La Figura 3 representa la arquitectura de un sistema de control digital de barras de acuerdo con una realización de esta invención. Más específicamente, la Figura 3 representa la arquitectura típica de un sistema de control digital de barras para una Planta de Energía Nuclear de Westinghouse que emplea un mecanismo de accionamiento de barras de control de tres bobinas (CRDM). De acuerdo con la realización ilustrada en la Figura 3, el sistema de control digital de barras de esta invención incluye un gabinete lógico 52, un gabinete móvil 54 y dos gabinetes de selección 56. El gabinete móvil y los gabinetes de selección pueden denominarse individualmente "gabinete de energía" o colectivamente "gabinetes de energía" Aunque el sistema de control digital de barras mostrado en la Figura 3 se ilustra con un número específico de gabinetes, será evidente para un experto en la técnica que se pueden incluir gabinetes adicionales según sea necesario. Pueden incluirse gabinetes adicionales de selección y movimiento, por ejemplo, y sin limitación, para adaptarse a la configuración de la planta en cuanto a cantidad de barras de control, agrupamiento de barras de control y número de bobinas por mecanismo de accionamiento de barras de control.

En la realización ilustrada en la Figura 3, cada gabinete de selección 56 proporciona energía a dos, cuatro grupos de conjuntos de barras de control (es decir, cada grupo tiene cuatro barras de accionamiento). Sin embargo, como se apreciará más adelante en la presente memoria, las disposiciones específicas de los gabinetes de selección pueden variar según las diferentes configuraciones de la planta, permaneciendo dentro del alcance de esta invención.

En la realización actual, el sistema de control digital de barras utiliza el control de bobinas en paralelo 58 para controlar cuatro bobinas CRDM asociadas con un grupo de barras de cuatro unidades. Este control paralelo de la bobina se proporciona desde un circuito de energía de puente rectificador de semiconductores (SCR), cuyo diagrama de bloques se muestra en la Figura 4. El circuito de energía de puente SCR 60 incluye un rectificador de puente SCR de media onda 62, resistencias de derivación 64 para el control de corriente y un controlador de regulación de corriente (CRC) 66. El controlador de regulación de corriente está adaptado para supervisar la corriente dentro de las bobinas y ajusta el ángulo de disparo del SCR para producir el flujo de corriente deseado a través de las bobinas CRDM. Un puente rectificador SCR 62 suministra energía a las cuatro bobinas, (es decir, a las bobinas correspondientes de los cuatro accionamientos de la barra de control dentro de un grupo) como se muestra en la Figura 4. Sin embargo, se proporcionan resistencias de derivación 64 separadas para cada bobina, de modo que el controlador de regulación de corriente 66 pueda supervisar las cuatro corrientes de las bobinas de forma independiente.

Un circuito de energía de puente SCR mostrado en la Figura 4, es requerido para cada tipo de bobina para cada grupo de barras, es decir, un circuito de energía de puente SCR 60 proporciona la corriente para las cuatro pinzas estacionarias en un grupo de barras; un circuito de energía de puente SCR 60 proporciona la corriente para las cuatro pinzas móviles en un grupo de barras; y un circuito de energía de puente SCR 60 proporciona las corrientes para las cuatro bobinas de elevación en un grupo de barras.

El microcontrolador en el controlador de regulación de corriente 66 dentro de los módulos de control de energía 60 respectivos, mostrados con más detalle en la Figura 4, captura los datos del perfil de corriente para cada bobina como el mostrado en la Figura 7. El CRC 66 analiza los datos del perfil actual para la operación correcta de CRDM. Más específicamente, el CRC supervisa la corriente de cada bobina en busca de un descenso de la corriente 82 que indique la operación exitosa de la pinza. El CRC utiliza los resultados de este análisis para interrumpir el movimiento de la barra si el CRDM no funciona correctamente. Así se evita la posible caída de las barras. El CRC transmite la información del perfil actual a través de la red de alta velocidad a un servidor de aplicaciones. El servidor de aplicaciones muestra la información de rastreo del perfil actual a un operador para su análisis y archiva los datos para futuras consultas.

