Электровзрывной размыкатель

О и И С АН- И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сфцналистнческнх Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 231080, Бюллетень М 39 Дата опубликования описания 30.10. 80(72) Авторы изобретения Э.И.Асиновский, А.А.Афанасьев, В.А.Зейгарник и Е.П.Пахомов Институт высоких температур АН СССР( 5 4 ) ЭЛЕКТРОВЗ РЫВНОЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ 3Изобретение Относится к электротехнике и предназначено для коммутации электрических цепей, в частности сильноточных высоковольтных электрических цепей например, индуктивных 5 сверхпроводящих накопителей, взрывных генераторов электроэнергии и др.Известны быстродействующие электрические выключатели, содержащие рабочую камеру, в которой в продольном 10 магнитном поле расположены электроды, замкнутые взрывающейся проволочкой 11 .После коммутации на проволочку тока нагрузки каким-либо иным переключателем проволочка взрывается, причем 15 образующаяся дуга гашения принимает форму винтовой спирали. Диаметр спиралевидной дуги растет в результате взаимодействия тока дуги с продольным магнитным полем. Это обеспечива ет удлинение дуги и рост (восстановление) напряжения на межэлектродном промежутке и в дальнейшем ее угасание. 25Длительность начальной стадии возникновения винтовой формы дугового столба из начального прямолинейного состояния может быть соизмерима со временем развития дуговой спирали 30 до значения параметров, обеспечивающих угасание дуги гашения.Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому является электровзрывной размыкатель, содержащий установленные в рабочей камере электроды, соединенные взрывающейся проволочкой, навитой в виде спирали на изоляционный держатель (2Выполнение взрывающейся проволочки в указанном размыкателе в виде спирали позволяет уменьшить габариты устройства, а также позволяет исключить начальную стадию развития дуговой спирали, а это в свою очередь увеличивает скорость восстановления напряжения. Кроме того, эффективно используется собственное магнитное поле.Однако указанный размыкатель не обеспечивает четкого задания направления движения винтовой дуги и исключения пробоя между ее витками, что снижает его быстродействие и уровень размыкаемого напряжения.Цель изобретения - повышение быстродействия размыкателя и уменьшение его габаритов.Цель достигается тем, что в известном электровзрывном размыкателе, соформула изобретения держащем установленные в рабочей камере электроды, соединенные взрывающейся проволочкой, навитой в видеспирали на изоляционном держателе,изоляционный держатель выполнен в виде шнека, между лопастями которогорасположена указанная взрывающаясяпроволочка. На чертеже представлен предложенный раэмыкатель в отсутствие рабочей .камеры.Размыкатель содержит рабочую камеру (на чертеже .не показана), в которой в продольном магнитном поле (В) расположены электроды 1 и 2, замкнутые взрывающейся проволочкой 3, навитой между лопастями изоляционного держателя 4, выполненного в форме шнека.При исполнении держателя в форме шнека скорость восстановления напряжения возрастает вследствие упорядочения структуры винтовой дуги гашения (уменьшается величина. шага дуговой спирали), возрастает величина максимального напряжения сети, отключаемого данным размыкателем.Улучшается .эффективность использования объема рабочей камеры,так как восстанавливающееся напряжение определяется зависимостьюГа 1. агдеЕ - напряженность электрическогополя в столбе дуги гашения,кВ/смрасстояние между электродами,смвнешний диаметр изоляционногодержателя-шнека, смХ - шаг лопастей изоляционногодержателя, смЭто позволяет уменьшить расстояние между электродами и диаметр рабочей камеры, необходимые для отключения заданного напряжения.При изменении диаметра взрывающейся проволочки изменяется интервал времени до образования дуги гашения, что обеспечивает Условия согласования быстродействующего размыкателя с работой перекоммутирующего на него силовой ток устройства.Выбор шага лопастей держателя позволяет задавать (уменьшать) шаг дуговой спирали и тем самым регулировать (увеличивать) скорость восстановления напряжения на выключателе, т. е. время гашения дуги, Это возможно вследствие того, что лопасти держателя исключают пробой между витками дуговой спирали и тем более между электродами. Скорость восстановления напряжения на размыкателедО/41 в первом приближении можно записать в ви- де ЙО 23 ГЕ . (сН. Л 1 кб/о ),5 10 15 20 25 30 35 40 где Ч - радиальная скорость движения дугового столба,см/сПрименение держателя в Форме шнека позволяет уменьшить размеры магнитной системы размыкателя за счетэффективного использования собственного магнитного поля дуговой спирали,пропорционального Э .(Д , где Д,а.ток в дуге.Применение держателя в форме шнека обеспечивает более эффективноеиспользование объема рабочей камерывключателя, что позволяет уменьшитьее размеры при тех же параметрах цепи, Это позволяет также уменьшитьразмеры магнитной системы выключателяВыбор размеров и формы зазора между лопастями держателя определяютсявыбором требуемой величины напряженности электрического поля в столбедуги гашения и условием поддержанияее на определенном уровне по мереудлинения дуги и соответствующегоуменьшения величины тока. Толщиналопастей определяется требуемым ресурсом работы держателя,Продольное магнитное поле можетсоздаваться как от независимых источников питания, так и последовательно включенными в цепь выключателясоленоидами.Использование спиральной шнековойвставки позволяет решить вопрос осоздании надежных компактных сильноточных (больше 10 -104) а высоковольтных (больше 10 -10 В) быстроЪдействующих (время гашения меньше10 с) размыкателей, необходимых в3настоящее время для решения ряда задач создания новой техники. Электровзрывной размыкатель, содержащий установленные в рабочей камере электроды, соединенные взрывающейся проволочкой, навитой в видеспирали на изоляционном держателе,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия,изоляционный держатель выполнен ввиде шнека, между лопастями которогорасположена укаэанная взрывающаясяпроволочка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. И 1 уас 61 1 йацапаиа Н "Бр- га 1 аге 1 и ЬР аь 111 еа 11 пц РС 1 пйеггцрС 1 оп., 3-д 1 пйегпайопа 1 СопГегепсе оп баз Р 15 сЬаг 9 еь, 1.опс 1 оп, 1974,р. 521.2. Лвторское свидетельство СССРпо заявке Р 2366639, кл. Н 01 Н 37/76,1976773774 оставитель Е.Бочковаехред Н,Барадулина Корректор И. Муска тор И.Ковальч каэ 75 илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,71 Тираж ВНИИПИ Государствепо делам изобре 113035, Москва, Жого комитета Сний и открытий Раушская наб ПодписноеССР д. 4/5