RU2208846C2 - Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor - Google Patents
Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208846C2 RU2208846C2 RU2001108311/06A RU2001108311A RU2208846C2 RU 2208846 C2 RU2208846 C2 RU 2208846C2 RU 2001108311/06 A RU2001108311/06 A RU 2001108311/06A RU 2001108311 A RU2001108311 A RU 2001108311A RU 2208846 C2 RU2208846 C2 RU 2208846C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shunt
- rod
- windings
- indicators
- length
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам ядерной техники и может быть использовано в приводах регулирующих органов систем управления и защиты ядерных реакторов для контроля за положением и перемещением регулирующих органов. The invention relates to devices of nuclear technology and can be used in the drives of regulatory bodies of control systems and protection of nuclear reactors to control the position and movement of regulatory bodies.
Известен механизм управления ядерного реактора с датчиком пошагового контроля положения органа регулирования (патент Р.Ф. 2073917, 1994 г.), который содержит жестко соединенный с органом регулирования шток, шунт и приводное устройство, расположенное внутри герметичного корпуса, заполненного водой первого контура, индикаторы положения шунта и обмотки электромагнитов приводного устройства, расположенные снаружи герметичного корпуса, причем герметичный корпус выполнен в виде двух концентричных, соединенных в верхней части труб, соосно с которыми расположен шунт, охватывающий малую трубу, шунт установлен на верхнем конце штока, а индикаторы положения шунта размещены внутри малой трубы в зоне приводного устройства равномерно вдоль оси перемещения штока и разделены немагнитными проставками, а шунт выполнен из магнитных и немагнитных проставок общей длиной, равной рабочему ходу штока, при этом каждому шагу приводного устройства соответствует одна и только одна основная кодовая комбинация положения органа регулирования, снимаемая одновременно со всех индикаторов положения шунта, получающаяся при замыкании или размыкании магнитными и немагнитными проставками шунта магнитных цепей индикаторов положения, причем длины магнитных и немагнитных проставок шунта подобраны так, что при нахождении органа регулирования между i и i+1 шагами приводного устройства промежуточные кодовые комбинации, получающиеся при этом, могут быть отнесены только либо к i, либо к i+1 шагам положения органа регулирования. A known control mechanism of a nuclear reactor with a sensor for step-by-step control of the position of the regulatory body (RF patent 2073917, 1994), which contains a rod, a shunt and a drive device rigidly connected to the regulatory body, located inside a sealed enclosure filled with primary water, indicators the position of the shunt and the windings of the electromagnets of the drive device located outside the sealed housing, and the sealed housing is made in the form of two concentric connected in the upper part of the pipes, coaxially with which the shunt is located, covering the small pipe, the shunt is installed on the upper end of the rod, and the indicators of the shunt are placed inside the small pipe in the area of the drive unit evenly along the axis of movement of the rod and are separated by non-magnetic spacers, and the shunt is made of magnetic and non-magnetic spacers with a total length equal to the working the stroke of the rod, with each step of the drive device corresponds to one and only one basic code combination of the position of the regulatory body, removed simultaneously from all indicators the one obtained by closing or opening by magnetic and non-magnetic shunt spacers of the magnetic circuits of the position indicators, the lengths of the magnetic and non-magnetic shunt spacers being selected so that when the regulator is between the i and i + 1 steps of the drive device, the intermediate code combinations resulting from this can be assigned only to either i or i + 1 steps of the regulatory body.
Задачей изобретения является повышение точности определения положения и перемещения органа регулирования, упрощения конструкции и повышение надежности работы механизма управления ядерного реактора. The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the position and movement of the regulatory body, simplifying the design and improving the reliability of the control mechanism of a nuclear reactor.
