RU2772993C1 - Low-voltage electric detonator - Google Patents

Low-voltage electric detonator Download PDF

Info

Publication number
RU2772993C1
RU2772993C1 RU2021121599A RU2021121599A RU2772993C1 RU 2772993 C1 RU2772993 C1 RU 2772993C1 RU 2021121599 A RU2021121599 A RU 2021121599A RU 2021121599 A RU2021121599 A RU 2021121599A RU 2772993 C1 RU2772993 C1 RU 2772993C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
initiator
low
initiating
deflagrating
Prior art date
Application number
RU2021121599A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Герасимов
Петр Николаевич Калмыков
Владимир Сергеевич Роженцов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Application granted granted Critical
Publication of RU2772993C1 publication Critical patent/RU2772993C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: explosive technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of safe means of detonation, namely to low-voltage bridge electric detonators using secondary, high explosives. The low-voltage electric detonator contains a sleeve with a metal insert in which an explosive charge is placed, made in the form of attachments: the output from the secondary high-density explosive and the associated intermediate hitch from the deflagrating low-density explosive, followed by the initiating hitch from the deflagrating explosive, the initiator mounted on a dielectric block separated by a spark gap made in the form of a fuse head with current leads. The sleeve is made of dielectric. The initiator, made in the form of a pyrotechnic compound placed in a cup, together with a dielectric block and a fuse head made of a constantan wire coated with an oxide film, are placed in the first metal cap. The initiating mounting has a constant density, is separated from the initiator by a gas gap, is made in the form of a photosensitive explosive composition and placed in a second metal cap directed by an open surface in the direction of the initiator cup closed by the end.
EFFECT: technological simplicity of manufacturing an electric detonator with increased current safety, resistance to repeated transmission of DC through a spark gap.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам с использованием вторичных (бризантных) взрывчатых веществ (ВВ), и может быть применено в качестве малогабаритного средства инициирования зарядов ВВ промышленного назначения, используемым в горнорудной, угледобывающей и других отраслях промышленности, а также в военной отрасли.The invention relates to the field of safe means of blasting, namely, to low-voltage bridge electric detonators using secondary (high) explosives (HE), and can be used as a small-sized means of initiating industrial explosive charges used in mining, coal mining and other industries, as well as in the military industry.

Известен низковольтный электродетонатор (патент RU 2706151 С1, 14.11.2019, МПК F42С 19/12(2006/01)), состоящий из корпуса-гильзы, металлической втулки, завальцованной в гильзу с зарядом ВВ в виде навесок: выходной из вторичного взрывчатого вещества (ВВ) высокой плотности, сопряженной с ней промежуточной из дефлагрирующего ВВ низкой плотности и инициирующей из дефлагрирующего ВВ высокой плотности с инициатором, установленным на диэлектрической колодке, разделенной разрядником с токовыводами. На поверхности диэлектрической колодки, граничащей с инициирующей навеской, расположен инициатор, выполненный в виде мостика накаливания из резистивного материала в виде слоя, нанесенного на диэлектрическую колодку. Инициирующая навеска выполнена с плотностью запрессовки, уменьшающейся в направлении промежуточной навески. Данный электродетонатор выбран в качестве прототипа.A low-voltage electric detonator is known (patent RU 2706151 C1, 11/14/2019, IPC F42C 19/12(2006/01)), consisting of a case-sleeve, a metal sleeve rolled into a case with an explosive charge in the form of attachments: output from a secondary explosive ( Explosive) of high density, coupled with it intermediate from a low-density deflagrating explosive and initiating from a high-density deflagrating explosive with an initiator mounted on a dielectric block, separated by a spark gap with current leads. On the surface of the dielectric pad adjacent to the initiating sample, there is an initiator made in the form of an incandescent bridge made of a resistive material in the form of a layer deposited on the dielectric pad. The initiating sample is made with a pressing density decreasing in the direction of the intermediate sample. This electric detonator is selected as a prototype.

