FR2770329A1 - Procede de mesure du temps de chute de barre dans un reacteur nucleaire - Google Patents

Abstract

Dans ce procédé, on retire des fusibles des extrémités de bobines électromagnétiques installées dans un dispositif (18) d'entraînement de barre de réglage, à savoir une bobine de levage (11), une bobine mobile (10), une bobine fixe (12), en ne laissant ainsi qu'un élément purement inductif de chaque bobine, isolé des circuits d'alimentation; on laisse tomber la barre à laquelle est fixée une tige ferromagnétique (17) d'entraînement de barre de réglage, une induction de tension étant alors créée dans chaque bobine; on mesure en fonction du temps la tension induite dans chaque bobine sous la forme d'une trace de tension quand la tige traverse lesdites bobines pendant la chute; et on calcule pour ladite barre le temps de chute de barre à l'aide de ladite trace de tension, pour sélectionner un intervalle de temps, à partir d'un point où une tension chute soudainement depuis zéro dans la trace de tension jusqu'à un point où la tension atteint un deuxième minimum où le signe de la pente change du négatif au positif après avoir passé par un premier maximum dans la trace de tension.

Description

Procédé de mesure du temps de chute de barre dans un réacteur nucléaire.

La présente invention concerne un procédé de mesure pour des essais de mesure de temps de chute de barres (TCB), ce procédé permettant de détecter les TCB dans un réacteur nucléaire d'une centrale nucléaire d'une manière facile et efficace.

L'insertion pas à pas d'un groupe de barres de réglage et d'arrêt de réaction nucléaire dans un coeur de réacteur nucléaire, ou son extraction pas à pas de ce coeur, règle la puissance thermique du réacteur nucléaire. Quand un arrêt ou un déclenchement de réacteur est nécessaire, on insère complètement les barres dans le réacteur nucléaire à partir de position où elles sont complètement sortie et où les barres se trouvent habituellement pendant un fonctionnement nonnal à pleine puissance. Dans de nombreuses centrales nucléaires, on doit périodiquement, ou lorsque cela se révèle nécessaire, procéder à des essais de TCB pour se conformer aux exigences réglementaires de telle sorte que les insertions des barres de réglage et d'arrêt dans l'intervalle d'un temps limité aient lieu de façon sûre en cas d'un déclenchement d'urgence du réacteur. On mesure le TCB, défini comme étant le laps de temps pendant lequel une barre entièrement sortie tombe jusque dans un dispositif d'amortissement, c'est-à-dire presque au fond du coeur du réacteur, avant que le réacteur n'atteigne l'état critique lors de chaque arrêt planifié. Les essais TCB effectués en association avec les systèmes de réglage de puissance nucléaire ont par conséquent pour but de donner l'assurance que la réponse des barres de réglage et d'arrêt à une commande de déclenchement de réacteur se situe dans les limites d'une marge de sécurité. Si les mesures de TCB, lors d'un essai ne satisfont pas aux spécifications, ou si les mesures des TCB ne se situent pas dans un temps limité, la centrale nucléaire ne peut pas être mise en fonction. La présente invention fournit un procédé permettant de mesurer des TCB en se basant sur une trace obtenue à partir d'une tension induite dans des bobines électromagnétiques se trouvant à l'intérieur d'un dispositif d'entraînement de barre de réglage, ce procédé présentant des avantages sur les procédés de mesure de TCB de la technique antérieure.

La figure 4 illustre schématiquement un procédé de mesure de TCB classique qui utilise une trace d'une tension induite dans des bobines de détection de position de barre qui font partie d'un système d'indication de position de barre. Avant de donner une explication de ce procédé classique, on va décrire brièvement ci-après les fonctions du système d'indication de position de barre.

