Взрывной выключатель

Взрывной выключатель

Реферат

 

(57) ТЕКСТ РЕФЕРАТА ОТСУТСТВУЕТ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в энергетике и в экспериментальной технике для выключения постоянных, переменных и импульсных токов. Известны электрические выключатели взрывного типа, выполненные на основе взрывного узла, состоящего из полой токоведущей шины, заполненной зарядом конденсированного взрывчатого вещества, и детонатора, расположенного на оси заряда. Однако такие выключатели имеют низкую скорость отключения и большой заряд взрывчатого вещества, необходимый для отключения заданного тока. Это связано с тем, что при инициировании детонационная волна не одновременно выходит на поверхность токоведущей шины, и образование промежутков с электрическими дугами происходит после возникновения продольных трещин, через которые истекают продукты детонации, не участвующие в гашении. Кроме того, неограниченный разлет продуктов детонации приводит к быстрому падению электрической прочности промежутков. Наиболее близким из известных технических решений к описываемому является взрывной выключатель, содержащий токоподводящие электроды, соединенные полым разрушаемым цилиндрическим тоководом, внутри которого расположен заряд взрывчатого вещества с инициатором в центре. Разрушаемый токовод помещен между токоподводящими электродами цилиндрической формы с радиусом, равным внешнему радиусу токовода. Материал токовода, геометрические размеры и заряд взрывчатого вещества выбраны из условия радиального движения материала токовода при нагружении детонационной волной. В известном выключателе выстродействие достигается тем, что образуются практически одновременно два последовательных промежутка, гашение электрических дуг в которых осуществляется двигающимися вместе с тоководом в радиальном направлении продуктами детонации. Ограниченный токоподводящими электродами, между которыми помещен токовод, разлет продуктов детонации приводит к более медленному спаду электрической прочности. В выключателе при гашении электрических дуг их пятна могут свободно перемещаться по боковой поверхности токоподводящих электродов, что снижает относительную скорость продуктов детонации и плазмы дуги и в конечном счете увеличивает время выключения. Слабоограниченный разлет продуктов детонации в радиальном направлении после выхода из контакта токовода с токоподводящими электродами снижает электрическую прочность выключателя. Кроме того, большая собственная индуктивность не позволяет использовать его в малоиндуктивных цепях. Цель предлагаемого изобретения уменьшение времени выключения и веса заряда взрывчатого вещества, необходимого для выключения заданного тока, уменьшение собственной индуктивности, увеличение электрической прочности выключателя в обесточенном состоянии и локализация действия взрыва. Указанная цель достигается тем, что взрывной выключатель снабжен металлическим стаканом, который электрически соединен с одним из токоподводящих электродов, заполнен диэлектриком, который прилегает к боковой поверхности токоподводящих электродов, и в диэлектрике выполнен кольцевой канал, расположенный против токовода. Кроме того, с целью дальнейшего уменьшения веса заряда взрывчатого вещества, необходимого для выключения заданного тока, между зарядом взрывчатого вещества и тоководом помещено кольцо из диэлектрика. На чертеже изображен взрывной выключатель, общий вид в разрезе. Выключатель состоит из инициатора 1, заряда конденсированого взрывчатого вещества 2, полого цилиндрического токовода 3, токоподводящих электродов 4, диэлектрика 5 с кольцевым каналом 6, металлического стакана 7, кольца из диэлектрика 8. Выключатель работает следующим образом. В заданный момент времени инициатором 1 возбуждается цилиндрическая детонационная волна в заряде конденсированного взрывчатого вещества 2. Детонационной волной ускоряется полый топовод 3, после выхода которого из контакта с электродами 4 образуются два дугогасительных промежутка. Гашение возникающих в промежутках электрических дуг осуществляется двигающими в радиальном направлении продуктами детонации, свободный разлет которых ограничен кольцевым каналом 6 в диэлектрике 5. Металлический стакан 7 предотвращает разлет всей конструкции после взрыва и, кроме того, служит для пропускания обратного тока. Кольцо из диэлектрика 8 уменьшает скорость движения материала полого металлического токовода 3. Устройство позволяет значительно повысить быстродействие и электрическую прочность выключателя в разомкнутом состоянии, что повышает надежность выключения. Конструкция имеет преимущество за счет того, что в ней разлет продуктов детонации, ограниченный диэлектриком с кольцевым каналом и металлическим стаканом, обеспечивает электрическую прочность выключателя, локализацию агрессивного действия взрыва и уменьшение собственной индуктивности выключателя. Кроме того, изоляция диэлектриком боковой поверхности токоподводящих электродов и кольцо из диэлектрика во взрывном узле ограничивает перемещение пятен дуги, увеличивая относительную скорость продуктов детонации, что, в свою очередь, приводит к уменьшению времени выключения.

Формула изобретения

1. ВЗРЫВНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий токоподводящие электроды, соединенные полым цилиндрическим разрушаемым тоководом, внутри которого расположен заряд взрывчатого вещества с инициатором на оси, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности выключения, уменьшения веса взрывчатого вещества и индуктивности выключателя и локализации действия взрыва, выключатель снабжен металлическим стаканом, который электрически соединен с одним из токоподводящих электродов, стакан заполнен диэлектриком, который прилегает к боковой поверхности электродов, и в диэлектрике выполнен кольцевой канал, расположенный против токовода. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что между зарядом взрывчатого вещества и тоководом помещено дополнительно введенное кольцо из диэлектрика.

РИСУНКИ

Рисунок 1