NO128074B

NO128074B -

Info

Publication number: NO128074B
Application number: NO01440/72A
Authority: NO
Inventors: Maumert F Abadie; N Soteland
Original assignee: Papirind Forskningsinst
Priority date: 1972-04-25
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1973-09-24
Also published as: FI54349B; SE404705B; FI54349C

Description

Framgangsmåte og anordning for kontroll og styring av en kjernereaktor Method and device for control and management of a nuclear reactor

ved hjelp av et servosystem kontrollert av reaktiviteten. using a servo system controlled by the reactivity.

Foreliggende oppfinnelse angår kjerne-reaktorer og spesielt reaktorer som anvendes til energi-framstilling for varierende The present invention relates to nuclear reactors and in particular reactors which are used for energy production for varying degrees

energibehov, og oppfinnelsen har spesielt energy needs, and the invention has particular

til formål en framgangsmåte og et system for the purpose of a procedure and a system

for automatisk styring av disse reaktorer. for automatic control of these reactors.

Visse måter for utnyttelse av kjerne-reaktorer krever at disse skal arbeide med Certain ways of utilizing nuclear reactors require these to work with

maksimal sikkerhet og elastisitet eller til-pasning. Selv om funksjonselastisiteten ik-ke er absolutt nødvendig for effekt-reaktorer som utgjør faste anlegg og hvis maximum security and elasticity or adaptation. Although the functional elasticity is not absolutely necessary for power reactors that constitute fixed facilities and if

funksjonsvariasjoner i høyden kan unn-gås under normalt drift, blir funksjons-smidigheten uunngåelig ved reaktorer som functional variations in the height can be avoided during normal operation, functional flexibility becomes unavoidable with reactors that

ofte skal stanse og settes igang igjen og often must be stopped and started again and

underkastes hurtige og ofte forekommende are subject to rapid and frequent occurrences

effektvariasjoner, som tilfelle er ved reaktorer bestemt f. eks. for framdrift. power variations, as is the case with reactors determined e.g. for progress.

Det er kjent at styring av en kjernereaktor består i å igangsette kjedereak-sjonen under tilnærming til den kritiske It is known that control of a nuclear reactor consists in starting the chain reaction while approaching the critical

tilstand, og deretter, i nærheten av denne state, and then, near this

tilstand å regulere effekten til den ønskete condition to regulate the effect to the desired

verdi ved påvirkning av reaktiviteten. value by influencing the reactivity.

Nærmere bestemt søker man, når den More specifically, one searches, when the

kristiske tilstand er oppnådd, å innføre Christian state is achieved, to introduce

en programstyrt positiv reaktivitet for å a programmed positive reactivity to

oppnå den ønskete effekt etter en mini-mumstid som bestemmes f. eks. ved termo-dynamiske betingelser. For løsning av dette problem er det nødvendig hvert øyeblikk å kjenne reaktiviteten i reaktoren. achieve the desired effect after a minimum time which is determined e.g. at thermo-dynamic conditions. To solve this problem, it is necessary to know the reactivity in the reactor at every moment.

Ifølge en kjent fremgangsmåte bereg-nes denne reaktivitet ved hjelp av en analogi-regnemaskin. Man innfører i denne According to a known method, this reactivity is calculated using an analog calculator. One introduces in this

regnemaskin det største antall parametere calculator the largest number of parameters

som inngår ved bestemmelsen av reaktiviteten, så som temperatureffekten, xenoneffekten, absorbatorer, livslengde og ka-rakteristikken hos de retarderte nøytroner. Nå finner man imidlertid at problemet meget snart blir altfor komplisert. Selv om det er mulig å angi visse parametere med which are included in the determination of the reactivity, such as the temperature effect, the xenon effect, absorbers, lifetime and the characteristics of the retarded neutrons. Now, however, one finds that the problem very soon becomes far too complicated. Although it is possible to set certain parameters with

deres kjente utviklingslover (de retarderte their known laws of development (the retarded

