RU2190264C2 - Actuating element of nuclear reactor control and protection system - Google Patents

Actuating element of nuclear reactor control and protection system Download PDF

Info

Publication number
RU2190264C2
RU2190264C2 RU2000124622/06A RU2000124622A RU2190264C2 RU 2190264 C2 RU2190264 C2 RU 2190264C2 RU 2000124622/06 A RU2000124622/06 A RU 2000124622/06A RU 2000124622 A RU2000124622 A RU 2000124622A RU 2190264 C2 RU2190264 C2 RU 2190264C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
absorbers
peripheral
holding
core
sleeves
Prior art date
Application number
RU2000124622/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000124622A (en
Inventor
Владимир Федотович Русинов (LT)
Владимир Федотович Русинов
Ю.П. Быстров (RU)
Ю.П. Быстров
Original Assignee
Владимир Федотович Русинов
Быстров Юрий Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Федотович Русинов, Быстров Юрий Петрович filed Critical Владимир Федотович Русинов
Priority to RU2000124622/06A priority Critical patent/RU2190264C2/en
Publication of RU2000124622A publication Critical patent/RU2000124622A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190264C2 publication Critical patent/RU2190264C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear reactor safety equipment. SUBSTANCE: actuating element has vertically mounted dry can with central and peripheral sleeves, neutron absorbers in peripheral sleeve, and means for holding absorbers in position above the core and driving them into core and resetting to initial position; novelty is that it is provided in addition with ionizing radiation sensor designed for remote control of its entrance in and exit from the core. Means for holding absorbers in upper position are made in the form of assembly of remote-control pawls for absorber hangers and means for lifting absorber from lower to upper position are formed by sensor movable within central sleeve, its lower nozzle being designed for engaging absorber pushing pistons mounted in peripheral sleeves through coupling collet when absorbers are in lower position and for disengaging them when they are in their upper position; piston-to-collet coupling members are disposed in vertical slits between peripheral and central sleeves. Means for holding absorbers in upper position may be made in the form of controlled electromagnet with poles for holding off-line magnetic-control pushing pistons disposed in peripheral sleeves and used as absorber supports; means for lifting absorbers from lower to upper position are made in the form of pneumatic drive formed by same pushing pistons and peripheral sleeves; lower part of each sleeve is joined through central sleeve with controlled-pressure gas line and upper one, with low-pressure (atmospheric-pressure) line. Reactivity control of reactor both during its operation and upon shutdown is effected by means of emergency control signal in response to which absorbers are dropped in core. Energy release of reactor is mainly checked upon reactor shutdown by sending ionizing radiation sensor signal into core and measuring it. EFFECT: provision for integrating reactivity control and energy release check-up functions. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к исполнительным органам систем управления и защиты (СУЗ) ядерных реакторов. Предполагаемая область применения - средства быстродействующей аварийной защиты (БАЗ) реакторов типа РБМК. The invention relates to the executive bodies of control systems and protection (CPS) of nuclear reactors. The intended field of application is the means of high-speed emergency protection (BAS) of RBMK reactors.

Логика работы исполнительных органов СУЗ группы БАЗ такова: в отсутствие аварийных отклонений контролируемых параметров управляемые поглотители нейтронов находятся вне активной зоны; при появлении аварийного сигнала поглотители названных исполнительных органов с максимально возможной скоростью вводятся в активную зону (одновременно с меньшей скоростью в активную зону вводятся поглотители и других исполнительных органов СУЗ); практически сразу же после останова реактора поглотители исполнительных органов группы БАЗ из активной зоны удаляются (реактор остается в подкритическом состоянии). The logic of the work of the executive bodies of the CPS of the BAZ group is as follows: in the absence of emergency deviations of the controlled parameters, the controlled neutron absorbers are located outside the core; when an alarm occurs, the absorbers of the said executive bodies are introduced into the active zone with the maximum possible speed (at the same time absorbers of other executive bodies of the CPS are also introduced into the active zone); almost immediately after shutting down the reactor, the absorbers of the executive bodies of the BAZ group are removed from the core (the reactor remains in a subcritical state).

Известен исполнительный орган СУЗ [1], содержащий в вертикально устанавливаемом сухом пенале многозвенный стержень-поглотитель нейтронов, перемещаемый по высоте при помощи гибкой тяги сервоприводом. Охлаждение пенала в канале СУЗ реактора осуществляется водой, протекающей через тонкий кольцевой зазор между внутренней поверхностью канала и внешней пенала. Охлаждение стержня осуществляется главным образом за счет теплового излучения к внутренней поверхности стенок пенала, частично за счет конвекции газовой среды (воздуха) в пенале и теплообмена через точки касания "стержень-пенал". Known executive body CPS [1], containing in a vertically mounted dry case a multi-link neutron absorber rod that is moved in height using a flexible traction by a servo drive. The cooling of the case in the channel of the reactor control system is carried out by water flowing through a thin annular gap between the inner surface of the channel and the external case. The cooling of the rod is carried out mainly due to thermal radiation to the inner surface of the walls of the pencil case, partly due to convection of the gaseous medium (air) in the pencil case and heat exchange through the points of contact of the "rod-pencil case".

