RU2589035C1 - Device for making high-current electric circuits - Google Patents
Device for making high-current electric circuits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589035C1 RU2589035C1 RU2015111873/07A RU2015111873A RU2589035C1 RU 2589035 C1 RU2589035 C1 RU 2589035C1 RU 2015111873/07 A RU2015111873/07 A RU 2015111873/07A RU 2015111873 A RU2015111873 A RU 2015111873A RU 2589035 C1 RU2589035 C1 RU 2589035C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- contact elements
- contact
- charge
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для коммутации силовых электрических цепей, и может использоваться при изготовлении пиротехнических контактных устройств.The present invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for switching power electrical circuits, and can be used in the manufacture of pyrotechnic contact devices.
Известно устройство коммутирующее пиротехническое (патент РФ №2364827, МПК F42C 11/00, опубл. 20.08.2009 г.), содержащее пиротехнический привод, установленные в цилиндрическом корпусе неподвижный изолятор с двумя парами неподвижных контактных элементов, выполненных в виде штырей, одна из которых соединена между собой разрушаемым проводом, который установлен перпендикулярно направлению движения подвижного изолятора, снабженного по одному из торцов со стороны пиротехнического привода ответными подвижными контактными элементами, выполненными с возможностью упругого схватывания после входа в них штырей первой пары неподвижных контактов при срабатывании пиротехнического привода.A known switching pyrotechnic device (RF patent No. 2364827, IPC F42C 11/00, published on 08/20/2009) containing a pyrotechnic drive mounted in a cylindrical housing a stationary insulator with two pairs of fixed contact elements made in the form of pins, one of which interconnected by a destructible wire, which is installed perpendicular to the direction of motion of the movable insulator, equipped on one of the ends from the side of the pyrotechnic drive with reciprocal movable contact elements made with the possibility of elastic setting after entering the pins of the first pair of fixed contacts when the pyrotechnic drive is triggered.
Известно в качестве прототипа заявляемого устройство соединителя с высокой плотностью размещения (патент РФ №2410790, МПК Н01Н 39/00, опубл. 27.01.2011 г.), содержащее полый цилиндрический корпус и размещенные в нем неподвижные, установленные с зазором относительно друг друга, контактные элементы, пиротехнический расплавляемый элемент, средство воспламенения.It is known as a prototype of the inventive device of the connector with a high density of placement (RF patent No. 2410790, IPC Н01Н 39/00, publ. 01/27/2011), containing a hollow cylindrical body and fixed in it, installed with a gap relative to each other, contact elements, pyrotechnic meltable element, means of ignition.
К недостаткам аналогов относится сравнительно высокая сложность и, как следствие этого, недостаточно высокая надежность.The disadvantages of analogues include a relatively high complexity and, as a consequence of this, insufficiently high reliability.
Задачей авторов изобретения является разработка простого и надежного устройства для замыкания сильноточных электрических цепей.The task of the authors of the invention is to develop a simple and reliable device for closing high-current electrical circuits.
Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого устройства, заключается в упрощении, обеспечении повышения надежности при его срабатывании.A new technical result provided by using the proposed device is to simplify, providing increased reliability when it is triggered.
Указанные задача и новый технический результат, обеспечиваемые предлагаемым устройством для замыкания сильноточных электрических цепей, обеспечиваются тем, что в отличие от известного устройства, содержащего полый цилиндрический корпус и размещенные в нем неподвижные, установленные с зазором относительно друг друга, контактные элементы, пиротехнический заряд, средство воспламенения пиротехнического заряда, генерирующее термокомпрессионный импульс, согласно изобретению, неподвижные контактные элементы установлены соосно и имеют контактные площадки выполненные в виде компактированных деталей из металлорезины на основе медной проволоки, характеризующиеся пористостью 40-60 объемн. %, пиротехнический заряд на основе пиротехнического состава (ПТС), выполненный из механической смеси порошкообразных меди, титана и оксида меди, при общем содержании меди не менее 70% масс., установлен в зоне, прилегающей к контактным площадкам контактных элементов и контактирует с электровоспламенителем в качестве средства воспламенения пиротехнического заряда, продукты горения которого представляют собой расплавленную медь и неэлектропроводные соединения титана, контактные элементы подключены клеммами к электродам внешней электрической цепи, первый из которых выполнен в виде штока за одно целое с круглой плоской шляпкой, а второй представляет собой полый цилиндрический корпус, имеющий две камеры большего и меньшего диаметров, сообщающиеся между собой через сквозное отверстие в основании камеры, характеризующейся меньшим диаметром, в полости камеры меньшего диаметра размещен электровоспламенитель, задействуемый извне от источника электрического импульса, в полости камеры большего диаметра установлен заряд ПТС.The specified task and the new technical result provided by the proposed device for closing high-current electrical circuits are provided by the fact that, in contrast to the known device containing a hollow cylindrical body and fixed in it, mounted with a gap relative to each other, contact elements, pyrotechnic charge, means ignition of the pyrotechnic charge, generating a thermocompression pulse, according to the invention, the fixed contact elements are mounted coaxially and have to contact pads made in the form of compacted parts made of metal rubber based on copper wire, characterized by a porosity of 40-60 volume. %, a pyrotechnic charge based on a pyrotechnic composition (PTS) made of a mechanical mixture of powdered copper, titanium and copper oxide, with a total copper content of at least 70 wt%, is installed in the area adjacent to the contact pads of the contact elements and is in contact with the electric igniter in as a means of igniting a pyrotechnic charge, the combustion products of which are molten copper and non-conductive titanium compounds, the contact elements are connected by terminals to electrodes of an external electric chain, the first of which is made in the form of a rod in one piece with a round flat hat, and the second is a hollow cylindrical body having two chambers of larger and smaller diameters, communicating with each other through a through hole in the base of the chamber, characterized by a smaller diameter, in the cavity a smaller diameter chamber is equipped with an electric igniter, which is used externally from the source of an electric impulse; a PTS charge is installed in the cavity of a larger diameter chamber.
