BE644800A - - Google Patents

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BE644800A
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    • G—PHYSICS
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    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00—Control of nuclear reaction
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    • G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
    • G21C7/12—Means for moving control elements to desired position
    • 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
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Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements aux systèmes pour contrôler le fonctionnement de dispositifs d'actionnement   électromécaniques   
La présente   invention   concerne des   systèmes   pour contrôler le fonctionnement de dispositifs   d'aotionnement   électromécaniques et elle s'applique en particulier à des mécanismes de commande d'éléments absorbeurs pour des réacteurs nucléaires. 



   On a déjà proposé d'inclure dans les moyens de   sécurité   d'un réacteur nucléaire des éléments absorbeurs de neutrons qui sont normalement maintenus hors du noyau du réacteur ou en partie seulement dans ce dernier par un électro-aimant, mais qui tombent rapidement dans le noyau pour fermer le réacteur, quand on les lâche on désexcitant l'électro-aimant. Il est important de tour- nir une indication   iomdiate   permettant de se rendre   compte   si l'élément absorbeur a été libéré ou non par l'électro-aimant et, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 à cet effet, différents   procédas   ont été adoptes. 



   L'un de ces   procédés   utilise des interrupteurs de fin de course actionnés par un déplacement de l'élément absorbeur par 
 EMI2.1 
 rapport à l'leotro-a11t. L'utilisation d'interrupteurs de fin de course offre cependant plusieurs inconvénients tels que l'en- Qombr':::1cnt, la complexité mécanique, la difficulté'd'accès pour l'entretien, la nécessité de prévoir des connexions électriques   séparées   aux interrupteurs , plus les difficultés de fonctionne- ment dans des niveaux de flux neutronique élevés et, dans des réacteurs refroidis par des liquides, la difficulté de rendre 
 EMI2.2 
 les interrupteurs étanehes au liquide chaud. 



   La présente invention concerne un système de contrôle servant à indiquer que l'électro-aimant a   lâcha     l'élément     ab-   sorbeur, qui ne nécessite ni éléments ni connexions supplémentaires dans le réacteur. 



   Suivant la présente invention, dans un dispositif d'ac- 
 EMI2.3 
 tionne:'1cnt électromécanique comprenant un électro-aimant qui, lorsqu'il est excité, maintient une armature, l'armature pouvant s'écarter du circuit rsan6tique de l'elcotro-ainant lorsque ce dernier est désexcité, et un système pour contrôler si 1$arjlatur* s'est ou non écartée de l'électro-a1ant, ce système comprend une source de courant alternatif connectée de manière   à   superposer au courant d'excitation de l'aimant un courant alternatif de   fréquen-   
 EMI2.4 
 ce donnée un pont à courant alternatif dont l'enroulement de lai mant forme une branche, le pont pouvant être réglé pour donner une sortie en substance nulle selon que Ilariaature est ou n'est plus dans le circuit magnétique de l â7:

  eatro a,anti un amplifi- cateur à courant alternatif accordé a la fréquence donnée pour amplifier la sortie du pont, et un indicateur commande par la pré- 
 EMI2.5 
 sence ou l'absence d'une sortie notable de l'amplificateur* Le pont est de préférence réglé pour donner la sortit nulle lorsque 1  araature n'est plus dans le circuit magnétique de 1#61ectr,o-aiwmt. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 



  La source go courant alternatif est de préférence un trafaa- 
 EMI3.2 
 formateur comportant un enroulement primaire auquel une tension 
 EMI3.3 
 alternative est appliquée et un fjnmlfltttnt secondaire à pris* formant doux autres branohta du pont, l'enrouleaent de l'aimant étant connecté en série avec une des autres branches et un oirouil d'équilibrée qui forme la quatrième branche du pont et qui peut être rdglé pour équilibrer 1,rcdanaa de l'enroulement de l'ainas étant oonne=t4 en série avec cette autre branche, le courant Q,'ax citation de l'aimant étant appliqua à la prise et la sortie du 
 EMI3.4 
 pont étant branchée sur la prise. 
 EMI3.5 
 



  Dano une application de l'invention, le dispositif dao- tionnement est un mécanisme de eoutaande d'éléments absorbeurs de 
 EMI3.6 
 neutrons pour réacteur nucléaire, l'armature étant fixée à un 
 EMI3.7 
 élément absorbeur de neutrons. qui est libre de tomber par gravité dans le noyau du réacteur quand l"l.otro-1mAnt est désaxotté. 