Достоинством такого исполнительного органа является обеспечение минимума количества охлаждающей воды в пределах активной зоны реактора, точнее минимума нежелательного ввода положительной реактивности при возможном обезвоживании контура охлаждения каналов СУЗ. Кроме того, в воздушной среде пенала возможно достижение высокой скорости ввода в активную зону стержня-поглотителя, что особенно важно для исполнительных органов СУЗ группы БАЗ. The advantage of such an executive body is to ensure a minimum amount of cooling water within the reactor core, or rather a minimum of undesirable input of positive reactivity with possible dehydration of the cooling circuit of the CPS channels. In addition, in the air of the pencil case, it is possible to achieve a high input rate into the active zone of the absorber rod, which is especially important for the executive bodies of the control system of the BAZ group.

Недостатком описанного исполнительного органа является одноцелевой характер применения: только для управления реактивностью (мощностью) реактора. The disadvantage of the described executive body is the single-purpose application: only for controlling the reactivity (power) of the reactor.

Исполнительный орган СУЗ [2], принимаемый за прототип к изобретению, содержит вертикально устанавливаемый сухой пенал с центральной и периферийными гильзами, стержневые поглотители нейтронов в периферийных гильзах и средства для удержания поглотителей в положении выше активной зоны, ввода в нее и вывода в исходное положение. Названные средства выполнены в виде перемещаемой сервоприводом подвески, объединяющей стержни-поглотители в пучок (кластер). Центральная гильза пенала используется для размещения элементов подвески и так называемого вытеснителя-замедлителя, несколько повышающего эффективность поглотителей. Связь подвески со стержнями-поглотителями осуществляется через вертикальные прорези между центральной и периферийными гильзами. Охлаждение элементов исполнительного органа осуществляется аналогично выше описанному. The executive body of the CPS [2], taken as a prototype of the invention, contains a vertically mounted dry pencil case with central and peripheral sleeves, rod neutron absorbers in peripheral sleeves and means for holding the absorbers in a position above the core, entering it and bringing it to its original position. The aforementioned means are made in the form of a suspension moved by a servo-drive uniting the absorber rods into a bundle (cluster). The central sleeve of the pencil case is used to place the elements of the suspension and the so-called displacer-moderator, which slightly increases the efficiency of the absorbers. The suspension is connected to the absorber rods through vertical slots between the central and peripheral sleeves. The cooling of the elements of the executive body is carried out similarly to the above.

Отметим, что центральная гильза пенала исполнительного органа по источнику [2] содержит еще так называемый вытеснитель-замедлитель, несколько повышающий эффективность поглотителей. Однако в других известных вариантах такого исполнительного органа вытеснитель-замедлитель (ввиду относительно малого влияния на эффективность поглотителей при существенном усложнении конструкции в целом) в центральную гильзу не устанавливается (см., например, [2], рис.17а) и в дальнейшем изложении принимается отсутствующим. Note that the central sleeve of the pencil case of the executive body at the source [2] also contains the so-called displacer-moderator, which slightly increases the efficiency of the absorbers. However, in other known versions of such an executive body, a displacer-moderator (due to the relatively small effect on the efficiency of absorbers with a significant complication of the design as a whole) is not installed in the central sleeve (see, for example, [2], Fig. 17a) and is accepted in the following statement absent.

Достоинством исполнительного органа-прототипа (в дополнение к достоинствам аналога по [1]) является существенно меньший вес подвижных частей (как следствие - существенно меньшая нагрузка на сервопривод) и улучшенные условия охлаждения поглотителей. The advantage of the prototype executive body (in addition to the advantages of the analogue according to [1]) is the significantly lower weight of the moving parts (as a result, a significantly lower load on the servo drive) and improved cooling conditions for the absorbers.

Недостатком исполнительного органа-прототипа является необходимость изготовления поглотителей нейтронов из сравнительно более дефицитных материалов (чтобы обеспечить поглощающую способность кластера стержней малого диаметра не ниже таковой одного стержня большого диаметра). Но в данном случае важнее то, что исполнительный орган-прототип, как и аналог по [1], может использоваться тоже только для управления реактивностью (мощностью) реактора. The disadvantage of the executive body of the prototype is the need to manufacture neutron absorbers from relatively more scarce materials (to ensure the absorption capacity of a cluster of rods of small diameter not lower than that of one rod of large diameter). But in this case, it is more important that the prototype executive body, like the analogue of [1], can also be used only to control the reactivity (power) of the reactor.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей исполнительного органа-прототипа. The objective of the invention is to expand the functionality of the executive body of the prototype.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в совмещении в единой конструкции двух функций: управления реактивностью и контроля за энерговыделением в активной зоне преимущественно подкритического реактора. (Акцент на обеспечение возможности контроля именно подкритического реактора объясняется тем, что потребность в средствах для такого контроля, как гораздо более сложного для реализации, чем контроль за энерговыделением в активной зоне реактора при работе на мощности, обычно более актуальна). The technical result achieved by using the invention consists in combining two functions in a single design: reactivity control and energy release control in the active zone of a predominantly subcritical reactor. (The emphasis on making it possible to control precisely a subcritical reactor is explained by the fact that the need for tools for such control, which is much more difficult to implement than controlling the energy release in the reactor core when operating at power, is usually more relevant).

Заявленный технический результат достигается тем, что исполнительный орган-прототип дополнен датчиком ионизирующих излучений с возможностью дистанционно-управляемого ввода в активную зону - вывода из нее. The claimed technical result is achieved by the fact that the executive body of the prototype is supplemented by a sensor of ionizing radiation with the possibility of remotely controlled input into the active zone - output from it.

Функция управления в предложенном устройстве реализуется путем ввода поглотителей в активную зону по сигналу аварийной защиты реактора при работе его как в энергетическом режиме, так и после останова, а функция контроля - путем ввода в активную зону и измерения сигнала датчика ионизирующих излучений после останова реактора и "взвода" поглотителей в верхнее положение (реактор при этом остается в подкритическом состоянии). Вывод датчика за пределы активной зоны, необходимый для предотвращения выгорания его токообразующих электродов с повышенной чувствительностью к нейтронам, осуществляется после достижения реактором критсостояния при новом (очередном) подъеме мощности. The control function in the proposed device is implemented by introducing absorbers into the active zone according to the reactor emergency protection signal when it is operating both in the energy mode and after shutdown, and the control function by entering the active zone and measuring the signal from the ionizing radiation sensor after the reactor is stopped and platoon "absorbers in the upper position (the reactor remains in a subcritical state). The output of the sensor beyond the core, necessary to prevent the burning of its current-forming electrodes with increased sensitivity to neutrons, is carried out after the reactor reaches a critical state with a new (next) rise in power.

В одном из ниже описанных вариантов предложенного устройства заявленный технический результат достигается тем, что средства для удержания поглотителей в верхнем положении выполнены в виде сборки дистанционно-управляемых защелок подвесок поглотителей, а средства для подъема поглотителей из нижнего положения в верхнее образованы перемещаемым в центральной гильзе датчиком, нижний хвостовик которого выполнен с возможностью сцепления через цангу связи с размещенными в периферийных гильзах поршнями-толкателями поглотителей в их нижнем положении и расцепления - в верхнем, причем элементы взаимосвязи поршней с цангой размещены в вертикальных прорезях между периферийными и центральной гильзами. In one of the variants of the proposed device described below, the claimed technical result is achieved in that the means for holding the absorbers in the upper position are made in the form of an assembly of remote-controlled latches for the suspension of the absorbers, and the means for lifting the absorbers from the lower position to the upper are formed by a sensor moving in the central sleeve, the lower shank of which is adapted to engage through the collet of communication with the piston-pushers of absorbers located in the peripheral sleeves in their lower position and uncoupling - in the upper, and the elements of the relationship of the pistons with a collet are placed in vertical slots between the peripheral and central sleeves.

В другом ниже описанном варианте предложенного устройства заявленный технический результат достигается тем, что средства для удержания поглотителей в верхнем положении выполнены в виде управляемого электромагнита с полюсами для удержания автономных магнитопроводящих поршней-толкателей, размещенных в периферийных гильзах и являющихся опорами поглотителей, а средства для подъема поглотителей из нижнего положения в верхнее выполнены в виде пневмопривода, образованного теми же поршнями-толкателями и периферийными гильзами, нижняя часть каждой из которых через центральную гильзу соединена с газовой магистралью управляемого давления, а верхняя - с магистралью низкого (атмосферного) давления. In another described embodiment of the proposed device, the claimed technical result is achieved in that the means for holding the absorbers in the upper position are made in the form of a controlled electromagnet with poles for holding autonomous magnetic conductor pistons-pushers located in peripheral sleeves and which are the supports of the absorbers, and means for lifting the absorbers from the lower to the upper position are made in the form of a pneumatic drive formed by the same piston-pushers and peripheral sleeves, the lower part five each of which is connected via a central sleeve with a controlled pressure gas manifold, and the top - the backbone low (atmospheric) pressure.

Как видим, в основе этих конструкций лежит идея реализации максимально возможного сдвига элементов, обеспечивающих перемещение поглотителей, к периферии пенала с тем, чтобы центральную гильзу пенала освободить для размещения подвижного датчика. As you can see, the basis of these designs is the idea of realizing the maximum possible shift of the elements providing the movement of absorbers to the periphery of the pencil case so that the central sleeve of the pencil case is released to accommodate the movable sensor.

Изобретение поясняется по представленным на фиг.1, 2 эскизам исполнительного органа СУЗ группы БАЗ реактора типа РБМК в вариантах соответственно со стержневыми и шариковыми поглотителями нейтронов и неподвижными кабелями связи датчиков с вторичной аппаратурой (возможность реализации датчиков с подвижными кабелями связи в виде спиральных пружин после изложенного ниже станет очевидной). The invention is illustrated by the sketches of the executive body of the control system of the BAZ group of the RBMK type reactor shown in Figs. 1 and 2, respectively, with rod and ball neutron absorbers and fixed sensor communication cables with secondary equipment (the possibility of implementing sensors with mobile communication cables in the form of spiral springs after the above below will become apparent).

Общими для фиг.1, 2 элементами являются: 1 - канал СУЗ с фланцем 2 для подвода охлаждающей воды и крепления к металлоконструкциям реактора (не показан); 3 - сухой пенал исполнительного органа с периферийными гильзами 4, центральной гильзой 5 и фланцем 6 для соединения с фланцем 2 канала 1; 7 - поглотители нейтронов; 8 - поршни-толкатели поглотителей; 9 - опорные демпферы для смягчения ударной нагрузки на элементы конструкции при сбросе поглотителей из верхнего положения в нижнее; 10 - датчик ионизирующих излучений; 11, 12 - верхний и нижний хвостовики датчика; 13а, 13б - элементы разъема для подключения (после ввода в активную зону) датчика к кабелю 14 связи с вторичной измерительной аппаратурой (не показана); 15 - гибкие подвески датчика к барабану 16 сервопривода 17; активная зона реактора выделена штриховкой. Elements common to FIGS. 1, 2 are: 1 — CPS channel with a flange 2 for supplying cooling water and fastening to the reactor metal structures (not shown); 3 - dry pencil case of the executive body with peripheral sleeves 4, the central sleeve 5 and the flange 6 for connection with the flange 2 of the channel 1; 7 - neutron absorbers; 8 - piston-pushers of absorbers; 9 - supporting dampers to mitigate the shock load on structural elements when dumping absorbers from an upper position to a lower one; 10 - sensor of ionizing radiation; 11, 12 - upper and lower shanks of the sensor; 13a, 13b — elements of a connector for connecting (after entering into the active zone) a sensor to a cable 14 for communication with secondary measuring equipment (not shown); 15 - flexible suspension of the sensor to the drum 16 of the servo 17; the reactor core is highlighted by hatching.

Дополнительно на фиг. 1 обозначено: 18 - электромагнитные защелки, удерживающие стержни-поглотители 7 за головки 19 подвесок 20 с шарнирами 21 в верхнем положении; 22 - цанга для сцепления поршней-толкателей 8 с головкой нижнего хвостовика 12 датчика 10 (элементы взаимосвязи поршней-толкателей с цангой проходят через вертикальные прорези 23 между периферийными и центральной гильзами пенала 3); 24 - перемычка центральной гильзы 5, в которую встроена часть 13б разъема датчика 10 для подключения к кабелю 14 (часть 13а разъема встроена в хвостовик 11 датчика); 25 - выступы хвостовика 11 для азимутальной ориентации датчика в обеспечение взаимосовпадения частей разъема 13а, 13б. Additionally, in FIG. 1 is indicated: 18 - electromagnetic latches holding the absorbent rods 7 by the heads 19 of the suspensions 20 with the hinges 21 in the upper position; 22 - collet for coupling the piston-pushers 8 with the head of the lower shank 12 of the sensor 10 (the elements of the relationship of the piston-pushers with the collet pass through the vertical slots 23 between the peripheral and central sleeves of the pencil case 3); 24 - jumper of the central sleeve 5, in which part 10 of the sensor connector 10 is integrated for connection to the cable 14 (connector part 13 a is built into the sensor shank 11); 25 - protrusions of the shank 11 for the azimuthal orientation of the sensor to ensure mutual coincidence of the parts of the connector 13A, 13b.

Дополнительно на фиг.2 обозначено: 26 - патрубок связи центральной гильзы пенала 3 с газовой магистралью управляемого давления (предполагается использование слабоактивируемого нейтронами газа, например атмосферного воздуха); 27 - отверстия между нижними участками периферийных и центральной гильз для подачи под поршни-толкатели 8 газа высокого давления; 28 - патрубок связи верхних торцов периферийных гильз с газовой магистралью низкого давления; 29 - обмотка электромагнита с парой полюсов 30, 31 для удержания магнитопроводящих поршней-толкателей 8 в верхнем положении, соответствующем верхнему положению поглотителей (кабель питания обмотки 29 не показан); 32 - корпус электромагнита; 33 - радиальные выступы в хвостовиках 11, 12 датчика для азимутальной ориентации его в направляющей трубке 34 с продольными пазами 35 в обеспечение взаимосовпадения частей 13а, 13б разъема для подключения к кабелю 14 (части 13а, 13б встроены соответственно в хвостовик 12 и в нижнюю часть трубки 34). Additionally, figure 2 indicates: 26 - connection pipe of the Central sleeve of the pencil case 3 with a gas line of controlled pressure (it is assumed to use a weakly activated by neutrons gas, such as atmospheric air); 27 - holes between the lower sections of the peripheral and central sleeves for supplying high pressure gas under the piston-pushers 8; 28 - connection pipe of the upper ends of the peripheral sleeves with a gas low pressure pipe; 29 - winding of an electromagnet with a pair of poles 30, 31 to hold the magnetically conductive piston pushers 8 in the upper position corresponding to the upper position of the absorbers (power cable of the winding 29 is not shown); 32 - the body of the electromagnet; 33 - radial protrusions in the shanks 11, 12 of the sensor for its azimuthal orientation in the guide tube 34 with the longitudinal grooves 35 to ensure mutual compatibility of the parts 13a, 13b of the connector for connecting to the cable 14 (parts 13a, 13b are integrated respectively in the shank 12 and in the lower part of the tube 34).

Предполагается, что исполнительный орган СУЗ по фиг.1, 2 содержит также элементы (не показаны), обеспечивающие возможность индикации положения поглотителей, поршней-толкателей и подвижных датчиков. It is assumed that the executive body of the control system in figure 1, 2 also contains elements (not shown) that provide the ability to indicate the position of the absorbers, pistons, pushers and movable sensors.

В исходном состоянии исполнительного органа по фиг.1 (реактор - на мощности) поглотители нейтронов 7 и датчик 10 находятся выше активной зоны, а поршни-толкатели 8, опирающиеся на демпферы 9, - ниже ее. In the initial state of the executive body of FIG. 1 (the reactor is at power), the neutron absorbers 7 and the sensor 10 are located above the active zone, and the pusher pistons 8, which are supported by dampers 9, are below it.

С появлением сигнала на аварийный останов реактора электромагнитные защелки 18 обесточиваются и перестают удерживать головки 19 подвесок 20 стержневых поглотителей; происходит "сброс" этих поглотителей под действием собственного веса в активную зону до нижнего положения с последующей опорой на поршни-толкатели 8 и демпферы 9. Поскольку одновременно с этим (в соответствии с логикой работы СУЗ) в активную зону вводятся и все остальные поглотители СУЗ, реактор переходит в подкритическое состояние (останавливается). With the appearance of a signal for an emergency shutdown of the reactor, the electromagnetic latches 18 are de-energized and cease to hold the heads 19 of the suspensions 20 of the rod absorbers; there is a “reset” of these absorbers under the influence of their own weight into the active zone to the lower position, followed by support on the piston-pushers 8 and dampers 9. Since at the same time (in accordance with the logic of the CPS), all other CPS absorbers are introduced into the active zone, the reactor goes into a subcritical state (stops).

