Взрывной выключатель Советский патент 1980 года по МПК H01H39/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к быстродействующим взрывным выключателям. Известны взрывные выключатели, 00 держащие изоляционный корпус, внутри которого расположены заряд и токо провод, разделенные между собой диэлектриком . Такие выключатели характеризуются необходимостью механического разрушения проводника, сечение которого может достигать десятков квадратных сантиметров, При этом механическое разрушение проводника требует значительных затрат взрывной энергии на преодоление усилий среза. Кроме того в местах разрыва проводника образуются острые Кромки, которые снижают электрическую прочность разрыва, что требует перемещения отдельных участков проводника и диэлектрика на значительно большие расстояния, чем при отсутствии острых кромок, В результате снижается быстродействие выклю чателя, С целью повышения быстродействия в предлагаемом, выключателе токопровод выполнен в виде двух метгшличес ких контактов, электрически соединенных между собой по крайней мере с помощью двух металлических вставок, зажатых краями контактов, так что заряд, размещенный внутри полости, образованной контактами и -вставками, находится от контактов на расстоянии, меньщем, чем от вставок, а в корпусе выключателя напротив вставок со стороны, противоположной заряду, с установлены подвижные упоры, образующие полости, свободные от диэлектрика, предназначенные для улавливания выбиваемых взрывом вставок. Кроме того, корпус выполнен с отверстием, закрываемым пробкой. На фиг, 1 изображен предложенный выключатель, при этом слева включенное, а справа отключенное состояние выключателя; на фиг, 2 - разрез А-А фиг, 1, Выключатель содержит металлические .(например медные) контакты 1 и металлические (например алюминиевые) вставки 2, расположенные по краям между контактами 1 параллельно центрально расположенному заряду 3, причем расстояние от заряда 3 до вставок 2 составляет 1,3-1,5 минимального расстояния от заряда до контаитов 1. Контакты 1, вставки 2 и заряд 3 помещены в диэлектрический (н пример текстолитовый) корпус 4. В корпусе напротив вставок 2 (со стор ны, противоположной заряду 3) выпол нены подвижные упоры 5, а по оси за ряда 3 в корпусе 4 выполнено отверс тие а . в момент заливки в корпус ререэ отверстие d расплавленного алюрфного диэлектрика 6 (например парафина) упоры 5 вплотную придвину ты к вставкам 2. После застывания аморфного диэлектрика упоры 5 отодвигают от вставок 2. При этом напро тив вставок образуются свободные от диэлектрика полости Б. После заливки в корпус аморфного диэлектрика в отверстие d вставляется, например, по скользящей посадке пробка 7, выполненная в данном случае из алюминия. Выключатель размещен между токоподводящими шинами 8 и сжат болтовым или пневматическим прижимом (на чертежах не показан) до необходимых контактных давлений. В качестве заряда 3 может быть лспользована металлическая фольга, взрываемая мощным импульсом тока ра ряда предварительно заряженного кон денсатора (на чертеже не показан). Ток от конденсатора подводится к фо ге 3 коаксиальным кабелем 9, с концевой части которого на длине поряд ка длины вставок 2 снята внешняя изоляция и медная оплетка, а к цент ральной жиле припаян, например, мед ный наконечник 10. Фольга свертывае ся вокруг изоляции центральной жилы кабеля 9 и прикрепляется одним концом к оплетке кабеля, а другим - к наконечнику 10, например, нитками 1 Во включенном состоянии ток прох дит по шинам 8, контактам 1 и встав кам 2. Для отключения выключателя от сх мы управления (на чертежах не показана) подается импульс тока, взрываю щий заряд 3. Ударная волна, образую щаяся при взрыве заряда, достигает вначале контактов 1 и разжимает их, после чего - вставок 2 и с большим ускорением перемещает последние в полости Б до упоров 5. Ц opфный диэлектрик 6 перемещается энергией взрыва заряда 3 вслед за вставками 2 и плотно заполняет зазоры между контактами и вставками. Полости Б имеют минимальные размеры, обеспечивающие свободное без трения о диэлектрик б перемещение вставбк 2 на минимальное расстояние обеспечивавшее необходимую элект1 1ческую прочность выключателя, . Объем полости, образованной контактами 1 и вс:тгшками 2, выбирается таким, чтобы газообразные продук ты взрыва не контактировали с контактами и вставками, а оставались в канале 12 взрыва. Масса пробки 7 выбирается такой, что, когда вставки 2 достигают упоров 5, газообразные продукты взрыва выталкивают пробку из отверстия ot в корпусе 4 и свободно выходят в атмосферу. Это устраняет возможность прорыва газообразных продуктов взрыва в сторону вставок 2 и гарантирует высокую электрическую прочность выключателя. Все элементы выключателя, за исключением заряда 3 и аморфного диэлектрика б, используются многократно. На Зс1мену сработавшего выключателя новым при применении пневматического прижима требуется несколько секунд, причем процесс смены выключателя легко автоматизировать. Предлагаемый выключатель можно использовать и в цепях постоянного тока, если обеспечить охлаждение контактных элементов любым известным способом. Его применение может оказаться полезным в схемах с созданием искусственной паузы тока при встречном включении предварительно заряженной конденсаторной батареи. В этом случае энергоемкость конденсаторной батареи пропорциональна времени восстановления электрической прочности выключателя. Таким образом, быстродействие выключателя является главным фактором, определяющим габариты и стоимость всего отключающего комплекса. Формула изобретения 1.Взрывной выключатель, содержащий изоляционный корпус, внутри которого расположены заряд и то.копровод, разделенные между собой диэлектриком, например парафином, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия выключателя, токопровод выполнен в виде двух металлических контактов, электрически соединенных между собой по крайней мере с помощью двух металлических вставок, зажатых краями контактов, так что заряд, размещенный внутри полости, образованной контактами и вставками, находится от контактов на расстоянии, меньшем, чем от вставок, а в корпусе выключателя напротив вставок со стороны, противоположной заряду, установлены подвижные упоры, образующие полости, свободные от диэлектрика, предназначенные для улавливания выбиваемых взрывом вставок. 2.Выключатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности,, вывода продуктов взрыва после размыкания контактов, корпус выполнен с отверстием, закрываемым пробкой..; Фиг./ i2 : 28