Поставленная задача решается за счет того, что в механизме управления ядерного реактора с датчиком пошагового контроля положения органа регулирования, содержащем жестко соединенный с органом регулирования шток, шунт и приводное устройство, расположенное внутри герметичного корпуса, заполненного водой первого контура, индикаторы положения шунта и обмотки электромагнитов приводного устройства, расположенные снаружи герметичного корпуса, причем герметичный корпус выполнен в виде двух концентричных соединенных в верхней части труб, соосно с которыми расположен шунт, охватывающий малую трубу, шунт установлен на верхнем конце штока, а индикаторы положения шунта размешены внутри малой трубы в зоне приводного устройства вдоль оси перемещения штока и выполнены в виде двух одинаковых катушек с магнитопроводами и двумя обмотками, установленными вплотную друг к другу. Плоскости витков обмоток расположены в направлении перемещения шунта и таким образом силовые линии, охватывающие витки обмоток, замкнуты в плоскостях, перпендикулярных направлению перемещения шунта. Длина одной катушки с магнитопроводом выбрана из соотношения
где lk - длина катушки,
Sп.p.x - величина полного рабочего хода штока.The problem is solved due to the fact that in the control mechanism of a nuclear reactor with a step-by-step sensor for controlling the position of the regulator, containing a rod, a shunt and a drive device rigidly connected to the regulator, located inside a sealed enclosure filled with primary water, indicators of the position of the shunt and the windings of electromagnets a drive device located outside the sealed housing, the sealed housing is made in the form of two concentric pipes connected in the upper part, with based on which the shunt is located, covering the small pipe, the shunt is installed on the upper end of the rod, and the indicators of the shunt position are placed inside the small pipe in the area of the drive device along the axis of movement of the rod and are made in the form of two identical coils with magnetic cores and two windings installed close to each other to a friend. The planes of the turns of the windings are located in the direction of movement of the shunt and thus the lines of force covering the turns of the windings are closed in planes perpendicular to the direction of movement of the shunt. The length of one coil with a magnetic circuit is selected from the ratio
where l k is the length of the coil,
S p.px - the value of the full stroke of the rod.
Длина шунта (lш) равна удвоенной длине одной катушки с магнитопроводом (lш= 2lк), причем на первичные обмотки индикаторов подают напряжение питания переменным током, а со вторичных обмоток снимают напряжение сигнала о положении шунта или, что то же самое, штока, при этом каждому шагу приводного устройства и соответственно, положению штока соответствует только одна кодовая комбинация соотношения напряжений со вторичных обмоток и абсолютных значений этих напряжений.The length of the shunt (l w ) is equal to the doubled length of one coil with a magnetic circuit (l w = 2l k ), and the voltage supply with alternating current is supplied to the primary windings of the indicators, and the signal voltage about the position of the shunt or, what is the same, the rod, is removed from the secondary windings In this case, each step of the drive device and, accordingly, the position of the rod corresponds to only one code combination of the ratio of the voltages from the secondary windings and the absolute values of these voltages.
Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображен предлагаемый механизм управления ядерного реактора с датчиком пошагового контроля положения органа регулирования;
на фиг.2 - продолжение фиг.1;
на фиг.3 изображен датчик контроля положения органа регулирования с индикатором положения шунта;
на фиг.4 изображена зависимость выходных напряжений катушек от положения и перемещения шунта в усеченном виде;
на фиг.5 изображена зависимость выходных напряжений катушек от положения и перемещения шунта в полном виде.Figure 1 shows the proposed control mechanism of a nuclear reactor with a sensor for stepwise control of the position of the regulatory body;
figure 2 is a continuation of figure 1;
figure 3 shows a sensor for controlling the position of the regulatory body with an indicator of the position of the shunt;
figure 4 shows the dependence of the output voltages of the coils on the position and movement of the shunt in a truncated form;
figure 5 shows the dependence of the output voltages of the coils on the position and movement of the shunt in full.
