RU187771U1 - Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device - Google Patents
Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU187771U1 RU187771U1 RU2018147464U RU2018147464U RU187771U1 RU 187771 U1 RU187771 U1 RU 187771U1 RU 2018147464 U RU2018147464 U RU 2018147464U RU 2018147464 U RU2018147464 U RU 2018147464U RU 187771 U1 RU187771 U1 RU 187771U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- current
- blasting
- contacts
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000005422 blasting Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 2
- 102220522566 EZH inhibitory protein_F42D_mutation Human genes 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical class [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
- F42D1/045—Arrangements for electric ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области производства взрывных работ, в частности к системам и средствам взрывания, и предназначена для работы в составе конденсаторных приборов взрывания. Суть полезной модели: применение электронного ключа на основе последовательно соединенных по высокому напряжению биполярного транзистора с изолированным затвором VT1 и кнопки специальной конструкции S2, содержащей две изолированные друг от друга группы контактов и пружинный толкатель, который обеспечивает разновременность замыкания групп контактов следующим образом: сначала замыкается высоковольтная группа контактов, затем группа контактов цепи генерации низковольтного единичного пускового импульса, отпирающего транзистор VT1, что приводит к выдаче подрывного импульса в электровзрывную сеть (ЭВС). Данное схемотехническое решение исключает искрообразование при замыкании высоковольтной группы контактов, соединенной последовательно с коллекторным выводом биполярного транзистора с изолированным затвором VT1, т.к. в запертом состоянии биполярный транзистор с изолированным затвором VT1 между коллекторным и эмиттерным выводами имеет электрическое сопротивление, близкое по значению к сопротивлению диэлектриков. Применение биполярного транзистора с изолированным затвором VT1 позволяет полностью управлять длительностью подрывного импульса, что позволяет использовать данную схему коммутации подрывных импульсов в приборах взрывания, применяемых для работ в местах, опасных по газу и пыли. 2 ил.The utility model relates to the field of blasting, in particular to systems and means of blasting, and is intended to work as a part of capacitor blasting devices. The essence of the utility model: the use of an electronic key based on a high voltage bipolar transistor with an insulated gate VT1 and a button of a special design S2, which contains two groups of contacts isolated from each other and a spring pusher, which ensures the simultaneous closure of the groups of contacts as follows: first, the high-voltage circuit is closed a group of contacts, then a group of contacts of the generation circuit of a low-voltage single starting pulse, unlocking the transistor VT1, which leads to the issuance of a disruptive pulse in the electric explosion network (EMU). This circuitry solution eliminates sparking when a high-voltage group of contacts is closed, connected in series with the collector output of a bipolar transistor with an insulated gate VT1, because in the locked state, the VT1 insulated gate transistor between the collector and emitter terminals has an electrical resistance close in value to the resistance of dielectrics. The use of a VT1 insulated gate bipolar transistor allows you to fully control the duration of the blasting pulse, which allows you to use this switching circuit of blasting pulses in explosive devices used for work in places that are dangerous for gas and dust. 2 ill.
Description
Устройство безыскровой коммутации подрывных импульсов для конденсаторного прибора взрыванияDevice for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device
МПК F42D 1/045IPC F42D 1/045
Полезная модель относится к области производства взрывных работ, в частности системам и средствам взрывания, и предназначена для работы в составе конденсаторных приборов взрывания.The utility model relates to the field of blasting, in particular to systems and means of blasting, and is intended to work as a part of capacitor blasting devices.
Известны устройства коммутации, применяемые в приборах взрывания и коммутирующие высоковольтные конденсаторы напрямую в электровзрывную сеть (ЭВС), например КПМ-2, КПМ-3 (СССР), ZK-300 (Польша), в которых коммутирующими элементами являются высоковольтные кнопки, включенные в разрыв цепи «высоковольтный конденсатор – ЭВС»; при нажатии кнопки происходит выдача подрывного импульса в ЭВС. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. – М.: Рандеву-АМ, 2000. – С. 155–157, 207.Known switching devices used in blasting devices and switching high-voltage capacitors directly to an electric explosion network (EMU), for example KPM-2, KPM-3 (USSR), ZK-300 (Poland), in which switching elements are high-voltage buttons included in the gap circuit "high voltage capacitor - EMU"; when the button is pressed, a subversive pulse is emitted to the EMU. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. - M.: Rendezvous-AM, 2000. - S. 155–157, 207.
