WO1997023880A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der position eines steuerstabes einer kernkraftanlage - Google Patents

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WO1997023880A1
WO1997023880A1 PCT/EP1996/005741 EP9605741W WO9723880A1 WO 1997023880 A1 WO1997023880 A1 WO 1997023880A1 EP 9605741 W EP9605741 W EP 9605741W WO 9723880 A1 WO9723880 A1 WO 9723880A1
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control rod
measurement signal
displacement
main axis
determined
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PCT/EP1996/005741
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Inventor
Ludwig Reischl
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining the position of a control rod of a nuclear power plant which is displaceable along a main axis.
  • a nuclear power plant in particular a light water nuclear power plant, with a reactor core which contains a plurality of fuel elements with fissile material, such as uranium 235 or thorium 239, for generating thermal energy
  • a plurality of control rods are provided for regulating the thermal output of the reactor core.
  • the control rod in this case contains neutron-absorbing material, such as cadmium, and can be retracted between adjacent fuel elements to regulate or completely prevent a nuclear chain reaction.
  • a fuel assembly is directed along a main axis, the control rod also being directed and displaceable along the main axis.
  • DE-OS 22 42 951 describes a device and a method for determining the position of a control rod of a nuclear power plant which is displaceable in a reactor pressure vessel. For this position determination, two coils arranged opposite one another parallel to a rod axis are provided, in which a low-frequency alternating current, in particular below 20 Hz, flows through a first coil. As a result, an inductive voltage is generated in the second coil, which is rectified in an evaluation device and serves to actuate a limit switch for the movement of the control rod.
  • the objective of DE-OS 22 42 951 is to improve the common practice of determining the position of a control rod, namely to use the absolute value of the inductive voltage generated in the second coil as a measure of the control rod position.
  • DE 36 19 730 AI describes a method for controlling the control rods serving for power regulation for a gas-cooled high-temperature pebble-bed reactor.
  • the respective drives of the control rods are controlled via a control rod travel computer, thereby causing an incremental stepwise movement of the control rods.
  • the exact entry position of the control rods and their respective entry depth must be determined. How this should be done, the DE 36 19 730 AI leaves completely open.
  • the object of the invention is to provide a method for determining the position of a control rod of a nuclear power plant which is displaceable along a main axis. Another object is to provide a device for determining the position of the control rod.
  • the object directed to a method is achieved in that an excitation signal device and a first measurement signal device are arranged along the main axis in such a way that a first measurement signal is generated by the control rod in the measurement signal device, the The control rod is shifted along the main axis in discrete displacement steps, each with a predeterminable step size, and the position of the control rod is determined in an evaluation device in such a way that a change in the measurement signal detects each displacement step carried out in step size and direction, and the number of detected displacement steps serves as the basis for determining the position of the control rod.
  • the excitation signal device and the first measurement signal device preferably have electrical components with at least one inductance or a capacitance, so that the presence of the control rod and a displacement of the control rod influence an electrical or magnetic field between the excitation signal device and the first measurement signal device. As a result, the measurement signal of the first measurement signal device is clearly influenced by the control rod.
  • the evaluation device there is preferably a summation of the displacement steps detected with the first measurement signal, as a result of which the displacement of the control rod from a predetermined starting position is exactly detected and the current position of the control rod is thereby determined.
  • the method is preferably used for each control rod of a nuclear power plant, so that the position of all control rods is known at all times during the operation of the nuclear power plant. In the event of a shutdown, in particular an emergency shutdown, of the nuclear power plant, it can thus be determined individually for each control rod how its position should preferably be changed when the shutdown occurs.
  • the position of the control rod is additionally determined directly from the first measurement signal Si, whereby use is made of the fact that the respective position of the control rod generates a unique measurement signal in the measurement signal device as a function of the excitation signal device.
  • the clear relationship between the position of the control rod and the first measurement signal is known from physical laws, in particular from the material properties of the control rod, such as magnetic susceptibility. did, dielectric constant, and the prevailing temperature given.
  • the position can also be determined by comparison with corresponding reference or calibration values in the evaluation device. This determination of the position directly from the current value of the measurement signal is independent of the number, the step size and the direction of the displacement steps carried out in each case and thus forms an additional, diverse method for determining the position of the control rod.
  • a further additional and diverse determination of the position of the control rod is carried out by summing up the displacement steps of the control rod, which are issued by a control device to a drive of the control rod by means of a respective travel command. In this way, the position of the control rod is determined, in which the control rod should be located, if all drive commands have been correctly executed by the drive of the control rod.
  • This fictitious position of the control rod is determined in the evaluation device and is preferably compared with the position determined directly by the measurement signal and / or the physical position determined by the displacement steps actually detected. Such a comparison also enables the functionality of the drive of each control rod to be checked.
  • a further diversified determination of the position of the control rod takes place via a second measuring signal device, which is arranged along the main axis.
  • This second measurement signal device can interact with the exciter signal device or with its own second exciter signal device.
  • a second measurement signal is generated in the second measurement signal device, which is a characteristic when the control rod is displaced Undergoes change.
  • the number, direction and step size of a displacement step of the control rod can be determined.
  • the entire displacement of the control rod is determined independently of the first measurement signal device from a predetermined starting position.
  • the second measurement signal device can be a device that serves to detect a maximum permissible position of the control rod.
  • a maximum permissible position of the control rod is, for example, the so-called upper distortion of the control rod, which indicates the geodetically highest position into which the control rod is pulled out of the fuel elements.
  • Another maximum permissible position of the control rod is the so-called lower end position, which indicates the geodetically lowest position into which the control rod is moved.
  • the excitation device and the first measurement signal device and / or the second measurement signal device each preferably have an inductance, so that there is a galvanic coupling between the excitation device and the respective measurement signal device.
  • the inductance is preferably a coil that extends along the main axis. Excitation device and first measurement signal
  • the device preferably form a transformer into which the control rod can be inserted.
  • the control rod thus forms a transformer core, by means of which a voltage induced in the measuring signal device can be changed in a clear manner.
  • an element directed in the direction of the main axis can be fastened to the control rod and serves as a transformer or coil core.
  • Such an element can be, for example, a metallic rod or a metallic tube attached to the control rod.
  • the excitation device and the measurement signal device can be coupled via a capacitive element.
  • the control rod can influence the measurement signal by changing the dielectric number within the capacitive element.
  • the capacitance of a capacitor which extends along the main axis and into which the control rod or a corresponding dielectric element coupled to the control rod can be inserted can serve as the measurement signal.
