用于核燃料组件定位格架的燃料棒支撑插入件、定位格架和核燃料组件

摘要

支撑插入件(22)用于核燃料组件定位格架，所述定位格架包括限定了用于接收燃料棒(4)的单元(20)的格栅的交织条带(18)，所述插入件的所述条带(18)。所述插入件(22)沿着与单元(20)的轴线平行的轴线(B)延伸，并且包括用于将所述插入件(22)连接至所述条带(18)的两个轴向间隔开的端部(26)以及至少一个细长的刀片状的弹簧(28)，所述弹簧(28)在用于支撑燃料棒(4)的端部(26)之间轴向延伸。所述弹簧(28)在每个垂直于所述插入件轴线(B)的平面内具有非直线的横截面。(22)适合被固定至在至少一个单元(20)中延伸

权利要求

1.一种用于核燃料组件定位格架(14)的燃料棒支撑插入件(22)，所述定位格架(14)包括限定了用于接收燃料棒(4)的单元(20)的格栅的交织条带(18)，所述支撑插入件(22)适合被固定至在至少一个单元(20)内延伸的所述交织条带(18)，所述支撑插入件(22)沿着与单元(20)的轴线平行的轴线(B)延伸，并且包括两个轴向间隔开的用于将所述支撑插入件(22)连接至所述交织条带(18)的端部(26)以及至少一个细长的刀片状的弹簧(28)，所述弹簧(28)在用于支撑燃料棒(4)的端部(26)之间轴向延伸，其中，所述弹簧(28)在每个垂直于插入件轴线(B)的平面内的横截面中具有由非直线围成的形状。

2.根据权利要求1所述的支撑插入件，其中，所述弹簧(28)包括两个相邻的翼部(38、

40)，所述两个相邻的翼部(38、40)沿着插入件轴线(B)并排地延伸并且一个翼部相对于另一个翼部倾斜，所述翼部(38、40)包括用于接触所述燃料棒(4)的接触翼部(38)和使所述接触翼部(38)侧向延伸的侧向翼部(40)。

3.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述侧向翼部(40)为扁平的。

4.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述接触翼部(38)具有凸出的外表面。

5.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述侧向翼部(40)具有沿着所述弹簧(28)的长度变化的宽度。

6.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述接触翼部(38)具有基本上不变的宽度。

7.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述接触翼部(38)在长度方向上呈拱形。

8.根据权利要求2所述的支撑插入件，所述支撑插入件包括形成在一个接触壁(32)和两个相邻连接壁(30)中的弹簧对(28)。

9.根据权利要求2所述的支撑插入件，其中，所述支撑插入件(22)包括至少两个纵向的壁(30、32)，所述壁(30、32)一个相对于另一个倾斜，所述弹簧(28)被形成在两个壁(30、32)之间的连接处，所述接触翼部(38)形成在接触壁(32)上，所述侧向翼部(40)形成在相邻的连接壁(30)上。

10.根据权利要求9所述的支撑插入件，所述支撑插入件包括弹簧对(28)，所述弹簧对(28)具有形成在同一个接触壁(32)上的接触翼部(38)，每个弹簧(28)具有形成在各自相邻所述接触壁(32)的连接壁(30)上的侧向翼部(40)。

11.根据权利要求10所述的支撑插入件，其中，所述支撑插入件(22)是管状的，并且包括限定了多边形横截面的壁(30、32)，弹簧(28)被放置在所述多边形横截面的拐角，以及每个弹簧包括两个形成在两个相邻壁(30、32)上的翼部(38、40)。

12.根据权利要求1所述的支撑插入件，其中，所述支撑插入件包括在三个狭缝(34、36)之间形成在所述支撑插入件(22)中的弹簧对(28)，在所述三个狭缝(34、36)中一个中心狭缝(34)比两个侧向狭缝(36)长。

13.根据权利要求12所述的支撑插入件，其中，所述中心狭缝(34)具有自所述中心狭缝(34)的轴端向其中间减小的宽度。

14.一种用于核燃料组件(2)的定位格架(14)，所述定位格架包括交织条带(18)，所述交织条带(18)限定了用于接收燃料棒(4)的单元(20)的格栅，以及提供在所述交织条带(18)交叉处的根据权利要求1所述的支撑插入件(22)，所述支撑插入件(22)用于支撑通过所述单元(20)延伸的燃料棒(4)。