Низковольтный детонатор, выбранный в качестве прототипа, обладает рядом недостатков, связанных со сложностью изготовления диэлектрической колодки, на одну из сторон которой должен быть нанесен тонкий слой инициатора (мостик накаливания) из материала с высоким удельным сопротивлением, а на противоположной стороне - разрядник, что увеличивает сложность и стоимость изготовления. Инициирующая навеска, предназначенная для уменьшения конвективного горения и задействования промежуточной навески, выполнена с изменяемой плотностью запрессовки, что усложняет процесс производства и повышает стоимость технологии изготовления. Безопасный ток срабатывания в прототипе 1А.The low-voltage detonator chosen as a prototype has a number of disadvantages associated with the complexity of manufacturing a dielectric block, on one side of which a thin layer of initiator (incandescent bridge) from a material with high resistivity must be applied, and on the opposite side - a spark gap, which increases complexity and cost of manufacture. The initiating hitch, designed to reduce convective combustion and engage an intermediate hitch, is made with a variable pressing density, which complicates the production process and increases the cost of the manufacturing technology. Safe operation current in the prototype 1A.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание технологически простого в изготовлении детонатора с повышенной безопасностью по току.The technical problem to be solved by the claimed invention is the creation of a technologically easy-to-manufacture detonator with increased current safety.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом низковольтном электродетонаторе, содержащем гильзу с металлическим вкладышем, в котором размещен заряд ВВ, выполненный в виде навесок: выходной из вторичною ВВ высокой плотности и сопряженной с ней промежуточной навеской из дефлагрирующего ВВ низкой плотности, следом за которой расположена инициирующая навеска из дефлагрирующего ВВ, инициатор, установленный на диэлектрической колодке, разделенной разрядником, выполненным в виде мостика накаливания с токовыводами, в отличие от прототипа, гильза выполнена из диэлектрика, инициатор, выполненный в виде помещенного в чашечку пиросостава, вместе с диэлектрической колодкой и мостиком накаливания, выполненным из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки, размещены в первом металлическом колпачке, инициирующая навеска имеет постоянную плотность и отделена от инициатора газовым промежутком, выполнена в виде светочувствительного взрывчатого состава и помещена во второй металлический колпачок, направленный открытой поверхностью в направлении закрытого торцом чашечки инициатора.The technical result is achieved due to the fact that in the inventive low-voltage electric detonator containing a sleeve with a metal liner, in which an explosive charge is placed, made in the form of weights: output from a high-density secondary explosive and an intermediate weight associated with it from a low-density deflagrating explosive, following in which the initiating charge of a deflagrating explosive is located, the initiator is mounted on a dielectric block separated by a spark gap made in the form of an incandescent bridge with current leads, unlike the prototype, the sleeve is made of a dielectric, the initiator is made in the form of a pyrocomposition placed in a cup, together with a dielectric block and an incandescent bridge made of oxide-coated constantan wire are placed in the first metal cap, the initiating charge has a constant density and is separated from the initiator by a gas gap, is made in the form of a photosensitive explosive composition and is placed in the second cap. lytic cap directed by the open surface towards the initiator cup closed by the end.

При выполнении мостика накаливания из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки обеспечивается устойчивость электродетонатора к многократному пропусканию через разрядник постоянного тока, что повышает безопасность при обращении с электродетонатором и увеличивает величину безопасного тока. Газовый промежуток обеспечивает повышение безопасности эксплуатации детонатора путем гарантированной защиты от разряда статического электричества различной полярности между инициирующей навеской и инициатором, размешенными в отдельных металлических колпачках.When the incandescent bridge is made of oxide-coated constantan wire, the resistance of the electric detonator to repeated passage through the DC arrester is ensured, which increases safety when handling the electric detonator and increases the value of the safe current. The gas gap improves the safety of the detonator by guaranteeing protection against the discharge of static electricity of different polarity between the initiating sample and the initiator placed in separate metal caps.