La Figura 5 es un diagrama de bloques del gabinete de selección 56 del sistema de control digital de barras ilustrado en la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente invención que emplea un CRDM de tres bobinas. Más específicamente, la Figura 5 ilustra la arquitectura típica de un gabinete de selección aplicable al diseño de una Planta de Energía Nuclear de Westinghouse. Como se muestra en la Figura 5, los gabinetes de selección incluyen los módulos de control de energía del puente SCR 60 y la electrónica de control 72 para las bobinas CRDM de la pinza estacionaria (SG) y de la pinza móvil (MG). Las pinzas estacionarias y móviles 44 y 42, respectivamente, se utilizan para el movimiento de las barras y para mantenerlas en su lugar cuando no hay movimiento de barras. Cada gabinete de selección 56 incluye una sección delantera y otra trasera que están separadas entre sí, de manera que se pueden controlar dos grupos de bobinas de sujeción desde un gabinete de selección (un grupo desde la parte delantera del gabinete y otro grupo desde la parte trasera del gabinete). La Figura 5 ilustra una de estas particiones en la mitad del gabinete, aunque debe apreciarse que ambas mitades del gabinete contienen componentes idénticos para los grupos separados. En la realización actual, cada mitad del gabinete de selección incluye dos circuitos de potencia de puente SCR 60, SCR multiplexados 68, un circuito de bus de seguridad 70 y un chasis de tarjeta electrónica basado en un microprocesador 72.

Los circuitos de potencia del puente SCR 60, respectivamente, proporcionan potencia a las bobinas SG 46 y a las bobinas MG 48. El sistema de control digital de barras de esta invención admite una función de doble sujeción que permite mantener las barras en su lugar tanto con las SG como con las MG asociadas con un grupo de barras. La función de doble sujeción evita que muchos tipos de fallos individuales, cuando las barras no se mueven, provoquen la caída de la barra, dado que hay dos pinzas que normalmente mantienen las barras en posición. La aplicación de la función de doble sujeción está controlada por el software del sistema. La activación de la bobina MG cuando no hay movimiento de la barra proporciona la función de doble sujeción.

Los SCR multiplexados 68 se encienden para permitir que la energía del gabinete móvil 54 fluya a través de las bobinas de elevación del CRDM 50 durante el movimiento de la barra. Los SCR multiplexados permiten que la energía de la bobina de elevación de un gabinete móvil se utilice en varios gabinetes de selección 56.

Un bus de seguridad 70 suministra energía de mantenimiento a la SG 46 en caso de un fallo del circuito de control de energía del puente SCR 60 asociado con la pinza estacionaria 46. El bus de seguridad 70 recibe energía de otros puentes SCR estacionarios, como el puente SCR del otro lado del gabinete, a través de un diodo 74 y del SCR 76. Si se produce un fallo en un circuito de puente estacionario individual 60, el SCR 76 del bus de seguridad asociado con el circuito de puente de energía estacionario 60 que ha fallado se enciende para alimentar las bobinas SG desde el bus de seguridad, lo que proporciona efectivamente energía desde otro circuito de puente estacionario. Este circuito de bus de seguridad también actúa como un circuito de sujeción de mantenimiento para permitir que la SG se mantenga bloqueada desde el bus de seguridad si es necesario realizar el mantenimiento dentro de este gabinete. Además, el bus de seguridad se utiliza durante el movimiento de una barra para un sistema de accionamiento de barras de control de elevador magnético de cuatro bobinas para mantener una bobina de agarre superior energizada para las barras de un grupo que no se van a mover. Un chasis de tarjeta electrónica basado en un microprocesador 72 proporciona funciones de control y supervisión dentro del gabinete y proporciona comunicaciones con el gabinete lógico 52 y los otros gabinetes de energía 54 y 56. A este respecto, el chasis de la tarjeta electrónica basada en un microprocesador supervisa los módulos de control de energía 60 y, al identificar un fallo, enciende el SCR 76 del bus de seguridad.

