Взрывной размыкатель тока

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к переключающим устройствам, и приводится в действие взрывом. Цель изобретения повышение быстродействия и электрической прочности в разомкнутом состоянии. Взрывной размыкатель тока содержит в корпусе токопроводящие электроды 1, соединенные элементом 4 формирования электропроводящего плазменного канала, заряд взрывчатого вещества с инициатором 3 и дугогасительный наполнитель. Элемент формирования электропроводящего плазменного канала выполнен в виде полого цилиндра, внутри которого расположен заряд взрывчатого вещества и дугогасительный наполнитель в виде дисперсной среды 5. В качестве дугогасительного наполнителя использован фторопластовый порошок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим выключателям, а именно к переключающим устройствам, приводимым в действие взрывом, и может быть использовано в экспериментальной технике для выключения импульсных токов. Цель изобретения повышение быстродействия и электрической прочности в разомкнутом состоянии. На чертеже представлен предлагаемый взрывной размыкатель, общий вид в разрезе. Размыкатель содержит токоподводящие электроды 1, между которыми по оси помещен заряд 2 взрывчатого вещества с инициатором 3, элемент 4 формирования электропроводящего плазменного канала, в качестве которого взята, например, диэлектрическая пленка с напыленным на нее проводником, дугогасительный накопитель, в качестве которого использована дисперсная среда 5 и диэлектрический корпус 6. Взрывной размыкатель работает следующим образом. При появлении импульса тока в цепи размыкателя электрически взрываемым проводником элемента 4 формируется электропроводящий плазменный канал, соединяющий токоподводящие электроды 1 и развивающийся затем под действием протекающего тока в электродуговой. В заданный момент времени инициатором 3 в заряде 2 возбуждается детонационная волна. При выходе детонационной волны на границу с дисперсной средой 5 в последней возбуждается ударная волна, сжимающая среду практически до монолита и ускоряющая ее в направлении распространения ударной волны. Далее ударной волной сжимается и захлопывается электродуговой канал, при этом плазма канала омывает частицы среды и передает им энергию. Теплоотдача в частицы идет через их поверхность, которая может быть задана заранее сколь угодно большей путем уменьшения размера частицы. Плазма остывает и распадается, дуга гаснет. Корпус 6 сдерживает разлет дисперсной среды и увеличивает плотность ее при сжатии. При ударном сжатии дисперсной среды, вызванном детонацией заряда, достигаются плотности монолита и происходит прессование среды, что вместе с изоляцией продуктов детонации от перемешивания с нагретой плазмой канала и уменьшением скорости разлета продуктов детонации увеличивает электрическую прочность размыкателя в обесточенном состоянии. Применение в качестве дисперсной среды фторопластового порошка повышает из-за электроотрицательности фтора скорость рекомбинационных процессов и в конечном счете скорость распада плазмы. Данный выключатель испытан в схеме индуктивного накопителя энергии с активной нагрузкой. В качестве дисперсной среды использовали фторопластовый порошок насыпной плотности. Вес применяемого заряда взрывчатого вещества 10 г, выключался ток 27 кА. Характерное время выключения 0,75 мкс. Получена электрическая прочность промежутка 110 кВ/см. Помещение элемента формирования электропроводящего плазменного канала в инертную дисперсную среду ограничивает действие разряда и нагретой плазмы на заряд взрывчатого вещества, и тем самым повышает надежность работы. Повышение скорости отключения достигается за счет увеличения поверхности теплоотвода на несколько порядков. При этом поверхность теплоотвода может быть заранее задана путем изменения размера частиц дисперсной среды. Увеличение электрической прочности в обесточенном состоянии определяется высокой плотностью дисперсной среды, которая в процессе работы выключателя сжимается ударной волной и слабо разлетающимися продуктами детонации. Таким образом, использование заявляемого взрывного размыкателя позволяет существенно повысить скорость отключения с одновременным увеличением электрической прочности размыкателя в обесточенном состоянии.

Формула изобретения

1. ВЗРЫВНОЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ ТОКА, содержащий установленные в корпусе токоподводящие электроды, соединенные элементом формирования электропроводящего плазменного канала, заряд взрывчатого вещества с инициатором и дугогасительный наполнитель, запоминающий свободное пространство корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и электрической прочности в разомкнутом состоянии, элемент формирования электропроводящего плазменного канала выполнен в виде полого цилиндра, заряд взрывчатого вещества расположен внутри указанного цилиндра по оси, а в качестве дугогасительного наполнителя выбрана дисперсная инертная среда. 2. Размыкатель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дугогасительного наполнителя использован фторопластовый порошок.

РИСУНКИ

Рисунок 1