  Lorsque l'élément abaorbeur est Maintenu par '6.eatroai.nent, 
 EMI3.8 
 on peut l'introduire dans le noyau du réacteur et l'en retirer 
 EMI3.9 
 d'une manière déterminée, en déplaçant l'él.otro-a1mant. 
 EMI3.10 
 Pour bien faire comprendre la présente invention, on se 
 EMI3.11 
 référera c1-aprèa, à titre d'exemple, aux dessins annexé., dans lesquels 1 la tige 1 oet une coupe verticale d'un 'oAn1.m. de oomiiando d'élément absorbeur de réacteur nucléaire; la Fig, 2 est une coupe verticale d'un électro-aimant incorporé dans le mécanisme de commande d'éliment abeortwur; et, la Fis* 3 est un schéma éleotrique partiel d'un système de contrôle pour le m4olnte. de la ?lis le conforme à l'inven- 
 EMI3.12 
 tion. 
 EMI3.13 
 



  Sur la yin. 1$ un réacteur modère et refroidi par de l'eau lourda est pourvu d'un tube de support d'élément ooabustibl composite cylindrique 1 qui s'étend verticalement vers le bas a travers une protection a du réacteur et pénètre dans l'eau lourde formant l'agent de refroidisaeaent-aedefateurt Le niveau du ao- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

   dérateur   est indique en 3. Une   série   de   trous 4     assurent   que l'in 
 EMI4.1 
 tôr1eur du tube 1 soit baigné par le Modérateur.

   On m4ow... de commande d'élément absorbeur cet placé dans le tube 1 et lou-41.n de ce dernier et comprend un moteur pas à pas à démultiplicateur 4 relié par des oignons à denture droite 5 à. une vit-mère 6 sus- ceptible do déplacer verticalement un bouchon de blindage étron- tement ajusté 7 dans un tube de guidage 8 pour l'élément absor. beur. Un électro-aimant 9 attaché à   1' extrémité   intérieurs du bouchon, supporte un élément tubulaire absorbant les neutrons 10.   L'élément   10 entoure sans serrage une tige centrale 11 qui 
 EMI4.2 
 est élastiquement suspendue sur dos ressorts annulaires ionarn triques 12 logés dans un boîtier en forme de cuvette 13. Le bottier 13 est supporta par l'extrémité supérieure du tube de      dage 8.

   La tige traverse le bouchon et l'aimant et se tartine 
 EMI4.3 
 dans un cane 1 situé juste au-dessus d'un élément oOlbuet1bl. tubulaire 15 qui fait partie du noyau du réacteur* 
L'extrémité supérieure du bouchon de blindage 7 est pour* 
 EMI4.4 
 vue d'un dorou26 qui est en prise avec la vis-mère par l'inter- médiaire d'un mécanisme gaz billes reo1roulante,' L'écrou 16 est empêché de tourner par un prolongement 17 engagé dans des tent., 18 ménagées dans le tube de guidage 8 de l'élément absorbeur. 
 EMI4.5 
 L'él8nt absorbeur 10 comprend un tube en acier Inoxyda. ble comportant une chenise de oad:aium encastrée 19 à son extréjd té inférieure, et son extrémité supérieure comporte une armature annulaire 20 pour l'aimant 9.   L'armature   comprend de préférence 
 EMI4.6 
 un anneau en matière semblable à la culasse de l'aimant.

   L'élé- ment 10 ont ajusté sans serrage dans le tube   @   et peut tomber librement lorsqu'il est liché par l'aimant 9, en n'étant freiné que par un léger frottement visqueux dû au modérateur contenu dans le tube 8.   L'élément   10 est arrêté par contact avec le côn 
 EMI4.7 
 1. L'alésage 21 de l'élément 10 va en diminuant à son extr41!1it supérieure pour produire, conjointement avec le cône de la tige et le   modérateur,   un effet d'amortissement hydraulique lorsque 

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 l'élément 10 approche de la fin de sa course. 



   Un micro-interrupteur (non   représenté),   actionné par un petit déplacement vertical de la lise 11   indique, à   un endroit 
 EMI5.1 
 sltu<(i à l'extérieur de la cuve du réacteur, la position descendue de l'élément Fig. 2, 1'aimant 9 aampr.nd arrtté par 14 otne 14. 