Известны устройства коммутации, применяемые в приборах взрывания ПИВ-100м, ПИВ-100М2, и коммутирующие высоковольтные конденсаторы напрямую в электровзрывную сеть (ЭВС), в которых коммутирующими элементами являются поворотные ключи: при повороте ключа происходит замыкание цепи, содержащей высоковольтный конденсатор, на ЭВС. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. – М.: Рандеву-АМ, 2000. – С. 141–146.Known switching devices used in explosive devices PIV-100m, PIV-100M2, and switching high-voltage capacitors directly into an electric explosion network (EMU), in which the switching elements are rotary keys: when the key is rotated, the circuit containing the high-voltage capacitor is closed to the EMU. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. - M.: Rendezvous-AM, 2000. - S. 141–146.
Недостатком данных устройств является искрообразование в момент коммутации, которое делает приборы с данным видом коммутации непригодными для ведения взрывных работ в местах, опасных по газу и пыли.The disadvantage of these devices is the sparking at the time of switching, which makes devices with this type of switching unsuitable for blasting in places hazardous to gas and dust.
Известны устройства коммутации, применяемые в приборах взрывания и коммутирующие высоковольтные конденсаторы в электровзрывную сеть (ЭВС), например КВП-2/200, КВП-1/20, в которых коммутирующими элементами являются управляемые газовые разрядники. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. – М.: Рандеву-АМ, 2000. – С. 150–152, 183–186. Данное схемотехническое решение исключает искрообразование на контактах кнопок.Known switching devices used in explosive devices and switching high-voltage capacitors in an electric explosion network (EMU), for example KVP-2/200, KVP-1/20, in which the switching elements are controlled gas arresters. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. - M.: Rendezvous-AM, 2000. - S. 150–152, 183–186. This circuitry solution eliminates sparking on the button contacts.
Недостатком данных устройств является необходимость высоковольтного запуска управляемых газовых разрядников и, как следствие, применение дополнительных генераторов высоковольтных импульсов, что приводит к увеличению габаритов и массы взрывных приборов и уменьшению их надежности. Также недостатком данных методов коммутации подрывных импульсов является низкий рабочий ресурс управляемых газовых разрядников.The disadvantage of these devices is the need for high-voltage triggering of controlled gas arresters and, as a result, the use of additional generators of high-voltage pulses, which leads to an increase in the dimensions and mass of explosive devices and a decrease in their reliability. Also a disadvantage of these methods of switching subversive pulses is the low working life of controlled gas arresters.
Известны устройства коммутации, применяемые в приборах взрывания, например ЖЗ 2460 (Россия), BM C150(2VA) (фирма «Нитро Нобель», Швеция), в которых коммутация взрывных импульсов напрямую в ЭВС осуществляется тиристорами. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. – М.: Рандеву-АМ, 2000. – С. 146–150.Known switching devices used in explosive devices, for example, ZhZ 2460 (Russia), BM C150 (2VA) (Nitro Nobel, Sweden), in which the switching of explosive pulses directly in the EMU is carried out by thyristors. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. - M.: Rendezvous-AM, 2000. - S. 146–150.