15.根据权利要求14所述的定位格架，其中，所述支撑插入件(22)包括连接壁(30)，并且所述支撑插入件(22)的所述连接壁(30)被插入提供在所述交织条带(18)的下边缘(50)上的连接狭缝中。

16.根据权利要求14所述的定位格架，其中，所述支撑插入件(22)通过焊点(23)被固定至所述交织条带(18)。

17.一种核燃料组件(2)，所述核燃料组件(2)包括燃料棒(4)束和用于支撑所述燃料棒(4)束的电枢(6)，所述电枢(6)包括至少一个根据权利要求14所述的定位格架(14)。

18.根据权利要求17所述的核燃料组件，所述核燃料组件进一步包括至少一个中间混合格架(15)，所述至少一个中间混合格架(15)包括提供有混合叶片(86)的交织条带(80)且限定了用于接收燃料棒(4)和管状插入件(84)的单元(82)的格栅，每个管状插入件(84)围绕两个交织条带(80)的交叉处被提供以阻止通过所述单元(82)延伸的所述燃料棒(4)和所述混合叶片(86)之间的接触。

19.根据权利要求18所述的核燃料组件，其中，所述管状插入件(84)通过至少一个焊点(85)被固定至所述交织条带(18)。

说明书

用于核燃料组件定位格架的燃料棒支撑插入件、定位格架和

核燃料组件

技术领域

[0001] 本发明涉及用于核燃料组件定位格架(spacer grid)的燃料棒支撑插入件，所述定位格架包括限定了用于接收燃料棒的单元的格栅的交织条带，所述插入件适合被固定至在至少一个单元内延伸的所述条带，所述插入件沿着与单元的轴线平行的轴线延伸，并且包括两个轴向间隔开的用于将插入件连接至所述条带的端部以及至少一个细长的刀片状的弹簧，所述弹簧在用于支撑燃料棒的端部之间轴向延伸。

背景技术

[0002] EP 0 750 318描述了一种燃料棒定位格架，该燃料棒定位格架包括两组交织条带的叠置架，交织条带限定了用于接收燃料棒和上述类型的插入件的单元的格栅，插入件包括被连接至条带的端部和叶子状的弹簧，该叶子状的弹簧在由中间间隙隔开的端部之间延伸。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的是提供一种插入件，该插入件能够更好地支撑燃料棒，也就是限制了插入件和燃料棒接触时磨损的风险。本发明的另一个目的是提高定位格架的翘曲阻力并降低了其压降。

[0004] 为此目的，本发明提出一种上述类型的插入件，其中，弹簧在每个垂直于插入件轴线的平面内具有非直线横截面。

[0005] 在其他实施例中，以单独或任何技术上可行的组合方式，插入件包括一个或多个如下特征：

[0006] -所述弹簧包括两个相邻的翼部，所述两个相邻的翼部沿着插入件轴线并排地延伸并且一个翼部相对于另一个翼部倾斜，所述翼部包括接触燃料棒的接触翼部和侧向延伸所述接触翼部的侧向翼部；

[0007] -所述侧向翼部为扁平的；

[0008] -所述接触翼部具有凸出的外表面；

[0009] -所述侧向翼部具有沿着所述弹簧的长度变化的宽度；

[0010] -所述接触翼部具有基本上不变的宽度；

[0011] -所述接触翼部在长度方向上呈拱形；

[0012] -所述插入件包括形成在一个接触壁和两个相邻连接壁中的弹簧对；

[0013] -所述插入件包括至少两个纵向的壁，所述壁一个相对于另一个倾斜，所述弹簧被形成在两个壁之间的连接处，所述接触翼部形成在接触壁上，所述侧向鼻部形成在相邻的连接壁上；

[0014] -所述插入件包括弹簧对，所述弹簧对具有形成在同一接触壁上的接触翼部，每个弹簧具有形成在各自相邻所述接触壁的连接壁上的侧向翼部；

[0015] -所述插入件为管状的，并且包括限定了多边形横截面的壁，弹簧被放置在所述多边形横截面的拐角，以及每个弹簧包括两个形成在两个相邻壁的纵向翼部；

[0016] -所述插入件包括形成在一个中心狭缝比两个侧向狭缝长的三个狭缝之间的插入件的弹簧对；

[0017] -所述中心狭缝具有自所述中心狭缝的轴端向其中间减小的宽度。

[0018] 本发明还涉及用于核燃料组件的定位格架，所述定位格架包括限定了用于接收燃料棒的单元的格栅的交织条带，以及提供在所述条带交叉处的如上限定的支撑插入件，所述支撑插入件用于支撑通过所述单元延伸的燃料棒。