Comme représenté en figure 4, une barre de réglage ou d'arrêt 160 consiste en un ensemble de barres absorbant les neutrons. Le nombre de barres de réglage et d'arrêt varie selon les conceptions de réacteurs. La barre de réglage ou d'arrêt 160 est couplée à une tige 160' d'entraînement de barre de réglage, qui est formée d'un matériau ferromagnétique. La tige 160' d'entraînement de barre de réglage comporte le long de son corps des gorges annulaires dans lesquelles des verrous 140 du type jack magnétique viennent s'engager sélectivement. En fonction des manipulations des verrous 140, la tige 160' d'entraînement de barre de réglage se déplace vers le haut ou vers le bas pour être insérée, extraite ou pour que son déplacement soit arrêté.

Un empilement 130' de bobines 130 de détection de position, espacées uniformément est disposé le long du trajet de déplacement de la tige 160' d'entraînement de barre de réglage afin de détecter la position de la barre pendant un fonctionnement normal. Ces bobines 130 de détection de position sont divisées en deux groupes pour des questions de redondance, comme représenté sur la figure 4. Une source de courant indépendante est reliée à chaque groupe des bobines 130 de détection de position, ce qui permet, à son tour, de détecter une différence de tension aux bornes des bobines chaque fois que la tige 160' d'entraînement de barre de réglage, laquelle tige est formée d'un matériau ferro magnétique, traverse les bobines 130 de détection de position. En se basant sur les différences de tension détectés, le système d'indication de position de barre affiche une position de la barre, pas à pas ou de toute autre manière.

Quand on désire mesurer un temps de chute de barre (TCB) pour un essai de TCB lors d'une panne planifiée, on utilise seulement les bobines de détection de position de barre parmi les autres composants du système d'indication de position de barre. On extrait complètement une barre de réglage ou d'arrêt d'un assemblage combustible nucléaire dans le réacteur nucléaire B. En ce qui concerne la tige 160 d'entraînement de barre de réglage, tige qui constitue une partie d'entraînement d'une barre de réglage ou d'arrêt, on place son extrémité supérieure au niveau de la partie supérieure de l'empilement 130' des bobines 130 de détection de position. Ensuite, on coupe le courant fourni à toutes les bobines 130 de détection de position. I1 s'ensuit que seuls des éléments purement inductifs se trouvent "séparés" du système d'indication de position de barre. Afin de déclencher la chute de la barre 160, on coupe un autre courant fourni de façon indépendante à une bobine fixe qui comporte un verrou 140 du type jack magnétique maintenant la tige 160' d'entraînement de barre de réglage (On expliquera ultérieurement la bobine fixe installée dans le dispositif d'entraînement de barre de réglage car elle joue un rôle dans la présente invention). Dès que le verrou 140 est libéré, la barre 160 commence à chuter du fait de son poids en même temps que la tige 160' d'entraînement de barre de réglage. Quand la tige 160' d'entraînement de barre de réglage, laquelle tige est en matériau ferromagnétique, traverse les bobines 130 de détection de position, une tension est induite dans les bobines 130 de détection de position proportionnellement au laps de temps durant lequel ont lieu les variations de flux magnétique. La tension induite est envoyée à un enregistreur 150 de tension par l'intermédiaire des bornes d'une armoire d'enregistrement de données associée à chaque groupe des bobines de détection de position et ensuite par l'intermédiaire des bornes d'une baie d'alimentation installée dans la salle de réglage principale ou dans un bâtiment auxiliaire
C'. Les tensions induites obtenues à partir de chaque groupe des bobi nes de détection de position sont cumulées. L'enregistreur 150 de tension consigne les traces de tension en fonction du temps.

La figure 5 montre la trace de tension induite obtenue à partir des bobines 130 de détection de position quand une barre de réglage tombe. On remarquera que bien qu'une barre d'arrêt donne une forme différente de trace de tension en raison de son agencement distinct des bobines, le phénomène physique de l'induction de tension est identique. A partir de la trace de tension, telle que celle représentée sur la figure 5, on calcule le TCB comme expliqué ci-après. On calcule le
TCB g' en sélectionnant l'intervalle de temps s'écoulant depuis l'instant b' où le courant fourni à la bobine fixe est interrompu pour le déclenchement de la chute de la barre jusqu'à l'instant d' où la barre atteint un dispositif d'amortissement qui constitue une structure inférieure du coeur du réacteur nucléaire.