Механизм управления ядерного реактора содержит жестко соединенный с органом регулирования шток 1, шунт 2, приводное устройство 3, герметичный корпус 4, выполненный в виде двух концентричных труб 5 и 6, индикаторы 7 и 8 положения шунта 2. Обмотки 9, 10, и 11 электромагнитов приводного устройства 3, датчик 12 контроля положения органа регулирования с соединителем 13, к контактам которого подсоединены выводы обмоток индикаторов 7 и 8. The control mechanism of a nuclear reactor contains a
Механизм управления ядерного реактора работает следующим образом. The control mechanism of a nuclear reactor works as follows.
В исходном состоянии механизм находится в вертикальном положении, обмотки 9, 10 и 11 электромагнитов приводного устройства обесточены и шток 1 с шунтом 2 находятся в крайнем нижнем положении, при этом верхний конец шунта 2 перекрывает незначительную часть индикатора 7. Включается питание на первичные обмотки индикаторов 7 и 8. На вторичных обмотках индикаторов 7 и 8 появляются напряжения Vк1 и Vк2, причем Vк1 несколько больше Vк2 за счет перекрытия шунтом 2 части индикатора 7. При наличии переменных токов в первичных обмотках индикаторов 7 и 8 вокруг обмоток возникают магнитные потоки Ф. При отсутствии шунта сопротивление для магнитных потоков велико и магнитные потоки значительно меньше, чем при наличии шунта (см. фиг.3 сечение А-А). Включается питание обмоток 9, 10 и 11 электромагнитов приводного устройства 3 в определенной последовательности, и шток 1 с шунтом 2 шагами поднимается вверх, надвигаясь на индикаторы 7 и 8. По мере перекрытия шунтом 2 индикаторов 7 и 8 сопротивление для магнитных потоков уменьшается и значения магнитных потоков возрастают, вследствие этого возрастают и выходные напряжения Vк1 и Vк2 на вторичных обмотках индикаторов 7 и 8. Причем сначала растет напряжение Vк1, а Vк2 остается постоянным до положения, при котором шунт 2 полностью перекроет индикатор 7 (на фиг.4 изображена зависимость выходных напряжений Vк1 и Vк2 от перемещения шунта 2, труба 6 на фиг.4 не изображена). Когда шунт 2 начнет перекрывать индикатор 8, начнет увеличиваться напряжение Vк2, а Vк1 после этого будет сохраняться неизменным до положения, при котором шунт перекроет оба индикатора 7 и 8. При дальнейшем перемещении шунта 2 нижний торец шунта начнет сходить с индикатора 7, т.к. длина шунта 2 выбрана равной удвоенной длине индикатора (lш=2lk), и напряжение Vк1 начнет уменьшаться, а Vк2 будет оставаться неизменным до положения, при котором шунт 2 будет полностью перекрывать только индикатор 8. При дальнейшем перемещении шунта 2 вверх нижний торец шунта начнет сходить с индикатора 8 и напряжение Vк2 начнет уменьшаться, а напряжение Vк1 с этого момента будет оставаться неизменным до положения шунта, при котором нижний торец шунта 2 полностью сойдет с индикатора 8, и напряжение Vк1 станет равным напряжению Vк2. Из зависимости напряжений Vк1, Vк2, приведенной на фиг.5, видно, что имеется два положения шунта 2, которым соответствует одна и та же комбинация соотношения напряжений Vк1 и Vк2 и абсолютных значений этих напряжений - это положение шунта 2 ниже индикатора 7 и положение шунта 2 выше индикатора 8. На остальном ходе шунта 2 между этими положениями каждому положению шунта 2 соответствует только одна кодовая комбинация соотношения напряжений Vк1, Vк2 и по кодовой комбинации однозначно определяется положение и перемещение шунта 2. Поэтому полный контролируемый рабочий ход штока (или шунта) должен располагаться на участке, отмеченном на фиг.5 размерной линией Sп.р.х, т.е. в нижнем положении шунта в начале рабочего хода штока 1 напряжение Vк1 несколько больше Vк2, а в верхнем положении шунта в конце рабочего хода Vк2 несколько больше Vк1. Это достигается перемещением индикаторов 7 и 8 внутри трубы 6 вдоль ее оси. Зависимость выходных напряжений Vк1, Vк2 от перемещения шунта 2 состоит из прямолинейных участков, и высокая точность определения положения шунта 2 обеспечивается непрерывно в любом положении шунта 2. Для поддержания высокой точности определения положения шунта обмотки индикаторов наматываются проводом с малым температурным коэффициентом и применяется стабилизация тока питания первичных обмоток. Шунт в предлагаемом механизме выполнен из сплошной трубы из магнитного материала, что значительно проще по конструкции и надежнее в работе.In the initial state, the mechanism is in an upright position, the windings 9, 10 and 11 of the electromagnets of the drive device are de-energized and the