Известен конденсаторный взрывной прибор для инициирования электродетонаторов и электровоспламенителей, содержащий генератор с ручным приводом, подключенный к его выходу, выпрямитель-умножитель напряжения, конденсатор-накопитель заряда, кнопочный переключатель «взрыв», электронный пороговый ключ и резисторы разряда, стабилизатор напряжения, индикатор тока со светодиодом, резистивный ограничитель тока замыкания электровзрывной цепи и подключенный параллельно входу электронного порогового ключа пусковой конденсатор, при этом выходной каскад электронного порогового ключа подключен через резистивный ограничитель тока короткого замыкания к электровзрывной цепи, выход первой ступени выпрямителя-умножителя напряжения подключен через коммутирующий диод к стабилизатору напряжения, конденсатор-накопитель зашунтирован резистором разряда через нормально замкнутые контакты кнопочного переключателя «взрыв», вход электронного порогового ключа и пусковой конденсатор подключены к выходной ступени выпрямителя-умножителя напряжения через последовательно соединенные резистивный делитель напряжения, нормально-разомкнутый контакт кнопочного переключателя «взрыв» и диод, причем соединение конденсатора-накопителя, индикатора тока со светодиодом, стабилизатора напряжения и электронного порогового ключа с резистивным ограничителем тока короткого замыкания электровзрывной цепи выполнено в виде моста, в котором конденсатор-накопитель и индикатор тока со светодиодом включены в одни противолежащие плечи моста, стабилизатор напряжения и электронный пороговый ключ с резистивным ограничителем тока короткого замыкания электровзрывной цепи в другие противолежащие плечи моста, а к его выходной диагонали подключен резистор разряда. Патент РФ № 2246096, МПК F42D 1/045, 10.02.2005.Known capacitor blasting device for initiating electric detonators and electric igniters, containing a generator with a manual drive connected to its output, a rectifier-voltage multiplier, a capacitor-charge storage device, push button switch "explosion", an electronic threshold switch and discharge resistors, voltage regulator, current indicator with LED, resistive current limiting circuit of the electric explosive circuit and a starting capacitor connected in parallel with the electronic threshold switch input, while the output the cascade of the electronic threshold switch is connected via an resistive short-circuit current limiter to the electric explosion circuit, the output of the first stage of the rectifier-voltage multiplier is connected via a switching diode to the voltage regulator, the storage capacitor is shunted by the discharge resistor through the normally closed contacts of the “explosion” push-button switch, the electronic threshold input the key and the starting capacitor are connected to the output stage of the rectifier-voltage multiplier through series-connected p a resistive voltage divider, normally open contact of the “explosion” push-button switch and a diode, moreover, the connection of the storage capacitor, current indicator with LED, voltage regulator and electronic threshold switch with a resistive short-circuit current limiter of an electric explosive circuit is made in the form of a bridge, in which the capacitor a drive and a current indicator with LEDs are included in one opposite shoulders of the bridge, a voltage stabilizer and an electronic threshold switch with a resistive current limiter are short of the short circuit of the electric explosive circuit to other opposite shoulders of the bridge, and a discharge resistor is connected to its output diagonal. RF patent No. 2246096, IPC F42D 1/045, 02/10/2005.
Известен сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, устройство замедления в виде тиристорного ключа, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и отображения информации, коммутирующее устройство, блок контроля изоляции, при этом один вход тиристорного ключа подсоединен к преобразователю напряжения и через коммутирующее устройство к электровзрывной сети, а другой вход подключен к микроконтроллеру, причем между преобразователем напряжения и тиристорным ключом подключены последовательно датчик тока и датчик напряжения, выходы которых подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно запоминающего устройства, устройство контроля и защиты прибора и блок контроля изоляции, который подключен к электровзрывной сети через коммутирующее устройство, к входу которого подключен один из выходов микроконтроллера. Патент РФ № 2333459, МПК F42D 1/055, 10.09.2008. Применение тиристорного ключа исключает искрообразование на контактах коммутирующего устройства; отпирание тиристоров осуществляется низковольтными импульсами напряжения.Known network blasting device containing a microcontroller, a thyristor key delay device, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device control and protection device, a current sensor, a voltage sensor, an analog-to-digital converter, an input and display information device, a switching device , an insulation monitoring unit, while one input of the thyristor switch is connected to a voltage converter and, through a switching device, to an electric explosion network, and the other input connected to the microcontroller, and between the voltage converter and the thyristor switch, a current sensor and a voltage sensor are connected in series, the outputs of which are connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcontroller, to the other inputs of which an input and display device is connected, a memory unit devices, device control and protection device and insulation control unit, which is connected to the electric explosion network through a switching device, to the input in which one of the outputs of the microcontroller is connected. RF patent No. 2333459, IPC
Недостатком данного технического решения является частичная управляемость тиристоров: отсутствует возможность управления длительностью подрывного импульса, что делает невозможным применение взрывных приборов с данным схемотехническим решением в местах, опасных по газу и пыли, в которых длительность подрывного импульса не должна превышать 4 мс.The disadvantage of this technical solution is the partial controllability of the thyristors: it is not possible to control the duration of the blasting pulse, which makes it impossible to use explosive devices with this circuitry in places that are dangerous for gas and dust, in which the duration of the blasting pulse should not exceed 4 ms.