La Figura 6 es un diagrama de bloques de una mitad de un gabinete móvil 54 del sistema de control digital de barras ilustrado en la Figura 3. Los gabinetes móviles 54 proporcionan energía a las bobinas de elevación del CRDM que sólo se utilizan durante el movimiento de la barra. La energía de los gabinetes móviles puede utilizarse para apoyar el movimiento de las barras de varios grupos de barras. Sin embargo, cada puente SCR de gabinete móvil 60 puede proporcionar energía a un solo grupo de bobinas de elevación CRDM a la vez. Dado que todas las configuraciones de la planta incluyen el movimiento de superposición de los bancos de control y los bancos de barras que consisten en dos o más grupos, se requieren múltiples gabinetes móviles. El control paralelo de la bobina se proporciona desde un circuito de energía de puente SCR 60 para controlar cuatro bobinas de elevación CRDM asociadas con un grupo de barras. Al igual que en el caso de los gabinetes de selección, cada gabinete móvil tiene una parte delantera y otra trasera, de manera que desde un gabinete móvil se pueden controlar dos conjuntos de cuatro bobinas de elevación CRDM. Como se muestra en la Figura 6, los gabinetes móviles incluyen los puentes SCR y electrónica de control de las bobinas de elevación. En este sentido, cada mitad de los gabinetes móviles incluye un circuito de energía de puente SCR 60, un chasis de tarjeta electrónica basado en un microprocesador 78 y SCR de desconexión de elevación 80. Los circuitos de energía del puente SCR 60 están adaptados para proporcionar energía a la bobina de elevación. Un puente está situado en la parte delantera del gabinete y otro en la parte trasera, respectivamente, para suministrar energía a las bobinas de elevación de cada grupo.

Los SCR de desconexión de elevación 80 están interpuestos entre los retornos neutros al conjunto motor-generador y los retornos de las bobinas de elevación individuales para soportar el movimiento de una barra individual. Con el uso del control paralelo de bobinas, las cuatro barras de un grupo funcionan en paralelo. Los SCR 80 de desconexión de elevación permiten la operación de una barra individual cuando es necesario, desconectando las bobinas de elevación de todas las barras del grupo excepto la barra que se va a mover. El chasis de la tarjeta electrónica basada en un microprocesador 78 proporciona funciones de control y supervisión dentro del gabinete 54 y proporciona comunicaciones con el gabinete lógico 52 y los otros gabinetes de energía 54 y 56.

La Figura 8 representa la arquitectura del gabinete de energía para un sistema de elevador magnético con mecanismo de accionamiento de barra de control de tres bobinas. Se muestra un gabinete móvil 54 (parte delantera 84 y trasera 86). Se muestra un gabinete de selección 56 (parte delantera 88 y trasera 90). Las partes delanteras y traseras de los gabinetes de mudanza y de selección son idénticas. Cada sección (parte delantera 84 y trasera 86) del gabinete móvil 54 contiene electrónica de control para un conjunto de cuatro bobinas de elevación 50. Además, cada sección (parte delantera 88 y trasera 90) del gabinete de selección 56 contiene electrónica de control para un conjunto de cuatro bobinas de agarre estacionarias 46 y para un conjunto de cuatro bobinas de agarre móviles 48. Para mover un grupo de cuatro barras, se utiliza un gabinete móvil 54 para proporcionar energía a la bobina de elevación a través de un puente SCR de la bobina de elevación 92 y un gabinete de selección 56 para proporcionar energía a la pinza estacionaria y a la pinza móvil, respectivamente, a través del puente SCR de la pinza estacionaria 94 y del puente SCR de la pinza móvil 96. Un SCR multiplexado 98 en el gabinete de selección 56 se enciende para permitir que la energía del gabinete móvil fluya a las bobinas de elevación 50 para el grupo de barras seleccionado. La potencia de control de la bobina de elevación se proporciona a través de los diodos de bloqueo 100, que son necesarios para evitar el flujo de corriente no deseada a través de las bobinas de elevación en otros grupos de barras durante el movimiento de una barra individual. Cada una de las trayectorias de corriente está provista de uno o más fusibles 102, para proteger los circuitos y la bobina de elevación 50 la energía de retorno fluye a través de los SCR de desconexión de elevación 80 que proporcionan soporte para el movimiento de una barra individual. El bus de seguridad 70 discurre entre la parte delantera y trasera de cada gabinete de selección. Preferentemente, el bus de seguridad 70 no discurre entre los gabinetes de selección para permitir que el bus de seguridad sea accionado en múltiples gabinetes de selección simultáneamente sin riesgo de sobrecargar el circuito del bus de seguridad. Sin embargo, con las debidas precauciones de circuito, el bus de seguridad puede discurrir entre los gabinetes de selección.

