Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 4 - Sprängladdningar som brytare, av B Thorén - Ryskt högeffektlaboratorium, av B Thorén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Sprängladdningar som brytare
I en nyligen publicerad avhandling redogöres för de
grundläggande undersökningar som gjorts för att med
hjälp av sprängämnen åstadkomma ytterst korta
funktionstider inom apparattekniken.
För snabb frigörelse av energi används detonerande
sprängämnen. Med en sprängkapsel innehållande 0,7 g
tetryl har en detonationstid på 2 ixs uppnåtts. Härtill
kommer funktionstiden för den erforderliga
detonationstända-ren. Med en tändare bestående av en tunn metalltråd, 0,02
—0,03 mm GrNi, som upphettas medelst en relativt
kraftig kondensatorurladdning, 10 :uF, 3,6 kV, och som via ett
speciellt tändpulver tänder en detonationsinitierande
laddning av 0,3 g blyazid erhölls en total funktionstid av 20 us.
Detta är en betydligt kortare tid än vad som kan uppnås
med vanliga explosiva ämnen, t.ex. nitrocellulosa, eller
med hjälp av magnetiskt påverkade mekaniska don, där
funktionstiden i bästa fall rör sig om någon eller några ms.
I ett särskilt kapitel beskrivs utvecklingen av driftsäkra
styrorgan för tändpulsen. Som kännande organ används
en pulstransformator som direkt får ge impuls till
tänd-ning av ett speciellt triggergap, med vars hjälp
kondensa-toruiiaddningen inledes. Totala funktionstiden hos
styrorganen har kunnat nedbringas till 10—15 fis.
Tyngdpunkten i författarens arbete ligger i problemet alt
på effektivaste sätt utnyttja den frigjorda energin. Om
delonationen får ske i ett slutet rum uppstår ett tryck
som kan användas för att alstra en mekanisk rörelse hos
t.ex. en kolv. Fördelen med en detonation är härvid att
energin alstras praktiskt taget momentant, vilket ger en
impuls och därmed en viss begynnelsehastighet hos kolven.
Med hänsyn till detonationens sprängverkan måste dock
sluttrycket hållas lågt (stor volym), varför
medelaccelerationen under en längre tid blir relativt liten. Gäller det
större rörelser uppnås kortare totala funktionstider med
vanliga drivladdningar, t.ex. nitrocellulosa. Författaren
beskriver konstruktionen av en detonationsdriven
kompressor i anslutning till ett försök att snabbt, < 1 ms, la fram
tryckluft till kontakterna i en brytare.
Man kan också utnyttja detonationsenergin för direkt
mekaniskt arbete, t.ex. för bortsprängning av en spärr i
ett mekaniskt manöverdon. Härvid placeras sprängkapseln
i en hylsa av metall som får ta upp den mekaniska
kraften under den tid spärren ligger i. Funktionstiden ökar då
givetvis med den tid det tar att spränga hylsan. Bl. a. med
hänsyn härtill bör hylsan utföras av ett lätt och sprött
material, t.ex. dural. För ett praktiskt fall har tillsatstiden
kunnat nedbringas till 30 jxs. Författaren beskriver två
konstruktioner där metoden med spärrborlsprängning
använts; dels en likströmbrytare med en funktionstid av 1,2
ins mot 4 ms för en motsvarande magnetisk brytare, och
dels ett kortslutningsdon med en funktionstid av 0,25 ms
mot 1,2 ms för ett motsvarande magnetiskt don. Kortare
tider kunde inte uppnås med konventionella konstruktioner
på grund av de mekaniska massor som måste accelereras.
För att åstadkomma extremt korta funktionstider har
belt nya vägar beträtts. För snabb brytning sprängs t.ex.
belt enkelt den strömförande ledaren bort. "Brytaren"
består härvid av en sprängkapsel instucken i en
metall-hylsa och har en egentid av ca 50 jxs. Den lämpar sig
synnerligen väl som strömbegränsare vid inträdande
kortslutningar. Med en beskriven konstruktion har strömderivator
på 10 kA/ms klarats med en total bryttid mindre än 200 us
vid några hundra volts nätspänning. Vid högre spänningar,
och i de fall de relativt höga överspänningar som brytaren
kan ge är besvärande, parallellkopplas den lämpligen med
t.ex. en säkring. Brytaren för härvid driftströmmen men
kommuterar en eventuell kortslutningsström till säkringen,
som i detta fall kan utföras för låg märkström och
därmed snabb brytning. Detta är principen för den numera
välkända /s-begränsaren.