  Sur la 11,. 2# l'aimant 9 comprend une culasse comprenant des   organes-tubulaires   22 et 23 en matière magnétique, par exemple 
 EMI5.2 
 un alliage de 49 de nickel et de 51% de ter, reunis a leurs ex-   traites   supérieures et comportant un enroulement   d'excitation   24 
 EMI5.3 
 qui entoure l'organe tubulaire intérieur 2a. Les deux faces pol. res de l'aimant 9 sont les faces 4,.xtr'1t' inférieures des tubes intérieur et extérieur, respectivement. 



   L'enroulement 24 en fil de molybdène est   bobiné   sur un support en   céramique   25 maintenu entre un épaulement 26 sur le tube intérieur 22 et un disque de blocage 27 soudé au tube 22. 



   On isole le fil de molybdène en le bobinant sur le support tout en appliquantune pâte   coranique   entre   les spires   et   auteur   de   celles-ci,   et en cuisant ensuite le tout. 



   L'intervalle annulaire séparant les extrémités   inférieures   des tubes,   c'est-à-dire   les faces polaires de l'aimant 9, est fer- mé par un organe d'espacement magnétique 28 soude aux   deux   tubes* Les espaces intérieurs dans l'aimant sont de préférence remplis 
 EMI5.4 
 41h411 pour réduire au Pinimum la corrosion. Les deux oonduc- teurs 29 alimentant l'enroulement sont gainas de métal et sont soudés d'une façon étanche à leur point d'entrée pour assurer 
 EMI5.5 
 lxAtanohit6 aux fuites. 



  Normalement, l'arnature 20 et ainsi relouent absorbeur 10, sont maintenus par l'aimant 9 et sont soulevés et abaisses d' une manière dter,ain6e par la rotation de la vis"mere 6 pour oom- mander la puissance ou le régime du réacteur. Lorsqu'un   circuit   de sécurité quelconque des instruments du réacteur est   déclenchée   
 EMI5.6 
 l'dlootro-a1mant 9 est désexcite et l'élément absorbeur 10 tombe dans le noyau pour fermer le réacteur. Pour retirer l'élément   10.   

 <Desc/Clms Page number 6> 

 du noyau, on réexcite l'électro-aimant 9, en le descend sur la tige centrait 11 en contact avec l'armature 20 et on le   remonte   ensuite avec l'armature 20 et l'élément absorbeur 10. 



   Coma 1'élément absorbeur 10 tombe librement par gravité dans un espace restreint occupa par de l'eau lourde qui présente une certaine composante de vitesse vers le haut due aux courants de convection, etc, l'indication du micro-interrupteur mentionné plus haut n'est fournie qu'un certain temps après que l'armature      20 a été libère. 



   La Fig. 3 représente un circuit de   controle   suivant   @   l'invention, servant à vérifier   immédiatement   si   l'aimant 9   a ou non   libéré   l'armature 20 et l'élément 10. Le   circuit   *=prend un oscillateur 36 de 1000 hertz dont la sortie est connectée aux bor- nes de   1' enroulement     primaire   d'un transformateur   37   comportant un enroulement secondaire à prise médiane dont les deux   moitiés   sont représentées en 38 et 39. L'enroulement 24 est représente dans la protection 2 du réacteur et est connecté en série avec l'enrou- lement 28.

   Le courant continu pour exciter l'aimant 9 est fourni par une source 40 par   l'intermédiaire   d'un interrupteur 41 (qui représente l'un quelconque d'uno série de contacts de relais dans les circuits de sécurité du   réacteur)et   un inducteur 42 à la prise médiane. Un condensateur   43   est connecté en parallèle avec l'inducteur 42 pour former un réseau filtre qui présente une   impédance   élevée à des signaux de 1000 hertz apparaissant à la prise médiane. 



   Un circuit d'équilibrage 45   comprenant   un inducteur 46 et une   résistance   variable 47 en   parallèle   avec un condensateur varia  ble   48,   est connecté en série avec l'enroulement 39 par l'inter-   médiaire     d'un   condensateur de blocage de courant continu 44. On peut voir que les enroulements 24, 38 et 39 et le circuit   d'équi-   librage 45 forment respectivement les quatre branches du pont à courant alternatif alimenté par l'excillateur 36, la sortit du   pont   étant obtenue entre la prise médiane et la connexion à l'enrou- 

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 lement 24 et le circuit   d'équilibrage 45.   



   La connexion de sortiepartant de la prise médiane passe par un condensateur de blocage de courant continu 49 vers un   am-     plificateur   à courant alternatif 50 accorde pour présenter une , largeur de bande étroite centrée sur 1000 hertz. La sortie de   2 'amplificateur   50 est redressée par un redresseur biphasé 51 dont la sortie est amenée à un amplificateur à courant continu 52 et ainsi à un .relais RL/2, Le relais   RL/2   comporte un contact de travail RL/1 qui, lorsqu'il est fermé, allume une lampe témoin 
53 et un contact de repos RL/2 dont la fermeture allume une lampe témoin verte 54.