nøytroners livslengde og karakteristikker, som forblir fiksert, samt temperatureffekten og xenoneffekten), er det nemlig vanskeligere å ta hensyn til utviklingen av kildene, virkningen av styringsstavene (særlig skyggevirkninger og forandringer i strømningskurvene i alminnelighet) og det et praktisk umulig å ta hensyn til absorbatorer som f. eks. er plasert i eksperi-mentkanaler, forandringer av brennstoffet og generelt en hver tilfeldig variasjon av reaktiviteten. neutrons' lifetime and characteristics, which remain fixed, as well as the temperature effect and the xenon effect), it is namely more difficult to take into account the development of the sources, the effect of the control rods (especially shadowing effects and changes in the flow curves in general) and it is practically impossible to take account of absorbers like for example. are placed in experimental channels, changes in the fuel and in general every random variation of the reactivity.

Det er likeledes kjent at den under-kritiske tilstand hos en reaktor også kan studeres ved hjelp av en pulserende nøy-tronkilde, men presisjonen av målingen av reaktiviteten ved denne metode minskes for å bli null i den kritiske tilstand, hvilket umuliggjør anvendelsen av denne metode for bestemmelse av denne tilstand. Dessuten må intensiteten av den pulserende nøytronkilde være stor i forhold til intensiteten av de andre nøytronkilder som forekommer i reaktoren. Derved blir denne metode uegnet til anvendelse i en reaktor med moderator bestående f. eks. av tungt vann eller beryllium, som allerede her virker med stor fluks på grunn av den store intensitet hos de gjenværende nøytronkilder. It is also known that the sub-critical state of a reactor can also be studied with the help of a pulsating neutron source, but the precision of the measurement of the reactivity by this method is reduced to zero in the critical state, which makes the application of this method impossible for determination of this condition. Moreover, the intensity of the pulsating neutron source must be large in relation to the intensity of the other neutron sources occurring in the reactor. This makes this method unsuitable for use in a reactor with a moderator consisting of, e.g. of heavy water or beryllium, which already works here with a high flux due to the high intensity of the remaining neutron sources.

Oppfinnelsens formål er en ny framgangsmåte for ved hjelp av reaktiviteten å gjennomføre en kontrollert tvangsmessig styring av en kjernereaktor hvor reaktorens kontrolleringsorganer styres avhengig av nøytrontettheten svarende til en sinusformet variasjon av multiplikasjonsfaktoren, og framgangsmåten karak-teriseres ved at den sinusformete variasjon som multiplikasjonsfaktoren underkastes har en liten amplitude på 0,2 promille og en frekvens valgt innen frekvensbåndet 0,5—2 Hz, og at kontrollorganene utelukkende og direkte styres av en målt faseforskyvning mellom variasjonen av nøy-trontettheten av variasjonen av multiplikasjonsf aktoren. The purpose of the invention is a new method for using the reactivity to carry out a controlled forced control of a nuclear reactor where the reactor's control organs are controlled depending on the neutron density corresponding to a sinusoidal variation of the multiplication factor, and the method is characterized by the fact that the sinusoidal variation to which the multiplication factor is subjected has a small amplitude of 0.2 per thousand and a frequency chosen within the frequency band 0.5-2 Hz, and that the control organs are exclusively and directly controlled by a measured phase shift between the variation of the neutron density of the variation of the multiplication factor.

Amplituden av den variasjon som påtrykkes multiplikasjonsf aktoren velges i avhengighet av følsomheten hos den spesi-elle detektor som anvendes. Den kan være av størrelsesordenen ± 20 per hundre tusen. The amplitude of the variation which is imposed on the multiplication factor is chosen depending on the sensitivity of the special detector used. It can be of the order of ± 20 per hundred thousand.

Frekvensen av den sinusformete variasjon som påtrykkes multiplikasjonsf aktoren, velges på en slik måte at man får en maksimal følsomhet hos fasen av nøytron-tettheten som «svar» på en variasjon av reaktiviteten og at noen instabilitet ikke innføres i reaktorens funksjon, samt at «svartiden» blir så kort som mulig. Disse forskjellige krav fører til valget av en op-timal frekvens, hovedsakelig innenfor frekvensbåndet mellom 0,5 og 2 Hz. The frequency of the sinusoidal variation that is applied to the multiplication factor is chosen in such a way that a maximum sensitivity is obtained in the phase of the neutron density as a "response" to a variation in the reactivity and that no instability is introduced into the reactor's function, as well as that the "response time » will be as short as possible. These different requirements lead to the selection of an optimal frequency, mainly within the frequency band between 0.5 and 2 Hz.