Предлагаемый механизм обеспечивает повышенную точность определения положения и перемещения органа регулирования, упрощение конструкции и повышение надежности работы. Механизм обеспечивает контроль перемещения штока при выполнении каждого шага, что особенно важно при проведении диагностики состояния механизма. The proposed mechanism provides increased accuracy in determining the position and movement of the regulatory body, simplifying the design and improving reliability. The mechanism provides control of the movement of the rod during each step, which is especially important when diagnosing the state of the mechanism.
Claims (1)
где lк - длина катушки;
Sn.p.x.- величина полного рабочего хода штока,
а длина шунта равна удвоенной длине катушки с магнитопроводом, причем на первичные обмотки индикаторов подают напряжение питания переменным током, а со вторичных обмоток снимают напряжение сигнала о положении шунта или, что то же самое, штока, при этом каждому шагу приводного устройства и, соответственно, положению штока соответствует только одна кодовая комбинация соотношения напряжений со вторичных обмоток и абсолютных значений этих напряжений.The control mechanism of a nuclear reactor with a step-by-step sensor for controlling the position of the regulator, comprising a rod, a shunt and a drive device rigidly connected to the regulator located inside a sealed enclosure filled with primary water, indicators of the position of the shunt and windings of the electromagnets of the drive device located outside the sealed enclosure made in the form of two concentric pipes connected in the upper part, coaxially with which a shunt is located, covering a small pipe, the shunt is installed yen at the upper end of the rod, and indicators of the position of the shunt are placed inside the small pipe in the area of the drive device along the axis of movement of the rod, characterized in that the indicators of the position of the shunt are made in the form of two identical coils with magnetic cores and two windings installed close to each other, the plane of the turns the windings are located in the direction of movement of the shunt and thus the magnetic lines of force covering the turns of the windings are closed in planes perpendicular to the direction of movement of the shunt, and the length of one carcasses with a magnetic circuit selected from the ratio
where l to - the length of the coil;
S npx - the value of the full stroke of the rod,
and the length of the shunt is equal to twice the length of the coil with the magnetic circuit, moreover, the primary windings of the indicators are supplied with AC voltage, and the voltage of the signal about the position of the shunt or, what is the same, the rod, is removed from the secondary windings, with each step of the drive device and, accordingly, the position of the rod corresponds to only one code combination of the ratio of voltages from the secondary windings and the absolute values of these voltages.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108311/06A RU2208846C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108311/06A RU2208846C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001108311A RU2001108311A (en) | 2003-02-10 |
| RU2208846C2 true RU2208846C2 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29209435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001108311/06A RU2208846C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2208846C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389092C1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for monitoring of nuclear reactor control rod position |
| RU2394290C2 (en) * | 2008-05-21 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" (ОАО ОКБ "ГИДРОПРЕСС") | Mechanism of nuclear reactor control with sensor of step-by-step inspection over regulating unit position |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4014741A (en) * | 1975-07-11 | 1977-03-29 | Diamond Power Specialty Corporation | Nuclear control rod position indicating assembly |