Известны приборы взрывания TZV-100/200, RT-60 (Венгрия), где данный недостаток устранен в схеме коммутации взрывных импульсов на основе двух тиристоров следующим образом: первый тиристор включен последовательно с источником подрывного импульса (высоковольтный конденсатор) и ЭВС, второй тиристор подключен параллельно ЭВС и включается через заданный промежуток времени (порядка 4 мс), шунтируя ЭВС и срезая таким образом хвост взрывного импульса. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. – М.: Рандеву-АМ, 2000. – С. 214–215.Known blasting devices TZV-100/200, RT-60 (Hungary), where this drawback is eliminated in the blast pulse switching circuit based on two thyristors as follows: the first thyristor is connected in series with the source of the blast pulse (high voltage capacitor) and EMU, the second thyristor is connected parallel to the EMU and turns on after a specified period of time (about 4 ms), bypassing the EMU and thus cutting off the tail of the explosive pulse. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. - M.: Rendezvous-AM, 2000 .-- S. 214–215.
Недостатком данного схемотехнического решения является использование двух коммутирующих элементов, что требует применения дополнительных схем генерации пусковых импульсов и дополнительного реле времени, задающего временной интервал меньший или равный 4 мс, что усложняет схему устройства и ухудшает габаритно-массовые характеристики приборов взрывания.The disadvantage of this circuit design solution is the use of two switching elements, which requires the use of additional triggering pulse generation circuits and an additional time relay that sets a time interval of less than or equal to 4 ms, which complicates the device circuit and worsens the overall mass characteristics of explosive devices.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание универсального устройства силовой полностью управляемой коммутации подрывных импульсов тока широкого назначения и повышенной надежности для взрывных приборов.The task to which the utility model is directed is to create a universal device for power fully controlled switching of subversive current pulses of wide purpose and increased reliability for explosive devices.
Технический результат заключается в повышении безопасности за счет отсутствия искрообразования при высоковольтной коммутации (выдаче подрывного импульса в ЭВС) и низковольтного управления длительностью подрывного импульса.The technical result consists in increasing safety due to the absence of sparking during high-voltage switching (issuing a subversive pulse in an EMU) and low-voltage control of the duration of a subversive pulse.
Технический результат достигается тем, что устройство безыскровой коммутации подрывных импульсов для конденсаторного прибора взрывания состоит из цепи высоковольтной коммутации, блока низковольтного источника напряжения и блока формирования пускового импульса. При этом цепь высоковольтной коммутации состоит из биполярного транзистора с изолированным затвором, соединенного последовательно коллекторным выводом с электровзрывной сетью, токоограничительного резистора, соединенного последовательно с электровзрывной сетью и первым контактом кнопки специальной конструкции с функцией разновременности замыкания групп контактов, второй контакт которой соединен с положительным выводом генератора подрывного тока произвольного прибора взрывания. Блок низковольтного источника напряжения состоит из последовательно соединенных токоограничительного резистора и выпрямительного диода, катод которого соединен с положительным выводом накопительного конденсатора, который является положительным выходом блока низковольтного источника напряжения, а отрицательный вывод накопительного конденсатора является отрицательным выходом блока низковольтного источника напряжения. Блок формирования пускового импульса состоит из первого времязадающего и токоограничительного резистора, соединенного последовательно с положительным выводом первого времязадающего конденсатора и выводом второго времязадающего и токоограничительного резистора, являющимися положительным входом блока формирования пускового импульса. Другой вывод второго времязадающего и токоограничительного резистора соединен с положительным выводом второго времязадающего конденсатора, первым выводом третьего времязадающего и токоограничительного резизистора и катодом стабилитрона, который является положительным выходом блока формирования пускового импульса. Анод стабилитрона, отрицательные выводы двух времязадающих конденсаторов и второй вывод третьего времязадающего и токоограничительного резистора соединены в один узел, являющийся отрицательным выходом блока формирования пускового импульса, причем третий контакт кнопки специальной конструкции с функцией разновременности замыкания групп контактов цепи высоковольтной коммутации соединен с положительным выходом блока низковольтного источника напряжения, четвертый контакт кнопки специальной конструкции с функцией разновременности замыкания групп контактов цепи высоковольтной коммутации соединен с положительным входом блока формирования пускового импульса, положительный выход которого соединен с затвором биполярного транзистора с изолированным затвором цепи высоковольтной коммутации, второй вывод токоограничительного резистора блока низковольтного источника напряжения соединен с первым