【摘 要】
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爆炸开关作为新兴的现代电路开断设备,以其动作迅速、可靠性高、使用范围广泛的特点为现代大电流、高电压以及直流电路等特殊电路的安全运行提供了可靠保障。爆炸开关是一种由炸药驱动分断的电路开关,在工作时,通过爆炸瞬间产生的巨大能量强行切断导体来分断电路。其设计同时满足正常工作时稳定导通和爆炸时快速分断的要求。相比于一般断路器,具有装置稳定性高、反应速度快、动作时间短的优点,但是普通爆炸开关具有炸药与导体贴
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爆炸开关作为新兴的现代电路开断设备,以其动作迅速、可靠性高、使用范围广泛的特点为现代大电流、高电压以及直流电路等特殊电路的安全运行提供了可靠保障。爆炸开关是一种由炸药驱动分断的电路开关,在工作时,通过爆炸瞬间产生的巨大能量强行切断导体来分断电路。其设计同时满足正常工作时稳定导通和爆炸时快速分断的要求。相比于一般断路器,具有装置稳定性高、反应速度快、动作时间短的优点,但是普通爆炸开关具有炸药与导体贴合不易散热、能量利用率低等问题,本文提出将线性聚能射流应用到爆炸开关的方案,设计出一种线性聚能射流型爆炸开关,围绕将线性聚能射流应用到爆炸开关中的难点与关键技术参数问题开展研究,旨在提供一种性能更好的新型爆炸开关结构。本文通过理论分析和实验验证两个方面进行论述,在理论方面以两块金属板对撞为模型推导了线性聚能射流的形成过程,结合爆炸开关实际需要应用的条件,对射流形成的临界条件进行了分析,确定了线性聚能射流对导体的切割效果最为重要的几个影响因素。在实验方面利用线性聚能射流发生装置,对比分析了不同设计参数的聚能装置应用到爆炸开关中对其开断能力的影响效果。对于开关结构,首先讨论了爆炸开关中的起爆药和猛炸药的种类及使用方法,再结合爆炸装置稳定存储和快速爆轰的使用条件,对装药部爆炸的发生条件和引爆机制进行设计,依据现有火工品的生产摸索了爆炸开关装药部分的制造工艺和流程。最后通过实验数据对装药部、导体结构以及爆炸开关的总体结构进行了设计,并制造的一套线性聚能射流型爆炸开关,给出了较优的爆炸开关具体参数(当装药部圆柱内直径d为10mm,药型罩开口角度为70°,药型罩厚度为0.02倍d即0.2mm,炸高为1倍d即10mm时爆炸开关具有较强的断路能力。最大可以切断与宽度与装药长度相同厚度为4mm的铝制导体板)和大致的设计图纸。图 [32] 表 [15] 参 [80]
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