Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВЗРЫВНАЯ СЕТЬ

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическим устройствам, предназначенным для одновременного инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких точек одного заряда.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является параллельно-последовательная электрическая взрывная сеть (В.В. Матвейчук, В.П. Чурсалов, Взрывные работы: Учебное пособие. - М: Академический проект, 2002. - 384 с.), содержащая параллельно подключаемые к источнику питания цепочки последовательно соединенных электродетонаторов.

Недостатком данного устройства является отсутствие защиты от случайного попадания электричества извне на электроды электродетонаторов в течение периода подготовки к взрыву, если сеть заземлена намеренно или случайно (Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Рандеву-AM, - 2000. - 448 с.). Защитное изолирование обоих электродов детонаторов не всегда возможно в течение достаточно короткого периода времени. Не исключено случайное попадание электричества на какой-либо из электродов электродетонаторов таким образом, что электрический ток будет протекать параллельно по электродетонаторам одной цепочки. При этом, если в цепочке два электродетонатора, то ток будет распределяться между ними примерно равномерно и величина тока, протекающего через каждый электродетонатор цепочки, будет составлять примерно половину величины подаваемого тока. При определенной пороговой величине тока может произойти преждевременный взрыв обоих электродетонаторов и взрыв зарядов (заряда).

Известны электродетонаторы или воспламенители коаксиальной конфигурации, оснащенные внутренним и внешним электродами (патент РФ №2104467; МПК F42B 3/12, опубл. в бюл. №4 от 10.02.1998 г., патент РФ №2179699; МПК F42B 3/12, F42C 19/12, опубл. в бюл. №5 от 20.02.2002 г.). Внешний электрод одновременно является емкостью для взрывчатого вещества, благодаря чему такие детонаторы обладают меньшими габаритами и повышенной технологичностью.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в разработке технических мер снижения опасности и обеспечения защиты электрической взрывной сети с двумя установленными электродетонаторами коаксиальной конфигурации в каждой из параллельных цепочек от преждевременного взрыва электродетонаторов при случайном попадании электричества извне на какую-либо из открытых токоведущих частей сети, например, на открытый электрод любого электродетонатора, если сеть намеренно или случайно заземлена.

Технический результат заключается в повышении безопасности использования электрической взрывной сети.

Данный технический результат достигается тем, что в электрической взрывной сети, содержащей цепочки электродетонаторов, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных электродетонаторов, новым является то, что каждый электродетонатор включает внешний и внутренний электроды, при этом в каждой цепочке электродетонаторов их внутренние электроды соединены между собой и изолированы, а внешние электроды первых электродетонаторов каждой цепочки объединены и являются первым выводом для подключения к источнику питания, внешние электроды вторых электродетонаторов каждой цепочки объединены и являются вторым выводом для подключения к источнику питания, причем первый и второй выводы для подключения к источнику питания зашунтированы.

Для изолирования электродетонатора может применяться патрон, включающий токопроводящий корпус и внутренний электрод, при этом токопроводящий корпус патрона электрически соединен с внешним электродом электродетонатора, а внутренний электрод - с внутренним электродом электродетонатора.

Соединение и внешнее изолирование внутренних электродов электродетонаторов каждой цепочки позволяет обеспечить многократное снижение величины тока, протекающего через электродетонаторы цепочки, при случайном попадании электричества на один из открытых электродов сети, значительно снизив вероятность преждевременного взрыва электродетонаторов и зарядов (заряда), что приводит к повышению безопасности использования.

Многократное снижение величины тока происходит из-за того, что большая часть электричества, случайно попадающего на открытые выводы для подключения источника питания или на открытые электроды электродетонаторов, стекает на землю через шунтирующий участок проводника цепочки, параллельный участку с электродетонаторами. Это обусловлено тем, что соотношение величин токов, протекающих по участку цепочки с электродетонаторами и по параллельному шунтирующему участку цепочки обратно пропорционально соотношению электрических сопротивлений цепи этих участков. Чем больше сопротивление участка цепочки с электродетонаторами по сравнению с сопротивлением шунтирующего участка в ней, тем меньший ток протечет через электродетонаторы. Обычно сопротивление электродетонаторов выше сопротивления подводящих проводников. Поэтому сопротивление участка с электродетонаторами будет в несколько раз выше сопротивления шунтирующего участка. Следовательно, значительно повышается допустимая величина случайного тока, попадающего извне в цепочку электродетонаторов, не приводящая к их взрыву. Электрическая взрывная сеть становится более безопасной при использовании.

