Brevet FR2630854A1 — publié le 19891103

Disositif de cheminement de conducteurs à travers les *uiDements internes d'un réacteur nucléaire. L'invention concerne un dispositif de cheminement de conducteurs, notamment de conducteurs électriques appartenant à des câbles transportant des signaux de mesure, à travers les équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire refroidi et modéré par de l'eau, tel qu'un réacteur à eau pressurisé. Elle est tout particulièrement applicable au cheminement des conducteurs électriques de liaison avec les sondes à thermocouple permettant de mesurer la température de l'eau à différents emplacements du coeur et à la sortie de ce dernier. Toutefois, elle est également applicable à d'autres types de conducteurs, tels que ceux reliant des sondes de mesures de flux neutronique ou de prélèvement d'échantillons à des appareils extérieurs à la cuve du réacteur et traversant le couvercle de la cuve. On connait déjà des dispositifs de cheminement de conducteurs destinés aux réacteurs nucléaires dont les équipements internes supérieurs comprennent une plaque supérieure de coeur reliée par des entretoises ou des colonnes à une plaque support de guides de grappe située au dessus. Chaque guide de grappe est généralement constitué par un boitier vertical fixé à la plaque support et s'étendant jusqu'à la plaque supérieure de coeur et par des plaques horizontales de guidage réparties le long du boîtier, fixées à ce dernier et ménageant des passages de guidage des crayons. Pour supporter les - conducteurs et les protéger contre l'action hydromécanique de l'eau de refroidissement traversant transversalement les internes supérieurs, on les fait généralement passer, à l'heure actuelle, à l'intérieur des colonnes ou entretoises.Cette solution est peu satisfaisante dans les réacteurs qui comportent un grand nombre de guides de grappe, destinés par exemple pour recevoir, d'une part des grappes de pilotage constituées d'un faisceau de crayons contenant du matériau absorbant des neutrons, d'autre part des grappes de variation du spectre d'énergie des neutrons.Dans ces réacteurs, les entretoises sont en nombre réduit et ont une constitution telle qu'elles ne peuvent assurer de façon satisfaisante les fonctions de supportage et de protection La présente invention vise à fournir un dispositif de cheminement de conducteurs, notamment de conducteurs électriques reliés à des sondes de mesure situées dans le coeur ou immédiatement au dessus de ce dernier, permettant de les supporter et de les protéger jusqu'à la sortie haute des internes supérieurs et ce sans avoir recours aux entretoises ou colonnes de liaison entre la plaque supérieure de coeur et la plaque support des guides de grappe. Dans ce but l'invention propose un dispositif dans lequel les conducteurs sont disposés, au moins sur la majeure partie de la traversée des équipements internes supérieurs, dans des tubes placés dans les guides de grappe et traversant les plaques horizontales de guidage par des trous distincts des passages destinés aux crayons. Les tubes sortent avantageusement des guides à travers leur boîtier, à proximité des extrémités de ce dernier. Les tubes sont rectilignes sur la majeure partie au moins de la longueur des guides de grappe et leurs portions coudées à proxïmité de la traversée du boîtier présentent une courbure faible pour faciliter l'insertion et l'enlèvement éventuel des conducteurs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale montrant un dispositif de cheminement à travers l'un des guides de grappe d'un réacteur nucléaire, en coupe suivant un plan vertical - la figure. 2 est une vue de détail à grande échelle montrant la fraction de la figure 1 entourée par le cercle Il - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe suivant les lignes III-III et fV-IV de la figure 1. Le dispositif montré schématiquement en figure 1 est utilisable dans des réacteurs nucléaires à eau sous pression ayant une constitution générale classique, par exemple celles décrites dans les documents US-A-4 173 513 (OBERMEYER) ou EP-A-O 128 091 (FRAMATOME). La figure 1 montre une fraction des équipements internes supérieurs d'un tel réacteur, ayant une enveloppe support de coeur 10 portée par la cuve 12, fixée rigidement à la plaque supérieure de coeur 14 et à une plaque inférieure de coeur (non représentée). Les internes comprennent de plus une plaque support de guides de grappe 16 reposant également sur la cuve par l'intermédiaire de l'enveloppe 10. Des colonnes d'entretoisement (non représentées) relient la plaque supérieure de coeur 14 et la plaque support 16. Sur la figure 1 est représenté un seul guide de grappe constitué d'une partie inférieure fixée par bride et boulons sur le support de guide de grappe 16 et munie à sa partie inférieure d'un pied 20 qui s'engage de façon coulissante dans un passage de dimension correspondante de la plaque supérieure de coeur 14 et d'une partie supérieure. Cette dernière comporte une bride basse 22 fixée de façon rigide à la bride de montage de la partie inférieure du guide sur la plaque support 16. L'extrémité haute du guide de grappe 18 comporte un prolongement de diamètre reduit pouvant coulisser dans une plaque entretoise 24 qui maintient les parties supérieures des guides de grappe à l'écartement requis. Ce prolongement est tubulaire pour livrer passage à la tige de commande d'une grappe, reliée à un mécanisme situé généralement au dessus du couvercle fermant la cuve. Les deux parties du guide de grappe 18 comportent un boîtier tubulaire 25, de section