   Il   est à   remarquer qu'aucun élément   supplémentai-   te et aucune connexion autre que les connexions d'excitation existantes ne sont nécessaires dans la protection 2 du réacteur. 



   Le fonctionnement du système dépend du fait que, lors- que l'armature 20 (Fig. 1) est maintenue par l'aimant 9. l'im-   pédance   du courant alternatif de l'enroulement   24   a une autre va- leur (par suite, entre autres, de la moindre réluctance du cir- cuit magnétique lorsque l'armature 20 en fait partie) que lors- que l'armature 20 s'écarte quand   1' électro-aimant   9 est désexcité. 



   Les valeurs de la résistance 47 et du condensateur 48 sont réglées de façon que lorsque l'armature 20 est écartée de l'aimant 9 (élément 10 descendu), l'impédance du circuit d'équilibrage 45 cor respond à celle de   1'enroulement   24 à 1000 hertz et, par   sensé    quent, la prise médiane ne fournit que peu ou pas de courant. 



   'Dans ces conditions, l'amplificateur 52 Maintient le relais RL/2 excité, de sorte que la lampe témoin 53 est allumée pour indi- quer que   l'élément   absorbeur 10 a été   lâche.   Lorsque l'aimant 
9 maintient l'armature 20, l'impédance de l'enroulement 24 est différente, le pont est déséquilibré et une tension est   déve-     luppée à   la prise médiane qui, après amplification et redresse- ment, désexcite le relais RL/2. Dans   ce   cas, la lampe témoin 54 s'éteint et la lampe 53 s'allume, indiquant que l'élément 10 est accroché au mécanisme de commande. 

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   Il est préférable que le pont soit en équilibre quand l'a      mature 20 est écartée de l'aimant 9 plutôt que quand elle est      maintenue par ce dernier parce qu'autrement l'état d'équilibre dépend d'un certain nombre de variables impossibles à détermine par exemple le courant d'excitation de l'aimant à courant   conti-     nu,   un léger désalignement de l'armature 20, une faible perméabi lité du ter, etc. 



   Il faut utiliser un amplificateur accordé à la fréquence du courant alternatif superposé afin   d'empêcher   que le relais RL soit actionna par les parasites dans les connexions ou par les impulsions produites lors de l'excitation de 1'électro-aimant 9. 



   L'aimant 9 ne doit pas être   excita   par du oourant continu Le système peut être utilisé avec des électro-aimants excités pa du courant alternatif, par exemple de 50 hertz, l'amplificateur 50 étant capable d'empêcher une sortie appréciable quelconque de 50 hertz d'atteindre le redresseur 51. 



   La prise de courant sur   1' enrouleront   secondaire du trans      formateur 37 est de préférence une prise   médiane   mais ne doit pa être nécessairement telle, pourvu que l'impédance du circuit équ libreur   45   soit convenablement réglée. Cependant, une prise mé- diane offre certains avantages pratiques et augmente la sensibi- lité du pont. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Improvements to systems for controlling the operation of electromechanical actuators
The present invention relates to systems for controlling the operation of electromechanical aotation devices and it applies in particular to mechanisms for controlling absorber elements for nuclear reactors.



   It has already been proposed to include in the safety means of a nuclear reactor neutron absorber elements which are normally held outside the core of the reactor or only partially in the latter by an electromagnet, but which fall rapidly into the reactor. core to close the reactor, when they are released, the electromagnet is de-energized. It is important to turn an iomdiate indication allowing to realize whether the absorber element has been released or not by the electromagnet and,

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 to this end, different procedures have been adopted.



   One of these methods uses limit switches actuated by movement of the absorber element by
 EMI2.1
 compared to the leotro-a11t. The use of limit switches, however, offers several drawbacks such as the size, mechanical complexity, difficulty of access for maintenance, the need to provide separate electrical connections. to the switches, plus the difficulty of operating in high neutron flux levels and, in liquid-cooled reactors, the difficulty of rendering
 EMI2.2
 the switches are hot liquid.



   The present invention relates to a monitoring system for indicating that the electromagnet has released the absorber element, which does not require additional elements or connections in the reactor.



