[发明专利]一种核反应堆控制的改进方法及其控制系统

说明书

本发明涉及一种改进核反应堆内装有控制棒束的控制系统的方法，还涉及实现本方法的控制系统。

发电用的压水堆，装有控制棒束，每一棒束都由多个中子吸收棒组成。利用这些棒插入堆芯的深度，来调节反应堆所提供的功率。每个棒束都有一个操纵机构，它置于反应堆压力壳上，并用来相对于压力壳竖直地移动棒束。与每个棒束相连的操纵机构为驱动器型，并提供步进式位移。它由三个电磁线圈组成，各线圈分别由相应数目的称之为电源分路的供电分路供电。这些分路集中在一起，成为静态电源系统，通过控制逻辑电路，由控制台来控制。该控制逻辑电路，通过置于静态电源系统中的逻辑接口，作用在供电分路上。为安全计，该装置，特别是它的静态电源系统，构成多个彼此独立的单元形式。

一些正在使用的动力堆中，控制逻辑电路和逻辑接口是以硬连线形式连接的，另一方面，在较为现代化的反应堆中，控制逻辑电路及逻辑接口是以编程形式相连。当必须改变操作时，硬连线逻辑电路没有编程逻辑电路同样的灵活性。当变更，保养或修理硬连线逻辑电路时，与此相关的装置须脱离工作，改为手动控制，这种操作所占用的时间，是无法与在相当的编程逻辑电路中交换电路插件，所须的时间相比。

这点在动力堆上尤为重要，对动力堆，无论是停堆持续时间，或是停堆次数都应该保持在最小值。

所以，在为这种堆所编程中，必须执行的停堆期间，应在尽可能短的时间内进行所必须的操作。

为此目的，本发明提供一种在具有可控控制棒束的反应堆中，改进这种棒束的控制系统的方法，这种棒束由电磁机构控制，电磁机构的线圈由控制台通过所说的控制系统的电源分路来供电。所说控制台系统，包括一个可控硬连线逻辑电路，该电路为控制台服务并控制多个硬连线逻辑接口，每个接口适用于起码一个由可同时控制的棒束的确定数目的电磁操纵机构构成的组。

按照本发明的特征，每个由硬连线逻辑接口和起码一组被使用的电源分路组成的静态电源系统，依次地独立地被至少一个电控系统所代替，后者由一个计算机及其所用的一组电源分路构成，所说的计算机经外部电路与电源分路和可控硬连线逻辑电路内连，从某种意义上讲，可控硬连线逻辑电路模拟一个硬连线逻辑接口。

本发明还涉及一种用于反应堆控制棒束的控制系统，该反应堆部分地执行上述方法。

按照本发明的另一特征，这个控制系统首先由静态电源系统，和其次由多组电控系统，并联组成。各个静态电源系统由硬连线逻辑接口及其所用的电源分路构成，各组电控系统，由计算机及一组电源分路构成。各个电控系统的计算机像硬连线逻辑接口一样，经外部电路先内连到电源分路上，再内连到可控硬连线逻辑电路上。因而在停堆修整反应堆的控制系统时，反应堆能正常地运行，这期间可用电控制系统来代替静态电源系统。

以下参照附图进一步描述本发明及其特点和优点：

图1表示一个现有的控制反应堆的控制棒束的系统;

图2为可控制棒束的系统，它按照本发明的方法部分地作了改进;

图3表示用示反应堆中，可控控制棒的系统，它已按照本发明作了完全改进。

图1中所表示的用来控制普通压水堆的控制棒的系统，是目前运行的核反应堆中所用的系统。例如，可参见波伊汪（M.P.Boiron）于1977年出版的《核特性/设计技术/核心设备》（“Genie    Nuclaire/Technologie    de    Construction/Equipement    du    Coeur”）一文，该文收入于《工程师工艺》（“Techniques    de    L′Ingenieur”）中，以便进一步详细了解在此未给出的，所涉及到的控制装置。

按照一般的方式，这样的核电站反应堆包括大量的组合成独立棒束的中子吸收棒。

每个棒束都装有电磁控制机构1，使棒束相对于反应堆压力壳竖直移动。棒束位于压力壳上方，它的吸收棒穿进壳里面。

各电磁机构1，为滑轨2组成的步进型，滑轨可在爪3和4的控制下，相对于反应堆压力壳竖向平移，爪3和4是由电磁铁5、6和7来驱动的。爪分成两类：其中一类3绕一固定轴摆动，而另一类4不仅摆动还可竖向移动。

各固定轴爪3，一般在一个低于移动爪4水平面下方的同一个水平面上，在滑轨2附近以120°间隔而配置，图1只表示出滑轨2的一部分及各个爪3和爪4当中的一个。给电磁铁5通电，把爪3推到滑轨2中一个缺口底部，从而阻止它平移。当向电磁铁供电不足时，在牵引弹簧8的作用下，固定爪3被放开并回到收缩位置。电磁铁6以电磁铁5作用在固定爪3上同样的方式，作用于运动爪4上。