ИСТОЧНИК ИМПУЛЬСА ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ

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.