Мы много знаем о социальных последствиях Чернобыльской аварии, несчастьях и страданиях тысяч людей. Достаточно знаем о нарушении экологии, связанной с аварией. Меньше знаем о действиях людей, которые привели к взрыву энергоблока атомной электростанции. Еще меньше знаем о технических причинах, создавших взрыв. И почти ничего не знаем о том, что в основе взрыва лежит нарушение законов электротехники, допущенное организаторами эксперимента с ядерным электрогенератором.
Что такое ядерный электрогенератор
Собственно электроэнергию на АЭС вырабатывает электромашинный генератор, имеющий массивный многотонный вращающийся ротор. Обязательным условием является неизменяемая скорость вращения ротора, что создает постоянную частоту вырабатываемой электроэнергии. Во вращение ротор приводится турбиной. Турбину, в свою очередь, вращает энергия водяного пара. Водяной пар образуется нагреванием воды, прогоняемой через ядерный реактор. Ядерная реакция в реакторе создает высокотемпературную зону, через которую пропускается вода для испарения. Циркуляцию воды обеспечивают насосы, приводимые в действие мощными электромоторами. Процесс нагрева воды управляется. Особенностью является то, что управляется не ядерная реакция, а поток ядерной энергии от реактора к зоне нагрева воды. На пути потока ядерной энергии размещают специальные энергопоглощающие элементы – кадмиевые стержни. Перемещение стержней осуществляется мощными электромоторами. За температурой реактора, положением стержней, циркуляцией воды, скоростью вращения электрогенератора и постоянством частоты электроэнергии следит автоматика.
В чем заключался эксперимент?
Причиной эксперимента было предположение о возможной чрезвычайной ситуации на АЭС, при которой станции (ядерному реактору) придется останавливать свою работу, расчитывая только на собственные ресурсы электроэнергии. Автором эксперимента с электрогенератором был инженер организации «Донтехэнерго». Со стороны Чернобыльской АЭС программу эксперимента утвердил главный инженер станции. Предварительно заметим, что теоретически основы взрыва уже были заложены в самой сути эксперимента. Но очевидно, они не были видны авторам проекта. Какие же это основы?
Цель эксперимента – использовать энергию электрогенератора, когда он отключен от вращающей его паровой турбины. При этом электрогенератор, вращаясь по инерции за счет своей огромном массы, продолжает вырабатывать «затухающую» электроэнергию. Предполагалось, что пока ядерный реактор не будет «заглушен», для электропитания собственных нужд АЭС (циркуляционных насосов, электромоторов перемещения стержней и др.) будет использована «затухающая» электроэнергия, вырабатываемая останавливающимся электрогенератором (в т.н. режиме «выбега»). Порочность эксперимента, по мнению авторов статьи, в том, что экспериментаторы не учли или не знали особенностей использования переменного тока в режиме его «затухания». Программа эксперимента рассматривалась организацией «Госатомэнергонадзор», но не была утверждена, однако эксперимент был проведен. Чем он закончился – общеизвестно.
Развитие событий
Эксперимент был приурочен к моменту остановки генератора на плановый ремонт, в ночь с 25 на 26 апреля 1986г. Генератор был отключен от энергосистемы, которую он питал и отключен от энергии пара, за счет которой он вращался. Началась его работа в режиме «выбега». Электропитание оборудования собственных нужд перевели на электрогенератор в том же режиме. Поскольку работа системы отключалась от штатного режима, была отключена и автоматика, чтобы своей работой не разрушила эксперимент.
Персонал энергоблока заметил снижение подачи воды в реактор от циркуляционных насосов. В порядке исправления положения, к системе охлаждения подключили резервные насосы. Однако подача воды не увеличилась, а продолжала падать. В итоге информационное табло показало: нет воды. В результате недостаточного охлаждения температура в зоне реактора не снижалась. Низкая скорость циркуляции воды через зону нагрева привела к ее перегреву. Давление воды и пара в системе увеличилось в три раза (250 атмосфер вместо 80). От перегрева под многотонной крышкой реактора образовались газовые мешки кислородно-водородной смеси. Создалась опасность взрыва. Реактор оказался в аварийной ситуации. Реакцией персонала было приведение в действие кадмиевых стержней, поглощающих ядерную энергию нагрева. Как указывалось выше, движение стержней осуществлялось электромоторами, которые в это время питались от электрогенератора в режиме «выбега». Стержни пришли в движение. После нескольких секунд работы, частично погрузившись в реактор, стержни остановились. Перестали работать их электромоторы.
Через 17 минут эксперимента, в 1 час 24 минут ночи, произошел взрыв. В окружающую среду выброшено около 200 тонн ядерного топлива и около 700 тонн радиоактивного материала реактора, со всеми дальнейшими последствиями.
Объяснение причин взрыва
Публичное объяснение причины взрыва было таким: непредсказуемое сочетание нарушений регламента и режима эксплуатации энергоблока АЭС, допущенных обслуживающим персоналом. В результате нарушений возникла ситуация, в которой проявились некоторые недостатки ядерного реактора типа РБМК (реактор большой мощности канальный ). Из такого объяснения следуют две причины взрыва: ненадлежащие действия персонала энергоблока и технические характеристики ядерного реактора, которые определены как его недостатки.
Чего нет в объяснениях
В объяснениях не рассматриваются и не объясняются технические явления, произошедшие вследствие проведения эксперимента с электрогенератором. Явления, связанные с законами электротехники, с режимом работы электрооборудования в условиях снижающегося напряжения и частоты электропитания.
В режиме «выбега» электрогенератор может обеспечивать электропитанием оборудование энергоблока. Однако это возможно при условии, если его вращение не тормозится и не снижается частота генерируемого электропитания, что очень важно для работы оборудования переменного тока. Реально же, отключенный от турбины электрогенератор снижал обороты, а следовательно, и частоту вырабатываемой электроэнергии. Происходило это за счет нагрузки оборудования, которое он питал.
Именно из-за остановок обслуживающих электродвигателей, связанных со снижением частоты электропитания, созданным режимом «выбега» электрогенератора (суть эксперимента), реактор вышел из управления, начал быстро перегреваться, что и привело в конечном итоге к взрыву. Незнание и нарушение законов электротехники взорвало Чернобыль.
Версия авторов была представлена на экспертизу в Госкомитет ядерного регулирования Украины. Комитет не принял ее как официальную, но и не отклонил как несостоятельную.
Зарубежные эксперты о взрыве
В январе 2005 года по телеканалу «National Geographic» демонстрировалась обширная передача об обстоятельствах Чернобыльского взрыва. Описывались процессы взрыва, но со стороны их внешнего энергетического проявления. Обосновывался вывод о неправильных (несогласованных) действиях персонала. Выступившие в передаче непосредственные исполнители эксперимента на АЭС заявили, что все их действия были выполнены в соответствии с планом и инструкциями. И этому можно верить. Анализ электротехнических процессов, влияния снижения напряжения и частоты электропитания на работу оборудования энергоблока в условиях его остановки – зарубежными экспертами в передаче не освещался. Видимо, в исследовании причин взрыва, как и в разработке рокового эксперимента, участвовали только специалисты атомной энергетики, а не электротехники. Это и решило судьбу Чернобыля.
Владимир ЮДИН, участник-исследователь чернобыльских событий;
Юрий ЮДИН, инженер-электротехник
Название издания Всеукраинская об- щественно-полити - ческая газета "
Комментарии:
нет комментариев