La Figura 9 representa los diagramas de circuitos de energía para todos los gabinetes de energía asociados con un conjunto típico de tres grupos de barras para un diseño de Westinghouse. La selección y el movimiento de piezas de los gabinetes no se muestran, porque esto complicaría innecesariamente la figura. Los grupos de barras se asignan a conjuntos de gabinetes de energía de manera que nunca se mueva más de un grupo de barras del conjunto simultáneamente. Se muestran los grupos de barras para una planta típica de tres bucles de Westinghouse. En la Figura 9 se puede apreciar mejor que los diodos de bloqueo 100 impiden el flujo de corriente no deseado a través de las bobinas de elevación de otros grupos de barras durante el movimiento de una barra individual.

La Figura 10 representa la arquitectura del gabinete de energía para otra realización de esta invención para un diseño de sistema de accionamiento de barra de control de cuatro bobinas. Se muestra un gabinete móvil 54 (parte delantera 84 y trasera 86). También se muestra en la presente memoria un gabinete de selección 56 (parte delantera 88 y trasera 90). Las secciones de parte delantera 88 y trasera 90 de un gabinete de selección 56 son idénticas. La parte trasera 90 del gabinete de selección contiene los mismos circuitos que la parte delantera 88 del gabinete y proporciona el control de otro grupo de cuatro barras. El gabinete móvil 54 está dividido en las secciones de parte delantera 84 y trasera 86. La parte delantera 84 contiene circuitos electrónicos de control para un conjunto de cuatro bobinas de elevación inferiores 106. La parte trasera 86 contiene los circuitos electrónicos de control para un conjunto de cuatro bobinas de elevación superiores 104. Para mover un grupo de cuatro barras, se utiliza un gabinete móvil para proporcionar la potencia de las bobinas de elevación inferiores y superiores y un gabinete de selección para proporcionar la potencia de las pinzas superiores e inferiores. Los s Cr multiplexados 98, en el gabinete de selección 56, se encienden para permitir que la energía del gabinete móvil fluya a través de las bobinas de elevación inferiores 106 y superiores 104 para el grupo de barras seleccionado. La potencia de control de las bobinas de elevación superiores e inferiores 104 y 106 se suministra a través de los diodos de bloqueo 100 para evitar el flujo de corriente no deseada a través de las bobinas de elevación en otros grupos de barras durante el movimiento de una barra individual, como se describió anteriormente. Del mismo modo, las bobinas de elevación superiores e inferiores 104 y 106 devuelven los flujos de energía a través de los SCR de desconexión de elevación 80 que soportan el movimiento de una barra individual. El bus de seguridad 70 discurre entre la parte delantera y la trasera de cada gabinete de selección 56, como se ha descrito anteriormente. En el diseño de cuatro bobinas, el bus de seguridad 70 se implementa en una bobina individual 110 en lugar de un bus para todas las bobinas de pinzas superiores como en el diseño de tres bobinas. Esto es necesario para soportar el movimiento de una barra individual. Ambas pinzas son capaces de moverse en el diseño de cuatro bobinas. Si se implementara el movimiento de una barra individual, como en el diseño de tres bobinas, las dos pinzas acabarían por sujetar la barra sin la potencia de la bobina de elevación para las barras que no se mueven. Esto provocaría una inserción lenta de la barra debido a la alineación de las dos pinzas con las muescas del eje de accionamiento. Para mantener las barras en su sitio, se accionará el bus de seguridad para que las barras no se muevan. Esto mantendrá la pinza superior 110 energizada continuamente para las barras del grupo que no están siendo movidas. Además, diodos de bloqueo 114 son proporcionados en serie con las bobinas de pinzas superiores 110. Estos diodos evitan que la corriente del bus de seguridad fluya a través de la bobina de pinza superior que en realidad se está encendiendo/apagando durante el movimiento de una barra individual.

La Figura 11 representa la arquitectura del gabinete de energía para un diseño de elevación magnético de cinco bobinas. En la esquina superior izquierda de la figura 11 se muestra un gabinete móvil 54 (parte delantera 84 y trasera 86) para suministrar energía a las bobinas de elevación 116 y de transferencia de carga 118. En la esquina inferior derecha se muestra un segundo gabinete móvil 54 (parte delantera 84 y trasera 86) para alimentar las bobinas de arrastre 120. En la parte superior derecha de la Figura 11 se muestra un gabinete de selección 56 (parte delantera 88 y trasera 90). Las secciones delantera 88 y trasera 90 del gabinete de selección 56 son idénticas. La parte trasera del gabinete de selección contiene los mismos circuitos que la parte delantera del gabinete y proporciona el control de otro grupo de cuatro barras.