  • the object directed to a device for determining the position of a control rod of a nuclear power plant is achieved by a device which has an excitation signal device and a first measurement signal device, which can be arranged along the main axis in such a way that the position of the control rod and at one Displacement of the control rod along the main axis, a first measurement signal can be generated in the first measurement signal device, and which device additionally has an evaluation device in which, by changing the first measurement signal, a detection of each displacement of the control rod according to direction and step size, and a determination thereof the current position of the control rod takes place. Detecting the displacement steps actually carried out, in particular displacement steps of respectively predetermined increments, ensures an exact determination of the position of the control rod. By summing up the displacement steps in the evaluation unit, the actual displacement of the control rod from a predetermined starting position is determined.
  • the step sizes can each have a different size, preferably they are the same as one another.
  • the evaluation device preferably compares the actually recorded displacement steps with those Shifting steps can be carried out, which are transmitted from a control device to the drive of the control rod by corresponding travel commands. This makes it possible to check whether all the drive commands are carried out correctly by the drive and whether the drive is functioning properly.
  • the evaluation device preferably determines the current actual position of the control rod directly from the value of the measurement signal. Since this value is clearly given by the position of the control rod, the position within the scope of the measuring accuracy is known directly from the measuring signal.
  • the position of the control rod can be carried out by comparing the measurement signal with reference values obtained under identical external physical conditions.
  • the excitation device and the first measurement signal device each have an inductance, in particular a coil directed along the main axis, which are galvanically coupled to one another.
  • the galvanic coupling of the coils is clearly influenced by the retraction and extension of a transformer core, in this case the control rod.
  • the resultant dependency of the measurement signal on the control rod is used to determine the displacement steps of the control rod that have actually been carried out and thus its exact position.
  • the device preferably has a second measurement signal device which supplies a second measurement signal which undergoes a change when the control rod is displaced. This change in turn serves to determine the displacement steps actually carried out.
  • the device is preferably used in a light water nuclear power plant, in particular with a boiling water reactor or a pressurized water reactor. It is also suitable as a retrofit for all nuclear power plants that have appropriate measuring coils for determining the position of a control rod.
  • 1 and 2 each show a control rod of a nuclear power plant and a device for determining the position of the control rod.
  • control rod 1 of a nuclear power plant, which extends along a main axis 2, in particular a pressurized water nuclear power plant.
  • the control rod 1 is connected to a drive 7 for displacement along the main axis 2.
  • an excitation signal device 3 and a first measurement signal device 4 are shown schematically opposite one another.
  • the excitation signal device 4 has one along the
  • Main axis 2 extending coil 15 which is connected to an AC voltage source 12.
  • the first measuring signal device 4 also has a coil 15 which extends along the main axis 2 and which is connected to a rectifier 11.
  • the rectifier 11 is connected to an evaluation device 5 which has a differentiating unit 5a, a summing unit 5b and an output and comparison unit 5c.
  • the evaluation device 5 functions as a technical unit. can be and in particular can have a computer with one or more computer programs.
  • the excitation signal device 3 and the first measurement signal device 4 form a transformer 9 into which the control rod 1 can be moved in and out. A voltage is induced in the first measurement signal device 4 by the excitation signal device 3.
  • the induced voltage can be influenced directly by the control rod 1.
  • Each shift of the control rod 1 causes a change in the induced voltage, which represents the first measurement signal S x .
  • This change in the induced voltage Si is converted in the differentiating unit 5a into a voltage pulse of predeterminable height and width.
  • the voltage pulses of the differentiating unit 5a are summed up.
  • the total shift of the control rod 1 is determined from the summed signals of the summing unit 5b. This shift, calculated from a given starting position, gives the current position of the control rod 1.
  • control rod 1 Each further shift of the control rod 1 leads to a new determination of the position then assumed by the control rod 1. Since the control rod 1 is preferably shifted by the same predetermined increment ⁇ H, the evaluation device 5 only requires the displacement steps to be detected without a separate determination of the increment. It is also through a corresponding different Auswer ⁇ using vor ⁇ given step size AH tung possible, 1 (AH, etc. at a Verschie ⁇ each performed to determine predetermined Schntt- 1 (AH, advertising step size AH.
  • FIG. 2 schematically shows a device 10 for determining the position of a control rod 1, which the devices 3, 4, 5, 7 described above in FIG. tere devices 5d, 6 has.
  • a coil 15 of an end position indicator 13a, 13b which also extends along the main axis 2, is respectively arranged above and below the coil 15 of the first measurement signal device 4.
  • the lower end position indicator 13b and the associated coil 15 are part of a second measurement signal device 8 for generating a second measurement signal S 2 , which enables the position of the control part 1 to be determined independently of the first measurement signal Si of the first measurement signal device 5 .
  • the control rod 1 influences the measuring signal S 2 of each of the end position indicators 13a, 13b.
  • Each coil 15 is connected via a rectifier 11 to the associated end position indicator 13a, 13b.
  • the upper end position indicator 13a indicates when the control rod 1 has reached its geodetically highest position, ie when it has been completely pulled out of a fuel element (not shown).
  • the lower end position display 13b serves to display the geodetically lowest position of the control rod 1, ie the position when the latter is completely inserted into a fuel element (not shown).
  • the lower end position indicator 13b is connected to the evaluation device 5, which has a corresponding differentiation unit 5a and a summing unit 5b for the second measurement signal S 2 of the lower end position indicator 13b.
  • the second measurement signal S 2 is processed analogously to the first measurement signal Si of the first measurement signal device 4 in the evaluation device 5, so that via the second measurement signal S 2 the displacement steps actually carried out physically by the control rod 1 as well as the position taken in each case is detected.
  • the first measurement signal Si is also fed to a position determination unit 5d.
  • the current value of the first measurement signal Si is taken into account the temperature of the excitation signal device 3, the current position of the control rod 1 is determined.
  • the position of the control rod 1 can thus be determined in at least three different ways.
  • the evaluation device 5 thus provides reliable information about the position of the control rod 1.
  • the drive 7 of the control rod 1 is connected to a control unit 6, which in turn is integrated in the control system 14 of the nuclear power plant.
  • the control unit 6 is connected to the evaluation device 5.
  • the control unit 6 transmits a drive command to the drive 7, which indicates in which direction and with what increment ⁇ H the control rod 1 is to be moved.
  • a displacement step defined by the respective travel command is also fed to the evaluation device 5.
  • the displacement steps are summed up in the output and comparison unit 5c, by which the total displacement of the control rod 1 is determined.
  • This shift which is fictitious per se, corresponds to the actual shift when all drive commands are carried out completely and correctly by the drive 7.
  • the evaluation device 5 thus also provides a check of the functionality of the drive 7.
  • the control unit 6 is also connected to the differentiating unit 5a, to which the first measurement signal S : is supplied. This makes it possible to immediately check whether a drive command given by the control unit 6 to the drive 7 is actually being carried out.
