Источник импульса давления для испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность

Полезная модель относится к подрывным зарядам, предназначенным для образования газов, создающих импульс давления с заданными параметрами, и может быть применена для испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность при внутренних коротких замыканиях. Технический результат полезной модели - повышение надежности формирования испытательного импульса с заданными длительностью и амплитудой. Источник импульса давления содержит корпус (1), в полости которого соосно и последовательно выполнены зарядная камера из отсеков (2) и (3), снабженная, по меньшей мере, одним инициатором (4) подрыва, первый канал (5) в форме сопла Лаваля и второй канал (6), перекрываемый средством (7) удержания давления и сообщенный с закрепленным на корпусе диффузором (8), при этом корпус (1) снабжен фланцем (9) для крепления на испытуемом электрооборудовании (10) с возможностью введения в него диффузора (8). В диффузоре (8) установлен рассекатель (11) газовой струи. 3 з.п.ф., 1 ил.

Область техники

Полезная модель относится к подрывным зарядам, предназначенным для образования газов, создающих импульс давления с заданными параметрами, и может быть применена для испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность при внутренних коротких замыканиях.

Уровень техники

Известно, выбранное в качестве прототипа, устройство для получения импульса давления заданных амплитуды и длительности, содержащее основной и дополнительный заряды, размещенные в соответствующих отсеках герметичной зарядной камеры, снабженной первым штуцером, в котором установлен инициатор подрыва, и вторым штуцером для отвода газового потока [патент RU2293278 МПК F42B 3/04 от 14.02.2005 г.].

В прототипе с одной стороны основного заряда расположена крышка зарядной камеры с указанными штуцерами, оси которых параллельны, а с другой стороны, дополнительный заряд, выполненный составным, при этом составные части дополнительного заряда размещены в отдельных отсеках, связанных с отсеком основного заряда каналами неравной длины, заполненными замедлительными зарядами взрывчатого вещества.

Недостаток прототипа - сложность внутренней геометрии зарядной камеры, разделенной на отсеки, что приводит к большим и плохо поддающимся расчету потерям энтальпии газового потока на нагрев и трение о стенки зарядной камеры и затрудняет формирование импульсов давления с требуемыми значениями амплитуды и длительности.

Раскрытие полезной модели

Предметом полезной модели является источник импульса давления для испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность при внутренних коротких замыканиях, содержащий корпус, в полости которого соосно и последовательно выполнены зарядная камера, снабженная, по меньшей мере, одним инициатором подрыва, первый канал в форме сопла Лаваля и второй канал, перекрываемый средством удержания давления и сообщенный с закрепленным на корпусе диффузором, при этом корпус снабжен фланцем для крепления на испытуемом электрооборудовании с возможностью введения в него диффузора.

Технический результат полезной модели - повышение надежности формирования испытательного импульса с заданными длительностью и амплитудой, требуемыми, например, для бездуговых испытаний маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность. При этом конструкция устройства позволяет воспроизводить расчетные параметры формируемого импульса давления с необходимой для испытаний степенью точности и повторяемости.

Полезная модель имеет развития, дополнительно повышающие надежность формирования импульса давления с заданными параметрами. Эти развития состоят в том, что

- зарядная камера содержит основной и, по меньшей мере, один дополнительный отсек меньшего объема;

- инициатор подрыва введен в дополнительный отсек зарядной камеры;

- в диффузоре установлен рассекатель газовой струи.

Осуществление полезной модели

На фиг.1 представлен схематичный чертеж источника импульса давления с учетом развития полезной модели. На фигуре показаны:

1 - корпус;

2 - основной отсек зарядной камеры;

3 - дополнительный отсек зарядной камеры;

4 - инициатор подрыва, которым снабжена зарядная камера;

5 - первый канал;

6 - второй канал;

7 - средство удержания давления, например пробка;

8 - диффузор;

9 - фланец для крепления корпуса 1 на испытуемом электрооборудовании 10.

Камера 2, каналы 5 и 6 выполнены в полости корпуса 1 соосно и последовательно (т.е. в указанной последовательности). Канал 5 имеет форму сопла Лаваля. Канал 6 перекрыт средством 7. Корпус 1 снабжен фланцем 9 так, что имеется возможность введения диффузора 8, по меньшей мере, частично в электрооборудование 10. Инициатор подрыва 4 введен в отсек 3 зарядной камеры. В диффузоре 8 установлен рассекатель 11 газовой струи. Для закладки взрывчатых веществ в отсеки зарядной камеры в корпусе 1 выполнен штуцер 12, запираемый замком 13.

Испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность при внутренних коротких замыканиях с помощью заявляемого устройства проводят следующим образом.

Электрооборудование 10, например маслонаполненный трансформатор, подготавливают к испытаниям, для чего в незаполненном маслом баке иди в его крышке выполняют технологическое отверстие, на края которого приваривают ответный фланец для соединения с фланцем 9.

Готовый к применению источник импульса давления (с закороченными проводами инициатора 4 и герметично закрытым выходом диффузора 8) вводят через технологическое отверстие в оборудование 10 и сболчивают фланец 9 с ответным фланцем на электрооборудовании 10.

Датчики для контроля амплитуды и длительности создаваемого импульса давления вводят в электрооборудование 10 через герметизирующие штуцеры, вставляемые в дополнительно просверливаемые технологические отверстия.

Бак электрооборудования 10 заполняют маслом и закрывают.

Снимают закоротку с инициатора 4 и подключают его к источнику тока. Инициатором 4 подрывают заряд, размещенный в отсеке 3, а затем с задержкой 10-20 мс (за счет горения или от второго инициатора подрыва, введенного в отсек 2) подрывается заряд, размещенный в отсеке 2.

Масса зарядов определяет общую энергию создаваемого импульса давления, а геометрия зарядной камеры (число, длина и сечение отсеков) и сечение канала 5 в узкой части сопла Лаваля - длительность импульса. После того, как давление пороховых газов достигнет требуемого начального значения, средство 7 открывает канал 6 (пробка вылетает из канала 6) и газ устремляется в диффузор 8. Начальное значение и фронт формируемого импульса давления определяются силой, с которой удерживается перекрывающее канал 6 средство 7. Рассекатель 11 обеспечивает необходимую изотропность потока газов высокого давления в сечении диффузора 8.

Как показали проведенные эксперименты, заявляемое устройство способно создавать на входе в масло, заполняющее электрооборудование 10, расчетный импульс давления длительностью 50-100 мс. В течение этого времени давление в диффузоре 8 (на входе в масло) удерживается на уровне 10-30 МПа, а давление в зарядной камере около 300 МПа. Эксперименты подтвердили возможность получения импульса с параметрами, близкими к рассчитанным.

1. Источник импульса давления для испытания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования на взрывобезопасность при внутренних коротких замыканиях, содержащий корпус, в полости которого соосно и последовательно выполнены зарядная камера, снабженная, по меньшей мере, одним инициатором подрыва, первый канал в форме сопла Лаваля и второй канал, перекрываемый средством удержания начального давления и сообщенный с закрепленным на корпусе диффузором, при этом корпус снабжен фланцем для крепления на испытуемом электрооборудовании с возможностью введения в него диффузора.

2. Источник по п.1, отличающийся тем, что зарядная камера содержит основной и, по меньшей мере, один дополнительный отсек меньшего объема.

3. Источник по п.2, отличающийся тем, что инициатор подрыва введен в дополнительный отсек зарядной камеры.

4. Источник по п.1, отличающийся тем, что в диффузоре установлен рассекатель газовой струи.