выводом дополнительной обмотки трансформатора преобразователя напряжения произвольного прибора взрывания, а второй вывод дополнительной обмотки трансформатора преобразователя напряжения произвольного прибора взрывания, отрицательный вывод генератора подрывного тока произвольного прибора взрывания, эмиттер биполярного транзистора с изолированным затвором цепи высоковольтной коммутации, отрицательные выходы блока низковольтного источника напряжения и блока формирования пускового импульса соединены с общим проводом.The technical result is achieved by the fact that the device of sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device consists of a high-voltage switching circuit, a low-voltage voltage source unit and a trigger pulse generating unit. In this case, the high-voltage switching circuit consists of a bipolar transistor with an insulated gate, connected in series with a collector output to an electric blast network, a current-limiting resistor connected in series with an electric explosive network and the first contact of a button of a special design with a function of the simultaneous closure of groups of contacts, the second contact of which is connected to the positive terminal of the generator disruptive current of an arbitrary blasting device. The low-voltage source unit consists of a series-connected current-limiting resistor and a rectifying diode, the cathode of which is connected to the positive terminal of the storage capacitor, which is the positive output of the low-voltage source unit, and the negative terminal of the storage capacitor is the negative output of the low-voltage source unit. The trigger pulse generating unit consists of a first timing and current limiting resistor connected in series with the positive terminal of the first timing driver and the output of the second timing and current limiting resistor, which are the positive input of the trigger pulse forming unit. The other terminal of the second timing and current limiting resistor is connected to the positive terminal of the second timing oscillator capacitor, the first terminal of the third timing and current limiting resistor and the zener diode cathode, which is the positive output of the trigger pulse generating unit. The zener diode anode, the negative terminals of two time-setting capacitors and the second terminal of the third timing and current-limiting resistor are connected to one node, which is the negative output of the trigger pulse generating unit, and the third contact of the special design button with the function of the simultaneous closure of the contact groups of the high-voltage switching circuit is connected to the positive output of the low-voltage block voltage source, the fourth contact button of a special design with the function of simultaneity the contact group of the high-voltage switching circuit is connected to the positive input of the trigger pulse-forming unit, the positive output of which is connected to the gate of the bipolar transistor with the isolated gate of the high-voltage switching circuit, the second terminal of the current-limiting resistor of the low-voltage voltage source unit is connected to the first terminal of the additional winding of the transformer of the voltage converter of an arbitrary blasting device , and the second output of the additional winding of the transformer transformer voltage source of an arbitrary blasting device, negative terminal of a blasting current generator of an arbitrary blasting device, emitter of a bipolar transistor with an isolated gate of a high-voltage switching circuit, negative outputs of a low-voltage source unit and a starting pulse generating unit are connected to a common wire.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing.
На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема устройства безыскровой коммутации подрывных импульсов для конденсаторного прибора взрывания, где:In FIG. 1 shows an electrical schematic diagram of a device for sparkless switching subversive pulses for a capacitor blasting device, where:
1 – схема высоковольтной коммутации;1 is a diagram of a high voltage switching;
2 – блок низковольтного источника напряжения;2 - block low-voltage voltage source;
3 – блок формирования пускового импульса;3 - block forming a starting pulse;
4 – генератор подрывного тока произвольного прибора взрывания (вне устройства);4 - generator of subversive current of an arbitrary blasting device (outside the device);
5 – выход дополнительной обмотки трансформатора Т1.1 преобразователя напряжения произвольного прибора взрывания (вне устройства);5 - output of the additional winding of the transformer T1.1 voltage converter arbitrary blasting device (outside the device);
S2 – кнопка специальной конструкции;S2 - button of special design;
VT1 – биполярный транзистор с изолированным затвором;VT1 - insulated gate bipolar transistor;
R1 – токоограничительный резистор;R1 is a current limiting resistor;
С1 – накопительный конденсатор;C1 - storage capacitor;
VD1 – выпрямительный диод;VD1 - rectifier diode;
R2 – токоограничительный резистор;R2 is a current limiting resistor;
VD2 – стабилитрон;VD2 - Zener diode;
R3, R4, R5 – токоограничительные и времязадающие резисторы;R3, R4, R5 - current-limiting and time-setting resistors;
С2, С3 – времязадающие конденсаторы.C2, C3 - timing capacitors.