   According to the present invention, in an ac-
 EMI2.3
 electromechanical element comprising an electromagnet which, when energized, maintains an armature, the armature being able to move away from the electrical circuit of the electric motor when the latter is de-energized, and a system for checking whether 1 $ arjlatur * may or may not have moved away from the electro-a1ant, this system comprises an alternating current source connected so as to superimpose on the excitation current of the magnet an alternating current of frequency.
 EMI2.4
 This gives an alternating current bridge of which the winding of the mantle forms a branch, the bridge being able to be adjusted to give a substantially zero output depending on whether the nature is or is no longer in the magnetic circuit of the â7:

  eatro a, anti an AC amplifier tuned to the given frequency to amplify the output of the bridge, and an indicator controlled by the pre-
 EMI2.5
 presence or absence of a noticeable output from the amplifier * The bridge is preferably set to give zero output when 1 araature is no longer in the magnetic circuit of 1 # 61ectr, o-aiwmt.

 <Desc / Clms Page number 3>

 
 EMI3.1
 



  The go alternating current source is preferably a trafaa-
 EMI3.2
 trainer comprising a primary winding to which a voltage
 EMI3.3
 alternative is applied and a secondary fjnmlfltttnt taken * forming soft other branohta of the bridge, the coil of the magnet being connected in series with one of the other branches and a balanced ring which forms the fourth branch of the bridge and which can be adjusted to balance 1, rcdanaa of the winding of the ainas being oonne = t4 in series with this other branch, the current Q, 'ax quotation of the magnet being applied to the socket and the output of the
 EMI3.4
 bridge being plugged into the socket.
 EMI3.5
 



  In an application of the invention, the dao- tion device is a mechanism for the outflow of absorbent elements.
 EMI3.6
 neutrons for a nuclear reactor, the frame being fixed to a
 EMI3.7
 neutron absorber element. which is free to fall by gravity into the core of the reactor when the l.otro-1mAnt is offset.



  When the absorber element is held by '6.eatroai.nent,
 EMI3.8
 we can introduce it into the core of the reactor and remove it
 EMI3.9
 in a determined way, by moving the el.otro-a1mant.
 EMI3.10
 To make the present invention fully understood, we
 EMI3.11
 c1-aprèa will refer, by way of example, to the accompanying drawings., in which 1 the rod 1 oet a vertical section of an 'oAn1.m. of nuclear reactor absorber element oomiiando; Fig, 2 is a vertical section of an electromagnet incorporated in the abeortwur feed control mechanism; and, Fis * 3 is a partial electrical diagram of a control system for the m4olnte. de la? lis it conforms to the invention
 EMI3.12
 tion.
 EMI3.13
 



  On the yin. A moderate, heavy water cooled reactor is provided with a cylindrical composite ooabustibl element support tube 1 which extends vertically downward through a shield of the reactor and enters the heavy water forming the cooling agent The level of ao-

 <Desc / Clms Page number 4>

   derator is indicated in 3. A series of holes 4 ensure that the in
 EMI4.1
 tôr1eur of tube 1 is bathed by the Moderator.

   We m4ow ... absorber element control this placed in the tube 1 and lou-41.n of the latter and includes a stepper motor with reduction gear 4 connected by onions with straight teeth 5 to. a mother screw 6 capable of vertically moving a tightly fitting shielding plug 7 in a guide tube 8 for the absorber element. beur. An electromagnet 9 attached to the inner end of the plug supports a tubular neutron absorbing member 10. The member 10 loosely surrounds a central rod 11 which
 EMI4.2
 is elastically suspended on back ionarn triques annular springs 12 housed in a cup-shaped housing 13. The casing 13 is supported by the upper end of the dage tube 8.

   The rod goes through the cap and the magnet and spreads
 EMI4.3
 in a cane 1 located just above an oOlbuet1bl element. tubular 15 which is part of the reactor core *
The upper end of the shield plug 7 is for *
 EMI4.4
 view of a dorou26 which is engaged with the lead screw via a rewinding ball gas mechanism, the nut 16 is prevented from turning by an extension 17 engaged in tents, 18 formed in the the guide tube 8 of the absorber element.
 EMI4.5
 The absorber el8nt 10 comprises a stainless steel tube. ble comprising a track of oad: aium recessed 19 at its lower extremity, and its upper end comprises an annular frame 20 for the magnet 9. The frame preferably comprises
 EMI4.6
 a ring of material similar to the yoke of the magnet.