В соответствии с описанной ранее логикой работы средств БАЗ поглотители рассматриваемого исполнительного органа после останова реактора вновь из активной зоны удаляются. Происходит это следующим образом. По командному сигналу оператора барабан 16 сервопривода 17 приводится во вращение на удлинение подвески 15 и датчик 10 опускается до нижнего положения, при котором головка хвостовика 11 ложится на перемычку 24 центральной гильзы, части 13а, 13б разъема для подключения датчика к кабелю 14 связи с вторичной аппаратурой взаимно соединяются, а головка хвостовика 12, пройдя через цангу 22, оказывается несколько ниже ее. Пружинящие лепестки цанги 22 выполнены так, что усилие, необходимое для прохождения через них головки хвостовика 12 при движении вниз, меньше веса датчика 10 с хвостовиками 11, 12, а при движении вверх - больше веса всех поглотителей 7 и их подвесок 20. Поэтому после формирования командного сигнала оператора на вращение барабана 16 в обратном направлении начинается подъем не только датчика 10 с элементами 11, 12, 13а, но и цанги 22, поршней-толкателей 8, поглотителей 7 и подвесок 20. Движение названных элементов вверх продолжается до уровня, при котором головки 19 подвесок 20 входят в зацепление с электромагнитными защелками 18, а цанга 22 входит в контакт с перемычкой 24. Тяговые усилия со стороны барабана 16 (сервопривода 17) к дальнейшему продвижению датчика 10 вверх приводят к ступенчатому увеличению давления перемычки 24 на цангу 22, проскальзыванию головки хвостовика 12 через лепестки этой цанги и сбросу последней в нижнее положение. In accordance with the previously described logic of the operation of the BAZ means, the absorbers of the considered executive body are again removed from the core after the reactor is shut down. It happens as follows. At the command of the operator, the drum 16 of the servo drive 17 is rotated to extend the suspension 15 and the sensor 10 is lowered to the lower position, in which the head of the shank 11 rests on the jumper 24 of the central sleeve, part 13a, 13b of the connector for connecting the sensor to the cable 14 for communication with the secondary equipment mutually connected, and the head of the shank 12, passing through the collet 22, is slightly lower than it. The spring-loaded petals of the collet 22 are made so that the force required for the shank 12 to pass through them when moving down is less than the weight of the sensor 10 with shanks 11, 12, and when moving up, it is more than the weight of all absorbers 7 and their suspensions 20. Therefore, after formation not only the sensor 10 with the elements 11, 12, 13a, but also the collet 22, the push rods 8, the absorbers 7 and the suspensions 20. The movement of the above elements continues to the level at which the command signal of the operator to rotate the drum 16 in the opposite direction begins holo Ki 19 suspensions 20 are engaged with electromagnetic latches 18, and the collet 22 is in contact with the jumper 24. Traction forces from the drum 16 (servo drive 17) to further advance the sensor 10 upward lead to a stepwise increase in the pressure of the jumper 24 on the collet 22, slipping the head of the shank 12 through the petals of this collet and reset the latter to the lower position.

После возврата поглотителей в верхнее положение формируется вновь командный сигнал на перемещение датчика 10 вниз, в результате чего хвостовик 11 этого датчика вновь ложится на перемычку 24, части 13а, 13б разъема для подключения к кабелю 14 взаимно соединяются, а головка хвостовика 12 оказывается ниже цанги 22. Указанное состояние элементов, при котором сигналы датчика 10 остаются пропорциональными интегральному по высоте энерговыделению в активной зоне, сохраняется до вывода реактора на мощность, как правило, не выше 1% от номинальной. After the absorbers return to the upper position, a command signal is generated again to move the sensor 10 downward, as a result of which the shank 11 of this sensor rests on the jumper 24, the parts for connecting to the cable 14 of the connector 13a, 13b are mutually connected, and the head of the shank 12 is lower than the collet 22 The indicated state of the elements, in which the signals of the sensor 10 remain proportional to the height-dependent energy release in the core, is maintained until the reactor is brought to power, usually not higher than 1% of the nominal.

Процедура извлечения датчика 10 из активной зоны для предотвращения интенсивного выгорания токообразующих электродов повышенной чувствительности к нейтронам аналогична описанной выше с тем лишь отличием, что поршни-толкатели 8 с цангой 22 перемещаются вверх до контакта последней с перемычкой 24 без поглотителей 7 и подвесок 20. Тяговые усилия со стороны барабана 16 (сервопривода 17) к дальнейшему продвижению датчика 10 вверх вновь приводят к ступенчатому увеличению давления перемычки 24 на цангу 22, проскальзыванию головки хвостовика 12 через лепестки этой цанги и сбросу последней в нижнее положение. Устройство вновь оказывается в исходном положении. The procedure for removing the sensor 10 from the core to prevent intense burning of current-forming electrodes of increased sensitivity to neutrons is similar to that described above, with the only difference being that the push pistons 8 with collet 22 move upward until the latter contacts jumper 24 without absorbers 7 and suspensions 20. Traction forces from the side of the drum 16 (servo drive 17) to further advance the sensor 10 up again, they again lead to a stepwise increase in the pressure of the jumper 24 on the collet 22, slipping the head of the shank 12 through petals of this collet and reset the latter to the lower position. The device is again in its original position.

Характерной особенностью исполнительного органа в варианте по фиг.2 является полная независимость средств управления датчиком от средств управления поглотителями. Управление датчиком 10 сводится к перемещению его в нижнее положение до взаимного сочленения элементов 13а, 13б разъема для подключения к кабелю 14 после останова реактора и к возврату в исходное положение после вывода реактора на мощность не более 1% от номинальной. Управление же поглотителями 7 осуществляется следующим образом. A characteristic feature of the executive body in the embodiment of FIG. 2 is the complete independence of the sensor controls from the sink controls. The control of the sensor 10 is reduced to moving it to the lower position until the elements 13a, 13b of the connector are articulated for connecting to the cable 14 after the reactor is stopped and to return to its original position after the reactor is brought to power no more than 1% of the nominal. The control of the absorbers 7 is as follows.