Se requieren dos gabinetes móviles 54 para controlar un grupo de barras en la disposición de elevación magnético de cinco bobinas. Cada gabinete móvil 54 está dividido en una sección delantera 84 y otra trasera 86. El primer gabinete móvil 54 de la porción superior izquierda de la Figura 11 controla la transferencia de carga 118 y las bobinas de elevación 116. La parte delantera de este primer gabinete móvil 54 incluye los circuitos electrónicos de control para un conjunto de cuatro bobinas de transferencia de carga 118. La sección trasera 86 incluye los circuitos electrónicos de control para un conjunto de cuatro bobinas de elevación 116. El segundo gabinete móvil 54, situado en la parte inferior derecha de la figura, controla la bobina de tracción 120. Sólo se necesita la mitad de este último gabinete móvil (ya sea la parte delantera 84 o trasera 86) para cada grupo de barras. Por lo tanto, para mover un grupo de cuatro barras, se utiliza un gabinete móvil para proporcionar la potencia de la bobina de transferencia de carga y de la bobina de elevación; la mitad de otro gabinete móvil se utiliza para proporcionar la potencia de la bobina de accionamiento; y un gabinete de selección se utiliza para proporcionar la potencia de la bobina de pinza superior e inferior. Los SCR multiplexados 98 del gabinete de selección se encienden para permitir que la energía de los gabinetes móviles fluya hacia las bobinas de transferencia de carga, de tracción y de elevación para el grupo de barras seleccionado. Al igual que en las disposiciones de elevadores magnéticos anteriormente discutidos, en este caso, la potencia de control de las bobinas de transferencia de carga, de accionamiento y de elevación se proporciona a través de diodos de bloqueo 100 para evitar el flujo de corriente no deseado a través de las bobinas de elevación, de tracción y de transferencia de carga en otros grupos de barras durante el movimiento de una barra individual. La potencia de retorno de las bobinas de transferencia de carga, de tracción y de elevación fluye a través de los SCR de desconexión 80 correspondientes para soportar el movimiento de una barra individual. El bus de seguridad 70 discurre entre la parte delantera y trasera de cada gabinete de selección 56. El bus de seguridad se implementa en un solo bus para todas las bobinas de pinzas superiores 110 en un gabinete de selección, como en el caso del diseño de tres bobinas, y el circuito del bus de seguridad suministra energía de mantenimiento para las bobinas de pinzas superiores en caso de que se produzca un fallo en el circuito de energía del puente SCR 60. El bus de seguridad recibe preferentemente la energía del lado opuesto del puente SCR de la pinza superior del gabinete de selección a través del diodo 74. Si se produce un fallo en un circuito individual de puente de pinza superior, el SCR del bus de seguridad se enciende para alimentar las bobinas de pinza superior desde el bus de seguridad, lo que proporciona efectivamente energía desde otro circuito de puente de pinza superior. Este circuito de bus de seguridad también actúa como un circuito de sujeción de mantenimiento para permitir que la pinza superior se mantenga bloqueada desde el bus de seguridad si es necesario realizar el mantenimiento dentro de este gabinete. Para el movimiento de una barra individual, el bus de seguridad no se acciona, y las dos pinzas sujetan alternativamente la barra sin transferencia de carga, ni potencia de la bobina de accionamiento o de elevación para las barras que no se mueven.

El controlador de regulación de corriente 66, que forma parte del módulo de control de energía 60 correspondiente, descrito anteriormente con respecto a la Figura 4, también supervisa aspectos de la operación del gabinete de energía y pone la información a disposición de un servidor de enlace de datos a través de una red de alta velocidad. La información supervisada incluye, sin limitación, las corrientes individuales de las bobinas, el voltaje de las bobinas, el voltaje del conjunto motor-generador, el estado insertado/extraído de todas las tarjetas de circuito impreso del sistema, y el estado insertado/extraído de cada conector de cada tarjeta de circuito impreso. La información sobre el estado del gabinete de distribución eléctrica que se supervisa está disponible de forma remota para información del operador.

