CN1416149A

CN1416149A - 电流载流体爆炸断路器

Info

Publication number: CN1416149A
Application number: CN 01134101
Authority: CN
Inventors: 陈厚和; 胡毅亭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-07

Abstract

一种电流载流体爆炸断路器，其特征在于所述的这种电流载流体爆炸断路器由作为主回路导体的电流载流体12、炸药10、雷管13和15以及隔热绝缘材料14组成，通过炸药的爆炸作用致使电流载流体断裂，断开主回路。其优点在于，简化了机械式、真空式和磁力式等现有断路器所需的大量辅助机构与装置，结构简单，从而也相应降低了成本，同时，分断时间快，一般在毫秒级，这样就极大地提高了发电机组和配电装置的安全性。

Description

电流载流体爆炸断路器

本发明涉及一种电流载流体断路器，特别是电流载流体爆炸断路器。

电力是现代社会发展和人民生活不可缺少的能源。随着社会经济和科学技术的迅速发展，电力行业中电网的容量和发电机的单机容量越来越大，单根线路和发电机出口端的电流也越来越大。长期以来，电厂发电机组和高压电网存在短路保护问题，通常使用断路器作为断开主回路的脱扣装置。现有的断路器根据作用原理可分为机械式、磁力式等。对于机械式断路器来说，由于它的脱扣器采用的是机械开关，分断时间一般在几十毫秒以上，当线路发生短路或其它故障，电网或发电机组需要有效断路保护时，不能快速地断开线路，常常因遭受大的脉冲电流作用，发电机和配电设备被毁坏，不仅造成重大的经济损失，而且往往影响生产和人民生活的正常进行。

本发明的目的是提供一种电流载流体爆炸断路器，利用炸药爆炸反应速度快、作功能力强的特点，当输电线路发生故障，发电机和电网需要保护时，用炸药迅速地将电流载流体炸开，达到断开主线路、保护发电机和配电设备的目的。

本发明的电流载流体爆炸断路器由作为主回路导体的电流载流体、雷管、炸药和绝缘隔热材料组成。根据构成的方式分为内置式和外置式两种。

内置式电流载流体爆炸断路器由一个中空的电流载流体作为主回路导体，在电流载流体的中空部位，内置由绝缘隔热材料包覆的炸药和雷管，雷管的两根导线与控制器相连。为了提高电流载流体在炸药爆炸作用下的断路效果，可以在中空的电流载流体的两端紧固上密实的电流载流体，并且在中空的电流载流体上，从内表面起，沿其中心轴线的径向方向，开设一定深度和大小的预制槽。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出一定电压强度的电流，引爆雷管，雷管再起爆炸药。电流载流体在炸药的爆炸作用下，迅速变形、膨胀直至断裂。从而达到断开主回路的目的。

外置式电流载流体爆炸断路器是将雷管和炸药置于电流载流体(主回路导体)的外表面。炸药与电流载流体外表面之间，既可直接接触，也可间隔一定的距离。

炸药与电流载流体外表面直接接触的接触外置式电流载流体爆炸断路器是在电流载流体的外表面包覆一层隔热绝缘层，再在隔热绝缘层的外表面包覆一层炸药，并将雷管置于炸药中，雷管的两根导线与控制器相连。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出一定电压强度的电流，引爆雷管，雷管再引爆炸药。电流载流体在炸药爆炸的作用下，迅速变形直至断裂，从而达到断开主回路的目的。爆炸切割器与电流载流体外表面直接接触的接触外置式电流载流体爆炸断路器是将爆炸切割器置于电流载流体的外表面，并与电流载流体的外表面直接接触，与电流载流体直接接触的一面为下端面，另一面为上端面。爆炸切割器由导向约束体、隔热绝缘高强度弹丸、炸药和雷管组成，导向约束体是中空的柱体，中空柱体的下端面与电流载流体的外表面直接接触。弹丸位于导向约束中空柱体内的下部位，炸药位于导向约束中空柱体内的上部位，弹丸的上面，并与弹丸紧紧相贴。雷管置于炸药中，雷管的两根导线穿过导向约束中空柱体的上端面，与控制器相连。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出一定电压强度的电流，引爆雷管，雷管再引爆炸药。电流载流体在炸药作用下，迅速变形直至断裂，从而达到断开主回路的目的。