Предлагаемое устройство поясняется следующим образом.The proposed device is illustrated as follows.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства для замыкания сильноточных электрических цепей, где 1 - цилиндрический корпус; 2, 3 - контактные площадки из металлорезины; 4 - заряд ПТС; 5 - контактный элемент устройства; 6 - электровоспламенитель; 7 - воздушный зазор между первым и вторым контактными элементами; 8 - диэлектрическая прокладка, разделяющая первый и второй контактные элементы; 9 - изолятор; 10 - второй контактный элемент; 11 - соединяемые элементы внешней электрической цепи.In FIG. 1 shows a General view of the proposed device for closing high-current electrical circuits, where 1 is a cylindrical body; 2, 3 - contact pads made of metal rubber; 4 - vehicle charge; 5 - contact element of the device; 6 - electric igniter; 7 - air gap between the first and second contact elements; 8 - a dielectric strip separating the first and second contact elements; 9 - an insulator; 10 - second contact element; 11 - connected elements of an external electrical circuit.
Предлагаемое устройство для замыкания сильноточных электрических цепей предназначено для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу, подаваемому извне, в том числе от дистанционно удаленного источника импульса различного вида (например, электрического импульса, подаваемого от аккумулятора). Предлагаемое устройство содержит размещенные неподвижно в цилиндрическом корпусе 1 первый (5) и второй (10) контактные элементы устройства для замыкания, установленные соосно и имеющие контактные площадки 2, 3. Первый контактный элемент 5 выполнен в виде штока за одно целое с круглой плоской шляпкой. Второй контактный элемент 10 представляет собой полый цилиндрический корпус, имеющий две камеры большего и меньшего диаметров, сообщающиеся между собой через сквозное отверстие в основании камеры, характеризующейся меньшим диаметром. В полости камеры меньшего диаметра размещен электровоспламенитель 6, задействуемый извне от источника электрического импульса. В полости камеры большего диаметра установлен заряд ПТС 4. Заряд ПТС 4 представляет собой монолитную деталь на основе спрессованного ПТС, который примыкает с одной стороны к контактной площадке 2, а с противоположной стороны - к основанию камеры, характеризующейся меньшим диаметром. В предлагаемом устройстве предусмотрена более простая схема прямого задействования от электровоспламенителя 6 заряда ПТС 4, тогда как в прототипе такую функцию выполняет система с микропрерывателем магнитного действия, что существенно усложняет конструкцию замыкателя в целом.The proposed device for closing high-current electrical circuits is designed for automatic switching of electrical circuits by a signal supplied from outside, including from a remotely remote pulse source of various kinds (for example, an electrical pulse supplied from a battery). The proposed device comprises fixedly mounted in a
Контактные площадки первого 5 и второго 10 контактных элементов выполнены в виде компактированных плоских деталей из металлорезины на основе медной проволоки, характеризующиеся пористостью 40-60 объемн. %. При этом контактная площадка 3 размещена на плоской шляпке первого контактного элемента 5, а контактная площадка 2 является съемной и размещена в основании второго контактного элемента 10, обращенном к поверхности плоской шляпки первого контактного элемента 5. Между контактными площадками 2 и 3 контактных элементов 2 и 3 выполнен воздушный зазор 7, в котором размещена кольцевая диэлектрическая прокладка 8, выполненная, например, из слюды. Контактные элементы 5 и 10 изолированы от стенок цилиндрического корпуса 1 изолятором 9. Заряд ПТС 4 выполнен из смеси порошкообразных меди, титана и оксида меди. Заряд ПТС установлен в камере с большим диаметром, прилегающей к контактной площадке 2 контактного элемента 10. В качестве средства воспламенения ПТС в контактный элемент 10 установлен электровоспламенитель 6. Продукты горения заряда ПТС представляют собой расплавленную медь и неэлектропроводные соединения титана. Первый (5) и второй (10) контактные элементы соединены посредством клемм с элементами 11 внешней электрической цепи.The contact pads of the first 5 and second 10 contact elements are made in the form of compact flat parts made of metal rubber based on copper wire, characterized by a porosity of 40-60 volume. % In this case, the
Предлагаемое устройство для замыкания сильноточных электрических цепей работает следующим образом.The proposed device for closing high-current electrical circuits works as follows.
