本發(fā)明涉及一種爆炸切割式斷路開關(guān)，是一種常閉開關(guān)，屬于電開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，適用于大功率下電路的保護(hù)開關(guān)。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，大型電路以及大功率電路已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域。為了保護(hù)電路的安全，必須在電路上安裝保護(hù)開關(guān)，使得電路在發(fā)生意外時(shí)及時(shí)實(shí)現(xiàn)電路斷路，以避免短路、燒毀原件等重大損失。所以，這就要求此保護(hù)開關(guān)應(yīng)當(dāng)具有斷開速度快、耐大電流、可靠性高等特點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)通常是通過機(jī)械作用的原理來進(jìn)行工作，不能滿足切斷速度快的要求；同時(shí)受限于其自身結(jié)構(gòu)的限制往往不能承受很大的電流。為此，一些學(xué)者提出了運(yùn)用爆炸的方法來實(shí)現(xiàn)斷路，從而使得切斷電路能在瞬間完成。盡管，近年來陸續(xù)出現(xiàn)了幾種爆炸開關(guān)，但是都有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，并不適合在工業(yè)上大量使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：針對(duì)一些大型電路和大功率電路的保護(hù)問題，提供了一種用藥量低、分?jǐn)嗨俣葮O快且分?jǐn)嗪蠖司嚯x遠(yuǎn)(能有效防止高電壓時(shí)開路中空氣被電離導(dǎo)致斷路失敗的現(xiàn)象)，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的常閉式爆炸開關(guān)。

本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于環(huán)向聚能射流的爆炸開關(guān)，它包括起爆器，導(dǎo)爆管，雷管，聚能裝藥包，金屬圓管焊縫，金屬圓管預(yù)裂的裂縫，支架，金屬圓管，電路接頭和絕緣外殼,其中起爆器和雷管之間用導(dǎo)爆管進(jìn)行連接，用于起爆聚能裝藥包；聚能裝藥包置于二個(gè)金屬圓管焊縫處正中心，用于切割焊縫；金屬圓管預(yù)裂的裂縫用于使電路斷開后二端形成一定的安全距離；支架置于金屬圓管正中心，用于固定聚能裝藥包；電路接頭位于金屬圓管二端，用于連接電路；絕緣外殼用于固定和保護(hù)金屬圓管。

本發(fā)明的工作原理：

本發(fā)明是是一種常閉式爆炸開關(guān)，它主要由三部分組成：爆炸裝置、斷路裝置以及保護(hù)裝置。

爆炸裝置由聚能裝藥包、雷管和導(dǎo)爆管組成并裝配成一個(gè)整體。所述的聚能裝藥包為一高強(qiáng)度絕緣材料所制成的圓管型殼體，其特征是在圓管的中間位置外表面有一環(huán)狀凹槽，以至于其內(nèi)表面有相應(yīng)的凸起，其形狀類似于二個(gè)圓錐臺(tái)連接在一起。在殼體的二端設(shè)有端蓋，其中上端蓋有一小圓孔。在殼體的內(nèi)腔中裝有炸藥，并且將雷管布在殼體正上方的位置，導(dǎo)爆管內(nèi)接雷管并通過端蓋上的小圓孔引出管殼而外接起爆器。

斷路裝置由二個(gè)完全一樣的銅或其他導(dǎo)電率高的金屬制成的圓管和二個(gè)塑料蓋組成。在圓管的一端設(shè)有與電路連接的接頭和內(nèi)外螺紋孔，其中外螺紋孔用于和保護(hù)裝置連接，內(nèi)螺紋孔用于連接塑料蓋，上端的塑料蓋設(shè)有一小圓孔用于引出導(dǎo)爆管，并且在下端塑料蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)支架，其作用是將炸藥包固定在斷路裝置的正中心位置。而在另一端的圓環(huán)線上均勻的取8個(gè)點(diǎn)，然后沿著軸線方向以這8個(gè)點(diǎn)為端點(diǎn)預(yù)裂8條裂縫，其裂縫的長度根據(jù)我們所要求的斷開距離而定。對(duì)另一個(gè)圓筒也進(jìn)行同樣的操作，然后將兩個(gè)圓筒的裂縫端對(duì)接起來，用銀或其他高導(dǎo)電率金屬材料焊接成一個(gè)整體。

保護(hù)裝置由一個(gè)大圓筒構(gòu)成，其材料可以是環(huán)氧樹脂或其他高強(qiáng)度的絕緣材料。在圓筒的二端固定有端蓋，并且在端蓋中心設(shè)有與斷路裝置中金屬圓管配合內(nèi)螺紋孔。