[0019] 在一个实施例中，所述插入件的所述连接壁被插入提供在所述交织条带的下边缘上的连接狭缝中。

[0020] 在一个实施例中，所述插入件通过焊点固定至所述条带。

[0021] 本发明进一步涉及核燃料组件，该核燃料组件包括燃料棒束和用于支撑燃料棒的电枢，所述电枢包括至少一个如上限定的定位格架。

[0022] 在一个实施例中，核燃料组件进一步包括至少一个中间混合格架，所述至少一个中间混合格架包括提供有混合叶片的交织条带且限定了用于接收燃料棒和管状插入件的单元的格栅，每个管状插入件在两个条带的交叉处的周围被提供以阻止通过所述单元延伸的燃料棒和混合叶片之间的接触。所述插入件例如通过至少一个焊点被固定至所述条带。

附图说明

[0023] 在阅读仅通过举例的方式所给出的如下说明并参考附图的基础上，本发明及其优点将被更好地理解，其中：

[0024] 图1为根据本发明的核燃料组件的示意性侧视图；

[0025] 图2为图1的核燃料组件定位格架的部分仰视图；

[0026] 图3为图2的定位格架插入件的俯视图；

[0027] 图4为图3的插入件从IV方向的侧视图；

[0028] 图5为图4的插入件沿V-V的横截面视图；

[0029] 图6为图3的插入件的部分立体图；

[0030] 图7为图2的定位格架插入件和交叉条带的分解图；

[0031] 图8和9为示出的图2定位格架其他区域的部分俯视图；

[0032] 图10和11为根据本发明替代的插入件的侧视图；

[0033] 图12为根据本发明用于形成定位格架待交织的两个条带的主视图；

[0034] 图13为根据本发明用于形成定位格架待交织的两个条带的主视图；

[0035] 图14为具有插入件的中间混合格架的部分俯视图；

[0036] 图15为图14的中间混合格架的插入件的立体图；和

[0037] 图16为图14的中间混合格架沿XV1-XV1的横截面视图。

具体实施方式

[0038] 图1的核燃料组件2适于用在压水反应堆(PWR)中。核燃料组件2包括核燃料棒4束和用于支撑核燃料棒4的电枢6。燃料组件2沿组件轴线L是细长的。

[0039] 电枢6包括下管座8、上管座10、多个导向套管12和多个定位格架14。

[0040] 管座8、10沿组件轴线L被隔开。导向套管12平行于组件轴线L延伸并将下管座8连接至上管座10。每个导向套管12向上开口通过上管座10用于允许控制棒(未示出)插入导向套管12中。

[0041] 定位格架14沿导向套管12分布并且例如可通过焊接被固定。每个定位格架14横向于组件轴线L延伸。

[0042] 可选地，如图1所示，燃料组件2包括一个或多个沿燃料组件2定位的中间混合格架15。每个混合格架15被定位于两个连续的定位格架14之间的跨度上。

[0043] 每个中间混合格架15横向于组件轴线L延伸并且例如可通过焊接被固定至导向套管12。每个中间混合格架15被提供成将混合运动通过中间混合格架15赋予冷却剂流而不支撑燃料棒4。

[0044] 燃料组件2可包括至少一个位于提供有至少一个混合格架15的两个连续的定位格架14之间的跨度(所述混合格架15定位在所述至少一个跨度内)，以及至少一个位于没有混合格架15的两个连续定位格架14之间的跨度。

[0045] 燃料组件2可包括至少一个位于两个连续的定位格架14之间的跨度，定位格架14提供有数个定位在同一个所述跨度内的混合格架15，例如，两个混合格架15。

[0046] 每个燃料棒4包括管状覆盖层，叠在覆盖层的内部的核燃料的粒料层和封闭覆盖层端部的罩(未示出)。每个燃料棒4通过定位格架14和中间混合格架15(如果有的话)平行于组件轴线L延伸，每个燃料棒4由定位格架14相对于组件轴线L横向地和纵向地支撑。

