Взрывной размыкатель импульсного тока

Взрывной размыкатель импульсного тока

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к взрывным размыкателям импульсного тока. Цель изобретения повышение КПД передачи энергии и увеличение амплитуды напряжения формируемого импульса. Взрывной размыкатель импульсного тока содержит цилиндрический заряд взрывчатого вещества 1 с системой инициирования 2, обратный токопровод 3, изолятор 4 с напыленным на внутреннюю поверхность разрушаемым проводником 5, источник тока 6. Заряд взрывчатого вещества 1 расположен с эксцентриситетом относительно геометрической оси изолятора. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к созданию коммутирующих устройств для разрыва тока. Целью изобретения является увеличение амплитуды напряжения формируемого импульса и повышение КПД передачи энергии. На фиг. 1 изображен вариант взрывного размыкателя импульсного тока с обратным токопроводом, расположенным внутри заряда взрывчатого вещества (ВВ); на фиг. 2 вариант взрывного размыкателя импульсного тока с обратным токопроводом, расположенным снаружи заряда ВВ инициируемого по внешней поверхности; на фиг. 3 вариант взрывного размыкателя импульсного тока с системой инициирования, расположенной по оси заряда ВВ и с обратным токопроводом, расположенным снаружи заряда ВВ. Взрывной размыкатель импульсного тока содержит цилиндрический заряд взрывчатого вещества 1 с системой 2 его инициирования, обратный токопровод 3, изолятор 4, расположенный с эксцентриситетом, с напыленным на внутреннюю поверхность разрушаемым проводником 5, источник тока 6, подключенный последовательно к обоим элементам токопроводящей цепи, а именно к разрушаемому проводнику 5 и токопроводу 3. Величину эксцентриситета для достижения лучшего эффекта развития неустойчивости и обеспечения восстановления электропрочности в месте пережатия желательно увеличивать, однако при этом увеличивается время токового контура 2 /V_ВВ, где V_ВВ скорость расширения продуктов детонации 8 10³ м/с Наилучший результат достигается тогда, когда время разрыва токового контура согласно с временем t вывода энергии из накопителя в нагрузку ( t где L_н индуктивность источника тока (накопителя); R_о конечное сопротивление разрыва. Откуда находим оптимальную величину экс- центриситета ~ Если V_ВВ= 8 10³ м/с, L_н=100 нГ, R_o= 0,18 м, то 2,2 м. Все три варианта (см. фиг. 1-3) взрывного размыкателя импульсного тока имеют и тот же принцип работы. Взрывной размыкатель импульсного тока работает следующим образом. При подаче импульсного тока от источника питания 6, например магнитокоммулятивного генератора, через токопровод 3 на разрушаемый проводник 5 последний взрывается, создается токопроводящий плазменный канал. В определенный момент времени, выбираемый так, чтобы разрыв произошел в максимуме тока, от запускающего устройства срабатывает система инициирования 2, подрывающая заряд взрывчатого вещества 1 по всей длине по оси, волна детонации которого доходит до ближайших к оси заряда точек изолятора 4. Плазменный канал в этих точках разрывается. В итоге нарушается цилиндрическая симметрия и развивается неустойчивость, приводящая к сжатию плазмы собственным магнитным полем протекающего тока. В результате изменения геометрии плазменного канала меняется его индуктивно-омическое сопротивление, на котором генерируется напряжение. По мере сжатия сечение плазменного канала уменьшается, что приводит к росту его омического сопротивления. Рост сопротивления разрушаемого проводника, перераспределения тока и генерация напряжения приводят к тому, что энергия, запасенная в индуктивном накопителе, выделяется в плазменной нагрузке, являющейся частью размыкающего элемента, причем переброс энергии в нагрузку вследствие отсутствия потерь на разрыве осуществляется с максимальным КПД. Предлагаемый взрывной размыкатель импульсного тока позволяет получать более высокое напряжение на разрыве и передавать энергию в плазменную нагрузку с большим КПД, который составляет по расчетным данным не менее 50%

Формула изобретения

ВЗРЫВНОЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА, содержащий коаксиально установленные и соединенные в последовательную цепь цилиндрический обратный токопровод и цилиндрический электровзрываемый проводник, установленный между расположенным коаксиально к нему цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества и цилиндрическим изолятором, систему инициирования заряда взрывчатого вещества и источник тока, подключенный к указанной последовательной цепи, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды формируемого импульса напряжения и повышения КПД передачи энергии, заряд взрывчатого вещества расположен с эксцентриситетом относительно геометрической оси изолятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3