Denne framgangsmåte byr på den for-del at styringen av en atomreaktor gjøres direkte avhengig av en hver variasjon av reaktiviteten, tilfeldig eller ikke tilfeldig, ved hjelp av en enkel apparatur, som ikke krever noen som helst forandring i reaktorens indre. This procedure offers the advantage that the control of a nuclear reactor is made directly dependent on each variation of the reactivity, random or not random, by means of a simple apparatus, which does not require any change whatsoever in the reactor's interior.

Styremåten ifølge oppfinnelsen tillater således en rask påny-starting av en reaktor med stor fluks etter en tilfeldig stopp ved høy effekt. Den raske økning av reaktiviteten som er nødvendig for å unngå forgiftning med spaltningsproduktene, kon-trolleres nemlig med sikkerhet på kontinuerlig måte og særlig ved passasjen gjennom det kristiske stadium. Man kan således oppnå automatisk start av reaktorer med stor fluks, hvilket særlig er vik-tig ved tillempning for fremdrift med kjer-ne-energi (undervannsbåter, fartøyer etc.) The control method according to the invention thus allows a rapid restart of a reactor with a large flux after an accidental stop at high power. The rapid increase in reactivity, which is necessary to avoid poisoning with the fission products, is controlled with certainty in a continuous manner and in particular during the passage through the cristae stage. Automatic start-up of reactors with high flux can thus be achieved, which is particularly important when applied for propulsion with nuclear energy (submarines, vessels, etc.)

Denne framgangsmåte tillater også å starte igjen enhver reaktor, ved hvilker forandringen av en vilkårlig parametei This procedure also allows restarting any reactor, in which the change of an arbitrary parameter

(forandring f. eks. av brennstoffladningen) (change e.g. of the fuel charge)

har gjort den kritiske tilstand ubestemt. has made the critical condition undetermined.

Framgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres hensiktsmessig ved hjelp av et system, som arbeider med to vesentlige forholdsregler, nemlig en forholdsregel I, betegnet modulasjon i analogi med en på-trykket periodisk variasjon av sinusformet type (men som også kan være en annen type), samt en forholdsregel II, betegnet detektering. The method according to the invention is suitably carried out by means of a system which works with two essential precautions, namely a precaution I, called modulation in analogy with an applied periodic variation of sinusoidal type (but which can also be of another type), as well as a precaution II, termed detection.

Det er således tilstrekkelig kontinuerlig å måle forsinkelsen mellom de signaler som stammer fra disse to forholdsregler I og II for å følge variasjonen i reaktorens reaktivitet. Et signal, som beror på denne forsinkelse, overføres i en fasemeteranordning III til en rektangulær spenning med samme periode som perioden av den påtrykte variasjon og hvis element med samme tegn har en lengde, som er proporsjonal med forsinkelsen. It is thus sufficient to continuously measure the delay between the signals originating from these two precautions I and II in order to follow the variation in the reactor's reactivity. A signal, which depends on this delay, is transferred in a phase meter device III to a rectangular voltage with the same period as the period of the applied variation and whose element with the same sign has a length that is proportional to the delay.

Dette signal kan utnyttes på flere måter ved hjelp av fasemeter-anordningen III. Det tillater for det første at forsinkelsen ved amplitudemodulasjon med en standardbærefrekvens kan måles med pre-sisjon. This signal can be utilized in several ways using the phase meter device III. First, it allows the delay in amplitude modulation with a standard carrier frequency to be measured with precision.