На фиг. 2 изображен конструктивный чертеж кнопки S2, где:In FIG. 2 shows a structural drawing of a button S2, where:
6 – крышка;6 - a cover;
7 – составной корпус из изоляционного материала;7 - a composite housing of insulating material;
8 – пружинный толкатель;8 - spring pusher;
9 – контакт «S2.1» высоковольтной группы контактов;9 - contact "S2.1" of the high-voltage group of contacts;
10 – контакт «S2.2» высоковольтной группы контактов;10 - contact "S2.2" high-voltage group of contacts;
11 – контакт «S2.3» низковольтной группы контактов;11 - contact "S2.3" low-voltage group of contacts;
12 – контакт «S2.4» низковольтной группы контактов;12 - contact "S2.4" low-voltage group of contacts;
13 – днище с изолирующей перегородкой;13 - bottom with an insulating partition;
14 – заклепка.14 - rivet.
Суть полезной модели заключается в применении электронного ключа на основе последовательно соединенных по высокому напряжению биполярного транзистора с изолированным затвором VT1 и кнопки специальной конструкции S2, содержащей две изолированные друг от друга группы контактов и пружинный толкатель, который обеспечивает разновременность замыкания групп контактов следующим образом: сначала замыкается высоковольтная группа контактов, затем группа контактов цепи генерации низковольтного единичного пускового импульса, отпирающего транзистор VT1, что приводит к выдаче подрывного импульса в электровзрывную сеть (ЭВС). Данное схемотехническое решение исключает искрообразование при замыкании высоковольтной группы контактов, соединенной последовательно с коллекторным выводом транзистора VT1, т.к. в запертом состоянии транзистор VT1 между коллекторным и эмиттерным выводами имеет электрическое сопротивление, близкое по значению к сопротивлению диэлектриков. Применение транзистора VT1 позволяет полностью управлять длительностью подрывного импульса, что позволяет использовать данную схему коммутации подрывных импульсов в приборах взрывания, применяемых для работ в местах, опасных по газу и пыли.The essence of the utility model is the use of an electronic key based on a high voltage bipolar transistor with an insulated gate VT1 and a button of a special design S2 containing two groups of contacts isolated from each other and a spring pusher, which ensures the simultaneous closure of the contact groups as follows: first closes high-voltage group of contacts, then a group of contacts of the generation circuit of a low-voltage single trigger pulse, unlocking trans Istor VT1, which leads to the issuance of a subversive pulse in the electric explosion network (EMU). This circuitry solution eliminates sparking during the closure of the high-voltage group of contacts connected in series with the collector output of the transistor VT1, because in the locked state, the transistor VT1 between the collector and emitter terminals has an electrical resistance close in value to the resistance of dielectrics. The use of the VT1 transistor allows you to fully control the duration of the subversive pulse, which allows you to use this switching circuit of subversive pulses in explosive devices used for work in places that are dangerous for gas and dust.