[0047] 在操作中，燃料组件2被放置在核反应堆的芯部，核反应堆具有安置于芯部的底板16上的下管座8，且组件轴线L基本上是垂直的。如图1箭头F所示，冷却剂从底板16的入口、燃料棒4之间且通过管座8、10、定位格架14以及中间混合格架15向上流动。

[0048] 在图1所表示的燃料组件2中，定位格架14彼此是相似的，将参考图2对其中一个定位格架14进行描述。

[0049] 如图2所示，定位格架14包括交织的金属条带18，交织的金属条带18限定了多个用于接收燃料棒4和插入件22的单元20，插入件22被布置在用于支撑通过单元20延伸的燃料棒4的条带18的交叉处。条带18例如通过焊点23被固定在交叉的条带18的顶部边缘和底部边缘的交叉处46。条带18以直角交叉。

[0050] 至少燃料组件2的一些定位格架14还包括特征(未示出)，例如混合叶片均衡水的流量以及通过引起冷却水的横向分布减少覆盖层上不同点的温度差。

[0051] 每个单元20沿垂直于定位格架14的平面(图2的平面)的轴线A延伸。轴线A基本平行于组件轴线L。燃料棒4沿单元轴线A通过单元20延伸。单元20具有方形横截面。

[0052] 图2示出了九个单元方形单位(3x3单元单位)和四个插在四条内部条带18的交叉处46的插入件22，四条内部条带18限定了3x3单元单位的中心单元20。仅中心单元20和相应的燃料棒4在图2中为完整可见的。

[0053] 每个插入件22为管状形状且在两个条带18的交叉处46的周围和在四个单元方形单位(2x2单元单位)的单元20的相邻拐角延伸。每个插入件22适于支撑通过2x2单元单位的单元20延伸的四个燃料棒4。

[0054] 图2的插入件22是相似的且将进一步参考图3-6仅对其中的一个插入件22进行描述。

[0055] 如图3-6所示，插入件22沿插入件轴线B延伸且具有管状形状。图6为插入件22的部分立体图，示出了插入件22的四分之一。

[0056] 如图4所示，插入件22包括沿插入件轴线B间隔开的两个端部26和多个在端部26之间沿插入件轴线B延伸的细长的刀片状的弹簧28。弹簧28被形成在通过插入件22延伸的纵向狭缝之间。

[0057] 端部26在横向于插入件轴线B的平面内具有闭合的横截面。

[0058] 每个弹簧28在其轴端被连接至端部26且在端部26之间像桥一样延伸。

[0059] 如图3所示，在沿插入件轴线B的视图中，插入件22具有八角形的横截面且包括围绕插入件轴线B分布的八个壁，包括与接触壁32交替的连接壁30。每对相邻壁30、32的壁30、32中一个壁相对于另一个壁呈45°倾斜。

[0060] 每个连接壁30适于与条带18呈90°交叉以允许将插入件22连接至条带。连接壁30是扁平的且平行于插入件轴线B。

[0061] 每个接触壁32适于在由两个交叉的条带形成的拐角呈45°倾斜地延伸，并且适于接触被接收在限定于所述两条交叉的条带18之间的单元20内的燃料棒4。每个接触壁32在插入件22的轴向方向B上为径向朝外拱形的。每个接触壁32的中间部分相对于所述接触壁32的端部朝外突出，这在图3和5中是明显的。

[0062] 如图4-6所示，弹簧28成对被布置，每对弹簧被形成在接触壁32的中心狭缝34和两个侧向狭缝36之间的插入件22上，每个侧向狭缝36形成在相邻接触壁32的两个连接壁30中的一个上。

[0063] 每个弹簧28被形成在连接壁30和相邻的接触壁32的连接处，连接壁30和相邻的接触壁32位于形成在接触壁32上的中心狭缝34和形成在连接壁30上的侧向狭缝36之间。

[0064] 中心狭缝34轴向上比侧向狭缝36长(图4和6)。

[0065] 每个弹簧28包括形成在接触壁32上的纵向翼部38和形成在相邻的连接壁30上的纵向侧向翼部40。接触翼部38和侧向翼部40在弹簧的整个长度上沿插入件轴线B延伸并且在垂直于插入件轴线B的平面上其中一个翼部相对于另一个翼部倾斜(图5)。