Toutefois, le procédé classique qui utilise les bobines 130 de détection de position de barre nécessite que des opérateurs chargés des essais travaillent à l'intérieur du bâtiment de confinement du réacteur nucléaire en même temps que dans la salle de commande principale.

C'est pourquoi, le procédé classique demande beaucoup de temps et de travail de préparation, de mesure et d'exécution. De plus, les opérateurs qui sont chargés des essais et qui travaillent à l'intérieur du bâtiment de confinement du réacteur se trouvent normalement exposés à un environnement dangereux, par exemple à des radiations, au bruit et à une température élevée. Un fois que la trace de tension a été obtenue, les opérateurs trouvent manuellement le point auquel une barre atteint le dispositif amortisseur en relevant un point où la tension induite accuse une chute rapide et abrupte dans le graphique obtenu.

I1 est parfois difficile de trouver d'une façon précise un point de chute de tension abrupte, ce qui peut entraîner un calcul de TCB imprécis.

En outre, les fonctions d'indication de position de barre sont neutralisées pendant un essai TCB en raison du fait que le système d'indication de position de barre cesse d'être alimenté pendant la mesure de
TCB. En d'autres termes, les opérateurs se trouvant dans la salle de commande principale ne peuvent pas surveiller l'état des positions des barres, c'est-à-dire une des informations les plus importantes dans le fonctionnement d'un réacteur. De plus, le bruit de fond dans le bâtiment de confinement du réacteur nucléaire par suite du fonctionnement des HVAC ( dispositifs de chauffage, de ventilation et de climatisation) et des pompes peut entraîner des erreurs de communication entre les systèmes d'intercommunication des opérateurs chargés des essais et se trouvant dans le bâtiment de confinement du réacteur et la chambre de commande principale. Ceci peut se traduire par l'exécution d'un nouvel essai ou par un retard des essais. Du fait que l'amplitude des tensions induites obtenues à partir des bobines de détection de position de barre est très faible, par exemple un maximum de 50mV, les signaux de tension obtenus dans les mesure nsquent d'inclure des signaux de bruit important. Un retard peut aussi être introduit dans les signaux lors du filtrage de ces signaux, ce qui peut aussi se traduire par un calcul imprécis dans un calcul de TCB.

La présente invention a pour objet de fournir un procédé de mesure facile et commode qui permet d'obtenir le même TCB que celui du procédé classique tout en supprimant les inconvénients précités de ce procédé classique. La présente invention est basée sur une mesure d'une tension induite à partir des bobines électromagnétiques à l'intérieur d'un dispositif d'entraînement de barre de réglage, c'est à dire une bobine de levage, une bobine mobile et une bobine fixe quand la chute d'une barre est déclenchée. On remarquera que la désignation et le nombre de bobines mentionnés dans la présente invention peuvent varier en fonction de la conception des fabricants. En utilisant le procédé fourni par la présente invention, on calcule des TCB à partir des tensions induites dans toute bobine se trouvant dans le dispositif d'entraînement de barre de réglage. Le dispositif d'entraînement de barre de réglage est un dispositif électromécanique destiné à insérer et à extraire une barre de réglage ou d'arrêt à l'aide de mouvements de verrouillage. L'idée principale de la présente invention est que l'induction de tension par suite de la chute d'une barre a lieu dans les bobines électromagnétiques situées à l'intérieur du dispositif d'entraînement de barre de réglage.