  • the evaluation device 5 can thus precisely determine and record which drive commands are correctly executed by the drive 7.
  • the control unit 6 is also connected to the position determination unit 5d. It goes without saying that the evaluation device 5 can be connected to the control system 14 of the nuclear power plant and other devices such as output media (printer, monitor). Furthermore, it goes without saying that the evaluation device 5 can be installed on a computer system as a computer program, can be present as electronic components and, for example, for safety reasons in separate units.
  • the invention is characterized by a method for determining the position of a control rod of a nuclear power plant, in which a change in a measurement signal caused by a displacement of the control rod is used to determine the actually performed displacement steps of the control rod.
  • the measurement signal is preferably generated by a galvanic coupling of two coils, this coupling being uniquely influenced by the control rod.
  • the method can be implemented with multiple redundancies.
  • the method also enables a diversified determination of the position of the control rod in that a clear relationship is established between the value of the measurement signal and the position of the control rod, taking into account the underlying physical laws.
  • a further diversified determination of the position of the control rod takes place by summing up the displacement steps, which are transmitted from a control unit to a drive of the control rod.
  • the process can be easily implemented for control rods of pressurized water reactors and boiling water reactors both in the context of new designs and in the context of retrofitting.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung (10) zur Bestimmung der Position eines entlang einer Hauptachse (2) verschieblichen Steuerstabes (1) einer Kernkraftanlage. Der Steuerstab (1) beeinflußt in eindeutiger Weise ein in einer ersten Meßsignal-Einrichtung (4) durch eine Erregersignal-Einrichtung (3) erzeugtes erstes Meßsignal (S1). Zur Erzeugung des Meßsignals (S1) weisen die Erregersignal-Einrichtung (3) sowie die erste Meßsignal-Einrichtung (4) jeweils eine Spule (15) auf, die miteinander galvanisch gekoppelt sind. Der Steuerstab (1) wird entlang der Hauptachse (2) in diskreten Verschiebungsschritten mit einer jeweils vorgebbaren Schrittweite (ΔH) verschoben. Eine durch die Verschiebung des Steuerstabes (1) auftretende Änderung des Meßsignals (S1) dient in einer Auswerteeinrichtung (5) der Erfassung jedes ausgeführten Verschiebungsschrittes nach Richtung und Schrittweite, wobei aus der Anzahl der ausgeführten Verschiebungsschritte, deren jeweiligen Richtung und Schrittweite (ΔH) die tatsächliche Position des Steuerstabes (1) bestimmt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eineε Steuerstabes einer Kernkraftanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines entlang einer Hauptachse verschieblichen Steuerstabes einer Kemkraftanlage.
Bei einer Kemkraftanlage, insbesondere einer Leichtwasser- Kernkraftanlage, mit einem Reaktorkern, welcher zur Erzeugung thermischer Energie eine Mehrzahl von Brennelementen mit spaltbarem Material, wie Uran 235 oder Thorium 239 enthält, ist zur Regelung der thermischen Leistung des Reaktorkerns eine Mehrzahl von Steuerstäben vorgesehen. Ein jeweiliger
Steuerstab enthält hierbei neutronenabsorbierendes Material, wie beispielsweise Cadmium, und ist zur Regelung oder voll¬ ständigen Unterbindung einer nuklearen Kettenreaktion zwi¬ schen einander benachbarte Brennelemente einfahrbar. Ein Brennelement ist hierbei entlang einer Hauptachse gerichtet, wobei der Steuerstab ebenfalls entlang der Hauptachse gerich¬ tet und verschiebbar ist.
In der DE-OS 22 42 951 ist eine Vorrichtung sowie ein Verfah- ren zur Bestimmung der Position eines in einem Reaktordruck¬ behälter verschieblichen Steuerstabes einer Kemkraftanlage beschrieben. Zu dieser Positionsbestimmung sind zwei parallel zu einer Stabachse einander gegenüberliegend angeordnete Spu¬ len vorgesehen, bei denen eine erste Spule von einem Wechsel- ström niedriger Frequenz, insbesondere unter 20 Hz, durch¬ strömt wird. Hierdurch wird in der zweiten Spule eine induk¬ tive Spannung erzeugt, welche in einer Auswerteeinrichtung gleichgerichtet wird und der Betätigung eines Endschalters für die Bewegung des Steuerstabes dient. Die Zielsetzung der DE-OS 22 42 951 liegt darin, die gängige Praxis der Bestim¬ mung der Position eines Steuerstabes, nämlich den absoluten Wert der in der zweiten Spule erzeugten induktiven Spannung als Maß für die Steuerstabstellung zu verwenden, zu verbes- sern. Es wird hierbei ausgenutzt, daß eine vorab bestimmte eindeutige Relation zwischen der Verschiebung des Steuersta¬ bes und der Induktionsspannung besteht, wobei diese Relation im wesentlichen linear und von einem Temperaturfehler überla¬ gert ist. Die Ausnutzung einer solchen Beziehung zwischen der Induktivität einer Spule und der augenblicklichen Stellung des Steuerstabes mit einer direkten Proportionalität zwischen diesen beiden Größen, wird auch in der DE 31 05 256 AI be¬ schrieben. Diese eindeutige Beziehung wird vor Durchführung des Verfahrens zur Positionsbestimmung experimentell errrit- telt.
In der DE 36 19 730 AI ist für einen gasgekühlten Hochtempe¬ ratur-Kugelhaufenreaktor ein Verfahren zur Ansteuerung der einer Leistungsregelung dienenden Steuerstäbe beschrieben. Über einen Steuerstabfahrrechner werden die jeweiligen An¬ triebe der Steuerstäbe angesteuert und hierdurch eine inkre- mentelle schrittweise Bewegung der Steuerstäbe veranlaßt. Vor Abgabe der Steuerbefehle an die einzelnen Antriebe ist die genaue Einfahrposition der Steuerstäbe zu ermitteln sowie de- ren jeweilige Einfahrtiefe. Wie dies geschehen soll, läßt die DE 36 19 730 AI völlig offen.