For det annet kan man oppnå en fjern-angivelse av den virkelige fase med direkte gradering av reaktivitet under anvendelse av fasemeteranordningen III som nullinstrument, idet forsinkelsen da utnyttes som feilsignal for å styre en faseforskyver i opposisjon i banen I, som igjen styrer f jernfase-angivelsen. Secondly, one can obtain a remote indication of the real phase with direct grading of reactivity using the phase meter device III as a zero instrument, the delay being then utilized as an error signal to control a phase shifter in opposition in the path I, which in turn controls f iron phase- the indication.

Sluttelig, og dette er prinsippet for den tvangsmessige styring ifølge oppfinnelsen, kommer det av forsinkelsen avhengige signal, ved innsetning i modulasjonskret-sen av en gjennom et programverk påtryk-ket algebraisk forsinkelse, til direkte å påvirke servomekanismene for styring av atomreaktoren. Finally, and this is the principle of the forced control according to the invention, the delay-dependent signal, by inserting in the modulation circuit an algebraic delay imposed through a program, directly affects the servo mechanisms for controlling the nuclear reactor.

Kombinasjonen av de to sistnevnte an-vendelser tillater å kontrollere «svartiden» hos reaktoren ved en ved styring påtryk-ket reaktivitetsvariasjon. The combination of the two latter applications allows the "response time" of the reactor to be controlled by a reactivity variation imposed by control.

Oppfinnelsen skal nu beskrives med henblikk på en eksempelvis valgt tillempning, bestående i en fremgangsmåte og anordning for styring av en atomreaktor ved av reaktiviteten kontrollert tvangsstyring. Fig. 1 på tegningen viser et almindelig skjema for nevnte eksempel på styremåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et detaljskjema for den ne-denfor beskrevne fasemeteranordning III. Fig. 3 og 4 viser skjematisk forskjellige tillempninger av det i forbindelse med dette eksempel beskrevne apparat. The invention will now be described with a view to an example selected application, consisting of a method and device for controlling a nuclear reactor by forced control controlled by the reactivity. Fig. 1 in the drawing shows a general diagram for the aforementioned example of the control method according to the invention. Fig. 2 shows a detailed diagram of the phase meter device III described below. Fig. 3 and 4 schematically show different applications of the apparatus described in connection with this example.

Fig. 5 viser et prinsippskjema for styremåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 shows a principle diagram for the control method according to the invention.

På disse figurer er bare vist de for forståelsen av oppfinnelsen nødvendige elementer, hvorunder tilsvarende elementer på disse figurer har samme henvis-ningsbetegnelser. De forskjellige elementer er videre vist i form av en blokk for visse funksjoner og er ikke beskrevet i detalj, da de er vel kjent innen teknikken. In these figures, only the elements necessary for the understanding of the invention are shown, under which corresponding elements in these figures have the same reference designations. The various elements are further shown in the form of a block for certain functions and are not described in detail, as they are well known in the art.

På fig. 1 er vist de to baner I (modulasjon) og II (detektering) ifølge oppfinnelsen. In fig. 1 shows the two paths I (modulation) and II (detection) according to the invention.

I banen I moduleres multiplikasjonsfaktoren for reaktoren 1 (f. eks. mekanisk) ved svingning av en absorbator 2, som har konstant total infangningstverrsnitt i et område av reaktoren hvor det er en fluks-kurve, hvilken modulasjon også kan opp-nåes ved variasjon av innfangningstverr-snittet i et område med konstant fluks. In path I, the multiplication factor for the reactor 1 is modulated (e.g. mechanically) by oscillation of an absorber 2, which has a constant total capture cross-section in an area of the reactor where there is a flux curve, which modulation can also be achieved by variation of the capture cross-section in a region of constant flux.

Ved en foretrukket utførelse ifølge oppfinnelsen er denne modulasjon av multiplikasjonsf aktoren, som er oppnådd ved hjelp av en servomekanisme 3, en sinusformet variasjon, hvis amplitude er av stør-relsesordenen ti på hundre tusen, og frekvensen ligger mellom 0,5 og 2 Hz. In a preferred embodiment according to the invention, this modulation of the multiplication factor, which is obtained by means of a servo mechanism 3, is a sinusoidal variation, the amplitude of which is of the order of ten in one hundred thousand, and the frequency is between 0.5 and 2 Hz.