Selon la présente invention, la mesure du temps de chute d'une barre comprend les étapes suivantes consistant
à retirer des fusibles connectés à chaque extrémité de bobines électromagnétiques installées dans un dispositif d'entraînement de barres de réglage, à savoir une bobine de levage, une bobine mobile, une bobine fixe, ou toutes autres bobines, quelle que soit leur dénomination, en ne laissant ainsi qu'un élément purement inductif de chaque bobine, isolé des circuits d'alimentation de courant connectés auxdites bobines
à laisser tomber ladite barre à laquelle est fixée une tige ferromagnétique d'entraînement de barre de réglage, ce qui a pour effet une induction de tension dans chaque bobine précitée dudit dispositif d'entraînement de barre de réglage;
à mesurer en fonction du temps ladite tension induite dans chaque bobine électromagnétique précitée sous la forme d'une trace de tension quand la tige ferromagnétique d'entraînement de barre de réglage traverse lesdites bobines pendant la chute d'une barre; et
à calculer pour ladite barre qui tombe ledit temps de chute de barre à l'aide de ladite trace de tension induite dans chaque bobine précitée, grâce à quoi un intervalle de temps, en tant que temps de chute de barre précité, est sélectionné à partir d'un point où une tension chute soudainement depuis zéro dans ladite trace de tension jusqu'à un point où la tension atteint un deuxième minimum où le signe de la pente change du négatif au positif après avoir passé par un premier maximum dans ladite trace de tension.

Selon une autre caractéristique un point d'inversion qui représente une insertion complète de barre est défini comme étant un point où la variation de pente apparaît sans inversion de sa pente dans ladite trace de tension.

Selon une autre caractéristique encore on peut extraire plusieurs barres pour effectuer une mesure simultanée de plusieurs tensions au niveau desdites bobines électromagnétiques en laissant tomber ensemble les barres.

On va maintenant décrire des modes de réalisation de la présente invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 est une vue illustrant une technique de mesure pour des essais de temps de chute de barre selon la présente invention;
la figure 2 est un graphique représentant une trace de tension obtenue en utilisant la présente invention ainsi que l'analyse de cette trace pour un calcul de temps de chute de barre;
la figure 3 représente sous une forme agrandie le graphique de la figure 2 dans la plage de tensions de O à 0,6 volts afin d'observer plus clairement les signaux de tension associés au temps de chute de barre;
la figure 4 est une vue schématique illustrant un procédé classique pour un essai de temps de chute de barre qui est basé sur une mesure d'une tension induite générée dans les bobines de détection de position du système d'indication de position de barre; et
la figure 5 est un graphique représentant une trace de tension, obtenue par utilisation du procédé classique, et son analyse pour le calcul du temps de chute de barre.

En se référant à la figure 1, on voit que l'on y a représenté schématiquement un système de mesure de TCB, réalisé conformément à la présente invention. Comme on peut le voir sur cette figure 1, le dispositif 18 d'entraînement de barres de réglage contient une bobine de levage 11, une bobine mobile 10, une bobine fixe 12, un verrou fixe 14 ainsi que d'autres verrous et éléments. Le dispositif d'entraînement de barres de réglage est un dispositif électromécanique qui est conçu initialement pour insérer ou extraire une barre de réglage ou d'arrêt par des mouvements de verrouillage. Les mouvements de verrouillage servant à la saisie, la libération et le maintien des barres sont effectués par activation ou désactivation de la bobine de levage 11, de la bobine mobile 10, et de la bobine fixe 12. Par conséquent, les bobines électromagnétiques de levage 11, mobile 10 et fixe 12 sont conçues initialement à des fins d'activation de verrou dans le dispositif d'entraînement de barres de réglage. On remarquera que la dénomination et le nombre des bobines mentionnées dans la présente invention peuvent varier en fonction de la conception du fabricant. Quelle que soit la dénomination des bobines, l'expression "bobine électromagnétique" utilisée dans la présente invention désigne toutes les bobines installées dans le dispositif électromécanique dans le but d'insérer et d'extraire des barres en utilisant des verrous du type jack magnétique dans un réacteur nucléaire.

Pendant un fonctionnement normal, quand une commande d'insertion ou d'extraction d'une barre de réglage ou d'arrêt est donnée pour régler la puissance du réacteur nucléaire, les bobine 10 à 12 sont excitées selon un ordre prédéterminé, en amenant ainsi une barre et ses composants associés à se déplacer mécaniquement. Par conséquent, une tige 17 d'entraînement de barre de réglage est soulevée ou abaissée au fur et à mesure que des verrous sont sélectivement engagés dans les rainures annulaires formées sur la tige 17 d'entraînement de barre de réglage, ce qui a pour effet d'extraire ou d'insérer une barre.

Pour mesurer le temps de chute d'une barre, on extrait complètement jusqu'à une position complètement sortie une barre de réglage ou d'arrêt sélectionnée. On remarquera que l'on peut extraire plusieurs barres et les laisser tomber immédiatement pour effectuer des mesures simultanées et multiples. Dans la présente invention, pour utiliser la bobine de levage 11, la bobine mobile 10 et la bobine fixe 12 en vue d'un essai de TCB, on retire avant d'effectuer la mesure de
TCB des fusibles installés tant à l'extrémité avant qu'à l'extrémité arrière de chaque bobine. L'enlèvement des fusibles isole des circuits d'alimentation des bobines un élément purement inductif. Par conséquent, seules les tensions correspondant uniquement à une chute de barre est mesurée à partir de chaque bobine. L'idée principale de la présente invention est que l'induction de tension correspondant à une chute de barre a lieu au niveau des bobines électromagnétiques 10, 11, et 12 à l'intérieur du dispositif d'entraînement de barres de réglage. En se basant sur la trace de la tension induite dans les bobines 10, 11, 12. on calcul le temps de chute d'une barre. On va décrire maintenant le processus d'induction de tension obtenu à partir de chaque bobine du dispositif d'entraînement de barres de réglage pendant la chute d'une barre.

Un courant fourni d'une façon continue à la bobine fixe 12, qui est disposée en dessous de la bobine mobile 10, active le verrou fixe 14 pour saisir la tige 17 d'entraînement de barre de réglage. Pour déclencher une chute de barre, on coupe la circulation de courant dans la bobine fixe 12 en retirant le fusible fixe connecté à la bobine fixe 12 ou en activant un disjoncteur de déclenchement de barre qui débranche la bobine de sa source de courant. Comme conséquence, le verrou 14 est dégagé de la tige 17 d'entraînement de barre de réglage ce qui a pour effet que la barre commence son mouvement de chute.

On va supposer que l'intensité du courant circulant vers la bobine fixe 12 juste avant que le fusible associé n'ait été enlevé est Lo. L'intensité
Io ne tombe pas immédiatement à une valeur "nulle" après l'enlèvement du fusible. Une circulation de courant est générée dans un sens opposé au sens de décroissance du courant en raison de la self-induction de la bobine fixe. En conséquence, le courant circulant dans la bobine fixe 12 diminue exponentiellement jusqu'à une valeur nulle. Du fait que le courant dans la bobine fixe 12 varie en fonction du temps, un flux magnétique est généré dans la bobine fixe 12. Ce temps de variation de flux est transféré à la bobine mobile 10 et à la bobine de levage 1 1 par l'intermédiaire de la tige 17 d'entraînement de barre de réglage, laquelle barre de réglage est en matériau ferromagnétique, de sorte qu'il se produit une induction de tension dans la bobine de levage 11 et dans la bobine mobile 10. Dans la bobine fixe 12, le temps de variation du flux apparaît lui-même. On va supposer que la tension de selfinduction est "Vself".

Indépendamment de la source de tension Self. une autre induction de tension est introduite par les variations de flux qui sont provoquées par un mouvement de chute libre de la tige ferromagnétique 17 d'entraînement de barre de réglage à travers la bobine de levage 11, la bobine mobile 10 et la bobine fixe 12, respectivement. On va supposer que les sources de tension générées par une chute de barre dans la bobine mobile 10, la bobine de levage 11 et la bobine fixe 12 sont VmOb, Vlev. et Vfixe, respectivement. la tension totale induite obtenue à partir de chaque bobine peut être exprimée comme suit:
La tension totale induite au niveau de la bobine de levage 1 1 est:
VL = Vies. + CtVself
La tension totale induite au niveau de la bobine mobile 10 est:
VM = Vmob + ssVself
La tension totale induite au niveau de la bobine de levage 12 est:
Vs = Vfixe +YVself
En utilisant les équations ci-dessus, on peut obtenir des équations de circuit équivalentes pour une induction de tension totale comme suit:
Pour la bobine de levage: Vlev. + αVself -Llev.di/dt = IRlev.

Pour la bobine mobile:
Vmob. + ssVself - Lmobddt = iRmob
Pour la bobine fixe:
Vfixe + PyVself - Lçixe di/dt = iEtfiXe
Dans les équations équivalentes, les indices "lev.", "mob." et "fixe" associés à l'inductance L et à la résistance R représentent la bobine de levage, la bobine mobile et la bobine fixe, respectivement.

De plus "oc", "" et "y" représentent des constantes inversement proportionnelles aux distances de la bobine de levage, de la bobine mobile et de la bobine fixe, respectivement, par rapport à la bobine fixe. Les solutions de chaque équation de circuit équivalente sont la tension totale induite dans la bobine de levage 11, la bobine mobile 10 et la bobine fixe 12, respectivement. Le temps de chute de barre est calculé à partir de la trace des tensions mesurées générées dans chaque bobine.

On va maintenant décrire un mode de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 1. Sur la figure 1, la lettre de référence "A" désigne un bâtiment de confinement de réacteur nucléaire, la lettre "B" désigne un réacteur nucléaire contenant des barres de combustible et des barres de réglage et d'arrêt, et "C" désigne la salle de commande principale ou un bâtiment auxiliaire. Du fait que le procédé faisant l'objet de la présente invention peut être appliqué de façon identique, pour des mesure de TCB, à la bobine de levage 11, la bobine mobile 10 et la bobine fixe 12, sa description ne sera donnée qu'à propos de la bobine mobile 10.

On va décrire le procédé de mesure du temps de chute de barre basé sur les traces de tension induites dans la bobine mobile 10 en conformité avec la présente invention. En premier lieu, on sélectionne une barre de réglage ou d'arrêt et on l'extrait alors complètement. Comme mentionné précédemment, on peut extraire plusieurs barres pour effectuer plusieurs mesures simultanées. Afin d'isoler des circuits d'alimentation connectés à la bobine mobile uniquement un élément purement inductif de la bobine mobile 10, on enlève alors le fusible connecté à l'extrémité avant et à l'extrémité arrière de la bobine mobile 10. Ensuite, on connecte un dispositif 15 d'enregistrement ou d'acquisition de données entre les extrémités avant et arrière de la bobine mobile ce qui fait que l'enregistreur consigne les signaux de tension induits uniquement dans la bobine mobile 10. On déclenche une chute de barre en enlevant un fusible destiné à couper le courant fournit à la bobine fixe 12 de manière qu'un verrou fixe 14 soit libéré.

L'ouverture d'un disjoncteur de déclenchement de réacteur donne le même déclenchement de chute de barre. A mesure que la barre chute du fait de son poids, la trace de tension induite dans la bobine mobile 10 est enregistrée sur l'enregistreur 15. On remarquera que lorsque l'on effectue la mesure en utilisant la bobine fixe 12, on n'enlève pas les fusibles connectés à la bobine fixe 12, car ces fusibles seront enlevés pour déclencher la chute de la barre.

On analyse une trace de tension que l'on obtient en ayant recours à la présente invention pour calculer un TCB comme suit. La figure 2 est un graphique représentant la trace de tension générée à partir de la bobine mobile 10 en fonction du temps pendant la chute de la barre depuis sa position sortie maximale jusqu'à sa position entièrement insérée. Dès que la chute de la barre est déclenchée, c'est-à-dire immédiatement après le point (b) de démarrage de la chute de barre, la tension due à la self-induction de la bobine fixe augmente de façon abrupte. Les tensions associées purement au temps de chute de barre commencent à apparaître après une réduction de l'influence de la selfinduction. Pour observer clairement les signaux de tension associés uniquement à la chute de la barre, la trace de tension augmente comme représenté sur la figure 3. Sur la figure 3, l'axe des abscisses représen te le temps tandis que l'axe des ordonnées représente la tension induite. La figure 3 montre clairement qu'une tension est induite de façon abrupte après le point (b) de démarrage de chute de barre et augmente ensuite progressivement jusqu'à un niveau proche de zéro. fl en est ainsi en raison du fait que l'induction de tension prédomine pendant un bref laps de temps qui dépend de la constante de temps de la bobine fixe 10.