   The element 10 is loosely fitted in the tube @ and can fall freely when it is licked by the magnet 9, being braked only by a slight viscous friction due to the moderator contained in the tube 8. L element 10 is stopped by contact with the con
 EMI4.7
 1. The bore 21 of the element 10 tapers off at its upper end to produce, together with the stem cone and moderator, a hydraulic damping effect when

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 element 10 is approaching the end of its race.



   A microswitch (not shown), actuated by a small vertical movement of the lise 11 indicates, at a location
 EMI5.1
 sltu <(i outside the reactor vessel, the lowered position of the element Fig. 2, the magnet 9 aampr.nd stopped by 14 otne 14.



  On the 11 ,. 2 # the magnet 9 comprises a yoke comprising tubular members 22 and 23 in magnetic material, for example
 EMI5.2
 an alloy of 49 nickel and 51% ter, united to their upper extracts and comprising an excitation winding 24
 EMI5.3
 which surrounds the inner tubular member 2a. Both sides pol. res of the magnet 9 are the lower faces 4, .xtr'1t 'of the inner and outer tubes, respectively.



   The coil 24 of molybdenum wire is wound on a ceramic support 25 held between a shoulder 26 on the inner tube 22 and a locking disc 27 welded to the tube 22.



   The molybdenum wire is isolated by winding it on the support while applying a Koranic paste between the turns and author of these, and then baking the whole.



   The annular gap separating the lower ends of the tubes, that is to say the pole faces of the magnet 9, is closed by a magnetic spacer 28 welded to the two tubes * The interior spaces in the magnet are preferably filled
 EMI5.4
 41h411 to reduce corrosion to Pinimum. The two conduc- tors 29 supplying the winding are sheathed in metal and are welded in a sealed manner at their point of entry to ensure
 EMI5.5
 lxAtanohit6 to leaks.



  Normally, the frame 20, and thus the rewind absorber 10, are held by the magnet 9 and are lifted and lowered in a fixed manner by the rotation of the lead screw 6 to control the power or speed of the motor. reactor When any safety circuit of the reactor instruments is triggered
 EMI5.6
 the delootro-a1mant 9 is de-energized and the absorber element 10 falls into the core to close the reactor. To remove element 10.

 <Desc / Clms Page number 6>

 of the core, the electromagnet 9 is re-energized by lowering it onto the rod centered 11 in contact with the armature 20 and it is then raised with the armature 20 and the absorber element 10.



   As the absorber element 10 falls freely by gravity into a small space occupied by heavy water which exhibits a certain upward velocity component due to convection currents, etc., the indication of the aforementioned microswitch n 'is provided some time after frame 20 has been released.



   Fig. 3 represents a control circuit according to the invention, serving to immediately check whether or not the magnet 9 has released the armature 20 and the element 10. The circuit * = takes an oscillator 36 of 1000 hertz, the output of which is connected to the terminals of the primary winding of a transformer 37 having a mid-tap secondary winding, the two halves of which are shown at 38 and 39. The winding 24 is shown in the shield 2 of the reactor and is connected in series. with winding 28.

   The direct current to energize the magnet 9 is provided by a source 40 through a switch 41 (which represents any one of a series of relay contacts in the safety circuits of the reactor) and an inductor. 42 at midpoint. A capacitor 43 is connected in parallel with inductor 42 to form a filter network which exhibits high impedance to 1000 hertz signals occurring at the mid tap.



   A balancing circuit 45 comprising an inductor 46 and a variable resistor 47 in parallel with a variable capacitor 48 is connected in series with the winding 39 through a DC blocking capacitor 44. It can be seen that the windings 24, 38 and 39 and the balancing circuit 45 respectively form the four branches of the alternating current bridge supplied by the excillator 36, the output of the bridge being obtained between the middle tap and the connection. to the rou-

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 element 24 and the balancing circuit 45.



   The output connection from the center tap goes through a DC blocking capacitor 49 to an AC amplifier 50 tuned to have a narrow bandwidth centered at 1000 hertz. The output of the amplifier 50 is rectified by a two-phase rectifier 51, the output of which is fed to a DC amplifier 52 and thus to a relay RL / 2, The relay RL / 2 comprises a working contact RL / 1 which , when closed, turns on a pilot light
53 and a rest contact RL / 2, the closure of which lights a green indicator light 54.

   It should be noted that no additional element and no connection other than the existing excitation connections are necessary in the protection 2 of the reactor.



   The operation of the system depends on the fact that, when the armature 20 (Fig. 1) is held by the magnet 9. the ac impedance of the winding 24 has another value (eg. as a result, inter alia, of the less reluctance of the magnetic circuit when the armature 20 is part of it) than when the armature 20 moves away when the electromagnet 9 is de-energized.



