Устройство блокировки высоковольтной цепи
HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BLOCKING DEVICE

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для размыкания тока в сильноточных и высоковольтных цепях, например в импульсных источниках питания с индуктивными накопителями энергии.
Известен взрывной выключатель, описанный в авторском свидетельстве №1050448 МПК Н01Н 39/00, опубл. в 1982 г под названием «Взрывной выключатель».
Однако описанная конструкция обладает рядом недостатков, основным из которых является необходимость в большом количестве взрывчатого вещества для срабатывания известного устройства.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является взрывной выключатель, описанный в авторском свидетельстве №1480644 МПК Н01Н 39/00, опубл. 10.05.1996 г. под названием «Взрывной выключатель», предназначенный для размыкания тока в сильноточных и высоковольтных цепях и содержащий корпус с установленным в нем разрушаемым тоководом и зарядом взрывчатого вещества (ВВ).
Однако описанная конструкция обладает рядом недостатков, к которым следует отнести:
- сложность в изготовлении;
- отсутствие возможности контроля исходного и сработанного состояний;
- большая продолжительность процесса воспламенения;
- предназначена для размыкания 1 высоковольтной цепи.
Задачей изобретения является повышение безопасности и надежности срабатывания устройства при размыкании, например, 4-х сильноточных высоковольтных электрических цепей, улучшение эксплуатационных характеристик, а именно, создание стойкого к различного рода воздействиям, надежного исполнительного элемента с малым временем срабатывания и широким температурным диапазоном эксплуатации от минус 50°С до плюс 65°С, малогабаритного, безопасного, недорогого и более простого в изготовлении устройства, сохраняющего исходное состояние после воздействия высоких температур до 150°С.
Технический результат заключается в том, что удалось увеличить количество разрушаемых токопроводящих элементов (кабелей), изолировать высокие напряжения более 1000 В и ввести контроль исходного и сработанного состояния (КИС и КСС). Дополнительным результатом является повышение безопасности за счет отсутствия в конструкции средств инициирования.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство блокировки высоковольтной цепи, снабжено исполнительным элементом, оснащенным зарядом ВВ и установленным в герметичном корпусе, оборудованным огнепроводным шнуром, и резаком, армированным изолятором и выполненным с ослабленным сечением, при этом устройство блокировки высоковольтной цепи содержит не менее двух разрушаемых тоководов.
Кроме того, в устройстве блокировки высоковольтной цепи, использован резак врубного типа и заряд ВВ выполнен в виде навески пороха.
При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявлении источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков от прототипа, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где приведен общий вид устройства блокировки высоковольтной цепи и обозначены следующие позиции:
1 - корпус;
2 - крышка;
3 - заряд ВВ (навеска пороха);
4 - шнур огнепроводный для передачи огневого импульса;
5 - изолятор;
6 - контактная группа с электрическими цепями контроля исходного состояния (КИС) и контроля сработанного состояния (КСС);
7 - высоковольтные кабели (тоководы);
8 - уловитель;
9 - резак врубного типа.
В корпусе 1 расположен исполнительный элемент, который представляет собой крышку 2 с зарядом ВВ 3, в качестве которого использована навеска пороха. Исполнительный элемент предназначен для создания давления газов, необходимого для разрушения ослабленного сечения резака 9 и перемещения его в канале корпуса 1. Резак 9 врубного типа закреплен в корпусе 1 на ослабленном сечении сваркой и представляет собой стальное основание, армированное изолятором 5, который обеспечивает изоляцию между разрушенными участками высоковольтных кабелей 7 (тоководов) после срабатывания устройства блокировки высоковольтной цепи. Ослабленное сечение резака 9 рассчитано таким образом, что оно предотвращает перемещение резака 9 при действии на него механических нагрузок, при которых устройство блокировки высоковольтных цепей должно сохранять исходное состояние. Резак 9 предназначен для разрушения, например, четырех высоковольтных кабелей 7 (тоководов) и контактной группы 6 с электрическими цепями КИС и КСС. Уловитель 8 предназначен для фиксации резака 9 в сработанном состоянии.
Устройство блокировки высоковольтной цепи работает следующим образом. Задействование устройства блокировки происходит при подаче огневого импульса на шнур огнепроводный 4. Огневой импульс, пройдя по шнуру огнепроводному 4, задействует заряд ВВ 3 (навеску пороха), находящуюся в исполнительном элементе. Под действием давления газов, образующихся при сгорании пороха, происходит срезание ослабленного сечения резака 9 и перемещение его в канале корпуса 1. Одновременно происходит разрушение высоковольтных кабелей 7 (тоководов) и проводов контактной группы 6 цепей КИС и КСС, при этом резак 9 фиксируется в крайнем положении с помощью уловителя 8 и разрушенные высоковольтные кабели 7 (тоководы) находятся в контакте с армированным изолятором 5 резака 9. Разомкнутые цепи свидетельствуют о сработанном состоянии устройства блокировки высоковольтных цепей.
Примером конкретного выполнения может являться устройство блокировки высоковольтных цепей, в котором корпус 1 изготовлен из стали и предназначен для размещения в нем исполнительного элемента и резака 9 врубного типа. Исполнительный элемент представляет собой крышку 2 с зарядом ВВ 3 в виде навески пороха. Резак 9 армирован изолятором 5 из полиамида и предназначен для разрушения 4 высоковольтных кабелей 7 и проводов 6 электрических цепей КИС и КСС. В качестве уловителя 8 использована медная втулка, которая при срабатывании деформируется и фиксирует резак 9 в сработанном положении.
Использование данного изобретения позволит:
- расширить температурный диапазон эксплуатации устройства блокировки высоковольтных цепей;
- одновременно размыкать до 4 высоковольтных электрических цепей;
- проводить контроль исходного и сработанного состояния;
- применять устройство блокировки высоковольтных цепей при механических нагрузках;
- повысить надежность блокировки высоковольтных цепей за счет повышения надежности срабатывания устройства;
- повысить безопасность и уменьшить вероятность самопроизвольного срабатывания устройства блокировки высоковольтных цепей за счет отсутствия в составе средств инициирования;
- проводить блокировку высоковольтных цепей по огневому импульсу при отсутствии источника электрического тока.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
- в устройстве блокировки высоковольтных цепи улучшены эксплуатационные характеристики, а именно расширен температурный диапазон эксплуатации, повышены надежность и безопасность эксплуатации этого устройства, улучшены массогабаритные характеристики, обеспечена возможность контроля исходного и сработанного состояния, получена возможность одновременной блокировки до 4 высоковольтных цепей;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно получено устройство блокировки высоковольтной цепи с улучшенными характеристиками.
Таким образом, устройство блокировки высоковольтной цепи, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».