В начальный момент времени внешняя электрическая цепь предлагаемого устройства разомкнута, т.к. контактные элементы 5 и 10 разделены воздушным зазором 7.At the initial time, the external electrical circuit of the proposed device is open, because
При подаче от внешнего источника тока электрического импульса на электровоспламенитель 6 происходит горение материала заряда ПТС 4, генерирующего термокомпрессионный импульс. В результате горения ПТС, представляющего собой смесь порошкообразных меди, титана (горючее) и оксида меди, образуются продукты горения, представляющие собой расплавленную медь и неэлектропроводные соединения титана. Электропроводность полученных продуктов достаточно высока, что критично для обеспечения надежной коммутации. Выполнение контактных площадок 2 и 3 в виде компактированных деталей из металлорезины на основе медной проволоки, характеризующиеся пористостью 40-60 объемн. %, обеспечивает в условиях высоких температур, развившихся в ходе горения ПТС, возможность заполнения расплавленной медью из продуктов горения ПТС пор контактных площадок 2, 3, воздушного зазора 7 и обеспечивает замыкание элементов 11 внешней электрической цепи. Экспериментально было показано, что продукты горения ПТС, взаимодействующие с предложенными материалами контактных площадок, характеризующиеся заявленной величиной пористости, обеспечивают надежное срабатывание предлагаемого устройства, при этом достигнутое время замыкания цепи составило ≈ 0,1 сек в температурном диапазоне ±50°С.When an electric pulse is supplied from an external current source to an
Во всех поставленных опытах воспроизводимость заявленного технического результата составило 99,9%. Показания электрических приборов во внешней электрической цепи всегда регистрировали возникновение заданной величины тока в цепи.In all experiments, the reproducibility of the claimed technical result was 99.9%. The readings of electrical appliances in the external electrical circuit always recorded the occurrence of a given amount of current in the circuit.
Таким образом, как это подтвердили экспериментальные исследования, при использовании предлагаемого устройства для замыкания сильноточных электрических цепей обеспечивается более высокий по сравнению с прототипом технический результат, заключающийся в упрощении устройства, обеспечении повышения надежности при его срабатывании.Thus, as confirmed by experimental studies, when using the proposed device for closing high-current electric circuits, a higher technical result is achieved as compared to the prototype, which consists in simplifying the device and providing increased reliability during its operation.
Возможность промышленной реализации предлагаемого устройства подтверждается следующим примером конкретного исполнения.The possibility of industrial implementation of the proposed device is confirmed by the following example of a specific implementation.
Пример 1. В лабораторных условиях заявленное устройство было испытано на макете пиротехнического контактора, представленного на фиг. 1.Example 1. In laboratory conditions, the claimed device was tested on the model of the pyrotechnic contactor shown in FIG. one.
Контактные элементы 5 и 10 для замыкания элементов 11 внешней электрической цепи выполнены из меди марки М0к по ГОСТ 859-2001.
Контактные площадки 2 и 3 выполнены из металлорезины на основе медной проволоки ММ-0200 по ТУ 16-705.492-2005, ⌀=0,2 мм.
Заряд ПТС выполнен из механической смеси порошкообразных материалов следующего состава, % масс.:The PTS charge is made of a mechanical mixture of powder materials of the following composition,% mass .:
- 41,7 CuO марки «чда» (ТУ 6-09-4126-88);- 41.7 CuO of the "chda" grade (TU 6-09-4126-88);
- 13,9 Ti марки «Б» (ТУ 1715-036-07623615-2004);- 13.9 Ti grade "B" (TU 1715-036-07623615-2004);
- 44,4 Cu марки «ПМ» (ГОСТ 4960-75).- 44.4 Cu brand "PM" (GOST 4960-75).