   The values of resistor 47 and capacitor 48 are set so that when the armature 20 is moved away from the magnet 9 (element 10 lowered), the impedance of the balancing circuit 45 corresponds to that of the winding. 24 to 1000 hertz and, by common sense, the mid-tap provides little or no current.



   Under these conditions, amplifier 52 keeps relay RL / 2 energized, so that pilot light 53 is on to indicate that absorber element 10 has been loose. When the magnet
9 maintains the armature 20, the impedance of the winding 24 is different, the bridge is unbalanced and a voltage is developed at the center tap which, after amplification and rectification, de-energizes the relay RL / 2. In this case, the indicator lamp 54 goes out and the lamp 53 turns on, indicating that the element 10 is hooked to the operating mechanism.

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   It is preferable that the bridge is in equilibrium when the mature a 20 is moved away from the magnet 9 rather than when it is held by the latter because otherwise the equilibrium state depends on a number of impossible variables. to determine, for example, the excitation current of the DC magnet, a slight misalignment of the armature 20, a low permeability of the ter, etc.



   It is necessary to use an amplifier tuned to the frequency of the superimposed alternating current in order to prevent the relay RL from being actuated by interference in the connections or by the pulses produced during the energization of the electromagnet 9.



   Magnet 9 should not be energized by direct current The system can be used with electromagnets excited by alternating current, for example 50 hertz, amplifier 50 being able to prevent any appreciable output of 50 hertz to reach rectifier 51.



   The outlet on the secondary winding of transformer 37 is preferably a mid tap but need not necessarily be such, provided that the impedance of the equalizer circuit 45 is suitably adjusted. However, a median grip offers some practical advantages and increases the sensitivity of the bridge.



   CLAIMS.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.

 

Claims (1)

1. Dispositif d'actionnèrent électromagnétique comprenant un électro-aimant qui, lorsqu'il est excité, maintient une arma- ture, l'armature pouvant s'écarter du circuit magnétique de l'électro-aimant lorsque ce dernier est désexcité et un système pour contrôler si l'armature s'est ou non écartée de l'électro- aimant, 1. An electromagnetic actuated device comprising an electromagnet which, when energized, maintains an armature, the armature being able to move away from the magnetic circuit of the electromagnet when the latter is de-energized and a system. to check whether or not the armature has moved away from the electromagnet, caractérisé en ce que le système comprend une source de courant alternatif connectée de manière à superposer au courant d'excitation de l'aimât un courant alternatif de fréquence donn un pont à courant alternatif dont l'enroulement de l'aidant forai <Desc/Clms Page number 9> une branche le pont pouvant être réglé pour donner une sertit en substance nulle selon que l'armature est ou non dans le EMI9.1 circuit magnétique de 1#61*otro-ainantj un amplificateur à courant alternatif accordé à la fréquence donnée pour amplifier la sortie du pont, et un indicateur OO1and' par la présence ou l"aM<nee d'une sortie substantielle de l'amplificateur 2. characterized in that the system comprises an alternating current source connected in such a way as to superimpose on the excitation current of the magnet an alternating current of frequency given an alternating current bridge of which the helper winding forai <Desc / Clms Page number 9> one branch the bridge can be adjusted to give a substantially zero crimp depending on whether or not the frame is in the EMI9.1 magnetic circuit of 1 # 61 * otro-ainantj an AC amplifier tuned to the given frequency to amplify the output of the bridge, and an indicator OO1and 'by the presence or the aM <nee of a substantial output of the amplifier 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pont est réglé pour donner la sortit nulle lors- EMI9.2 que l'ar:!1aturt' n'est pas dans le circuit magnétique de l'eleotro" aimant. Device according to Claim 1, characterized in that the bridge is adjusted to give the zero output when EMI9.2 that the ar:! 1aturt 'is not in the magnetic circuit of the eleotro "magnet. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, carac- tériaé en ce que la source de courant alternatif comprend un trans- formateur comportant un enroulement primaire auquel une tension alternative est appliquée et un enroulement secondaire à prise formant deux autres branches du pont, l'enroulement de l'aimant étant connecté en série avec une des autres branche* et un cir- cuit d'équilibrage qui force la quatrième branche du pont et qui peut être réglé pour équilibrer l'impédance de 1* enroulement de l'aimant, étant connecté en série avec l'autre branche, le courant EMI9.3 d'excitation due l'aimant étant appliqué à la prise et la sortie du pont étant branchée sur la prise. 3. Device according to claim 1 or 2, charac- terized in that the alternating current source comprises a transformer comprising a primary winding to which an alternating voltage is applied and a secondary winding with tap forming two other branches of the bridge, l the magnet winding being connected in series with one of the other branches * and a balancing circuit which forces the fourth branch of the bridge and which can be adjusted to balance the impedance of the magnet winding, being connected in series with the other branch, the current EMI9.3 excitation due to the magnet being applied to the socket and the output of the bridge being plugged into the socket. 4. Mécanisme de commande d'élément absorbeur de réacteur nucléaire comprenant un dispositif suivant la revendication 1, 2 EMI9.4 ou 3, caractérisé en ce que l't.l'nature ect fixée a un élément ab. sorbeur de neutrons qui est libre do tomber par ravit4 dans le noyau du réacteur quand 1,cctro-airant est désexcité, 5. Mécanisme suivant la revendication 4e caractérisé en ce que, lorsque l'élément absorbeur est maintenu par l'électro- aimant, il peut être introduit dans le noyau du réacteur et re- EMI9.5 tiré de ce dernier d'une manière 4'ttrn1n1e, en déplaçant I$dlootro-almant, 6. 4. A nuclear reactor absorber element control mechanism comprising a device according to claim 1, 2. EMI9.4 or 3, characterized in that the t.l'nature ect attached to an element ab. Neutron getter which is free to fall by ravit4 into the core of the reactor when 1, octro-airant is de-energized, 5. Mechanism according to claim 4e characterized in that, when the absorber element is held by the electromagnet, it can be introduced into the reactor core and re- EMI9.5 pulled from the latter in a 4'ttrn1n1e way, by moving I $ dlootro-almant, 6. Mécanisme de commande pour réacteur nucléaire, *trac- térisé en ce qu'il comprend une tige de guidage verticale, un <Desc/Clms Page number 10> élément absorbeur de neutrons tubulaire librement mobile eur la tige de guidage, un bloc de blindage tubulaire mobile sur la tige EMI10.1 de guidage, un électro-aimant à l'.xtr1té inférieure du b,oo,une armature à l'extrdln1td supérieure de l'élément absorbeurs un disj.os,tif pour exciter l'aient et un dispositif pour déplacer le bloc sur la tige de guidage pour engager 1* élément abeiorbeur et le soulever et l'abaisser d'une manière deterninee. Control mechanism for nuclear reactor, * trac- terized in that it comprises a vertical guide rod, a <Desc / Clms Page number 10> freely movable tubular neutron absorber element on the guide rod, a movable tubular shielding block on the rod EMI10.1 guide, an electromagnet at the lower end of the b, oo, an armature at the upper end of the absorber element, a disj.os, tif to excite it and a device to move the block on the guide rod for engaging and raising and lowering the abieurizer element in a defined manner. 7. Mécanisme de commande suivant la yevendieation 6: caractérisé en oe que le dispositif servant à déplacer le bloc comprend une via-Mère coopérant avec un écrou formé par une partie du bloc* 8. Mécanisme de commande suivant la revendication 6 ou EMI10.2 ', tarnotérisé on ce que l'élément absorbeur de neutrons est mobi- le dans un élément combustible tubulaire dans le noyau du réacteur. EMI10.3 9t Méc11'me de commande suivant la revendication 6. caractérise en ce que la tige de guidage verticale est pourvue d'un moyen pour absorber et dissiper l'énergie de l'élément ab- sorbeur tombant. EMI10.4 7. Control mechanism according to yevendieation 6: characterized in that the device for moving the block comprises a via-Mother cooperating with a nut formed by part of the block * 8. Control mechanism according to claim 6 or EMI10.2 This means that the neutron absorber element is movable in a tubular fuel element in the reactor core. EMI10.3 A control mechanism according to claim 6 characterized in that the vertical guide rod is provided with means for absorbing and dissipating the energy of the falling absorber element. EMI10.4 10. Mcnn1s. de oomrn1d. suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrÓmitô inférieure de la titi de guidage a la tortu) d'un cône inversé et lj'fd*14iaent abuorbeur est façonné pour forcer, conjointement avec l'agent de refroidissement du réacteur, un amortisseur hydraulique. 10. Mcnn1s. by oomrn1d. according to claim 9, characterized in that the lower end of the tortu guiding titi) of an inverted cone and the absorber is shaped to force, together with the coolant of the reactor, a hydraulic shock absorber.
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