[0066] 每个弹簧28在每个垂直于插入件轴线B的平面内具有非直线的横截面。换言之，每个弹簧在垂直于插入件轴线B所采用的横截面在弹簧28的每个点处为非直线的(图5)。

[0067] 更特别地，在每个平面内，横截面呈拱形，并且具有朝向插入件轴线B向内取向的凹面，横截面提供了接触燃料棒4上的接触翼部38的凸出的外接触表面。接触翼部38的外表面为接触翼部38朝向插入件轴线B相反方向取向的表面。

[0068] 每个接触翼部38在长度方向上呈拱形。接触翼部38描述了在弹簧28在长度方向上的拱形。接触翼部38具有朝向插入件轴线B向内取向的长度方向上的凹面。接触翼部38的中间部分距插入件轴线B的距离大于距接触翼部38的端部的距离。弹簧28因此具有从端部26的横截面伸出的顶点42。

[0069] 可选地，每个接触翼部38为横向拱形的(图5)。每个接触翼部38的横向凹面为径向向内指向。

[0070] 可选地，接触壁32主视图中，在相对于插入件轴线B的径向方向，每个接触翼部38朝向弹簧对28中相关联的弹簧28也是侧向拱形的。每对中的弹簧28在其中部比在轴端更接近。中心狭缝34的宽度从中心狭缝34的轴端向中间减少。

[0071] 每个翼部38沿弹簧的长度为基本不变的宽度。

[0072] 每个侧向翼部40为扁平的且在相应的连接壁30的平面内从相应的接触翼部38侧向延伸。

[0073] 连接壁30的宽度从插入件22的端部26向中间增加，而接触壁32的宽度则相应地减少(参见图4和5)。

[0074] 在所示的实施例中，每个侧向狭缝36具有从侧向狭缝36的末端向侧向狭缝36的中心减小的宽度。每个侧向狭缝在其中心具有更小的宽度。每个侧向翼部40(沿侧向狭缝36)的纵向自由边缘为曲线的且远离侧向翼部40和接触翼部38之间的连接区域40弯曲。由于接触翼部38的弯曲，连接区域44也是远离自由边缘弯曲。

[0075] 每个侧向翼部40具有沿着弹簧28的长度变化的宽度。每个侧向翼部40在其中心比在端部大。

[0076] 如图7所示，插入件22通过与狭缝48相连接的插入件22的连接壁30的插入在两个条带18的交叉处46的周围被固定，狭缝48距交叉处46一距离处被提供在交织条带18的下边缘50上，如图7由箭头所示。条带18通过啮合互锁狭缝64、68互锁，互锁狭缝64、68在交叉处46被提供在条带18的下边缘50和上边缘70上。

[0077] 在交叉处周围被固定的插入件22的插入件轴线B与交叉处46重合。

[0078] 每个连接狭缝48从条带18的高度部分上的下边缘50向上延伸。

[0079] 插入件22的每个连接壁30的上边缘被提供有用于适合封闭条带的连接狭缝48的末端的槽口52。插入件22的每个连接壁30的下边缘通过机械手段或优选地通过焊点23被轴向固定至相应的条带18。

[0080] 在优选实施例中，每个连接壁30的下边缘也具有槽口52。插入件22以这种方式关于垂直于插入件轴线B延伸且位于所述插入件22的中间高度上的平面对称。每个插入件22能够通过任意一个端部被加载。插入件22的组装因此是容易的，没有任何倒装的风险。

[0081] 插入件22的使用导致条带18为非常简单的形状，在其交织部分是扁平的且非常易于组装。此外，从下边缘50插进定位格架14中的插入件22，在由条带18的上边缘70所承载的混合设备和插入件22之间，在定位格架组装期间不存在任何干涉的风险。由于燃料棒支撑设计，混合设备可以不受限制被设计。

[0082] 安装后，在优选的实施例中，插入件22的下边缘基本上位于由定位格架14的条带18的下边缘50限定的平面内。在另一个实施例中，未示出，插入件22还相邻于定位格架14的上边缘。

[0083] 在使用中，如图2所示，每个燃料棒4由四个不同插入件22支撑，每个插入件22被布置在接收燃料棒4的单元20的拐角中的一个拐角。插入件轴线B、单元轴线A和组件轴线L为基本上平行的。燃料棒4与每个插入件22的一对弹簧28中的每个弹簧28的接触翼部38接触。

