CN2736734Y - 铜桥电雷管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，包括瞬发μs电雷管、高精度ms延期电雷管、耐高温180℃的电雷管。该电雷管的特点是应用良导体细纯铜丝做桥丝，取代现有的以镍铬合金等电阻丝做桥丝的电雷管。本实用新型铜桥电雷管的桥丝是采用压焊或纯锡焊接的，解决了现有的电雷管应用电阻桥丝采用锡铅焊料焊桥所造成的铅对环境的污染和对焊桥工人的铅中毒危害。铜桥电雷管的安全电流高至5A以上，能在极强的静电、射频、杂散电流共存的条件下长贮、搬运，使用时比现有各种电雷管都安全可靠，是一种起爆或点火速度快、且成本低、性能安全、可靠的环保型电雷管。

Description

铜桥电雷管

一、技术领域

本实用新型属于电火工品技术领域，具体涉及一种采用高能静电放电装置进行起爆或点火的铜桥电雷管，包括瞬发μs电雷管、高精度ms延期电雷管、耐高温180℃的电雷管。

二、背景技术

在现有的桥丝电雷管结构中，两脚线之间都是焊接的细电阻丝，一般产品以镍铬合金丝为主，特殊产品采用铂铱合金丝、钯铝合金丝等。其发火方式有以下两种：

1、利用桥丝电阻的焦耳热引燃包覆在桥丝上的点火药或起爆药做为起爆源或点火源的电雷管。现有工程爆破技术中使用的电雷管大都是采用脚线之间焊接镍铬合金电阻丝，在电流的作用下产生的焦耳热引燃包覆在桥丝上的点火药或起爆药做为起爆源或点火源。焊桥丝一般都是采用锡铅焊料。桥丝上所包覆的点火药一般是硫氰化铅与氯酸钾的混合物或木炭粉与氯酸钾的混合物；桥丝上所包覆的起爆药一般是三硝基间苯二酚铅与其它粉剂的混合物。这种电雷管的安全电流仅为0.18-0.5A，是一种极不安全的电雷管，在静电、杂散电流和较强射频存在条件下极不安全，曾发生过自爆事故。

2、利用高能静电放电装置使镍铬桥丝爆炸所产生的高温做为起爆源或点火源的电雷管。现有爆炸桥丝的电雷管，一种是将焊接的φ0.01mm左右的镍铬桥丝埋在粉沫氮化铅起爆药之中的，如美国的ARC-211电雷管，其安全电流只有0.1A左右，它是一种特殊使用的产品，即不安全又不适合在工程爆破技术中使用。另一种是本发明人已获得的02211583.8专利，所焊接的桥丝也是镍铬合金电阻丝，由于桥丝不接触药剂，所以在安全方面有了较大程度的提高，桥丝最大直径φ0.1mm，其安全电流为1A，一般采用φ0.04mm的桥丝时为0.5A。当通过的电流超过安全电流以上时，雷管虽不自爆但桥丝已断裂而失去了起爆性能。

另外，上述的电雷管都是采用镍铬合金电阻丝做为桥丝的，都存在着不安全和铅对环境的污染易造成工人铅中毒等危害。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管。这种新型电雷管安全电流大，且铜桥丝采用纯锡焊接，使之即能保证其安全性能，又能从根本上解决铅对环境的污染及焊桥工人铅中毒的危害。

本实用新型采用如下技术方案实现：

方案一：本实用新型是以静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳及管壳内装的炸药、起爆药、加强帽和带导线的封口导线塞构成的瞬发μs电雷管，其特点是所述的封口导线塞上的2根导线的脚线之间焊接有铜桥丝。

方案二：本实用新型是以静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳及管壳内装的炸药、起爆药、加强帽、延期药管和带导线的封口导线塞构成的高精度ms延期电雷管，其特点是所述的封口导线塞上的2根导线的脚线之间焊接有铜桥丝。

方案三：本实用新型是以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳及管壳内装的炸药、起爆药、加强帽和封口导线塞构成的耐高温180℃的电雷管，其特点是所述的封口导线塞由耐热导电橡胶和包有聚四氟乙烯皮的导线热压成型后与瓷垫胶合成一体，其2根导线的脚线之间焊接有铜桥丝。

在上述技术方案中，所述的导线的脚线之间焊接的铜桥丝的直径为0.03-0.11mm，导线的脚线长为2-10mm。所述的导线的脚线相对向内并，且焊接的铜桥丝向内呈U形或V形。

本实用新型采用上述技术方案，是以良导体纯铜丝取代了现有电雷管所应用的镍铬合金电阻丝做桥丝，可使电雷管的安全电流提高5-25倍，解决了现有电雷管三防能力低所造成自爆的安全问题。由于上述技术方案中焊接铜桥丝所采用的是纯锡焊料，因此从根本上解决了铅对环境的污染和焊桥工人的铅中毒问题。