En elektromekanisk anordning 4 gir en rektangulær spenning, synkronisert med bevegelsen av absorbatoren 2. Denne spenning er ved den tvangsmessige styring fa-seforskjøvet ved hjelp av en faseforskyver 5. Den forsterkes derefter i en for-forster-ker 6 og formes i 7. An electromechanical device 4 provides a rectangular voltage, synchronized with the movement of the absorber 2. This voltage is phase-shifted in the forced control by means of a phase shifter 5. It is then amplified in a pre-amplifier 6 and shaped in 7.

På den annen side finnes i banen II den modulerte nøytrontetthet ved hjelp av et ioniseringskammer 8, som er kompensert for gammastråler og ligger utenfor skygge-sonen for absorbatoren 2, slik at den måler en almindelig effekt og ikke den lokale effekt av forandringen av tettheten på grunn av forstyrrelsen av strømningen i nærheten av absorbatoren 2. On the other hand, in path II there is the modulated neutron density by means of an ionization chamber 8, which is compensated for gamma rays and is located outside the shadow zone of the absorber 2, so that it measures a general effect and not the local effect of the change of the density on due to the disturbance of the flow near the absorber 2.

Det av ioniseringskammeret 8 mottatte signal overføres efter for-forsterkning i 9 til en likestrømforsterker 10 av «labvass-typen» utstyrt med en anordning 11 for automatisk kompensasjon av signalets li-kestrømskomponent. Denne likestrøms-komponent er proporsjonal med reaktorens 1 effekt, og man kan til kompensa-sjonblokken 11 direkte tilkoble en effekt-indikator 12. The signal received by the ionization chamber 8 is transmitted after amplification in 9 to a direct current amplifier 10 of the "labvass" type equipped with a device 11 for automatic compensation of the signal's direct current component. This direct current component is proportional to the power of the reactor 1, and a power indicator 12 can be directly connected to the compensation block 11.

Den forsterkete sinusformete grunn-bølge omdannes gjennom en forsterker-nullnivådetektor 13 til pulser, atskilt av en modulasjonsperiode. The amplified sinusoidal fundamental wave is converted through an amplifier zero-level detector 13 into pulses, separated by a modulation period.

Således omdannes rektangelsignalene i banene I (modulasjon) og II (detektering) til pulser med samme frekvens. Faseforskyvningen mellom signal-rekkefølgene på disse baner er et uttrykk for reaktiviteten i reaktoren 1. Thus, the rectangle signals in paths I (modulation) and II (detection) are converted into pulses with the same frequency. The phase shift between the signal sequences on these paths is an expression of the reactivity in reactor 1.

På fig. 2 er det anordnet en polarisert vippeanordning i inngangskretsen til fase-meteret III for systematisk å motta pulsene fra banene I (modulasjon) og II (detektering) og under sin åpningstid, som repre-senterer den søkte faseforskyvning, å gi et visst antall pulser med steil front, som avgis av en standårdfrekvensgenerator (generateur etalon) 15 f. eks. for 1.000 Hz. En frekvensdeler 16 er anordnet for sam-menligning av faseforskyvningen ved sub-multipelfrekvenser, f. eks. for meget nøy-aktige målinger. In fig. 2, a polarized tilt device is arranged in the input circuit of the phase meter III to systematically receive the pulses from paths I (modulation) and II (detection) and during its opening time, which represents the sought-after phase shift, to give a certain number of pulses with steep front, which is emitted by a standard frequency generator (generateur etalon) 15 e.g. for 1,000 Hz. A frequency divider 16 is arranged for comparing the phase shift at sub-multiple frequencies, e.g. for very precise measurements.