Электрическое соединение токопроводящего корпуса и внешнего электрода электродетонатора осуществляют контактным замковым устройством, которое дополнительно блокирует электродетонатор в патроне для предотвращения доступа к внутреннему электроду электродетонатора.

Применение электродетонаторов коаксиальной конфигурации, то есть включающих внешний и внутренний электроды, не является новым само по себе, но в совокупности с остальными существенными признаками обладает новизной и позволяет достичь заявленный технический результат.

На фиг.1 приведен вариант реализации схемы электрической взрывной сети, на фиг.2 приведена схема конструкции патрона с электродетонатором и контактным замковым устройством.

Электрическая взрывная сеть (фиг.1) содержит три параллельных цепочки электродетонаторов. Все цепочки электродетонаторов выполнены идентично.

Каждая цепочка электродетонаторов (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 электродетонаторы, изоляторы 3, 4, проводники 5, 6, 7.

Первый 1 и второй 2 электродетонаторы содержат взрывчатое вещество 8, 9, внешние электроды 10, 11 и внутренние электроды 12, 13.

Внутренние электроды 12, 13 электродетонаторов 1, 2 соединены проводником 5 и закрыты изоляторами 3, 4. Внешние электроды 10 первых электродетонаторов 1 каждой цепочки объединены с помощью проводников 6 и являются первым 14 выводом для подключения источника питания (на фиг.1 не показан). Внешние электроды 11 вторых электродетонаторов 2 каждой цепочки объединены с помощью проводников 7 и являются вторым 15 выводом для подключения источника питания (на фиг.1 не показан). Первый 14 и второй 15 выводы зашунтированы между собой шунтом 16 на период до соединения с источником питания и приведения электрической взрывной сети в состояние готовности к взрыву.

Второй вывод 15 заземлен проводником 17. Все проводники выполнены изолированными.

Возможные варианты случайной подачи электричества показаны зигзагообразными стрелками 18, 19 и 20.

В качестве изоляторов 3, 4 применяют патроны (фиг.2), каждый из которых содержит токопроводящий корпус 21, внутренний электрод 22, изолирующую втулку 23, контактное замковое устройство 24.

Контактное замковое устройство 24 выполнено в виде цангового электрода и закреплено в токопроводящем корпусе 21. Упругие ламели цангового электрода 24 контактируют с внешним электродом установленного в патрон электродетонатора 25 и упираются в конструктивный элемент 26, выполненный на внешней поверхности электродетонатора в виде проточки, паза (пазов) или выступа (выступов). Тем самым предотвращается изъятие электродетонатора из патрона. Соединение патрона с другими элементами сети осуществляется проводниками 27.

Электрическая взрывная сеть работает следующим образом.

На период до соединения с источником питания (на фиг.1 не показан) и приведения электрической взрывной сети в состояние готовности к взрыву выводы 15 и 16 для подключения источника питания зашунтированы между собой шунтом 16. Поэтому при случайном попадании электричества 18, 19, 20 извне на одну из открытых токоведущих частей электрической взрывной сети, например, на выводы 15 и 16, или на электроды 10 или 11 одного из электродетонаторов 1, 2 одной из цепочек, большая часть электричества протечет по проводнику 17 на землю минуя электродетонаторы.

После установки в патрон (фиг.2) электродетонатора 25 защита внутреннего электрода электродетонатора и внутреннего электрода 22 патрона от доступа и случайного попадания электричества гарантируется защелкнутым замковым цанговым электродом 24.

Для защиты других токоведущих частей электрической взрывной сети от случайного попадания электричества извне также применяются замковые устройства. Например, электроды 10 и 11 с шунтом 16 могут быть помещены в соединитель (авторское свидетельство СССР №938342; МПК H01R 17/00, опубл. в бюл. №23 от 23.06.1982 г.), вход которого защищается заглушкой замкового типа.