[0084] 弹簧28横向单元轴线A偏斜以通过相对于定位格架14的摩擦横向和纵向支撑燃料棒4。

[0085] 弹簧28显示为提供减少了磨损风险的满意支撑的3D形状。

[0086] 横向弯曲的细长弹簧28允许在燃料棒4和每个弹簧28之间以限制局部接触应变的足够长度上提供获得线性接触的足够弯曲刚度。每对弹簧28中的弹簧28与燃料棒4之间的接触必须足够结实的同时避免磨损，即当燃料棒4在使用中由于流体高速流动而震动时。

[0087] 相对于接触翼部38倾斜的侧向翼部40给弹簧28赋予了弯曲刚度。弹簧28的弯曲刚度和弹簧28在载荷下的变形即取决于翼部38、40之间的倾斜，以及取决于侧向翼部40沿弹簧28的宽度。

[0088] 在长度方向上呈拱形的接触翼部38确保了燃料棒4接触接触翼部38的顶点42，由弹簧28施加燃料棒4上的偏斜力引起纵向线性接触长度的增加，用于将力分布到更长的长度上，这样限制了局部接触应力和磨损。

[0089] 每个弹簧对28的弹簧28的侧向拱形接触翼部38的会聚也确保燃料棒4将在接触翼部38的顶点42区域与接触翼部38接触。

[0090] 接触翼部38的凸出的外接触表面允许以限制磨损风险地接触燃料棒4。

[0091] 由于弹簧28被形成在插入件22的壁30、32之间的连接处，图3-6的插入件22在整个长度上是管状的，因此，在端部26之间的插入件22的中间部分保持管状形状和插入件22的整体刚度。

[0092] 封闭横截面的管状端部26允许刚性地固定插入件22以避免弹簧28作用力的分散并因此确保了弹簧28和燃料棒4之间良好的接触。

[0093] 插入件22例如可通过冲压管或滚压金属板获得。在如图4所示的优选实施例中，插入件22通过提供对初始扁平板冲压一系列狭缝34、36和局部弯曲以形成弹簧28而获得。扁平板随后被滚压以限定管状形状并且扁平板的侧向边缘的端部26被固定在一起，例如通过点焊或优选地通过例如互锁互补的燕尾状(dovetail)齿58、60的机械互锁，燕尾状齿58、60被提供在聚集在滚压板的相对的侧向边缘，并且限定了如图4所示的榫眼榫接接头。当被插入定位格架14时，板的两个侧向边缘的连接线62被定位在条带18的连接狭缝48以允许对插入件22侧向边缘进行侧向约束，避免连接线62进一步打开。

[0094] 插入件22具有紧凑的设计且易于操作，因为它没有或有很少的凹凸。这容易加工和处理插入件。

[0095] 图8示出了接收导向套管12而未接收燃料棒的单元12。接收导向套管12的单元12被示于周围为部分八个单元20的3x3单元单位的中间，周围的每个单元接收一个燃料棒4。

[0096] 导向套管12(例如，通过焊接)接触和被固定至界定接收导向套管12的单元20的条带18，而不需要由插入件22支撑。

[0097] 相应地，配置在界定接收导向套管12的单元20的交织条带18具有开口的横截面，横截面围绕插入件轴线B以270°延伸，并且对应于如图3-6所示的插入件22的四分之三。

[0098] 图9示出了位于定位格架14外周并且接收燃料棒的外周单元20。

[0099] 开口横截面的插入件22被配置成支撑在两个相邻单元20的燃料棒4，所述横截面围绕插入件轴线以180°延伸，并且对应于如图3-6所示的插入件22的一半。

[0100] 开口横截面的插入件22被配置成支撑位于定位格架14拐角的单元内的燃料棒4，所述横截面围绕插入件轴线以90°延伸，并且对应于如图3-6所示的插入件的四分之一。

[0101] 在替代的实施例中，定位格架14的每个拐角单元20的外部拐角被截平，相对于外周条带18呈45°倾斜的壁连接定位格架14的相邻的外周条带18。位于拐角单元20内的燃料棒4由两个具有类似于插入件22的弹簧28的位置和形状的微凹支撑，并且由三个不同的插入件22支撑，每个插入件22被布置在接收燃料棒4的拐角单元20的其他拐角中的一个拐角内。