Ett extremt snabbt kortslutningsdon har utförts på så
sätt att hylsan omkring sprängkapseln vid sprängningen
pressas mot två fasta kontakter och därigenom sluter
strömkretsen. Funktionstiden anges till 35 :j.is (1 mm
kon-taktavstånd) och slutförmågan till mer än 190 kAtopp vid
800 V. Inga kontaktstudsningar uppträder och
kontaktmotståndet uppgår efter tillslagningen till ca 14 [x Q. I ett
specialutförande har donet försetts med en repeteranordning
som automatiskt kastar ut förbrukade hylsor ocli matar
in nya. Donet är speciellt avsett för skydd av
likriktaranläggningar.
Avhandlingen är vederhäftig, ocli som de flesta arbeten
från Prof. Marx institution i Braunschweig belt
ingenjörsmässig! upplagd. Den intresserade konstruktören finner
både beräkningsunderlag och ingående materialanvisningar
(Koch W: Ober die Verwendung von Sprengstoffen in
der Schaltertechnik und die dabei erreichbaren
Schaltzei-ten. Diss. TH Braunschweig 1958, 112 s.). B Thorén.
Ryskt högeffektlaboratorium
I Ryssland har hittills ej funnits något större
högeffektlaboratorium, utan man har klarat sig med syntetisk
brv-tarprovning i kombination med prov i kraftnäten. Man
håller nu på att bygga ett laboratorium som, när det blir
färdigt, torde sakna sin motsvarighet i hela världen ifråga
om tillgänglig kortslutningseffekt.
Maskinutrustningen består av två generatorer på vardera
2 500 MVA symmetrisk kortslutningseffekt, och en på
1 000 MVA med tillhörande högeffekttransformatorer för
spänningar upp till 220 kV trefasigt. De båda större
generatorerna skall kunna parallellköras. Efter
transformatorerna erhålles då en effekt av 3 000 MVA. Effekten kan
ytterligare ökas genom anslutning till inkommande 110,
220 och 400 kV kraftlinjer samt medelst syntetiska
metoder. Följande effektsiffror ges:
Spänning Effekt vid Effekt vid
direkt prov syntetiskt prov
kV MVA MVA
110 ................................................................8 000 10 000
220 ................................................................7 000 15 000
400 ................................................................7 000 25 000
G00 ................................................................30 000
Generatorerna har en högsta spänning på 12 kV ocli är
utförda för 3 000 r/m. De övermagnetiseras kraftigt under
kortslutningstiden.
Samtliga generatorer och inkommande linjer har
separata säkerhetsbrytare och synkroniserade snabbslutare. De
senare är vid de högsta spänningarna utförda som styrda
gnistgap.
Högeffekttransformatorerna har reducerad isolation ocli
används endast vid högeffektprov. Vid prov med brytning
av tomgående transformator och tomgående ledning
används separata högisolerade transformatorenheter.
Reglerbara strömbegränsningsreaktorer finns insatta även
i 400 kV-linjen.
Syntetiska prov utförs med den i Ryssland redan tidigare
använda tvåfrekvenskopplingen, där återvändande
spänningen las från ett i förväg uppladdat kondensatorbatteri.
Kondensatorbatteriet har en effekt av 750 MVAr och en
högsta spänning av 560 kV.
För inställning av återvändande spänningens branthet
finns flera kondensatorbatterier, det största på 52 MVAr.
Slutligen finns utrustning för stötströmsprov,
korttids-strömsprov och värmeprov. Stötströmsprov kan utföras
med strömmar på upp till 800 kA topp vid 125 V och
värmeprov med strömmar på upp till 45 kA vid 12 V.
För uppställning av provföremålen finns ett tiotal
provplatser. Till var och en av dessa hör ett särskilt mätrum
med separat mätutrustning i kontrollbyggnaden (V E
Ben-jaminson, P A Dolin, V D Ljasenko i Elektr. stancii
(1958): 2, s. 67—70). B Thorén
ELTEKNIK 1959 1 59
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