La tension minimale (a) générée au début de la chute de la barre est de 5,1 Volts sur la figure 2 en raison de la plage d'entrée limitée de l'enregistreur utilisé. Dans la pratique, la tension peut chuter jusqu'à -11 et -12 Volts. Sur la figure 3, le signal de tension mesuré au niveau de la bobine mobile 10 présente une polarité négative en raison du sens de la connexion d'entrée de l'enregistreur. Par conséquent, le signal de tension peut présenter une polarité positive si on inverse la connexion d'entrée de l'enregistreur. Des appareils d'essais permettent de modifier librement la polarité du signal de tension induit. Quand la polarité du signal de tension induit est modifiée pour devenir positive, la terminologie de "maximum" et minimum", "augmente" et "diminue" ainsi que "négative (-)" et "positif (+)" dans la description du mode de réalisation de l'invention doit être interprété de façon inverse.

Comme le signal de tension prédominant dû à la selfinduction disparaît presque complètement, la tension totale induite à partir de la bobine mobile 10 atteint le point (c) de tension maximale induite. Après le passage par le point (c), la tension induite par la variation de flux due uniquement au mouvement de chute de la barre augmente de façon prédominante. Quand la barre de réglage 16 atteint le dispositif amortisseur, la vitesse de chute de cette barre diminue de façon abrupte car le dispositif amortisseur est conçu pour absorber l'énergie du mouvement de chute d'une barre. Ce phénomène apparaît dans le signal de tension provenant de la bobine mobile 10 sous la forme d'un changement de pente de telle manière que le signe de sa pente varie d'un sens négatif à un sens positif au niveau du point (d) d'entrée de dispositif amortisseur. Le point (d) d'entrée de dispositif amortisseur représente donc un point de référence pour des calculs de TCB de la barre ayant chuté. L'amplitude du signal de tension au point (d) présente une deuxième valeur minimale.

Après avoir passé par le point (d), la barre qui chute atteint presque la base du dispositif amortisseur et change ensuite de sens de déplacement pour prendre un sens ascendant en raison de la réaction d'un ressort anti-choc se trouvant à l'intérieur de l'ensemble de barre de réglage pour réduire l'énergie d'impact. Après ce point, la barre entre finalement en oscillation harmonique amortie. Le point dit d'inversion (e) où le sens de déplacement de la barre change pour devenir ascendant en raison de l'action du ressort apparaît sous la forme d'un autre changement de pente sans une inversion de signe de sa pente dans le signal de tension. Le point d'inversion (e) représente une insertion complète de la barre. Ensuite, une oscillation harmonique amortie due à l'action du ressort apparaît sous la forme d'un mouvement d'oscillation (f) dans le signal de tension. Pour conclure, on calcule un TCB à partir du signal de tension induit dans la bobine mobile 10 en trouvant le point (d) d'entrée de dispositif amortisseur, où le signe des pentes dans le signal de tension passe du négatif au positif et où l'amplitude de ce signal passe par un deuxième minimum après le passage par le point (c) où l'influence de la self-induction de la bobine fixe 12 disparaît.

On obtient les mêmes résultats et les mêmes interprétations si on met en oeuvre le procédé de mesure de la présente invention en utilisant la bobine de levage 1 1 ou la bobine fixe 12 sauf que seule l'amplitude de la tension minimale due à la self-induction Vsclf déprend de la bobine qui est utilisée pour effectuer la mesure TCB. Du fait que la tension minimale induite à partir de chaque bobine n'a pas de rapport avec le TCB lui-même, on peut facilement trouver le point (d) de référence de TCB à partir de la trace de tension après que l'effet de la self-induction a disparu. En d'autres termes, une interprétation du signal et les résultats TCB calculés sont identiques quelle que soit la bobine sélectionnée pour la mesure.