[0102] 开口横截面(跨过90°、180°或270°)的插入件由于倾斜的壁和形成在壁之间连接处的弯曲弹簧能够获得满意的支撑。一旦被固定至绑带，插入件被加强并限定了具有插入件被固定至绑带的管状结构。

[0103] 为了进一步优化插入件22和燃料棒4之间的接触区域及在核反应堆堆芯的燃料组件2的操作期间在冷却剂流动下燃料棒4的振动特性，侧向狭缝36的大小和形状可以被调整。

[0104] 由于侧向狭缝36的侧向边缘是直线的这个特征，示于图10的插入件22不同于示于图3-6的插入件。

[0105] 由于每个单个侧向狭缝36由两个平行的被扁平刀片56分开的纵向狭缝代替了这个特征，示于图11的插入件22不同于示于图3-6的插入件。利用这样的插入件22，燃料棒4甚至更好地纵向维持在单元20内，定位格架14的压力降相比于一个侧向狭缝36的实施例具有小幅增加。

[0106] 每个插入件22以距条带18之间的交叉处46一定距离连接两个交织的条带18。插入件22加固了两个条带18之间的连接。

[0107] 执行的测试显示包含根据本发明点焊连接至条带18的插入件22的定位格架14具有优越的机械强度和增强燃料棒磨损及定位格架翘曲两者的耐用性。例如由于地震或失水事故，作为张紧装置的插入件22增加了在侧向冲击情况下的定位格架14的稳定性。相应地，进一步优化条带18设计成将这种增加的抗翘曲性转换为热液压和中子性能成为可能。

[0108] 图12和13中每一个示出了两个条带的主视图，两个条带被用来彼此交叉以围绕它们的交叉点接收插入件。对于组装，条带中一个相对于其他被定向为直角以如虚线(phantom line)所示互锁条带18相应的互锁缝隙64、68。

[0109] 一个条带18具有提供在下边缘50的第一互锁缝隙64和其他条带具有提供在上边缘70的相应的第二互锁缝隙68。每个条带在互锁缝隙64、68的任意一边上具有一对连接狭缝48用于接收插入件。

[0110] 每个条带18具有交叉部分72，每个交叉部分72位于用于接收插入件的相邻连接狭缝48之间，交叉部分72与中间部分74交替，每个中间部分74位于用于接收两个不同插入件的相邻连接狭缝48之间。

[0111] 如图6所示，每个条带18的交叉部分72被提供在其具有下切口76的下端。第一互锁狭缝64相交于相应条带18的下切口76。

[0112] 如图7所示，每个条带18的交叉部分72以距条带18的下边缘一距离处提供有中间切口78。第一互锁狭缝相交于相应条带18的中间切口78。

[0113] 根据互锁缝隙64、68的相互配合，下切口76限定了围绕交叉处46的单元之间的下流动通道。以相同的方式，中间切口78限定了围绕条带18的交叉处46的单元之间的中间流动通道。

[0114] 在图13的实施例中，每个条带18的交叉部分72的高度小于条带中间部分74的高度。自由间隙被界定于每对相邻中间部分74的自由端之间。例如交叉部分72穿进插入件内的部分的高度H1被包含在插入件的高度H2的0％和90％之间，高度H2基本上对应于条带18的下边缘50和连接狭缝48的封闭端之间的距离。

[0115] 在一个实施例中，交叉部分72终止于插入件22之前，且并不穿进插入件。

[0116] 这些实施例提供了限制压降的优点，以及平衡了由条带18分开的相邻单元20的压力。由条带18本身所赋予的压降的限制既允许优化定位格架14的混合叶片的形状和尺寸，又允许优化可选地位于两个相邻定位格架14之间的中间混合格架15的形状和尺寸。

[0117] 优选地，中间混合格架15的设计与定位格架14的设计是一致的。

[0118] 在图1所代表的燃料组件2中，中间混合格架15彼此是相似的，将参考图14-16对一个中间混合格架15进行进一步描述。

[0119] 如图14所示，中间混合格架15包括限定单元82的交织条带80，每个单元82用于接收各自的通过中间混合格架15延伸的燃料棒4。例如通过焊点，在交叉条带80的顶和/或下边缘的交叉处，条带80被固定在一起。条带80呈直角交叉。