在實(shí)際制作中，根據(jù)電路中電流的大小確定斷路裝置中金屬圓筒的尺寸(相當(dāng)于根據(jù)電流選取導(dǎo)線的尺寸)并且根據(jù)電壓的大小確定安全的斷開距離r(空氣不被電離的安全距離)，從而可以確定出預(yù)裂裂紋的長度L＝r/2。進(jìn)而可以確定出保護(hù)裝置的大圓筒的內(nèi)徑R＝2L+M，其中M為金屬圓筒的外徑。然后根據(jù)斷路裝置的尺寸和強(qiáng)度可以確定裝藥量和裝藥密度，其中所述炸藥一般為乳化炸藥或TNT、RDX等常用炸藥。進(jìn)而根據(jù)裝藥量和裝藥密度可以確定出聚能裝藥包的尺寸。

利用炸藥起爆速度快、做功能力強(qiáng)且做功速度快等優(yōu)點(diǎn)和聚能射流切割能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在電路出現(xiàn)突發(fā)情況，需要及時(shí)實(shí)現(xiàn)斷路時(shí)，起爆器發(fā)出起爆信號(hào)引爆雷管，再引爆炸藥。炸藥起爆后，瞬間形成高溫高壓的射流沖破殼體，均勻的打向金屬圓管。金屬圓管焊接處的薄弱環(huán)節(jié)瞬間被切斷重新成為2個(gè)圓管，又因?yàn)閳A管事先預(yù)裂了8條裂縫，所以在強(qiáng)大的徑向作用力下，裂縫向端部彎曲，即圓管攤開為一“花朵形”，所以在二個(gè)圓管間形成了一個(gè)距離為2倍裂縫長度的斷開，從而實(shí)現(xiàn)了電路的斷路。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

1、本發(fā)明采用聚能裝藥結(jié)構(gòu)，充分利用了爆轟能量，炸藥利用率高；

2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、斷開速度極快、可靠性高特別適合一些大型電路和大功率電路；

3、本發(fā)明工作后形成一個(gè)距離很遠(yuǎn)的斷開，能有效的防止大電壓下空氣被電離的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明爆炸前結(jié)構(gòu)示意圖的軸向剖面圖。

圖2為爆炸后該開關(guān)的軸向剖面示意圖。

圖3為爆炸后該銅管的實(shí)物圖。

圖中各圖號(hào)的構(gòu)件名稱為：1-起爆器，2-導(dǎo)爆管，3-雷管，4-聚能裝藥包，5-金屬圓管焊縫，6-金屬圓管預(yù)裂的裂縫，7-支架，8-金屬圓管，9-電路接頭，10-絕緣外殼。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種基于環(huán)向聚能射流的爆炸開關(guān)包括起爆器1，導(dǎo)爆管2，雷管3，聚能裝藥包4，金屬圓管焊縫5，金屬圓管預(yù)裂的裂縫6，支架7，金屬圓管8，電路接頭9和絕緣外殼10。其中起爆器1和雷管3之間用導(dǎo)爆管2進(jìn)行連接，用于起爆聚能裝藥包4；聚能裝藥包4置于二個(gè)金屬圓管焊縫5處正中心，用于切割焊縫；金屬圓管預(yù)裂的裂縫6用于使電路斷開后二端形成一定的安全距離；支架7置于金屬圓管8正中心，用于固定聚能裝藥包4；電路接頭9位于金屬圓管8二端，用于連接電路；絕緣外殼10用于固定和保護(hù)金屬圓管8。

本實(shí)施例針對(duì)的是大電流電路，可通過電流為10KA，選用2個(gè)外徑為6cm，壁厚為0.8cm，長14cm的圓筒，其材料為銅。然后各自預(yù)裂長7cm的八道裂縫，裂縫端用銀焊接起來。所述的聚能裝藥結(jié)構(gòu)采用的是高強(qiáng)度的環(huán)氧樹脂制成的圓管，其外徑為2cm，壁厚0.2cm長2cm并在中間位置處有一深0.5cm的凹槽，內(nèi)裝有鈍化的黑索金炸藥3g。而保護(hù)裝置為外徑16cm，壁厚2cm的圓筒，其材料為高強(qiáng)度的環(huán)氧樹脂。

炸藥引爆后，銅管的焊接處被順利的切斷，并在巨大的徑向作用力下迅速向端部彎曲，散開為“花朵形”，參見圖2、圖3。

本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施案例。