In dem Artikel „Integrated Circuit Control System for the Pe- wee Reactor" von B.G. Strait, R.M. Lang in IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. NS-Vb, H. 1, 1969 ist ein elektri¬ scher Zähler zur Zählung der Anzahl der elektrischen Pulse beschrieben, mit denen ein Schrittmotor zur Verschiebung ei¬ nes Steuerstabes einer Kernkraftanlage angesteuert wird. Die¬ ser Zähler erlaubt eine vorzeichenrichtige Addition von Si- gnalen zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Steuerstabes. Der Zähler gibt somit eine theoretische Steuerstabstellung an, die ausschließlich auf digitale Art und Weise aus den Steuersignalen für den jeweiligen Schrittmotor eines Steuer¬ stabantriebes erfolgt. Weiterhin ist dem Artikel eine zusätz¬ liche Möglichkeit zur Bestimmung der Steuerstabstellung ent¬ nehmbar, wobei hierin der aktuelle Wert eines Potentiometers eine Aussage über die aktuelle Position des Steuerstabes ge¬ ben soll .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines entlang einer Hauptachse verschieblichen Steuerstabes einer Kernkraftanlage anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position des Steuerstabes anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Erregersignal-Einrichtung und eine erste Meßsignal-Einrichtung entlang der Hauptachse so ange- ordnet sind, daß durch den Steuerstab in der Meßsignal-Ein¬ richtung ein erstes Meßsignal erzeugt wird, wobei der Steu¬ erstab entlang der Hauptachse in diskreten Verschiebungs- schritten jeweils mit einer vorgebbaren Schrittweite verscho¬ ben wird und in einer Auswerte-Einrichtung die Position des Steuerstabes derart ermittelt wird, daß über eine Änderung des Meßsignals jeder ausgeführte Verschiebungsschritt nach Schrittweite und Richtung erfaßt wird und die Anzahl der er¬ faßten Verschiebungsschritte als Grundlage für die Bestimmung der Position des Steuerstabes dient.
Bei einer Verschiebung des Steuerstabes um eine vorgegebene Schrittweite ΔH erfolgt eine Änderung des ersten Meßsignales der ersten Meßsignal-Einrichtung. Aus dieser Änderung des Meßsignals ist über eine entsprechende Signalfiltermethode, beispielsweise durch Differenzierung, eindeutig ermittelbar, wann, in welche Richtung und mit welcher Schrittweite der Verschiebungsεchritt des Steuerstabes tatsächlich ausgeführt wird. Die Erregersignal-Einrichtung und die erste Meßsignal- Einrichtung weisen hierzu vorzugsweise elektrische Komponen¬ ten mit zumindest einer Induktivität oder einer Kapazität auf, so daß durch das Vorhandensein des Steuerstabes sowie durch eine Verschiebung des Steuerstabes eine Beeinflussung eines elektrischen oder magnetischen Feldes zwischen der Er- regersignal-Einrichtung und der ersten Meßsignal-Einrichtung erfolgt. Hierdurch wird das Meßsignal der ersten Meßsignal- Einrichtung durch den Steuerstab eindeutig beeinflußt. In der Auswerte-Einrichtung erfolgt vorzugsweise eine Aufsummierung der mit dem ersten Meßsignal erfaßten Verschiebungsschritte, wodurch exakt die Verschiebung des Steuerstabes von einer vorgegebenen Ausgangsposition erfaßt und dadurch die aktuelle Position des Steuerstabes bestimmt ist. Das Verfahren wird vorzugsweise für jeden Steuerstab einer Kernkraftanlage ange¬ wandt, so daß zu jeder Zeit während des Betriebes der Kern- kraftanlage die Position sämtlicher Steuerstäbe bekannt ist. Bei einer Abschaltung, insbesondere Notabschaltung, der Kern¬ kraftanlage ist somit für jeden Steuerstab individuell be¬ stimmbar, wie seine Position bei der Abschaltung vorzugsweise zu verändern ist.
Vorzugsweise erfolgt eine Bestimmung der Position des Steuer¬ stabes zusätzlich unmittelbar aus dem ersten Meßsignal Si, wobei ausgenutzt wird, daß die jeweilige Position des Steuer¬ stabes in Abhängigkeit der Erregersignal-Einrichtung ein ein- deutiges Meßsignal in der Meßsignal-Einrichtung erzeugt. Der eindeutige Zusammenhang zwischen der Position des Steuersta¬ bes und dem ersten Meßsignal ist anhand physikalischer Ge¬ setzmäßigkeiten bekannt, insbesondere durch die Material¬ eigenschaften des Steuerstabes, wie magnetische Suszeptibili- tat, Dielektrizitätszahl, sowie der vorherrschenden Tempera¬ tur gegeben. Die Position kann auch durch Vergleich mit ent¬ sprechenden Referenz- oder Eichwerten in der Auswerte-Ein- richtung ermittelt werden. Diese Bestimmung der Position un¬ mittelbar aus dem aktuellen Wert des Meßsignals ist unabhän¬ gig von der Anzahl, der Schrittweite und der Richtung der je¬ weils durchgeführten Verschiebungsschritte und bildet somit eine zusätzliche, diversitäre Methode zur Bestimmung der Po¬ sition des Steuerstabes.
Eine weitere zusätzliche und diversitäre Bestimmung der Posi¬ tion des Steuerstabes erfolgt über eine Aufsummierung der Verschiebungsschritte des Steuerstabes, welche von einer Steuereinrichtung durch einen jeweiligen Fahrbefehl an einen Antrieb des Steuerstabes abgegeben werden. Hierdurch wird die Position des Steuerstabes bestimmt, in welcher sich der Steu¬ erstab befinden müßte, falls sämtliche Fahrbefehle durch den Antrieb des Steuerstabes richtig ausgeführt worden sind. Die¬ se an sich fiktive Position des Steuerstabes wird in der Aus- werte-Einrichtung bestimmt und vorzugsweise mit der unmittel¬ bar über das Meßsignal und/oder der durch die tatsächlich er¬ faßten Verschiebungsschritte bestimmten physikalischen Posi¬ tion verglichen. Durch einen solchen Vergleich ist zudem eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Antriebes jedes Steu- erstabes möglich.
Eine weitere diversitäre Bestimmung der Position des Steuer¬ stabes erfolgt über eine zweite Meßsignal-Einrichtung, die entlang der Hauptachse angeordnet ist. Diese zweite Meß- signal-Einrichtung kann in Wechselwirkung mit der Erreger¬ signal-Einrichtung oder einer eigenen zweiten Erregersignal- Einrichtung stehen. Auf jeden Fall wird in der zweiten Me߬ signal-Einrichtung ein zweites Meßsignal erzeugt, welches bei einer Verschiebung des Steuerstabes eine charakteristische Änderung erfährt . Anhand dieser charakteristischen Änderung des zweiten Meßsignals sind Anzahl, Richtung und Schrittweite eines Verschiebungsschrittes des Steuerstabes erfaßbar. Durch Aufsummierung der erfaßten Verschiebungsschritte des Steuer- Stabes in der Auswerte-Einrichtung erfolgt unabhängig von der ersten Meßsignal-Einrichtung eine Ermittlung der gesamten Verschiebung des Steuerstabes aus einer vorgegebenen Aus¬ gangsposition heraus. Die zweite Meßsignal-Einrichtung kann hierbei eine Einrichtung sein, die der Erfassung einer maxi- mal zulässigen Position des Steuerstabes dient. Eine maximal zulässige Position des Steuerstabes ist beispielsweise die sogenannte obere Entstellung des Steuerstabes, die die geodä¬ tisch höchste Position angibt, in die der Steuerstab aus den Brennelementen herausgezogen wird. Eine weitere maximal zu- lässige Position des Steuerstabes ist die sogenannte untere Endstellung, die die geodätisch tiefste Position angibt, in die der Steuerstab bewegt wird.