[0120] 例如通过焊接，中间混合格架15被连接至通过中间混合格架15延伸的导向导管12。条带80被提供在它们的具有混合叶片86的上边缘，混合叶片86优选地与条带80一体形成并且优选地具有与定位格架14的叶片相同的形状。

[0121] 中间混合格架15包括管状插入件84，每个管状插入件84围绕两个条带80的交叉处。插入件84通过机械手段或优选地通过焊点85被轴向固定至相应的条带80，焊点85为在至少一个所述条带的下端的交叉处或优选地在每个交叉处。

[0122] 如图15所示，每个插入件84沿插入件轴线C延伸。每个插入件84在沿插入件轴线C的视图中具有例如八角形横截面。每个插入件84例如通过滚压金属板形成，机械互锁互补燕尾状的凸出部被提供在板的相对边缘上，形成榫眼榫接接头。插入件84的上边缘被提供有插入槽口88。插入件84的两端略呈锥形，并且朝向插入件84的末端会聚以阻止局部接触插入件84的边缘并尽可能地阻止燃料棒4的覆盖层的磨损。

[0123] 如图16所示，每个条带80具有用于插入件84插入的连接狭缝90。由插入件84围绕的每个条带80的区域被提供有自条带80下边缘延伸的切口92。切口92的高度H3被包括在连接狭缝90高度H4的50％和100％之间。这个实施例提供了限制中间混合格架15压降的优点，以及平衡了通过条带80分开的相邻单元82内的压力。

[0124] 中间混合条带15具有围绕内部交织条带的周边条带或者被剥夺了周边条带，在此情形下，周边单元82向外开口。

[0125] 在图14可见，条带84被设计为尺寸以留有间隙G，该间隙G位于插入件84延伸进单元82内的部分和通过所述单元82延伸的燃料棒4之间。插入件84对燃料棒4没有提供弹性的侧向支撑。然而，插入件84作为运动限制器阻止了燃料棒4和混合叶片86之间的接触。

[0126] 相比于定位格架14的条带18，中间混合格架15的条带80具有短的高度。

[0127] 定位格架14的高度，即下边缘50和上边缘70之间的条带18的高度，例如为包含在30mm和45mm之间。

[0128] 中间混合格架15具有例如15mm的高度。插入件84具有例如6mm的高度。切口92具有例如5mm的高度。

[0129] 插入件84的使用导致条带80在其交织部分为扁平的非常简单的形状，且非常易于组装。此外，条带84被从下边缘插进中间混合格架15，在由条带80上边缘所承载的混合设备和插入件84之间，在中间混合格架组装期间不存在干涉。由于条带80的几何形状，混合设备可以在没有约束下被设计。

[0130] 对于定位格架14具有相似的特征，中间混合格架15提供了燃料组件2的不同的格架14、15，燃料组件2在液压流量、压力损失和机械性能方面具有同样特性。

[0131] 本发明并不限于上述实施例。

[0132] 因此，上述实施例涉及具有布置在方形格栅节点上的燃料棒束的燃料组件。燃料棒单元具有方形轮廓。本发明还涉及其他类型的格栅，也就是涉及例如VVER类型燃料组件的六角形格栅。

[0133] 在定位格架和中间混合格架中，条带和插入件优选地由锆合金制成。在替代的实施例中，插入件由镍基合金或具有高机械特性例如Ph13.8Mo的其他材料制成。

[0134] 以一般的方式，至少一个燃料组件混合或定位格架包括管状插入件，每个插入件围绕一个形成格架的交织条带的各自交叉处。

[0135] 优选地，每个混合或定位格架包括管状插入件，每个插入件围绕一个形成格架的交织条带的各自交叉处。在替代的实施例中，至少一个格架可以被剥夺了这样的插入件。

[0136] 优选地，每个格架具有锆合金的条带和插入件。在替代的实施中，至少一个格架可以包括并非由锆合金制成的插入件。

[0137] 优选地，每个位于燃料组件最下面的格架和最上面的格架之间的中间混合或定位格架具有混合叶片。在替代的实施例中，至少一个中间格架没有混合叶片。

[0138] 优选地，燃料组件的最上面的格架和/最下面的格架没有混合叶片。

[0139] 在一个实施例中，最下面的格架为不同的设计，最上面的格架在构思上与最下面的格架相似或与中间定位格架相似。