核反應堆安全系統

組成和原理

核反應堆安全系統由事故監測、控制和執行三部分組成。

事故監測部分包括測量、放大和定值三個環節。測量環節所得的被保護參數信號(如中子功率信號、冷卻劑各種溫度、壓力、流量信號等)經放大後送到定值器，當這些參數與各自的預定正常值有一定偏離時，定值器即有事故信號輸出。

控制部分接受事故信號後，由邏輯元件進行簡單的邏輯運算，並作出比較、選擇和判斷，然後再根據情況向執行部分發出不同控制信號。

執行部分由聲、光信號系統、實施控制棒反插或快速停堆的控制棒傳動機構等組成。它可以按不同的輸入信號實施不同的保護動作。

為確保核反應堆安全可靠地運行，反應堆動力裝置上都有安全保護系統。其設計的基本原則是：

1、在任何設備及系統損壞或在任何可能引起放射性泄漏的嚴重事故情況下，保護系統應儘量迅速地使反應堆停閉，以確保反應堆本身不受或少受損壞；

2、保護系統應能採取有效措施，儘可能維持反應堆的正常連續運行，不到迫不得已不使停堆。

1、防止事故產生。

核反應堆安全系統應能及時發現可能引起事故的各種不正常情況或危險因素，並及時發出警告信號，指出不正常因素的性質、程度和發生的地點。這樣就可以引起操作人員的注意，使之採取進一步的有效措施。與此同時，為防止操作人員的誤操作，系統應有一系列連鎖裝置。

2、限制事故發展，保證正常運行。

當某設備(例如主迴路某主循環泵)發生故障時，安全保護系統應能採取措施把它們切除並把備用設備投入運行，以確保反應堆正常運行。

3、採取緊急措施，確保全全。

當發生嚴重事故時，安全保護系統應能根據事故的性質與嚴重程度，分別採取措施，使控制棒“反插”(使某些控制棒下插以引入負反應性)、快速停堆(安全棒在重力或彈簧作用下迅速下插以停閉反應堆)直至應急停堆(在控制棒全部卡死等最緊急的情況下，可以向反應堆注入大量硼酸實現緊急停堆)。

要使保護系統能起到以上幾個作用，首先要求系統自身必須安全可靠，該動作時不應不動作，不該動作時不應誤動作。出現故障時，系統要可靠地給出預定的保護措施，分別給出聲、光警告信號，或實施控制棒反插、快速停堆乃至應急停堆，反應堆正常運行時，系統不應由於干擾而誤發信號或產生誤動作。

要做到這些，除了要求保護系統各元件、設備必須確實可靠，組成的系統必須簡單實用外，保護系統中的一些重要監測信號系統常常採取“三取二”的原則，即在三個平行信號通道中有二個或二個以上的信號同時輸入時，系統才給予處理、動作。這就可以提高系統的可靠性。

此外，一個好的保護系統其自身的動作應是靈敏、快速的。