Устройство включает в себя цепь высоковольтной коммутации 1, блок низковольтного источника напряжения 2 и блок формирования пускового импульса 3. Цепь высоковольтной коммутации состоит из транзистора VT1, токоограничительного резистора R1 и кнопки специальной конструкции S2, соединенных между собой следующим образом: коллектор транзистора VT1 последовательно соединен через ЭВС с резистором R1, который соединен с выводом «S2.1» кнопки S2; эмиттер транзистора VT1 соединен с общим проводом, затвор транзистора VT1 соединен с положительным выходом блока 3; вывод «S2.2» кнопки S2 соединен с положительным выводом генератора подрывного тока произвольного прибора взрывания 4, отрицательный вывод которого соединен с общим проводом; вывод «S2.3» кнопки S2 соединен с положительным выходом блока 2; вывод «S2.4» кнопки S2 соединен с положительным входом блока 3; кнопка S2 состоит из крышки 6, составного корпуса 7 из изоляционного материала, пружинного толкателя 8, контактов «S2.1» и «S2.2» высоковольтной группы контактов (9 и 10), контактов «S2.3» и «S2.4» низковольтной группы контактов (11 и 12), днища 13 с изолирующей перегородкой и двух заклепок 14, скрепляющих конструкцию; при этом высоковольтная и низковольтная группы контактов отделены друг от друга изолирующей перегородкой днища 13, а пружинный толкатель имеет форму, обеспечивающую разновременность замыкания групп контактов так, что первой замыкается высоковольтная группа контактов. Блок низковольтного источника напряжения состоит из токоограничительного резистора R2, выпрямительного диода VD1 и накопительного конденсатора С1, соединенных между собой следующим образом: вывод «R2.2» резистора R2 соединен с выводом «Т1.1.1» дополнительной обмотки трансформатора Т1.1 преобразователя напряжения произвольного прибора взрывания 5, вывод «Т1.1.2» которого соединен с отрицательным выводом конденсатора С1, являющимся отрицательным выходом блока 2 и соединенным с общим проводом; вывод «R2.1» резистора R2 соединен с анодом VD1, катод которого соединен с положительным выводом конденсатора С1, являющимся положительным выходом блока 2. Блок формирования пускового импульса состоит из токоограничительных и времязадающих резисторов R3, R4, R5, времязадающих конденсаторов С2, С3 и стабилитрона VD2, соединенных между собой следующим образом: вывод «R3.1» резистора R3 является положительным входом блока 3, вывод «R3.2» резистора R3 соединен с положительным выводом конденсатора С2 и выводом «R4.2» резистора R4, вывод «R4.1» резистора R4 соединен с выводом «R5.1» резистора R5, положительным выводом конденсатора С3 и катодом VD2, который является положительным выходом блока 3; анод VD2, отрицательные выводы конденсаторов С2 и С3, выводы «R3.2» и «R5.2» резисторов R3 и R5 соединены в один узел, который является отрицательным выходом блока 3 и соединен с общим проводом.The device includes a high-
Устройство работает следующим образом. Во время взведения произвольного прибора взрывания переменное напряжение, поступающее с дополнительной обмотки трансформатора Т1.1 преобразователя напряжения произвольного прибора взрывания 5, выпрямляется цепью VD1–R2 и заряжает конденсатор С1 в блоке 2. При нажатии кнопки S2 в блоке 1 первой замыкается высоковольтная группа контактов «S2.1–S2.2», транзистор VT1 при этом остается закрытым, через некоторое время замыкается низковольтная группа контактов «S2.3–S2.4», при этом положительное напряжение с конденсатора С1 поступает на вход блока 3, где на цепи R3–С2 задается крутизна фронта пускового импульса. Параметры элементов С2, R3, R4, R5 и С3 блока 3 подбираются таким образом, чтобы конденсатор С3 заряжался гораздо быстрее, чем разряжается, при этом напряжение на конденсаторе С2 должно превосходить значение напряжения стабилизации стабилитрона VD2, что обеспечивается соотношением сопротивлений R4 и R5. В свою очередь значение напряжения стабилизации стабилитрона VD2 выбирается так, чтобы оно было больше значения напряжения насыщения цепи «затвор–эмиттер» транзистора VТ1 и меньше максимально допустимого значения напряжения цепи «затвор–эмиттер» транзистора VТ1. Резистор R4 в свою очередь должен обеспечивать ограничение значения тока, протекающего через стабилитрон VD2 на уровне, не превышающем максимально допустимое значение силы тока для данного стабилитрона. Время разряда конденсатора С2 задается значениями сопротивлений резисторов R4 и R5, конденсатор С3 нужен для коррекции входной емкости цепи «затвор–эмиттер» транзистора VТ1, и при этом может быть исключен из схемы, если значение емкости цепи «затвор–эмиттер» транзистора VТ1 достаточно для требуемых временных параметров пускового импульса. В результате формируется единичный пусковой импульс напряжения заданной формы, длительности и амплитуды. Пришедший на затвор единичный пусковой импульс отпирает транзистор VT1, в результате чего с генератора подрывного тока выдается подрывной импульс в ЭВС.The device operates as follows. During cocking of an arbitrary blasting device, the alternating voltage coming from the additional winding of the transformer T1.1 of the voltage converter of an