Технологическая простота изготовления электродетонатора достигается за счет применения инициирующей навески с постоянной плотностью, выполненной из светочувствительного взрывчатого состава, а так же простотой сборки, которая может быть осуществлена непосредственно в лабораторных условиях.Technological simplicity of manufacturing an electric detonator is achieved through the use of an initiating sample with a constant density, made of a photosensitive explosive composition, as well as ease of assembly, which can be carried out directly in the laboratory.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом.The claimed invention is illustrated in the drawing.

Низковольтный электродетонатор содержит гильзу 1 с металлическим вкладышем 2, в котором размещен заряд ВВ, выполненный в виде навесок: выходной 3 из вторичного ВВ высокой плотности и сопряженной с ней промежуточной навеской 4 из дефлагрирующего ВВ низкой плотности, следом за которой расположена инициирующая навеска 5 из дефлагрирующего ВВ. Инициатор 12 установлен на диэлектрической колодке 9 (≤500 В, П10Б9-110), разделенной разрядником 10 в виде мостика накаливания (проволока МНМц40-1.5 Т 0.1 ГОСТ 5307-09) с токовыводами 14. Гильза 1 выполнена из диэлектрика.The low-voltage electric detonator contains a sleeve 1 with a metal insert 2, in which an explosive charge is placed, made in the form of weights: output 3 from a high-density secondary explosive and an intermediate weight 4 from a low-density deflagrating explosive associated with it, followed by an initiating weight 5 from a deflagrating explosive. VV. The initiator 12 is installed on a dielectric block 9 (≤500 V, P10B9-110), separated by a spark gap 10 in the form of an incandescent bridge (wire MNMts40-1.5 T 0.1 GOST 5307-09) with current leads 14. The sleeve 1 is made of a dielectric.

Инициатор 12, выполненный в виде помещенного в чашечку 13 пиросостава, вместе с диэлектрической колодкой 9 и мостиком накаливания, выполненным из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки (оксидная пленка на проволоке может быть получена в результате ее предварительной термически обработки) размещены в первом металлическом колпачке 8. Пиросостав массой около 35 мг включает в равных составах свинец роданистый и бертолетову соль.The initiator 12, made in the form of a pyrocomposition placed in a cup 13, together with a dielectric block 9 and an incandescent bridge made of a constantan wire coated with an oxide film (an oxide film on the wire can be obtained as a result of its preliminary heat treatment) are placed in the first metal cap 8. The pyrocomposition weighing about 35 mg includes lead rhodanide and bertolet salt in equal compositions.

Инициирующая навеска 5 имеет постоянную плотность, отделена от инициатора 12 газовым промежутком, выполнена в виде светочувствительного взрывчатого состава (например, из светочувствительного взрывчатого состава, приведенного в патенте RU 2522611 С1, 20.07.2014, Бюл. №20. Герасимов С.И., Лень А.В., Калмыков П.И.) и помещена во второй металлический колпачок 6 (латунный колпачок ∅5×3 мм), направленный открытой поверхностью в направлении закрытого торцом чашечки 13 инициатора 12.The initiating sample 5 has a constant density, is separated from the initiator 12 by a gas gap, is made in the form of a photosensitive explosive composition (for example, from a photosensitive explosive composition given in patent RU 2522611 C1, 07/20/2014, Bull. No. 20. Gerasimov S.I., Len A.V., Kalmykov P.I.) and placed in the second metal cap 6 (brass cap ∅5 × 3 mm), directed by the open surface towards the initiator 12 closed by the end of the cup 13.

Работа низковольтного детонатора осуществляется следующим образом.The operation of the low-voltage detonator is carried out as follows.