De acuerdo con esta invención, al proporcionar unidades de control de energía independientes, es decir, módulos de potencia 60, para las pinzas separadas, se puede implementar una característica de sujeción de doble pinza para evitar la caída de barras. Si los circuitos que suministran corriente a una pinza fallan, el sistema detecta el fallo a través de la supervisión de las corrientes de las bobinas y del estado del controlador de regulador de corriente 66, y la otra pinza asociada a la barra de accionamiento correspondiente se conecta automáticamente para una mayor protección contra la caída de las barras debido a los fallos de los elementos del circuito. Además, el bus de seguridad permite detectar y actuar en caso de que se produzca un fallo en el circuito de control del microprocesador de una pinza estacionaria. Como se muestra en la Figura 5, la lógica de detección de fallas en el chasis del microprocesador 72 supervisa las salidas del módulo de control de energía, y acciona el SCR 76 del bus de seguridad si se detecta una falla.

El sistema de control digital de barras de la arquitectura de esta invención es modular de tal manera que con cambios menores, el sistema de control digital de barras pueda ser empleado con diferentes diseños de sistemas de control de barras, por ejemplo, y sin limitación, un diseño de tres bobinas de Westinghouse, un diseño de cuatro bobinas de Combustion Engineering, un diseño de cinco bobinas de Combustion Engineering, etc. La Figura 8, por ejemplo, representa la configuración general del gabinete de energía para la operación del mecanismo de accionamiento de tres bobinas de acuerdo con una realización. La Figura 10, por ejemplo, representa la configuración general del gabinete de energía para la operación del mecanismo de accionamiento de cuatro bobinas de acuerdo con otra realización. Como puede observarse en estos dos ejemplos, la modularidad del diseño puede dar cabida a múltiples configuraciones de planta.

Si bien se han descrito en detalle realizaciones específicas de la invención, los expertos en la técnica apreciarán que se pueden desarrollar varias modificaciones y alternativas a esos detalles a la luz de las enseñanzas generales de la divulgación. Por lo tanto, las realizaciones particulares desveladas tienen la intención de ser ilustrativas solamente y no limitantes en cuanto al alcance de la invención que debe ser dada la amplitud completa de las reivindicaciones anexas y cualquier y todos sus equivalentes.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de barra de control de reactor nuclear, que comprende:

pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM), cada uno de los cuales está asociado con un conjunto de barras de control (16), teniendo al menos algunos de dichos sistemas de accionamiento de barras de control una bobina de elevación (50), una pinza móvil (42) y una pinza estacionaria (44), estando los conjuntos de barras de control (16) dispuestos en grupos y comprendiendo cada grupo una pluralidad de conjuntos de barras de control,

y un sistema de control de barras de control para controlar el movimiento de dichos sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM), estando dicho sistema de control de barras de control adaptado para recibir energía eléctrica de una fuente de energía eléctrica, e incluyendo una unidad móvil (54) estructurada para controlar la energía eléctrica multiplexada a las bobinas de elevación (50) de la pluralidad de los sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM);

una pluralidad de unidades de selección (56) estructuradas para recibir respectivamente la energía eléctrica de la unidad móvil (54) y comunicar la energía eléctrica de la unidad móvil a las bobinas de elevación (50) correspondientes de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes (CRDM), y

una unidad lógica (52) estructurada para coordinar la energía eléctrica de las bobinas de elevación (50), las pinzas móviles (42) y las pinzas estacionarias (44) de la pluralidad de sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM);

en el que cada una de la unidad móvil (54), las unidades de selección (56) y la unidad lógica (52) se encuentran respectivamente alojadas en un gabinete de distribución eléctrica separado,

caracterizado porque

dichas unidades de selección (56) reciben respectivamente energía eléctrica a través de un primer módulo de control de energía (60) correspondiente dentro de cada unidad de selección y comunican selectivamente la energía eléctrica desde el primer módulo de control de energía correspondiente a las correspondientes pinzas móviles (42) de los sistemas de accionamiento de barras de control correspondientes, y reciben respectivamente energía eléctrica a través de un segundo módulo de control de energía (60) correspondiente dentro de la unidad de selección y

comunicar selectivamente la energía eléctrica del segundo módulo de control de energía correspondiente a las pinzas estacionarias correspondientes (44) de los sistemas de accionamiento de barras de control (CRDM) correspondientes,

y cada unidad de selección (56) controla al menos dos grupos de conjuntos de barras de control, con cada uno de los dos grupos de conjuntos de barras de control (16) controlados por separado por la unidad de selección correspondiente (56).