På den annen side mater inngangsom-kobleren 14 to elektroniske' releer 17a og 17b med regulerbar tidskonstant og slutter den ene av de elektroniske brytere 18a og 18b. On the other hand, the input switch 14 feeds two electronic relays 17a and 17b with adjustable time constant and closes one of the electronic switches 18a and 18b.

seforskyvningen, som stammer fra mulig-heten for-regning mellom en puls på en bane og den foregående, eller den umiddel-bart efterfølgende på den annen bane, fjernes ved den polariserte vippeanordning 19. Denne, som styres av det ene av de to the offset, which originates from the possibility of calculation between a pulse on one path and the previous one, or the one immediately following on the other path, is removed by the polarized tilting device 19. This, which is controlled by one of the two

releer 17a eller 17b, slutter en av de elektroniske bryterne 20a eller 20b, som fører pulsene til den ene av de to i og for seg kjente regneskalaer med fremflytting 21a eller forsinkelse 21b. relays 17a or 17b, closes one of the electronic switches 20a or 20b, which leads the pulses to one of the two per se known calculation scales with advance 21a or delay 21b.

Dessuten påvirker den polariserte vippeanordning 19 den elektroniske omkaster 22 for fasemeteranordningens utgangs-krets, og også en av de to brytere 23a eller 23b for utvelgning av nullstillingspulsen. In addition, the polarized tilting device 19 affects the electronic reverser 22 for the output circuit of the phase meter device, and also one of the two switches 23a or 23b for selecting the reset pulse.

Ifølge oppfinnelsen kan da de i fase-meteranordnihgen III oppnådde pulser utnyttes på flere måter. According to the invention, the pulses obtained in the phase meter device III can be utilized in several ways.

De muliggjør for det første (fig. 3) måling av faseforskyvningen, da man for å vurdere beskaffenheten av denne faseforskyvning (tegn og amplitude) regner med hjelp fra en av de to nevnte regneskalaer 21a eller 21b, samt kretsen 24 for kontinuerlig funksjoner ing antallet pulser av standardhøyfrekvens, eller undermul-tipler, som leveres av anordningen 15 og 16 (fig. 2). under hver periode av den undersøkte spenning. Firstly, they enable (Fig. 3) the measurement of the phase shift, since in order to assess the nature of this phase shift (sign and amplitude) one calculates with the help of one of the two aforementioned calculation scales 21a or 21b, as well as the circuit 24 for continuous functions ing the number pulses of standard high frequency, or sub-multiples, which are delivered by the device 15 and 16 (fig. 2). during each period of the investigated voltage.

Nullstillingen skjer automatisk ved hver periode ved hjelp av et automatisk nullstillingsapparat 25, samt en av de to brytere 23a eller 23b for utvelgning av nullstillingspulsen. The reset takes place automatically at each period by means of an automatic reset device 25, as well as one of the two switches 23a or 23b for selecting the reset pulse.

En frekvensdeler 26 (som kan være A frequency divider 26 (which can be

identisk med frekvensdeleren 16) og start-stoppkretsen 27 med forut bestemt tid til- identical to the frequency divider 16) and the start-stop circuit 27 with a predetermined time to

later, ved hjelp av de to skalaer 21a eller 21b, samt nullstillingsapparatet 25, utreg- lets, with the help of the two scales 21a or 21b, as well as the zero setting device 25, calculate

ning av antallet perioder, som angis av frekvensdeleren 26. Derefter styrer en halvpolarisert vippeanordning 28 åpnin- ning of the number of periods, which is indicated by the frequency divider 26. Then a half-polarized flip-flop device 28 controls the opening

gen av en bryter 29, som stopper regningen i dette samme antall perioder, og sluttelig skjer nullstillingen automatisk. Dette til- gene of a switch 29, which stops the calculation in this same number of periods, and finally the reset takes place automatically. This to-

later bestemmelse av faseforskyvningen med nøyaktighet hvis gjentagelsesfrekven- allows determination of the phase shift with accuracy if the repetition frequency

sen ikke er altfor høy. since not too high.

Hvis denne gjentagelsasfrekvens er If this repetition rate is

høy, (hvor det er tale om visse tillempnin- high, (in the case of certain applications

ger som generaliserer anvendelsen av det beskrevne apparat) måler man faseforskyvningen ved regning på analog måte ved hjelp av kretsen 30 for igangsetning og definitivt stopp antallet pulser som le- which generalizes the application of the described apparatus) one measures the phase shift by calculating in an analogous way with the help of the circuit 30 for starting and definitely stopping the number of pulses that

veres i et visst angitt antall perioder til frekvensdeleren 26, men derefter forblir apparatet ufølsomt helt til der skjer ma- is for a certain specified number of periods to the frequency divider 26, but then the device remains insensitive until the ma-

nuell omkobling til en annen stilling. nual switching to another position.