Подача подрывного импульса на разрядник 10, выполненный в виде мостика накаливания, приводит к генерации ударной волны и формированию зоны разлета продуктов взрыва пиросостава инициатора 12 с конфигурацией, близкой к сферической форме. При этом температура продуктов взрыва по данным двойных пирометрических измерений (отношение сигналов в диапазонах 0,4-1,1 мкм к 0,8-1,1 мкм и 0,3-0,5 мкм к 0.8-1,1 мкм) примерно одинакова для всех режимов инициирования (≈3100 К). Этого достаточно для надежного инициирования светочувствительного взрывчатого состава 5, указанного в патенте RU 2522611 С1. Продукты реакции светочувствительного взрывчатого состава 5 надежно инициируют заряд промежуточной навески 4 из низкоплотного ТЭНа, который, в свою очередь, инициирует слой бризантного ВВ выходной навески 3.Submission of a disruptive pulse to the spark gap 10, made in the form of an incandescent bridge, leads to the generation of a shock wave and the formation of a zone of expansion of the explosion products of the pyrocomposition of the initiator 12 with a configuration close to a spherical shape. At the same time, the temperature of the explosion products, according to the data of double pyrometric measurements (the ratio of signals in the ranges of 0.4-1.1 µm to 0.8-1.1 µm and 0.3-0.5 µm to 0.8-1.1 µm), is approximately is the same for all modes of initiation (≈3100 K). This is sufficient for reliable initiation of the photosensitive explosive composition 5 specified in the patent RU 2522611 C1. The reaction products of the light-sensitive explosive composition 5 reliably initiate the charge of the intermediate charge 4 from the low-density heating element, which, in turn, initiates the layer of high-explosive explosive of the output charge 3.

Выполнение мостика накаливания из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки, обеспечивает устойчивость электродетонатора к многократному пропусканию через разрядник постоянного тока с повышенной безопасностью по току. Повышение безопасности при эксплуатации детонатора обеспечивается наличием газового промежутка между инициирующей навеской и инициатором, размещенным в металлическом колпачке. Заявляемый низковольтный электродетонатор устойчив к многократному пропусканию через мостик накаливания постоянного тока менее 2А в течении 60 минут, при этом гарантированный ток срабатывания составляет 7±0,1 А.The execution of the incandescent bridge from a constantan wire coated with an oxide film ensures the resistance of the electric detonator to repeated passage through the DC arrester with increased current safety. An increase in safety during the operation of the detonator is ensured by the presence of a gas gap between the initiating sample and the initiator placed in a metal cap. The inventive low-voltage electric detonator is resistant to repeated passage of a direct current less than 2A through the incandescent bridge for 60 minutes, while the guaranteed operation current is 7 ± 0.1 A.

Применение инициирующей навески с постоянной плотностью, выполненной из светочувствительного взрывчатого состава, и мостика накаливания из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки, обеспечивает простоту сборки заявляемого низковольтного электродетонатора, снижает его стоимость, позволяет гарантированно инициировать детонацию в зарядах ВВ из состава пластичных взрывчатых веществ - ПВВ-7.The use of an initiating sample with a constant density, made of a photosensitive explosive composition, and an incandescent bridge made of oxide-coated constantan wire, provides ease of assembly of the inventive low-voltage electric detonator, reduces its cost, and makes it possible to reliably initiate detonation in explosive charges from the composition of plastic explosives - PVV-7 .

Claims (1)