Le procédé de mesure de TCB utilisant des bobines électromagnétiques situées à l'intérieur des dispositifs d'entraînement de barres de réglage selon la présente invention a des avantages nets sur le procédé de mesure classique. En premier lieu, il n'est pas nécessaire que les opérateurs chargés des essais séjournent, pour effectuer les mesures, à l'intérieur du bâtiment de confinement de réacteur où il existe un environnement dangereux, car le procédé de l'invention leur permet de mesurer les traces TCB dans la salle de commande principale ou dans le bâtiment auxiliaire où il n'existe pas d'environnement dangereux. Par conséquent, la présente invention permet d'obtenir un environnement de travail plus sûr et commode. En deuxième lieu, le procédé de l'invention est simple par lui-même. Tout le matériel nécessaire se résume à un enregistreur, ou un système d'acquisition de données, et à des câbles de raccordement à la bobine de levage 11. à la bobine mobile 10 et à la bobine fixe 12. Par conséquent, le temps et la main d'oeuvre nécessaires pour effectuer un essai de TCB se trouvent fortement réduits. Par exemple, une à deux heures de travail suffisent pour l'essai avec une ou deux personne pour toutes les barres. Cette réduction du temps d'exécution de l'essai dans un essai TCB peut permettre d'éviter l'arrêt planifié de la centrale, laquelle peut ainsi produire de l'électricité plus tôt et en produire plus. En troisième lieu, le procédé de mesure selon la présente invention n'exige pas l'utilisation de bobines de détection de position dans le système d'indication de position de barre de sorte que les opérateurs peuvent surveiller les positions des barres même pendant un essai TCB, ce qui est impossible avec le procédé de mesure TCB classique utilisant des bobines de détection de position de barres. La possibilité de surveiller les positions des barres dans le cas du procédé de la présente invention revêt un aspect important du point de vue de la réglementation concernant le nucléaire et de la sécurité dans le domaine nucléaire car on peut facilement, à partir du système de position de barres, s'assurer de l'insertion complète des barres. En quatrième lieu les signaux de tension induits à partir des bobines de levage, fixe et mobile sont mesurés en volts avec moins de bruit contrairement aux signaux de tension induits à partir des bobines de détection de position et exprimés en millivolts avec un bruit comparativement plus important.

I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre illustratif et non limitatif et que des variantes et des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure du temps de chute de barre dans un réacteur nucléaire quand une barre de réglage ou d'arrêt (16) entièrement sortie tombe jusqu'à une position entièrement insérée, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant

à retirer des fusibles connectés à chaque extrémité de bobines électromagnétiques installées dans un dispositif (18) d'entraînement de barre de réglage, à savoir une bobine de levage (11), une bobine mobile (10), une bobine fixe (12), ou toutes autres bobines, quelle que soit leur désignation, en ne laissant ainsi isolé des circuits d'alimentation de courant connectés auxdites bobines seulement un élément purement inductif de chaque bobine;

à laisser tomber ladite barre à laquelle est fixée une tige ferromagnétique (17) d'entraînement de barre de réglage, ce qui a pour effet une induction de tension dans chaque bobine précitée dudit dispositif d'entraînement de barre de réglage;

à mesurer en fonction du temps ladite tension induite dans chaque bobine électromagnétique précitée sous la forme d'une trace de tension quand la tige ferromagnétique d'entraînement de barre de réglage traverse lesdites bobines pendant la chute d'une barre; et

à calculer pour ladite barre qui tombe ledit temps de chute de barre l'aide de ladite trace de tension induite dans chaque bobine précitée, grâce à quoi un intervalle de temps, en tant que temps de chute de barre précité, est sélectionné à partir d'un point où une tension chute soudainement depuis zéro dans ladite trace de tension jusqu'à un point où la tension atteint un deuxième minimum où lc signe de la pente change du négatif au positif après avoir passé par un premier maximum dans ladite trace de tension.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu un point d'inversion qui représente une insertion complète de barre est défini comme étant un point où la variation de pente apparaît sans inversion de sa pente dans ladite trace de tension.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on peut extraire plusieurs barres pour effectuer une mesure simultanée de plusieurs tensions au niveau desdites bobines électromagnétiques en laissant tomber ensemble les barres.