På den annen side oppnår man ifølge oppfinnelsen (fig. 4) en fjernangivelse 31 On the other hand, according to the invention (fig. 4) a remote indication 31 is obtained

av reaktiviteten ved anvendelse av en mot- of the reactivity when using a counter-

satt metode idet faseforskyvningen mellom banene I og II på hensiktsmessig måte blir funnet med fasemeteranordningen og an- set method in that the phase shift between paths I and II is found in an appropriate way with the phase meter device and

gitt av den elektriske omkaster 22, (ut- given by the electric reverser 22, (out-

gangen hos fasemeteranordningen III og for-tvangsstyring) tilføres en servomeka- phase meter device III and forced control) is supplied to a servomechani-

nisme 32. Denne servomekanisme 32 virker på faseforskyveren 5 i banen I på en slik måte at den av fasemeteranordningen III oppmålte faseforskyvning da føres tilbake til null, og den er forbundet med fjern-angivelsesanordningen 31, som er direkte gradert i reaktivitet. nism 32. This servo mechanism 32 acts on the phase shifter 5 in path I in such a way that the phase shift measured by the phase meter device III is then brought back to zero, and it is connected to the remote indicating device 31, which is directly graded in reactivity.

Sluttelig, og dette er prinsippet (fig. Finally, and this is the principle (Fig.

5) for styring av en atomreaktor ifølge oppfinnelsen, kommer — ved innføringen i banen I (modulation) av en faseforskyv- 5) for controlling a nuclear reactor according to the invention, comes — by the introduction into path I (modulation) of a phase-shifted

ning som påtrykkes gjennom et program- ing that is imprinted through a program-

verk 33, som virker på faseforskyveren 5, work 33, which acts on the phase shifter 5,

og ved direkte tvangsstyring av en sty-rings-servomekanisme 34 ved hjelp av ut-gangssignalet fra fasemeteranordningen, reaktiviteten hos reaktoren 1 til å følge den påtrykte f ase variasjon ved tvangssty- and by direct forced control of a control servomechanism 34 using the output signal from the phase meter device, the reactivity of the reactor 1 to follow the imposed phase variation by forced control

ring (bouclage de 1'asservissement) på ba- ring (bouclage de 1'asservissement) on the ba-

nen II. Denne servomekanisme 34 påvirker styringsstengene 35. Man oppnår altså nen II. This servo mechanism 34 affects the control rods 35. One thus achieves

ifølge oppfinnelsen en av reaktiviteten re- according to the invention one of the reactivity re-

gulert styring. gular steering.

Ved en foretrukket utførelse ifølge In a preferred embodiment according to

oppfinnelsen (fig. 1) påvirker man samti- the invention (fig. 1) influences one at the same time

dig styringsservomekanismen 34 og en anordning 31 for angivelse av den virkelige fase av signalet, som tillater kontroll av den forsinkelse med hvilken reaktoren 1 the control servomechanism 34 and a device 31 for indicating the real phase of the signal, which allows control of the delay with which the reactor 1

søker å følge den av programverket 33 på- seeks to follow that of the software 33 on-

trykte fase. Denne fjernangivelsesanord- printed phase. This remote indication device

ning 31 kan forøvrig være forbundet med et registreringsapparat (ikke vist) av kjent type. ning 31 can also be connected to a recording device (not shown) of a known type.

Videre kan man innenfor oppfinnelsens Furthermore, one can within the scope of the invention

ramme anordne flere sikkerhetssystemer som fjerner alle muligheter for feil i appa-raturen og som beskrives i forbindelse med fig. 1. Disse systemer tjener alle til å bryte kretsen 36 for matning av sikkerhets-ser-vomekanismen 37. Denne innfører straks sikkerhetsstavene 38 i reaktoren 1, hvor- frame arrange several safety systems which remove all possibilities for errors in the apparatus and which are described in connection with fig. 1. These systems all serve to break the circuit 36 for feeding the safety servo mechanism 37. This immediately introduces the safety rods 38 into the reactor 1, where-

ved denne stoppes. at this stop.