Die Erreger-Einrichtung sowie die erste Meßsignal-Einrichtung und/oder die zweite Meßεignal-Einrichtung weisen jeweils vor¬ zugsweise eine Induktivität auf, so daß eine galvanische Kopplung zwischen der Erreger-Einrichtung und der jeweiligen Meßsignal-Einrichtung vorhanden ist. Die Induktivität ist hierbei vorzugsweise eine Spule, die sich entlang der Haupt- achse erstreckt. Erreger-Einrichtung und erste Meßsignai-
Einrichtung bilden vorzugsweise einen Transformator, in den der Steuerstab einführbar ist. Der Steuerstab bildet somit einen Transformatorkern, durch den eine in der Meßsignal-Ein¬ richtung induzierte Spannung in eindeutiger Weise veränderbar ist. Es versteht sich, daß an den Steuerstab, ein in Richtung der Hauptachse gerichtetes Element befestigt sein kann, wel¬ ches als Transformator- bzw. Spulenkern dient. Ein solches Element kann beispielsweise eine an dem Steuerstab befestigte metallische Stange oder ein metallisches Rohr sein. Es ist ebenfalls möglich, daß die Erreger-Einrichtung und die Me߬ signal-Einrichtung über ein kapazitives Element gekoppelt sind. Hierbei kann durch eine Veränderung der Dielektrizi- tatszahl innerhalb des kapazitiven Elementes eine Beeinflus¬ sung des Meßsignals durch den Steuerstab erreicht werden. Als Meßsignal kann hierbei die Kapazität eines Kondensators die¬ nen, welcher entlang der Hauptachse gestreckt ist und in den der Steuerstab bzw. ein entsprechendes an den Steuerstab ge¬ koppeltes dielektrisches Element einfahrbar ist.
Die auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes einer Kemkraftanlage gerichtete Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, welche eine Erregersignal- Einrichtung und eine erste Meßsignal-Einrichtung aufweist, welche entlang der Hauptachse so anordenbar sind, daß durch die Position des Steuerstabes sowie bei einer Verschiebung des Steuerstabes entlang der Hauptachse ein erstes Meßsignal in der ersten Meßsignal-Einrichtung erzeugbar ist, und welche Vorrichtung zusätzlich eine Auswerte-Einrichtung aufweist, in der über eine Änderung des ersten Meßsignals eine Erfassung jeder Verschiebung des Steuerstabes nach Richtung und Schrittweite sowie daraus eine Bestimmung der aktuellen Posi¬ tion des Steuerstabes erfolgt. Durch eine Erfassung der tat¬ sächlich durchgeführten Verschiebungsschritte, insbesondere Verschiebungsschritte jeweils vorgegebener Schrittweite, ist eine genaue Bestimmung der Position des Steuerstabes gewähr¬ leistet. Durch Aufsummieren der Verschiebungsschritte in der Auswerteeinheit wird die tatsachliche Verschiebung des Steu¬ erstabes von einer vorgegebenen Ausgangsposition ermittelt. Die Schrittweiten können jeweils eine unterschiedliche Größe haben, vorzugsweise sind sie einander gleich.
In der Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise em Vergleich der tatsachlich erfaßten Verschiebungsschritte mit denen Ver- Schiebungsschritte durchführbar, welche von einer Steuerein¬ richtung durch entsprechende Fahrbefehle an den Antrieb des Steuerstabes übertragen werden. Hierdurch ist eine Überprü¬ fung möglich, ob sämtliche Fahrbefehle von dem Antrieb vor- schriftsmäßig ausgeführt werden und der Antrieb einwandfrei funktioniert.
Weiterhin erfolgt vorzugsweise in der Auswerteeinrichtung ei¬ ne Bestimmung der jeweils aktuellen tatsächlichen Position des Steuerstabes unmittelbar aus dem Wert des Meßsignals. Da dieser Wert eindeutig durch die Position des Steuerstabes ge¬ geben ist, ist die Position im Rahmen der Meßgenauigkeit un¬ mittelbar aus dem Meßsignal bekannt. Die Position des Steuer¬ stabes kann hierbei durch Vergleich des Meßsignals mit bei identischen äußeren physikalischen Bedingungen gewonnenen Re¬ ferenzwerten erfolgen.
Die Erreger-Einrichtung sowie die erste Meßsignal-Einrichtung weisen jeweils eine Induktivität, insbesondere eine entlang der Hauptachse gerichtete Spule, auf, die galvanisch mitein¬ ander gekoppelt sind. Die galvanische Kopplung der Spulen wird wie bei einem Transformator durch das Ein- und Ausfahren eines Transformatorkerns, in diesem Fall des Steuerstabes, eindeutig beeinflußt. Die sich hierdurch ergebende Abhängig- keit des Meßsignals von dem Steuerstab dient der Ermittlung der tatsächlich durchgeführten Verschiebungsschritte des Steuerstabes und dadurch seiner genauen Position.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine zweite Meßsignal-Ein- richtung auf, die ein zweites Meßsignal liefert, welches bei einer Verschiebung des Steuerstabes eine Änderung erfährt. Diese Änderung dient wiederum der Ermittlung der tatsächlich durchgeführten Verschiebungsschritte. Die Vorrichtung ist vorzugsweise in einer Leichtwasser-Kern¬ kraftanlage eingesetzt, insbesondere mit einem Siedewasser¬ reaktor oder einem Druckwasserreaktor. Sie eignet sich auch im Rahmen der Nachrüstung für sämtliche Kernkraftanlagen, die zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes entsprechende Meßspulen aufweist.
Anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels werden das Verfahren sowie die Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes einer Kernkraftanlage näher be¬ schrieben. Es zeigen in schematischer nicht maßstäblicher Darstellung
FIG 1 und FIG 2 jeweils einen Steuerstab einer Kernkraft- anläge sowie eine Vorrichtung zur Bestim¬ mung der Position des Steuerstabes.