四、附图说明

图1为本实用新型的瞬发μs同步电雷管的实施例结构示意图。

图2为本实用新型的高精度ms延期电雷管的实施例结构示意图。

图3为本实用新型的耐高温180℃电雷管的实施例的结构示意图。

五、具体实施方式

实施例一：按技术方案一制造瞬发μs电雷管。

按图1所示，首先在管壳1内装入大部分炸药2，经施压后再装入其余部分炸药2和起爆药3，在起爆药3的上端扣压带有中心孔的加强帽4，清除浮药后插入焊有铜桥丝5的封口导线塞6，在桥丝5与加强帽4之间留有适当的空间，在管壳1上端进行掐塞封口。

封口导线塞6是由塑料皮铜导线7与导电橡胶或导电塑料经热压成型的，压合前在予压入导线长度的三分之二下端部剥掉塑料皮，以便加固结合强度和导出静电。塞外裸铜部分为脚线，一般留有2-10mm长，在其脚线末端用纯锡焊接铜桥丝。焊接铜桥丝后的封口导线塞6先用水洗掉氯化锌焊剂，然后用乙醇脱水再进行干燥以便备用。如果采用非导电的塑料压制封口导线塞时，在压合前导线不用剥皮可直接经热压成型。采用这种封口导线塞时，在焊接桥丝前先剥掉封口导线塞下端部的导线塑料皮后在所需脚线长度处剪断，在其脚线末端部用纯锡焊接铜桥丝，经清洗、脱水、干燥、并脚后在脚线和封口导线塞的外表面涂上导电漆。

不同的封口导线塞的外表面与导线之间的电阻值均控制在500KΩ-1MΩ之间，其裸铜导线的截面积一定要大于所用铜桥丝的截面积20倍以上。

本实用新型的瞬发μs电雷管的性能：

1、安全电流

抽取采用不同直径的铜桥丝装配的瞬发μs电雷管各20发，单发通过恒定的直流电流历时5min无一发爆炸或断桥，其测试的结果如下：

铜桥丝φ(mm)	恒定电流(A)	功率(W)
			0.03	1.0	1.0
0.04	1.5	1.3
			0.05	2.0	2.0
0.07	3.0	5.4
			0.09	4.0	10.0
0.11	5.0	16.0

2、铜桥瞬发μs电雷管的起爆能量

本实用新型的瞬发电雷管起爆时所需的能量与其桥丝的直径、桥距、桥丝至加强帽的距离及导线的粗细和长度等因素都有直接关系。当雷管装配时所采用的铜桥丝直径小、桥距小、桥丝与加强帽之间距离小、导线粗而短时起爆所需能量就低，反之就高。当雷管的铜桥丝直径小于φ0.05mm、桥距为0.18mm、桥丝与加强帽之间距离为5mm、导线直径为φ0.31mm、导线长为3m时，串联或并联100发的起爆能量为9KV·1KJ。当雷管的铜桥丝直径为φ0.11mm、桥距为2.4mm、桥丝与加强帽之间的距离为8mm、导线直径为φ0.5mm、导线长为6m时，串联或并联起爆100发雷管所需能量为10KV·2KJ。

3、作用时间

作用时间的长短与铜桥丝的直径和起爆的能量关系最大。当起爆能量为1.8KV·150J时，不同直径铜桥丝均在桥距为2.4mm、桥丝与加强帽之间距离为5mm、导线长为3m时，桥丝直径为φ0.04-φ0.11mm之间各装配20发电雷管计五组，采用SS-7200计数器进行单发测时，起动信号由母线正极外套的感应线圈提供，停止信号由绕在雷管上的炸断把线提供，各组测定的平均作用时间如下：

铜桥丝直径(φmm)	20发平均作用时间(μs)
		0.04	8.5
0.07	14.0
		0.09	18.1
0.11	31.2

除单发测时外又做一组φ0.09mm铜桥丝瞬发电雷管串联20发的同步时间差试验，其结果为2.5μs，起动信号由串联断把线提供，停止信号由并联断把线提供。

4、防水性能

取20发导电橡胶塞装配的φ0.11mm铜桥电雷管和20发涂有导电漆塑料塞装配的φ0.04mm铜桥电雷管，分别放入密封的水箱中，用空压机加压0.3Mpa后静置72h。将其雷管取出后分别进行20发串联起爆试验，其结果40发雷管全部正常爆炸。

5、抗静电性能

取20发导电橡胶塞装配的φ0.11mm铜桥瞬发雷管和20发涂有导电漆塑料塞装配的φ0.04mm铜桥瞬发电雷管，单发的在脚——脚和脚壳之间接通25KV充电的500PF电容，40发产品无一发爆炸。

上述的铜桥瞬发μs电雷管适用于起爆震源弹进行石油等矿床分布情况的勘探。

实施例二：按技术方案二制造铜桥高精度延期电雷管。

按图2所示，首先在管壳1内装入大部分炸药2，经施压后再加入其余部分炸药2和起爆药3，在起爆药3的上端扣压带有中心孔的加强帽4，经清除浮药后压入延期药或装有延期药的药管8，插入焊有铜桥丝5的导电封口导线塞6，在管口部位进行掐塞封口。掐塞时控制桥丝与延期药或延期药管的上端面相距4-6mm。