В исходном состоянии исполнительного органа обмотка 29 электромагнита находится под током (напряжением) и поршни-толкатели 8, подпирающие снизу столбы поглотителей 7, удерживаются между парой магнитных полюсов 30, 31 в верхнем положении (выше активной зоны), давление газа, подаваемого к патрубкам 26, 28, одинаково низкое. In the initial state of the actuator, the electromagnet coil 29 is under current (voltage) and the pusher pistons 8, supporting the absorber posts 7 from below, are held between the pair of magnetic poles 30, 31 in the upper position (above the active zone), the gas pressure supplied to the nozzles 26 , 28, equally low.

С появлением сигнала на аварийный останов реактора обмотка 29 электромагнита обесточивается и поршни-толкатели 8 вместе с поглотителями 7 под действием собственного веса сбрасываются в активную зону до нижнего положения с последующей опорой на демпферы 9. Одновременно с этим в активную зону вводятся и все остальные поглотители СУЗ, реактор переходит в подкритическое состояние. With the appearance of a signal for an emergency shutdown of the reactor, the electromagnet winding 29 is de-energized and the pusher-pistons 8 together with the absorbers 7 are dumped into the active zone to the lower position with the help of their own weight and then supported by the dampers 9. At the same time, all other absorbers of the control , the reactor goes into a subcritical state.

После останова реактора по командному сигналу оператора в патрубок 26 подается газ высокого давления, который, проходя через центральную гильзу 5, отверстия 27, гильзы 4 и патрубок 28 к магистрали низкого давления, увлекает поршни-толкатели 8 с поглотителями 7 в исходное (верхнее) положение. После подачи тока (напряжения) к обмотке 29 электромагнита и последующего уменьшения давления газа в патрубке 26 до исходного (низкого) поршни-толкатели 8 удерживаются между парой магнитных полюсов 30, 31, а поглотители 7 - вне активной зоны. After shutting down the reactor at the command of the operator, high pressure gas is supplied to the pipe 26, which, passing through the central sleeve 5, openings 27, the sleeve 4 and the pipe 28 to the low pressure pipe, carries the pusher pistons 8 with absorbers 7 to their initial (upper) position . After applying current (voltage) to the electromagnet winding 29 and subsequent reduction of the gas pressure in the nozzle 26 to the initial (low) piston pushers 8 are held between a pair of magnetic poles 30, 31, and the absorbers 7 are outside the active zone.

Источники информации
1. Емельянов И.Я. и др. Конструирование ядерных реакторов. - М.: Энергоиздат, 1982, с. 199-200.
Sources of information
1. Emelyanov I.Ya. et al. Design of nuclear reactors. - M.: Energoizdat, 1982, p. 199-200.

2. Ионайтис Р.Р. Нетрадиционные средства управления ядерными реакторами. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1992, с. 63-66, рис.17д. 2. Ionaitis R.R. Unconventional controls for nuclear reactors. - M.: Publishing house of MSTU. N.E.Bauman, 1992, p. 63-66, fig.17d.

Claims (3)

1. Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий вертикально устанавливаемый сухой пенал с центральной и периферийными гильзами, поглотители нейтронов в периферийных гильзах и средства для удержания поглотителей в положении выше активной зоны, ввода в нее и вывода в исходное положение, отличающийся тем, что дополнен датчиком ионизирующих излучений с возможностью дистанционно-управляемого ввода в активную зону - вывода из нее. 1. The executive body of the control and protection system of a nuclear reactor, comprising a vertically mounted dry case with central and peripheral sleeves, neutron absorbers in the peripheral sleeves and means for holding the absorbers in a position above the core, entering and bringing it to its original position, characterized in which is supplemented by a sensor of ionizing radiation with the possibility of remotely controlled input into the core - output from it. 2. Исполнительный орган по п. 1, отличающийся тем, что средства для удержания поглотителей в верхнем положении выполнены в виде сборки дистанционно-управляемых защелок подвесок поглотителей, а средства для подъема поглотителей из нижнего положения в верхнее образованы перемещаемым в центральной гильзе датчиком, нижний хвостовик которого выполнен с возможностью сцепления через цангу связи с размещенными в периферийных гильзах поршнями-толкателями поглотителей в их нижнем положении и расцепления - в верхнем, причем элементы взаимосвязи поршней с цангой размещены в вертикальных прорезях между периферийными и центральной гильзами. 2. The executive body according to claim 1, characterized in that the means for holding the absorbers in the upper position are made in the form of an assembly of remote-controlled latches of the suspensions of the absorbers, and the means for lifting the absorbers from the lower position to the upper are formed by a sensor moved in the central sleeve, the lower shank which is made with the possibility of coupling through a collet of communication with the piston-pushers of absorbers located in the peripheral sleeves in their lower position and disengaging in the upper one, and the elements of the relationship EDSS a collet arranged in the vertical slits between the peripheral and the central sleeve. 3. Исполнительный орган по п. 1, отличающийся тем, что средства для удержания поглотителей в верхнем положении выполнены в виде управляемого электромагнита с полюсами для удержания автономных магнитопроводящих поршней-толкателей, размещенных в периферийных гильзах и являющихся опорами поглотителей, а средства для подъема поглотителей из нижнего положения в верхнее выполнены в виде пневмопривода, образованного теми же поршнями-толкателями и периферийными гильзами, нижняя часть каждой из которых через центральную гильзу соединена с газовой магистралью управляемого давления, а верхняя - с магистралью низкого (атмосферного) давления. 3. The executive body according to claim 1, characterized in that the means for holding the absorbers in the upper position are made in the form of a controlled electromagnet with poles for holding autonomous magnetic conductor pistons-pushers located in peripheral sleeves and which are the supports of the absorbers, and the means for lifting the absorbers from the lower position to the upper one is made in the form of a pneumatic drive formed by the same piston-pushers and peripheral sleeves, the lower part of each of which is connected to the gas through the central sleeve howl controlled pressure manifold, and the top - the backbone low (atmospheric) pressure.
RU2000124622/06A 2000-09-28 2000-09-28 Actuating element of nuclear reactor control and protection system RU2190264C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124622/06A RU2190264C2 (en) 2000-09-28 2000-09-28 Actuating element of nuclear reactor control and protection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124622/06A RU2190264C2 (en) 2000-09-28 2000-09-28 Actuating element of nuclear reactor control and protection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000124622A RU2000124622A (en) 2002-08-10
RU2190264C2 true RU2190264C2 (en) 2002-09-27

Family

ID=20240462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000124622/06A RU2190264C2 (en) 2000-09-28 2000-09-28 Actuating element of nuclear reactor control and protection system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190264C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006031146A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-23 Mikhail Yurievich Kudryavtsev System for controlling a shell-type nuclear reactor and a two-position switch for the passive protection thereof
RU2539356C2 (en) * 2013-05-20 2015-01-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Fast neutron reactor protective device
CN114188047A (en) * 2021-12-03 2022-03-15 中国原子能科学研究院 Reactivity control device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИОНАЙТИС Р.Р. Нетрадиционные средства управления ядерными реакторами. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1992, с. 63-66. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006031146A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-23 Mikhail Yurievich Kudryavtsev System for controlling a shell-type nuclear reactor and a two-position switch for the passive protection thereof
RU2539356C2 (en) * 2013-05-20 2015-01-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Fast neutron reactor protective device
CN114188047A (en) * 2021-12-03 2022-03-15 中国原子能科学研究院 Reactivity control device
CN114188047B (en) * 2021-12-03 2024-05-14 中国原子能科学研究院 Reactivity control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4544521A (en) Actuating device for two clusters of control rods movable vertically in one and the same fuel array of the core of a nuclear reactor
US20150325318A1 (en) Fail-safe control rod drive system for nuclear reactor
US3905634A (en) Quick release latch for reactor scram
RU2190264C2 (en) Actuating element of nuclear reactor control and protection system
US4472348A (en) Operating devices for control rods in a nuclear reactor
US4423002A (en) Apparatus for controlling a nuclear reactor by vertical displacement of a unit absorbing neutrons
ES8207653A1 (en) Leaf spring puller for nuclear fuel rods.
US3941413A (en) Quick release latch for reactor scram
JPH0122915B2 (en)
US4019954A (en) Safety device for a nuclear reactor and especially a fast reactor
US4073684A (en) Releasable extension shaft coupling
GB1140010A (en) Control rod insertion system
JPS6138590A (en) Control rod for nuclear reactor
US3480807A (en) Linear motion devices
EP0227961A2 (en) Vent system for displacer rod drive mechanism of pressurized water reactor and method of operation
WO1996018195A3 (en) System and process for controlling control rods in a nuclear power plant
GB944194A (en) Improved emergency shutdown for nuclear reactors
US5118465A (en) Device for the fitting of a blocking sleeve of a guide tube in a removable connector of a fuel assembly of a nuclear reactor
JPS63212896A (en) Releasable connector for slender member
US4411857A (en) Nuclear reactor control apparatus
US4698200A (en) Self-actuated nuclear reactor shutdown system using induction pump to facilitate sensing of core coolant temperature
GB975648A (en) Neutron absorbing rod for nuclear reactors
CN212428805U (en) Integral friction slip sleeve coupling electromagnetic positioner
JP2512785B2 (en) Vibration control device for high-rise buildings
GB1354051A (en) Control rod drive system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050929