炸药与电流载流体外表而间隔一定距离的非接触外置式电流载流体爆炸断路器有两种实现方式：一种是在离电流载流体一定距离处，放置一层隔热绝缘层。隔热绝缘层朝向电流载流体方向的一面为下端面，另一面为上端面。炸药层放置在隔热绝缘体层的上端面，并与隔热绝缘层紧紧相贴。雷管置于炸药层中，雷管的两根导线与控制器相连。另一种方式是将爆炸切割器置于离电流载流体一定距离处，朝向电流载流体力向的一面为下端画，另一面为上端面。爆炸切割器由导向约束体、隔热绝缘高强度弹丸、炸药和雷管组成，导向约束体是中空的柱体，中空柱体的下端面朝向电流载流体。弹丸位于中空柱体内的下部位，炸药位于中空柱体内的上部位，弹丸的上面，并与弹丸紧紧相贴。雷管置于炸药中，雷管的两根导线穿过导向约束中空柱体的上端面，与控制器相连。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出一定电压强度的电流，引爆雷管，雷管再引爆炸药。电流载流体在炸药爆炸的作用下，迅速变形直至断裂，从而达到断开主回路的目的。

与现有的断路器相比，本发明的电流载流体爆炸断路器优点在于，简化了机械式、真空式和磁力式等断路器所需的大量辅助机构与装置，结构简单，从而也相应降低了成本。同时，分断时间快，一般在毫秒级，这样就极大地提高了发电机组和配电装置的安全性。

下面结合附图和实施例详细说明。

图1是本发明的内置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。

图2是本发明的有预制槽的内置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。

图3是图2的A-A截面图。

图4是本发明的接触外置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。

图5是本发明的非接触外置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。

实施例1：

图1是实施例1一内置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。作为主回路导体的电流载流体12的中心是空的，置有玻璃纤维复合隔热绝缘层14所包覆的耐热炸药10。在炸药10的两端的中心，放置有电雷管13和15。电雷管13的两根导线18通过塞满玻璃纤维复合隔热绝缘材料19的导孔17，从电流载流体12的内表面穿入从外表面穿出，并与控制器相连；电雷管15的两根导线111通过塞满玻璃纤维复合隔热绝缘材料112的导孔110，从电流载流体12的内表面穿入从外表面穿出，并与控制器相连。为了提高爆炸断裂效果，在电流载流体12的两端，紧固有不是中空的电流载流体盖板11和16。

当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出48伏的电流，通过导线18和111，同时起爆电雷管13和15，电雷管13和15再从两端起爆炸药10。电流载流体12在炸药10的爆炸作用下，迅速变形、膨胀直至断裂。从而断开主回路。

实施例2：

图2和图3是实施例2一有预制槽的内置式电流载流体爆炸断路器结构示意图。作为主回路导体的电流载流体22的中心是空的，置有玻璃纤维复合隔热绝缘层23所包覆的耐热炸药20。在炸药20的两端的中心，放置有电雷管25和29。电雷管25的两根导线28通过塞满玻璃纤维复合隔热绝缘材料26的导孔27，从电流载流体22的内表面穿入外表面穿出，并与控制器相连；电雷管29的两根导线211通过塞满玻璃纤维复合隔热绝缘材料212的导孔210，从电流载流体22的内表面穿入从外表面穿出，并与控制器相连。为了提高断裂效果，在电流载流体22上，开有预制槽31，并在电流载流体22的两端，紧固有不是中空的电流载流体盖板21和24。

当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出48伏的电流，通过导线28和211，同时起爆电雷管25和29，电雷管25和29再从两端起爆炸药20。电流载流体22在炸药20的爆炸作用下，迅速变形、膨胀直至断裂。从而断开主回路。