In FIG 1 ist schematisch ein sich entlang einer Hauptachse 2 erstreckender Steuerstab 1 einer Kernkraftanlage, insbesonde- re einer Druckwasser-Kernkraftanlage dargestellt. Der Steuer¬ stab 1 ist zur Verschiebung entlang der Hauptachse 2 mit ei¬ nem Antrieb 7 verbunden. Entlang der Hauptachse 2 sind sich gegenüberliegend eine Erregersignal-Einrichtung 3 und eine erste Meßsignal-Einrichtung 4 schematisch dargestellt. Die Erregersignal-Einrichtung 4 weist eine sich entlang der
Hauptachse 2 erstreckende Spule 15 auf, welche an eine Wech¬ selspannungsquelle 12 angeschlossen ist. Die erste Meßsignal- Einrichtung 4 weist ebenfallε eine sich entlang der Haupt¬ achse 2 erstreckende Spule 15 auf, welche an einen Gleich- richter 11 angeschlossen iεt. Der Gleichrichter 11 ist mit einer Auswerte-Einrichtung 5 verbunden, die eine Differen- zier-Einheit 5a, eine Summier-Einheit 5b sowie eine Ausgabe- und Vergleichseinheit 5c aufweist. Es versteht sich, daß die Auswerte-Einrichtung 5 als gerätetechnische Einheit ausge- fuhrt sein kann und insbesondere einen Rechner mit einem oder mehreren Rechnerprogrammen aufweisen kann. Die Erregersignal- Einrichtung 3 und die erste Meßsignal-Einrichtung 4 bilden einen Transformator 9, in den der Steuerstab 1 ein- und aus- fahrbar ist. Durch die Erregersignal-Einrichtung 3 wird in der ersten Meßsignal-Einrichtung 4 eine Spannung induziert. Bei einer konstanten Wechselspannung der Erregersignal-Ein- πchtung 3 ist die induzierte Spannung direkt durch den Steu¬ erstab 1 beeinflußbar. Jede Verschiebung des Steuerstabes 1 verursacht eine Änderung der induzierten Spannung, die das erste Meßsignal Sx darstellt. Diese Änderung der induzierten Spannung Si wird in der Differenzier-Emheit 5a in einen Spannungsimpuls vorgebbarer Hohe und Breite umgesetzt. ]n der Summiereinheit 5b werden die Spannungsimpulse der Diffe- renzier-Einheit 5a aufsummiert . In der Ausgabe und Ver- gleichsemheit 5c wird aus den aufsummierten Signalen der Summiereinheit 5b die gesamte Verschiebung des Steuerstcibes 1 bestimmt. Diese Verschiebung ergibt gerechnet von einer vor¬ gegebenen Ausgangsposition die aktuelle Position des Steuer- Stabes 1. Jede weitere Verschiebung des Steuerstabes 1 fuhrt zu einer erneuten Bestimmung der dann von dem Steuerstab 1 angenommenen Position. Da der Steuerstab 1 vorzugsweise um jeweils dieselbe vorgegebene Schrittweite ΔH verschoben wird, ist m der Auswerteeinrichtung 5 lediglich eine Erfassung der Verschiebungsschritte ohne gesonderte Bestimmung der Schritt¬ weite erforderlich. Es ist durch eine entsprechende Auswer¬ tung ebenfalls möglich, bei Verwendung unterschiedlicher vor¬ gegebener Schrittweiten ΔH1( ΔH, etc. bei einem Verschie¬ bungsschritt die jeweils durchgeführte vorgegebene Schntt- weite ΔH1( ΔH, zu ermitteln.
In FIG 2 ist schematisch eine Vorrichtung 10 zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes 1 dargestellt, die die oe- reits in FIG 1 beschriebenen Einrichtungen 3,4,5,7 sowie wei- tere Einrichtungen 5d,6 aufweist. Insoweit wird in der nach¬ folgenden Darlegung auf die bereits beschriebenen Ein¬ richtungen 3,4,5,7 nicht weiter detailliert eingegangen. Geo¬ dätisch ober- und unterhalb der Spule 15 der ersten Meß- signal-Einrichtung 4 ist jeweils eine sich ebenfalls entlang der Hauptachse 2 erstreckende Spule 15 einer Endstellungsan- zeige 13a, 13b angeordnet. Die untere Endstellungsanzeige 13b sowie die zugeordnete Spule 15 sind Teil einer zweiten Me߬ signal-Einrichtung 8 zur Erzeugung eines zweiten Meßsignals S2, welches unabhängig von dem ersten Meßsignal Si der ersten Meßsignal-Einrichtung 5 die Bestimmung der Position des Steu¬ erteils 1 ermöglicht. Durch den Steuerstab 1 wird das Meßsi¬ gnal S2 jeder der Endstellungsanzeigen 13a, 13b beeinflußt. Jede Spule 15 ist über einen Gleichrichter 11 mit der jewei- ligen zugeordneten Endstellungsanzeige 13a, 13b verbunden. Die obere Endstellungsanzeige 13a gibt an, wann der Steuer¬ stab 1 seine geodätisch höchste Position erreicht hat, d.h. wann er vollständig aus einem nichtdargestellten Brenn¬ element herausgezogen ist. Die untere Endstellungsanzeige 13b dient der Anzeige der geodätisch tiefsten Position des Steu¬ erstabes 1, d.h. der Position, wenn dieser vollständig in ein nichtdargestelltes Brennelement eingefahren ist. Die untere Endstellungsanzeige 13b ist mit der Auswerteeinrichtung 5 verbunden, welche für das zweite Meßsignal S2 der unteren Endstellungsanzeige 13b eine entsprechende Differenzier- Einheit 5a und ein Summiereinheit 5b aufweist. Das zweite Meßsignal S2 wird analog zu dem ersten Meßsignal Si der er¬ sten Meßsignal-Einrichtung 4 in der Auswerte-Einrichtung 5 verarbeitet, so daß über das zweite Meßsignal S2 ebenfalls die physikalisch tatsächlich von dem Steuerstab 1 ausgeführ¬ ten Verschiebungsschritte sowie die jeweils eingenommene Po¬ sition erfaßt wird. Das erste Meßsignal Si wird zudem einer Positionermittlungseinheit 5d zugeleitet. Hierin wird aus dem aktuellen Wert des ersten Meßsignales Si unter Berück- sichtigung der Temperatur der Erregersignal-Einrichtung 3 die aktuelle Position des Steuerstabes 1 ermittelt. Die Position des Steuerstabs 1 ist somit zumindest dreifach diversitär be¬ stimmbar. Die Auswerte-Einrichtung 5 liefert somit eine si- chere Aussage über die Position des Steuerstabes 1.