В результате можно сделать вывод о достижении технического результата в полной мере, т. к. при работе предложенной схемы полностью отсутствует искрообразование на контактах кнопки S2, а длительность подрывного импульса полностью зависит от длительности пускового импульса, которая задается параметрами элементов С2, R3, R4, R5 и С3. Применение компонентов поверхностного монтажа позволяет максимально миниатюризовать данное устройство, что значительно уменьшает массогабаритные характеристики приборов взрывания, в которых данное устройство может быть применено.As a result, we can conclude that the technical result has been fully achieved, since during the operation of the proposed circuit there is no sparking at the contacts of the S2 button, and the duration of the subversive pulse completely depends on the duration of the starting pulse, which is set by the parameters of the elements C2, R3, R4, R5 and C3. The use of surface mount components allows you to miniaturize this device, which significantly reduces the overall dimensions of the blasting devices in which this device can be used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147464U RU187771U1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147464U RU187771U1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187771U1 true RU187771U1 (en) | 2019-03-19 |
Family
ID=65759104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018147464U RU187771U1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187771U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU210228A1 (en) * | А. С. Капуста | DEVICE FOR UNKEBELERY AC LOAD LOAD COMMUTATION | ||
RU2246096C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский инженерный институт" (ФГУП "НИИИ") | Capacitor blasting device |
RU2333459C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Network explosion instrument |
RU2610610C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Device for blasting pyrotechnic |
-
2018
- 2018-12-29 RU RU2018147464U patent/RU187771U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU210228A1 (en) * | А. С. Капуста | DEVICE FOR UNKEBELERY AC LOAD LOAD COMMUTATION | ||
RU2246096C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский инженерный институт" (ФГУП "НИИИ") | Capacitor blasting device |
RU2333459C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Network explosion instrument |
RU2610610C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Device for blasting pyrotechnic |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРАЕВСКИЙ М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. - М.: Рандеву-АМ, 2000, с.141-152, 155-157, 207, 183-186. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1170177A (en) | Switching Arrangement for Firing Detonators. | |
US4314507A (en) | Sequential initiation of explosives | |
US3223887A (en) | Electrical apparatus | |
CA1063703A (en) | Electronic firing device for projectiles | |
ES420938A1 (en) | Internal combustion engine magneto ignition system of the shunt switch type | |
RU187771U1 (en) | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device | |
US3248605A (en) | Capacitor charge monitoring and controlling apparatus | |
US3282632A (en) | Capacitor firing circuit with automatic reset | |
US3541393A (en) | High energy solid state blasting machine | |
US3624487A (en) | Dual energy electrical pulse generating system | |
US3293527A (en) | Electronic contact fuze | |
SU1335777A1 (en) | Device for electric ignition of gas | |
SU546098A1 (en) | Pulse modulator | |
SU1515250A1 (en) | Device for protecting electric discharge device | |
RU15824U1 (en) | HIGH VOLTAGE PULSE GENERATOR | |
US3200300A (en) | Timing circuitry incorporating radioactive batteries | |
SU826558A2 (en) | Pulse generator | |
SU1381665A1 (en) | Thyristor gate for a.c.converter | |
SU526073A1 (en) | Pulse modulator | |
SU374674A1 (en) | ||
SU1018202A1 (en) | Pulsed modulator | |
SU705649A1 (en) | Pulse generator | |
SU429449A1 (en) | DEVICE FOR REMOTE MANAGEMENT OF MINE UNITS | |
SU658618A1 (en) | Timer | |
SU370710A1 (en) | PULSE MODULATOR |