实施例3

图4给出了实施例3一接触外置式电流载流体爆炸断路器的结构示意图。作为主回路导体的电流载流体44置于最内层，紧贴着电流载流体44的外表面，包覆有玻璃纤维隔热绝缘复合层40，耐热炸药层41覆盖在隔热绝缘复合层40的外表面。在炸药层41的正中，对称地放置有电雷管42和45。电雷管42的两根导线43与控制器相连，电雷管45的两根导线46与控制器相连。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出48伏的电流，通过导线43和46，同时起爆电雷管42和45，电雷管42和45再起爆炸药层41。在炸药41的爆炸作用下，隔热绝缘复合层40和电流载流体44迅速变形直至断裂，从而断开主回路。

实施例4

图5给出了实施例4-非接触外置式电流载流体爆炸断路器的结构示意图。它由爆炸切割器和电流载流体55组成。爆炸切割器由导向约束体53、弹丸54、炸药50和雷管51组成，其结构是在厚壁钢体导向约束中空管体53内的下部位，朝向电流载流体55的方向，置有坚硬隔热绝缘弹丸54，它的下端面朝着电流载流体55；炸药50置于导向约束中空管体55内的上部位，弹丸54的上方，其下端面与弹丸54的上端面紧紧相贴；电雷管51埋在炸药50的正中，两根导线52穿过炸药50的上端面与控制器相连。当输电线路或用户终端发生故障，达到额定短路开断电流时，控制器输出48伏的电流，通过导线52起爆电雷管51，电雷管再起爆炸药50。在炸药50的爆炸驱动下，弹丸54以每秒数千米的速度，沿着导向约束中空管体53所控制的方向撞向电流载流体55，并将电流载流体55击碎，从而断开主回路。

Claims

1：电流载流体爆炸断路器，其特征在于所述的电流载流体爆炸断路器由作为主回路导体的电流载流体、炸药、雷管和隔热绝缘材料组成，通过炸药的爆炸作用致使电流载流体断裂，断开主回路。

2：根据权利要求1所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于由一个中空的电流载流体作为主回路导体，在电流载流体的中空部位，内置由绝缘隔热材料包覆的炸药和雷管。

3：根据权利要求2所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于在中空的电流载流体的两端紧固有密实的电流载流体；在中空的电流载流体上，从内表面起，沿其中心轴线的径向方向，开设有一定深度和大小的预制槽。

4：根据权利要求1所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于以电流载流体为内层，隔热绝缘材料为中间层，炸药为外层。隔热绝缘层包覆在电流载流体的外表面，再在隔热绝缘层的外表面包覆一层炸药，并将雷管置于炸药中。

5：根据权利要求1所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于将爆炸切割器置于电流载流体的外表面并直接接触。爆炸切割器由导向约束体、隔热绝缘高强度弹丸、炸药和雷管组成，导向约束体是中空的柱体，中空柱体的下端面朝向电流载流体。弹丸位于导向约束中空柱体内的下部位，炸药位于导向约束中空柱体内的上部位，弹丸的上面，并与弹丸紧紧相贴。雷管置于炸药中。

6：根据权利要求1所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于在离电流载流体外表面一定距离处，有一层隔热绝缘层，隔热绝缘层朝向电流载流体方向的一面为下端面，另一面为上端面。炸药层放置在隔热绝缘体层的上端面，并与隔热绝缘层紧紧相贴，雷管置于炸药层中。

7：根据权利要求1所述的电流载流体爆炸断路器，其特征在于离电流载流体外表面一定距离处有爆炸切割器。爆炸切割器由导向约束体、隔热绝缘高强度弹丸、炸药和雷管组成，导向约束体是中空的柱体，导向约束中空柱体的下端面朝向电流载流体。弹丸位于导向约束中空柱体内的下部位，炸药位于导向约束中空柱体内的上部位，弹丸的上面，并与弹丸紧紧相贴。雷管置于炸药中。