Der Antrieb 7 des Steuerstabes 1 ist mit einer Steuereinheit 6 verbunden, welche ihrerseits in das Regelsystem 14 der Kernkraftanlage eingebunden ist. Die Steuereinheit 6 ist mit der Auswerte-Einrichtung 5 verbunden. Die Steuereinheit 6 überträgt an den Antrieb 7 jeweils einen Fahrbefehl, welcher angibt, in welche Richtung und mit welcher Schrittweite ΔH der Steuerstab 1 zu verschieben ist. Ein durch den jeweiligen Fahrbefehl definierter Verschiebungsschritt wird ebenfalls der Auswerte-Einrichtung 5 zugeführt. Hierbei erfolgt in der Ausgabe- und Vergleichseinheit 5c eine Aufsummierung der Ver¬ schiebungsschritte, durch welche die gesamte Verschiebung des Steuerstabes 1 bestimmt ist. Diese an sich fiktive Verschie¬ bung stimmt mit der tatsächlichen Verschiebung dann überein, wenn von dem Antrieb 7 sämtliche Fahrbefehle vollständig und richtig ausgeführt werden. Mit der Auswerte-Einrichtung 5 ist somit auch eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des An¬ triebes 7 gegeben. Die Steuereinheit 6 ist darüber hinaus mit der Differenzier-Einheit 5a, welcher das erste Meßsignal S: zugeführt wird, verbunden. Hierdurch ist unmittelbar über¬ prüfbar, ob ein von der Steuereinheit 6 an den Antrieb 7 ab¬ gegebener Fahrbefehl tatsächlich ausgeführt wird. Es läßt sich somit durch die Auswerte-Einrichtung 5 genau ermitteln und aufzeichnen, welche Fahrbefehle durch den Antrieb 7 rich- tig ausgeführt werden. Die Steuereinheit 6 ist zudem mit der Positionsbestimmungs-Einheit 5d verbunden. Es versteht sich von selbst, daß die Auswerte-Einrichtung 5 mit dem Regel- system 14 der Kernkraftanlage sowie weiteren Einrichtungen, wie Ausgabemedien (Drucker, Bildschirm) verbunden sein kann. Weiterhin versteht es sich von selbst, daß die Auswerte-Ein¬ richtung 5 auf einem Rechnersystem als Rechnerprogramm in¬ stalliert sein kann, als elektronische Bauteile sowie bei¬ spielsweise aus sicherheitstechnischen Gründen in voneinander getrennten Einheiten vorliegen kann.
Die Erfindung zeichnet sich durch ein Verfahren zur Bestim¬ mung der Position eines Steuerstabes einer Kernkraftanlage aus, in dem eine durch eine Verschiebung des Steuerstabes be- wirkte Veränderung in einem Meßsignal zur Bestimmung der tat¬ sächlich ausgeführten Verschiebungsschritte des Steuerstabes verwendet wird. Das Meßsignal wird vorzugsweise durch eine galvanische Kopplung zweier Spulen erzeugt, wobei diese Kopp¬ lung durch den Steuerstab in eindeutiger Weise beeinflußt wird. Durch Verwendung von zwei oder mehr Spulen zur Erzeu¬ gung voneinander unabhängiger Meßsignale ist das Verfahren mehrfach redundant ausführbar. Das Verfahren ermöglicht zudem eine diversitäre Bestimmung der Position des Steuerstabes dadurch, daß unter Berücksichtigung der zugrundeliegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten eine eindeutige Beziehung zwischen dem Wert des Meßsignals und der Position des Steuer¬ stabes hergestellt wird. Eine weitere diversitäre Bestimmung der Position des Steuerstabes erfolgt durch eine Aufsummie¬ rung der Verschiebungsschritte, welche von einer Steuerein- heit an einen Antrieb des Steuerstabes übertragen werden. Das Verfahren ist für Steuerstäbe von Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren sowohl im Rahmen von Neukonstruktionen als auch im Rahmen von Nachrüstungen einfach realisierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung der Position eines entlang einer Hauptachse (2) verschieblichen Steuerstabs (1) einer Kern- kraftanlage, bei dem eine Erregersignal-Einrichtung {3) und eine erste Meßsignal-Einrichtung (4) entlang der Hauptachse (2) so angeordnet sind, daß durch den Steuerstab (1) in der ersten Meßsignal-Einrichtung (4) ein erstes Meßsignal (Si) erzeugt wird, und in einer Auswerte-Einrichtung (5) die Posi- tion des Steuerstabes (1) ermittelt wird, da dur ch g ekenn z e i c hne t , daß der Steuerstab (1) entlang der Hauptachse (2) in diskreten Verschiebungsschritten je¬ weils mit einer vorgebbaren Schrittweite (ΔH) verschoben wird, in der Ausgabe-Einrichtung (5) für jeden ausgeführten Verschiebungsschritt eine Änderung des ersten Meßsignals (Si) erfaßt wird, daraus die Anzahl und jeweilige Richtung der ausgeführten Verschiebungsschritte ermittelt werden und über die so ermittelten Verschiebungsschritte die Position des Steuerstabs bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, da dur ch g ek enn ¬ z e i chne t , daß unmittelbar aus dem ersten Meßsignal (Si) , insbesondere durch Vergleich mit Eich- oder Referenz¬ werten, die Position des Steuerstabes (1) entlang der Haupt- achse (2) zusätzlich bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadur c h g e ¬ kenn z e i c hn e t , daß von einer Steuereinrichtung (6) ein jeweiliger Fahrbefehl an einen Antrieb (7) des Steuer- Stabes (1) zur Ausführung eines Verschiebungsschrittes abge¬ geben und in der Auswerte-Einrichtung (5) aus Anzahl, Rich¬ tung und Schrittweite (ΔH) der abgegebenen Fahrbefehle die Position des Steuerstabes (1) zusätzlich bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadu r ch g ek enn ¬ z e i c hn e t , daß durch einen zeitlich korrelierten Ver¬ gleich der Abgabe eines Fahrbefehls der Steuereinrichtung (6) und der Erfassung einer tatsächlich erfolgten Verschiebung des Steuerstabes (1) über eine entsprechende Änderung des er¬ sten Meßsignals (Si) die Ausführung des Fahrbefehls durch den Antrieb (7) überprüft wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadur c h g e k enn z e i chn e t , daß entlang der Hauptachse (2) eine zweite Meßsignal-Einrichtung (8) angeord¬ net ist, in der durch den Steuerstab (1) ein zweites Meß- signal (S2) erzeugt wird, welches unabhängig von dem ersten Meßsignal (Si) bei Verschiebung des Steuerstabes (1) eine Än¬ derung erfährt, so daß aus diesem zweiten Meßsignal (S2) An¬ zahl, Richtung und Schrittweite (ΔH) der Verschiebungs- schritte des Steuerstabes (1) und daraus die Position des Steuerstabes (1) zusätzlich bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadur ch g e kenn z e i chne t , daß die Erreger¬ signal-Einrichtung (3) und die Meßsignal-Einrichtung (4,8) einen Transformator (9) bilden, so daß eine Induktionsspan¬ nung als Meßsignal (S:, S2) erzeugt wird.
7. Vorrichtung (10) zur Bestimmung der Position eines entlang einer Hauptachse (2) verschieblichen Steuerstabes (1) einer Kernkraftanlage, mit einer Erregersignal-Einrichtung (3) und einer ersten Meßsignal-Einrichtung (4) , die entlang der Hauptachse (2) so anordenbar sind, daß durch die Position des Steuerstabes (1) und bei einer Verschiebung des Steuerstabes (1) entlang der Hauptachse (2) ein erstes Meßsignal (Sj) in der ersten Meßsignal-Einrichtung (4) erzeugbar ist, und mit einer Auswerte-Einrichtung (5), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Auswerte-Einrichtung (5) über eine Änderung des ersten Meßsignals (Si) eine Erfas¬ sung jeder Verschiebung des Steuerstabes (1) nach Schrittwei- te (ΔH) und Richtung sowie daraus eine Bestimmung der aktuel¬ len Position des Steuerstabes (1) erfolgt.
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, mit einer Steuereinrich¬ tung (6), durch die ein jeweiliger Fahrbefehl zur Durchfüh¬ rung eines Verschiebungsschrittes des Steuerstabes (1) mit vorgebbarer Richtung und Schrittweite (ΔH) an einen Antrieb (7) des Steuerstabes (1) und zusätzlich an die Auswerte- Einrichtung (5) zur Ermittlung der Position des Steuerstabes (1) übertragbar ist.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, d a du r c h g e - k e nn z e i c hn e t , daß in der Auswerte-Einrichtung (5) ein Vergleich zwischen den über die Steuereinrichtung (5) ab¬ gegebenen und den durch das erste Meßsignal (Sx) erfaßten tatsächlichen Verschiebungsschritten erfolgt.
10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , daß die erste Meßsignal-Einrichtung (4) und die Erregersignal-Einrichtung (3) einen Transformator (9) bilden.
11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da du r c h g e k enn z e i c hn e t , daß eine zweite Meßsignal-Einrichtung (8) vorgesehen ist, die so entlang der Hauptachse (2) anordenbar ist, daß in Abhängigkeit der Posi¬ tion und der Verschiebung des Steuerstabes (1) über die Erre- gersignal-Einrichtung (3) und/oder eine zweite Erregersignal- Einrichtung (3a) ein zweites Meßsignal (S2) erzeugbar ist.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, in einer Leichtwasser-Kernkraftanlage, insbesondere mit einem Siedewasserreaktor oder einem Druckwasserreaktor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101840741A (zh) * 2010-05-31 2010-09-22 中国核动力研究设计院 核电站棒位测量系统脉宽调制闭环反馈调节主电流控制器
CN102214489A (zh) * 2011-05-18 2011-10-12 清华大学 棒位测量装置及方法
DE102012000529A1 (de) * 2012-01-13 2013-07-18 Areva Np Gmbh Vorrichtung zur Messung der Position eines verschiebbaren Steuerstabes in einem Kernreaktor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19813063A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-30 Mannesmann Vdo Ag Verfahren zur Bestimmung der Position eines induktiven Wegsensors
DE10234303A1 (de) * 2002-07-26 2004-02-19 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozeßgröße
DE10318171C5 (de) * 2003-04-17 2015-12-03 Samson Ag Verfahren zur funktionsüberwachten Bestimmung einer Ventilstellung sowie ein in diesem Verfahren verwendbarer Ventilstellungsaufnehmer und Verwendung desselben
DE102008058363B4 (de) * 2008-11-20 2010-11-18 Areva Np Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes in einem Kernreaktor
DE102010050765B9 (de) 2010-11-10 2013-08-29 Areva Gmbh Stellungsmesssystem zur Erfassung einer ausgezeichneten Position eines linear beweglichen Führungselementes
CN103886923B (zh) * 2013-12-04 2017-01-25 中广核研究院有限公司 控制棒位置线性测量系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846771A (en) * 1973-01-03 1974-11-05 Westinghouse Electric Corp Position indication system
US3893090A (en) * 1973-01-03 1975-07-01 Westinghouse Electric Corp Position indication system
GB1426211A (en) * 1972-08-31 1976-02-25 Siemens Ag Determining the degree of insertion of nuclear reactor control members
US4486382A (en) * 1981-02-04 1984-12-04 Framatome & Cie Method and apparatus for monitoring the control rods of a nuclear reactor
JPS60111901A (ja) * 1983-11-24 1985-06-18 Mitsubishi Electric Corp 位置検出装置
US5011649A (en) * 1989-12-15 1991-04-30 Ginsberg Arthur P Calibration of rod position indicators
JPH05312982A (ja) * 1992-05-07 1993-11-26 Toshiba Corp 制御棒駆動制御装置
JPH08240692A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 原子炉の制御棒位置検出装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3105256A1 (de) * 1981-02-13 1982-09-09 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim "verfahren und vorrichtung zur bestimmung der eintauchtiefe von corestaeben"
DE3619730A1 (de) * 1986-06-12 1987-12-17 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Leistungsregelung von kugelhaufenreaktoren mit corestaeben

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1426211A (en) * 1972-08-31 1976-02-25 Siemens Ag Determining the degree of insertion of nuclear reactor control members
US3846771A (en) * 1973-01-03 1974-11-05 Westinghouse Electric Corp Position indication system
US3893090A (en) * 1973-01-03 1975-07-01 Westinghouse Electric Corp Position indication system
US4486382A (en) * 1981-02-04 1984-12-04 Framatome & Cie Method and apparatus for monitoring the control rods of a nuclear reactor
JPS60111901A (ja) * 1983-11-24 1985-06-18 Mitsubishi Electric Corp 位置検出装置
US5011649A (en) * 1989-12-15 1991-04-30 Ginsberg Arthur P Calibration of rod position indicators
JPH05312982A (ja) * 1992-05-07 1993-11-26 Toshiba Corp 制御棒駆動制御装置
JPH08240692A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 原子炉の制御棒位置検出装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 262 18 June 1985 (1985-06-18) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 126 26 November 1993 (1993-11-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 96, no. 09 17 September 1996 (1996-09-17) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101840741A (zh) * 2010-05-31 2010-09-22 中国核动力研究设计院 核电站棒位测量系统脉宽调制闭环反馈调节主电流控制器
CN101840741B (zh) * 2010-05-31 2012-11-21 中国核动力研究设计院 核电站棒位测量系统脉宽调制闭环反馈调节主电流控制器
CN102214489A (zh) * 2011-05-18 2011-10-12 清华大学 棒位测量装置及方法
DE102012000529A1 (de) * 2012-01-13 2013-07-18 Areva Np Gmbh Vorrichtung zur Messung der Position eines verschiebbaren Steuerstabes in einem Kernreaktor

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