| GB2000298A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-04 | Merlin Gerin | Electromagnetic position indicator |
| US5563922A (en) * | 1995-10-23 | 1996-10-08 | Aep Energy Services, Inc. | Method and system for indicating the position of control rods of a nuclear reactor |
| RU2073917C1 (en) * | 1994-08-24 | 1997-02-20 | Опытно-конструкторское бюро "Гидропресс" | Nuclear reactor control mechanism with operation member step checking |
| RU2163401C2 (en) * | 1999-03-23 | 2001-02-20 | Открытое акционерное общество "Ижорские заводы" | Nuclear reactor control member position detector |
-
2001
- 2001-03-27 RU RU2001108311/06A patent/RU2208846C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4014741A (en) * | 1975-07-11 | 1977-03-29 | Diamond Power Specialty Corporation | Nuclear control rod position indicating assembly |
| GB2000298A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-04 | Merlin Gerin | Electromagnetic position indicator |
| RU2073917C1 (en) * | 1994-08-24 | 1997-02-20 | Опытно-конструкторское бюро "Гидропресс" | Nuclear reactor control mechanism with operation member step checking |
| US5563922A (en) * | 1995-10-23 | 1996-10-08 | Aep Energy Services, Inc. | Method and system for indicating the position of control rods of a nuclear reactor |
| RU2163401C2 (en) * | 1999-03-23 | 2001-02-20 | Открытое акционерное общество "Ижорские заводы" | Nuclear reactor control member position detector |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2394290C2 (en) * | 2008-05-21 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" (ОАО ОКБ "ГИДРОПРЕСС") | Mechanism of nuclear reactor control with sensor of step-by-step inspection over regulating unit position |
| RU2389092C1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for monitoring of nuclear reactor control rod position |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4953590A (en) | Electromagnetic directional control valve | |
| RU2208846C2 (en) | Nuclear reactor control gear with stepping control-rod position sensor | |
| US2151941A (en) | Measuring apparatus | |
| US7215230B2 (en) | Method for calculating the conductor path of a superconductor from the coil body to the joint and associated devices | |
| RU2073917C1 (en) | Nuclear reactor control mechanism with operation member step checking | |
| CN112071456A (en) | Rod position detector for nuclear reactor control rod drive mechanism and use method thereof | |
| RU2001108311A (en) | NUCLEAR REACTOR CONTROL MECHANISM WITH STEP-BY-STEP CONTROL SENSOR FOR REGULATORY AUTHORITY | |
| GB2000298A (en) | Electromagnetic position indicator | |
| RU2163401C2 (en) | Nuclear reactor control member position detector | |
| SU1012708A1 (en) | Nuclear reactor control mechanism | |
| RU2394290C2 (en) | Mechanism of nuclear reactor control with sensor of step-by-step inspection over regulating unit position | |
| SU860152A1 (en) | Adjustable autotransformer | |
| RU2361308C1 (en) | Arc-welding transformer | |
| RU2747265C1 (en) | Method and device for measuring the absolute position of a linear translational element | |
| SU1023374A1 (en) | Device for monitoring position of mechanism actuator | |
| SU78956A1 (en) | Device for indicating and automatically adjusting fluid level | |
| SU568088A1 (en) | Semiautomatic resistor winding machine | |
| RU2720946C1 (en) | Device for protection against short circuits in windings of single-phase transformer | |
| RU103401U1 (en) | SENSOR POSITION OF THE REGULATORY AUTHORITY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
| SU395856A1 (en) | FUNCTIONAL TRANSFORMER | |
| KR20250107527A (en) | Distribution transformer equipped with semiconductor tap changer | |
| RU20408U1 (en) | LOAD TRANSFORMER | |
| RU2035276C1 (en) | Welding transformer | |
| SU1129747A1 (en) | Resistive electric heater for radio engineering measuring devices | |
| RU1793397C (en) | Device for determining the damage degree of induction motor rotor squirrel-cage rods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160328 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170320 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |