[发明专利]用于控制核反应堆反应性控制装置的控制棒束和驱动杆之间脱离的组件

说明书

本发明涉及一种用于核反应堆的控制组件(10)，包括：反应性控制装置(11)，包括：控制棒束(12)，包括具有连接头部(22)；以及驱动杆，包括用于将驱动杆(14)连接到连接头部(22)的连接装置(16)，连接装置(16)可在连接位置和断开位置之间移动，驱动杆(14)和连接装置(16)限定了贯穿轴向壳体(34)，从而形成套筒(35)；检查装置(13)，与反应性控制装置(11)接合，该检查装置包括探杆(36)，该探杆可在套筒(35)内自由平移，并且包括下端(38)，该下端抵靠控制棒束(12)的连接头部(22)。

【技术领域】

根据第一方面，本发明涉及一种控制组件，该控制组件设计成检查核反应堆反应性控制装置的控制棒束(control rod cluster)和驱动杆(drive rod)之间的分离。

更具体地，本发明涉及用于压水反应堆(pressurized water reactor)的这种组件。

【背景技术】

压水反应堆(PWR)包括堆芯，该堆芯包括多个并排设置在反应堆容器中的核燃料元件。

这种核燃料元件包括插入到支撑结构中的一束燃料棒，该支撑结构包括导管(guide tubes)。

除了导管可以实现为支撑结构提供适当的刚性之外，导管还可以实现在核燃料元件中插入吸收由反应堆堆芯中的核链式反应产生的中子的吸收棒。吸收棒用于控制反应堆堆芯的反应性。

吸收棒彼此之间分组连接，并形成棒束控制组件(也称为控制棒束或控制棒)，这些棒束控制组件可以沿着轴向方向移动。经由反应堆棒束的驱动杆和控制机构，棒束沿着轴向方向移动，以便以可变的方式将吸收棒推入燃料元件中，从而调节核反应堆的反应性。

这样，通过提升棒束控制组件，可以提高反应堆堆芯的反应性。相反，通过将棒束控制组件推入燃料元件，可以降低反应堆堆芯的反应性。

在发生事故时，棒束控制组件被释放，并在重力的作用下迅速落入燃料元件中，以停止核反应。

在反应堆维护操作期间，尤其是在燃料更换操作期间，必须从反应堆容器中拆除上部堆内设备，即用于支撑和引导棒束控制组件和仪表的所有设备。

为此，要将驱动杆与控制棒束分离，然后从反应堆容器顶部拆除驱动杆。

驱动杆和控制棒束之间的不良断开会导致控制棒束意外升起。

这种情况具有严重的后果，因为在反应堆堆芯中没有足够的吸收棒的情况下，反应堆堆芯中会重新开始链式反应。

此外，燃料元件本身会附着在上部堆内设备上，并且会从堆芯中脱出，从而导致严重的辐射防护问题。

在现有的实施方案中，反应性控制装置无法保证驱动杆和控制棒束之间的有效分离，也不能保证燃料元件会始终附着在上部堆内构件上而不会被移除。操作者通过目视的方式来执行这些检查。然而，反应堆中大量的上部堆内设备使得操作者很难通过目视的方式来检查分离。

【发明内容】

本发明的一个目的是提出一种控制组件，该控制组件提供了一种简单的方式来确保在维护操作期间驱动杆能与控制棒束的头部正确分离，以便防止控制棒束或者甚至燃料元件的意外上升。还希望在驱动杆被提升时能够快速进行断开检查，以便能够很容易地将驱动杆重新插入到燃料元件中。

为此，本发明涉及一种上述类型的核反应堆中的控制组件，包括：