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que los conjuntos de barras de control de cada grupo son móviles en conjunto, y las pinzas móviles de cada sistema de accionamiento de barras de control dentro de un grupo determinado, las pinzas estacionarias de cada sistema de accionamiento de barras de control dentro del grupo determinado y la bobina de elevación de cada sistema de accionamiento de control dentro del grupo determinado son respectivamente controlables en paralelo, y en el que la pinza móvil (42) y la pinza estacionaria (44) de cada uno de los conjuntos de barras de control (16) están estructuradas para ser activadas por las bobinas electromagnéticas (46, 48) correspondientes e incluyen un controlador de regulador de corriente (66), dentro de cada una de las unidades de selección, estructurado para supervisar la corriente en cada una de las bobinas electromagnéticas (46, 48) respectivas y las bobinas de elevación y controlar la corriente en función de la corriente supervisada.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el controlador de regulador de corriente (66) está estructurado para capturar los datos del perfil de corriente para cada bobina (46, 48, 50) y analizar los datos del perfil de corriente y determinar si el sistema de accionamiento de la barra de control (CRDM) está operando correctamente.

4. El sistema de la reivindicación 3, en el que el controlador de regulador de corriente (66) está estructurado para utilizar el análisis de los datos del perfil de corriente para detener el movimiento de la barra de accionamiento (20) si el análisis de los datos del perfil de corriente indica que el sistema de accionamiento de la barra de accionamiento del conjunto de la barra de control correspondiente (CRDM) no está operando correctamente.

5. El sistema de la reivindicación 2, en el que el controlador de regulador de corriente (66) está estructurado para supervisar una serie de parámetros seleccionados del grupo que comprende las corrientes individuales de la bobina, la tensión de la bobina y la tensión del conjunto motor-generador, y en el que el controlador de regulador de corriente (66) también está supervisando un estado de inserción/extracción de al menos algunas de una pluralidad de tarjetas de circuito impreso o un estado de al menos algunas de una pluralidad de conectores en cada una de dicha pluralidad de tarjetas de circuito impreso en una unidad de selección correspondiente (56).

6. El sistema de la reivindicación 1, en el que cada unidad de selección (56) está alojada en un gabinete modular separado que está dividido (88, 90) y cada grupo de conjuntos de barras de control (16) es controlable desde una partición separada.

7. El sistema de la reivindicación 1 incluyendo medios estructurados para mover cada conjunto de barra de control (16) dentro de un grupo dado independientemente de otro de los conjuntos de barra de control dentro del grupo dado.

8. El sistema de la reivindicación 1 incluyendo un sistema de detección de fallos (72) estructurado para supervisar la salida de energía de uno determinado de los segundos módulos de control de energía (60) a las pinzas estacionarias (44) asociadas con un determinado sistema de accionamiento de barra de accionamiento (20), e incluyendo además un bus de seguridad (70) conectado entre el segundo módulo de control de energía y las pinzas estacionarias, que está configurado para estar bajo el control del sistema de detección de fallos para conectarse a otro de los segundos módulos de control de energía cuando el sistema de detección de fallos identifica un fallo en una salida de uno determinado de los segundos módulos de control de energía.

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el bus de seguridad (70) está configurado para conectarse a otro de los segundos módulos de control de energía (60) en otra unidad de selección (56) cuando la unidad de selección asociada a uno de los segundos módulos de control de energía está fuera de servicio para su mantenimiento.

10. El sistema de la reivindicación 1, en el que las unidades de selección (56) están configuradas para energizar las correspondientes pinzas móviles (42) y las pinzas estacionarias (44) en conjunto cuando las bobinas de elevación (50) correspondientes no están energizadas.

11. El sistema de la reivindicación 1, en el que las unidades de selección (56) incluyen un chasis de tarjeta electrónica basado en un microprocesador (72) que está configurado para controlar y supervisar las funciones dentro de cada unidad de selección y proporcionar comunicaciones con la unidad lógica (52) y otras unidades de selección y unidades móviles (54).