Den første sikkerhetsanordningen 39 The first safety device 39

som påvirker strømbryteren 40 igangsettes under funksjoneringen med «kontinuerlig drift» gjennom en av skalaene 21a og 21b, which affects the circuit breaker 40 is initiated during the operation with "continuous operation" through one of the scales 21a and 21b,

når den når en regnehastighet som velges på forhånd, og som i samtlige tilfeller sva- when it reaches a computing speed that is chosen in advance, and which in all cases is

rer til en reaktivitet som er lavere enn reaktiviteten ved kritisk drift og med hurtige nøytroner. leads to a reactivity that is lower than the reactivity in critical operation and with fast neutrons.

Den andre sikkerhetsanordningen 41, The second safety device 41,

som påvirker strømbryteren 42 igangset- which affects the circuit breaker 42 the start-

tes på samme måte av fjernangivelses-anordningen 31. is tested in the same way by the remote indication device 31.

Sluttelig skal sikkerhetsanordningen Finally, the safety device must

43, som er anordnet i styringskretsen 44 43, which is arranged in the control circuit 44

alltid mates med en strøm i den ene eller annen retning, fordi den elektroniske om- always fed with a current in one direction or another, because the electronic

kaster 22 ved fasemeteranordningens ut- thrower 22 at the output of the phase meter device

gang ikke har noen midtstilling. Ved feil i de to første systemer brytes strømmen, og denne sikkerhetsanordning 43 påvirker strømbryteren 45. time has no middle position. In the event of a fault in the first two systems, the current is interrupted, and this safety device 43 affects the circuit breaker 45.

Omvendt kommer ved blokkering av omkasteren 22 i en stilling, som ville med- Conversely, when blocking the reverser 22 comes into a position, which would

føre variasjon av reaktiviteten alltid i samme retning, den ene av sikker he ts-anordningene 39 eller 41 til å virke når reaktiviteten oppnår den på forhånd fast- lead to variation of the reactivity always in the same direction, one of the safety devices 39 or 41 to work when the reactivity reaches the pre-fixed

satte grenseverdi. set limit value.

Med det beskrevne apparat trygges så- With the device described, the

ledes ifølge oppfinnelsen alle muligheter hva angår styringen, kontroll og sikkerhet. according to the invention, all possibilities with regard to steering, control and safety are guided.

Claims

1. Procedure for using the reactivity to carry out controlled forced control of a nuclear reactor where the reactor's control organs are controlled depending on the variation of neutron (the density corresponding to a sinusoidal wave)

ration of the multiplying factor, characterized in that the sinusoidal variation to which the multiplying factor is subjected has a small amplitude of 0.2 per thousand and a frequency selected within the frequency band 0.5-2 Hz, and that the control organs are exclusively and directly controlled by a measured phase shift between the variation of the neutron density and the variation of the multiplication factor.

2. Device for forced control of a nuclear reactor for carrying out the procedure as stated in claim 1, comprising a device which sinusoidally modulates the multiplication factor and a detector for the neutron density which emits a signal with a sinusoidal modulation corresponding to the modulation of the multiplication factor, characterized in that the modulation device for the multiplication factor emits a pulse I at a predetermined moment in each period, and that a device filters the sinusoidal modulation of the signal emitted by said detector, a detector of the zero level emits a pulse II when the filtered modulation passes through zero -value, while a device measures

the time that elapses between pulses I and II, as the reactor's control means are controlled depending on this time.

3. Device as stated in claim 2, characterized in that the time shift present between pulse I and pulse II, which constitutes a measure of the reactivity, is compared with a programmed reactivity value, and that a comparison signal is used to influence the reactor's control organs .

4. Device as specified in claim 2 or 3, characterized in that a counting device is provided which counts the periods of a standard frequency between pulse I and pulse II.

5. Device as stated in claim 2, 3 or 4, characterized in that it comprises a device for remote reading of the time interval between pulse I and pulse II.