ПТС получали путем смешивания компонентов в малом шаровом смесителе.PTS was obtained by mixing the components in a small ball mixer.
Задействование контактора производили импульсом постоянного тока амплитудой 5А и длительностью 10 мс. В качестве источника тока использовали свинцовый аккумулятор (V=12 В, ε=60 А·ч, пусковой ток 480 А). Параметры срабатывания контактора регистрировали при помощи цифрового запоминающего осциллографа TDS 3014 В.The contactor was activated by a direct current pulse with an amplitude of 5A and a duration of 10 ms. A lead battery (V = 12 V, ε = 60 A · h, inrush current of 480 A) was used as a current source. The contactor response parameters were recorded using a TDS 3014 V digital storage oscilloscope.
Результаты контрольных измерений сведены в таблицу 1.The results of the control measurements are summarized in table 1.
Как показали эксперименты, при использовании предлагаемого устройства для замыкания сильноточных электрических цепей был достигнут технический результат, заключающийся в упрощении устройства, обеспечении повышения надежности при его срабатывании.As experiments showed, when using the proposed device for closing high-current electric circuits, a technical result was achieved, which consists in simplifying the device and providing increased reliability during its operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111873/07A RU2589035C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Device for making high-current electric circuits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111873/07A RU2589035C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Device for making high-current electric circuits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2589035C1 true RU2589035C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111873/07A RU2589035C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Device for making high-current electric circuits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2589035C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT525886A4 (en) * | 2022-07-05 | 2023-09-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Safety switch |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10054153A1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-07-19 | Yazaki Corp | Circuit interrupting device for vehicle, has regulator which disconnects circuit by detaching terminals, based on cut-off signal output during over current |
RU2364827C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электронных приборов" (ФГУП "НИИЭП") | Pyrotechnical switching device |
RU2410790C1 (en) * | 2007-01-19 | 2011-01-27 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Device to interrupt/close electric circuit |
RU2011142321A (en) * | 2009-03-20 | 2013-04-27 | Хеганес Актиеболаг (Пабл) | IRON-VANADIUM POWDER ALLOY |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111873/07A patent/RU2589035C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10054153A1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-07-19 | Yazaki Corp | Circuit interrupting device for vehicle, has regulator which disconnects circuit by detaching terminals, based on cut-off signal output during over current |
RU2410790C1 (en) * | 2007-01-19 | 2011-01-27 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Device to interrupt/close electric circuit |
RU2364827C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электронных приборов" (ФГУП "НИИЭП") | Pyrotechnical switching device |
RU2011142321A (en) * | 2009-03-20 | 2013-04-27 | Хеганес Актиеболаг (Пабл) | IRON-VANADIUM POWDER ALLOY |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT525886A4 (en) * | 2022-07-05 | 2023-09-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Safety switch |
AT525886B1 (en) * | 2022-07-05 | 2023-09-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Safety switch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4065741A (en) | Thermal fuse with a fusible temperature sensitive pellet | |
WO2013140010A8 (en) | Ignition device for exothermic welding, mold for exothermic welding for the ignition device, and apparatus for exothermic welding comprising such a mold and such an ignition device | |
RU2589035C1 (en) | Device for making high-current electric circuits | |
US3100447A (en) | Igniter squib | |
US3960083A (en) | Igniter containing titanium hydride and potassium perchlorate | |
KR101300133B1 (en) | Repeatable fuse | |
EP0126585B1 (en) | Pyrotechnic or explosive device having electric ignition | |
US10283286B2 (en) | Switch element with an opening for use in a potentially explosive area | |
US3343921A (en) | Gas generation means | |
RU207503U1 (en) | ARC EXTINGUISHING CHAMBER | |
RU2007117205A (en) | AUTONOMOUS SIGNAL STARTING FIRE EXTINGUISHING SYSTEM | |
CN111066114B (en) | Circuit breaker | |
US2563536A (en) | Fuse construction | |
US3475572A (en) | Acceleration actuated switch with explosive charge and thermitic material | |
US3024728A (en) | Delay electric explosion initiator | |
US2639341A (en) | Safety battery connector switch | |
RU2401412C1 (en) | Electrical igniter with protection against static electricity discharges | |
US4203086A (en) | Temperature-sensitive spiral spring sliding contact device | |
RU2475693C1 (en) | Electric spark igniter | |
US2029570A (en) | Spark plug | |
US3311721A (en) | Time delay switching device | |
US2481887A (en) | Spark gap and lamp | |
RU5287U1 (en) | SHORT-CLOSE DISPOSABLE ACTION | |
RU2751184C1 (en) | Ignition device | |
RU204844U1 (en) | Electric initiation device for fuses |