Низковольтный электродетонатор, содержащий гильзу с металлическим вкладышем, в котором размещен заряд взрывчатого вещества (ВВ), выполненный в виде навесок: выходной из бризантного ВВ и сопряженной с ней промежуточной навеской из дефлагрирующего ВВ меньшей плотности по сравнению с выходной навеской, следом за которой расположена инициирующая навеска из дефлагрирующего ВВ, инициатор, установленный на диэлектрической колодке, разделенной разрядником, выполненным в виде мостика накаливания с токовыводами, отличающийся тем, что гильза выполнена из диэлектрика, инициатор, выполненный в виде помещенного в чашечку пиросостава, вместе с диэлектрической колодкой и мостиком накаливания, выполненным из покрытой оксидной пленкой константановой проволоки, размещены в первом металлическом колпачке, инициирующая навеска имеет постоянную плотность и отделена от инициатора газовым промежутком, выполнена из дефлагрирующего ВВ в виде светочувствительного взрывчатого состава и помещена во второй металлический колпачок, направленный открытой поверхностью в направлении закрытого торцом чашечки инициатора.A low-voltage electric detonator containing a sleeve with a metal insert, in which an explosive charge (HE) is placed, made in the form of hinges: the output of the blasting explosive and the intermediate hinge of the deflagrating explosive associated with it of lower density compared to the output hinge, followed by the initiating a sample of a deflagrating explosive, an initiator mounted on a dielectric block separated by a spark gap made in the form of an incandescent bridge with current leads, characterized in that the sleeve is made of a dielectric, an initiator made in the form of a pyrocomposition placed in a cup, together with a dielectric block and an incandescent bridge, made of oxide-coated constantan wire, placed in the first metal cap, the initiating sample has a constant density and is separated from the initiator by a gas gap, made of a deflagrating explosive in the form of a light-sensitive explosive composition and placed in the second metal cap. the cap, directed by the open surface towards the initiator cup closed by the end.
RU2021121599A 2021-07-20 Low-voltage electric detonator RU2772993C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772993C1 true RU2772993C1 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3978791A (en) * 1974-09-16 1976-09-07 Systems, Science And Software Secondary explosive detonator device
US4354432A (en) * 1978-10-13 1982-10-19 Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement Hot-wire ignition initiator for propellant charges
SU1759238A3 (en) * 1990-12-13 1992-08-30 Агеев Михаил Васильевич (Su) Electric detonator
RU2046276C1 (en) * 1991-12-18 1995-10-20 Мячин Александр Яковлевич Gas dynamic electric blasting cap
RU2389971C1 (en) * 2009-03-16 2010-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") Electric detonator
RU2706151C1 (en) * 2018-10-25 2019-11-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Low-voltage electric detonator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3978791A (en) * 1974-09-16 1976-09-07 Systems, Science And Software Secondary explosive detonator device
US4354432A (en) * 1978-10-13 1982-10-19 Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement Hot-wire ignition initiator for propellant charges
SU1759238A3 (en) * 1990-12-13 1992-08-30 Агеев Михаил Васильевич (Su) Electric detonator
RU2046276C1 (en) * 1991-12-18 1995-10-20 Мячин Александр Яковлевич Gas dynamic electric blasting cap
RU2389971C1 (en) * 2009-03-16 2010-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") Electric detonator
RU2706151C1 (en) * 2018-10-25 2019-11-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Low-voltage electric detonator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4144814A (en) Delay detonator device
US3978791A (en) Secondary explosive detonator device
US4312271A (en) Delay detonator device
RU2389971C1 (en) Electric detonator
KR100659219B1 (en) Detonator
US1999820A (en) Delay cap
US3062143A (en) Detonator
US3999484A (en) Delay device having dimpled transfer disc
RU2706151C1 (en) Low-voltage electric detonator
US4239004A (en) Delay detonator device
US4402269A (en) Electric delay detonator
US3727552A (en) Bidirectional delay connector
US2400103A (en) Detonator or blasting cap
RU2772993C1 (en) Low-voltage electric detonator
US2086548A (en) Electric initiator
GB2084984A (en) Delay composition for detonators and detonator containing same
US2652775A (en) Percussion initiated detonator
US4907509A (en) Bonfire-safe low-voltage detonator
US3618523A (en) Stab-electric detonator
US3286628A (en) Electric detonator ignition systems
US2370159A (en) Electric squib
GB752724A (en) Improvements in or relating to electrical pellet primers
US3158097A (en) Explosive initiator
US2068516A (en) Stratified primer charge
US2086532A (en) Electric blasting initiator