circulaire dans le mode de réalisation décrit (une section polygonale étant également possible) et des plaques ajourées 26 réparties le long du guide de grappe et fixées au boîtier. Ces plaques ajourées présentent une découpe intérieure (figures 3 et 4) correspondant à la disposition des crayons de la grappe prévue pour se déplacer verticalement dans le guide de grappe 18. Dans le mode de réalisation montré en figures 1 et 4, les plaques de guidage inférieures 26 sont reliées par des fourreaux continus 28 (figure 4) destinés à protéger certains au moins des crayons contre les effets hydrodynamiques de l'eau sortant du coeur. La portion du dispositif de cheminement de conducteurs équipant le guide de grappe 18 représenté comporte deux conduits tubulaires 30 dont un seul est illustré sur la figure 1. Ce nombre de deux n'est nullement exclusif. Le conduit 30 représenté est destiné à recevoir un conducteur isolé, éventuellement multiple, de liaison d'un thermocouple de mesure de la température de l'eau qui sort du coeur par une ouverture 3t de la plaque supérieure de coeur 14, entre deux guides de grappe 18 adjacents. Il débouche à la partie basse du boîtier 25 par un passage percé dans un pion 32 rapporté, par exemple par soudage, dans une fenêtre du boîtier 25. La partie terminale du conduit 30 et le passage dans le pion 32 sont orientés de façon que la soudure chaude du thermocouple terminant le conducteur placé dans le conduit 30 se trouve au droit de l'écoulement d'eau sortant du coeur (flèche f sur la figure 1). Un angle d'environ 20 entre la direction du passage dans le pion 32 et la verticale est généralement proche de l'optimum, du fait qu'elle n'exige qu'une courbure faible du tube 30 et permet neanmoins d'amener la soudure chaude d'un thermocouple dans l'écoulement ayant traversé la plaque supérieure de coeur 14 sans exiger une longueur en saille excessive. Cette partie terminale du conduit 30 se raccorde, par une portion à grand rayon de courbure, à la partie principale du conduit 30, disposée verticalement, parallèlement au boîtier 25 et à proximité immédiate de ce dernier. Le conduit traverse les plaques de guidage 26 par des trous distincts des passages destinés aux crayons (figures ~ 3 et 4). Grâce à ce maintien de place en place du conduit 30 les risques de vibration de ce dernier sont très réduits. Dans le cas illustré sur la figure 1, la partie haute du conduit 30 est, comme la partie basse, déviée vers la périphérie du guide de grappe avec une faible courbure pour ne pas gêner la circulation du conducteur de thermocouple. Le conduit 30 traverse le boîtier sous un angle faible et son extrémité est maintenue, au droit d'un trou 34 de passage dans l'entretoise 24, dans une protuberance 36 du boîtier, percée d'un trou de passage pour le conducteur. L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation représenté et décrit à titrc d'exemple. De nombreuses variantes sont possibles. En particulier l'invention peut être appliquée à des réacteurs dont les guides de grappe comportent un boîtier d'une seule pièce et/ou constituent des canalisations recevant l'eau sortant du coeur et la répartissant, par des ouvertures latérales du boîtier dans l'espace compris entre la plaque support de guides de grappe 16 et la plaque supérieure de coeur 14. Les conducteurs peuvent avoir une nature autre que celle indiquée plus haut. ils peuvent par exemple constituer des câbles de transmis -s ion de signal provenant de capteurs de flux neutronique, comporter des fibres optiques, ou même transférer des ondes acoustiques. Les conducteurs peuvent également être constitués par des lignes de prélevement d'échantillons dans le coeur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cheminement de conducteurs à travers les équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire, lesdits équipements internes supérieurs comprenant une plaque supérieure de coeur (14) et une plaque (16) support de guides de grappe située au dessus, chaque guide de grappe ayant un boîtier vertical (25) fixé à la plaque support (16) et s'étendant jusqu'à la plaque supérieure de coeur (14) et des plaques horizontales de guidage (26) réparties le long du boîtier et ménageant des passages de guidage des crayons de la grappe, caractérisé en ce que les conducteurs sont disposés, au moins sur la majeure partie-de la traversée des équipements internes supérieurs, dans des tubes (30) placés dans les guides de grappe et traversant les plaques horizontales de guidage (26) par des trous distincts des passages destinés aux crayons. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes sont rectilignes sur la majeure partie au moins de la longueur des guides de grappe ét en ce que leur portion coudée à proximité de la traversée ou des traversées du boitier (25) présente une courbure faible. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tubes (30) débouchent à l'extérieur du boîtier à leur partie inférieure, par un pion (32) solidaire du boîtier (25) et percé d'un passage prolongeant le tube. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la direction des tubes (30) à leur débouché est d'environ 20 par rapport à la verticale. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (30) sortent des guides de grappe (18) à travers le boîtier à leur extrémité supérieure et en ce que cette extrémité est maintenue, hors du boîtier, par une protubérance (36) du boîtier percée d'un trou de passage de conducteur débouchant au droit d'une ouverture (34) dans une entretoise (24) reliant des prolongements des guides de grappe.