本实用新型——铜桥高精度延期电雷管的性能：

1、安全电流

按照实施例一中的安全电流的测定方法进行测定不同直径的铜桥高精度延期电雷管的安全电流，其测定的结果分别与对应的铜桥丝直径的瞬发μs电雷管数据相同。

2、铜桥高精度延期电雷管的点火能量

由于延期药的火焰感度低于起爆药，所以它点火所需的能量略高于瞬发μs电雷管的起爆能量，相应直填延期药结构的比药管式结构的稍低些，但具体相差数值难以确定。经试验证实在串联100发延期电雷管点火时，直填延期药结构的点火所需能量较相同桥丝直径的瞬发μs电雷管的起爆能量高10％左右，而装延期药管结构的约高20％左右。

3、延期时间

(1)、直填延期药结构的铜桥延期电雷管：

标称时间(ms)	测定20发的平均时间(ms)	S(ms)
			10.0	8.7	0.5
50.0	51.6	0.8
			100.0	98.1	1.2

(2)、药管结构的铜桥延期电雷管：

标称时间(ms)	测定20发的平均时间(ms)	S(ms)
			25.0	24.2	0.5
50.0	51.3	1.2
			100.0	103.5	1.8
200.0	205.1	2.5
			500.0	508.4	4.3

4、防水性能

从两种结构的铜桥延期电雷管中各取20发产品，按照实施例一的瞬发μs电雷管防水性能的试验方法进行测定，其结果都相同。

5、抗静电性能

从两种结构的铜桥延期电雷管中各取20发产品，按照实施例一的瞬发μs电雷管抗静电性能的试验方法进行测定，其结果都相同。

实施例三：按照技术方案三制造耐高温180℃的铜桥电雷管。

按图3所示，首先在管壳1内装入大部分炸药2，经施压后再加入其余部分炸药2和缩甲基纤维素氮化铅起爆药3，在起爆药3的上端扣压带有中心孔的加强帽4，经清除浮药后插入焊有铜桥丝的封口导线塞6，在管口部位进行掐塞封口。

封口导线塞6由包聚四氟乙烯皮多股细铜丝捻合的导线7和耐热导电橡胶热压成型后再与瓷垫9用环氧树脂胶合成一体，脚线沾锡后用纯锡焊接铜桥丝5而成。

本实用新型的铜桥耐高温电雷管的性能：

1、安全电流

由于这种雷管的导线短，在使用时一次起爆的数量不超过50发，所以铜桥丝的直径采用φ0.09-φ0.11mm。任取20发产品，按照实施例一中的安全电流测试方法进行测试，其结果是φ0.09mm铜桥丝产品为4A、φ0.11mm铜桥丝产品为5A。

2、防水性能

按照实施例一中的防水性能测试方法进行测试，其结果与之相同。

3、高温性能

任取20发产品先放入-45℃的低温箱中，经4h后取出再放入恒温180℃的高温箱中，经2h后取出进行串联起爆，其结果全部正常爆炸。

4、抗静电性能

按照实施例一中的抗静电性能测试方法进行测试，其结果与之相同。

该产品适用于石油气井的射孔弹起爆。如果在管壳外层再加一层高强度金属冲压成型的大直径与小直径组成的外管壳，並在大直径外管壳的内壁与雷管之间灌注环氧树脂，将雷管的起爆药部位至导线根部加以保护，这样该产品就可用于油井的射孔弹起爆。

本实用新型设计合理、使用安全、性能可靠、生产成本低，是一种环保型产品，同时具有很好的社会效益和经济效益，必将成为镍铬桥丝电雷管的更新换代产品。

Claims (5)

1、一种以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳(1)及管壳(1)内装的炸药(2)、起爆药(3)、加强帽(4)和带导线(7)的封口导线塞(6)构成的瞬发μs电雷管，其特点是所述的封口导线塞(6)上的2根导线(7)的脚线之间焊接有铜桥丝(5)。

2、一种以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳(1)及管壳(1)内装的炸药(2)、起爆药(3)、加强帽(4)、延期药管(8)和带导线(7)的封口导线塞(6)构成的ms延期电雷管，其特征是所述的封口导线塞(6)上的2根导线(7)的脚线之间焊接有铜桥丝(5)。

3、一种以高能静电放电装置为起爆源或点火源的铜桥电雷管，是指由管壳(1)及管壳(1)内装的炸药(2)、起爆药(3)加强帽(4)和封口导线塞(6)构成的耐高温电雷管，其特征是所述的封口导线塞(6)由耐热导电橡胶和包有聚四氟乙烯皮的导线(7)热压成型后与瓷垫(9)胶合成一体，其2根导线(7)的脚线之间焊接有铜桥丝(5)。

4、根据权利要求1或2或3所述的铜桥电雷管，其特征是所述的导线(7)的脚线之间焊接的铜桥丝的直径为0.03-0.11mm，导线(7)的脚线长为2-10mm。

5、根据权利要求1或2或3所述的铜桥电雷管，其特征是所述的导线(7)的脚线相对向内并，且焊接的铜桥丝(5)向内呈U形或V形。

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