专利名称:抗静抗杂工业电雷器的制作方法
本实用新型是一种能从根本上消除直流杂散电流，工频交流杂散电流和静电危害的工业电雷管，属于国际专利分类表的F-42C类，可用于有色、冶金矿山、水利、铁路、油田、煤炭等部门的各种爆破工程之中，以提高爆破工作的安全性。
电雷管是一种使用方便，可靠性高，而且使用得当的话，安全性也相当高的起爆器材，因此在国内外得到广泛使用。但是，普通电雷管没有选别接收外界电能的功能，无论哪种电能，只要一进入电雷管的引出脚线，就可能将雷管引爆。实际爆破工程中，各种电能活动又十分频繁，包括用电设备漏电、感应电流、射频电、环境积累静电、人体静电等等。所以电雷管被意外引爆造成恶性事故的案例相当多。为了解决这一问题，对爆破施工现场电能活动的规律进行了比较深入的研究，发现能引起电雷管意外引爆的各种电能，其特点是频率比较低，如工频杂散电流的频率为零赫芝，静电(放电时)能量集中在低频部分，于是提出了CN8710 3475号发明(
公开日1988年11月30日)。在这项发明中，运用一外径为5-7毫米的铁氧体小磁环，缠线后原、副边分别引出脚线和发火桥丝，加入电雷管内，从而从根本上排除了静电和交、直流杂散电流、感应电流的危害，因为用软磁铁氧体做成的变换器对频率小于1000赫芝的低频电流是基本不起反应的。
但是，用小磁芯做变换器时，由于尺寸很小，所以原副边的缠线匝数都要多，以保障发火桥丝获得足够的点火冲能。如用尺寸为外径×内径×厚度＝5×2.5×1.5(毫米)的小环时，原副边匝比高达6∶8。目前，缠线主要是靠手工完成的，在这样小的磁环上缠这样多的匝数，效率很低，不利于工业化生产，而且所用线的直径很小，不利于焊接桥丝和外接脚线。为了解决这一问题，我们提出了本实用新型。
本实用新型的特征在于用一形状为柱形的软磁铁氧体磁芯代替原用的环形磁芯。由于柱形磁芯的结构紧凑，磁路合理，所以大大提高了材料利用率，成倍地减少了缠线匝数，在本实用新型中，原、副边的匝比一般都用1∶1。所用柱形磁芯有两种基本型式，一是双孔柱形(见图3)，另一是单孔柱形(见图4)。使用双孔柱形磁芯时，只需将弯成“U”字形的塑料绝缘或漆包线分别由上往下或由下往上插入两孔内，即完成一只变换器的制作。使用单孔柱形时，只需将颜色不同的两根塑料绝缘线或漆包线一齐插入中心孔内，然后将同一色线的两端分别拢到柱形磁芯的上端面和下端面拧麻花，即完成一只变换器的制作。柱形磁芯的外径与电雷管的外壳直径相当。一般工业雷管的外壳直径为6-20毫米之间(特种雷管除外)，柱形磁芯的外径可取5-15毫米，对于特种雷管，外径也可大可小，其道理符合本实用新型的构思。柱形磁芯的高度应与电雷管的长度相适应，这样，普通电雷管就可以基本不改变外形尺寸和制造工艺，在加入本发明的变换器以后而成为新雷管。对于普通的工业电雷管，柱形磁芯的高度一般不应小于4毫米，以保障变换器有较强的感应能力。柱形磁芯的高度较大时，有利于提高变换器的感应能力。对于普通工业电雷管，柱形磁芯的高度值在4-15毫米之间，而用于特种雷管，此高度值也可取得更大或更小。
磁芯的材料以锰锌软磁铁氧体为最佳，镍锌软磁铁氧体次之。锰锌铁氧体的初始磁导率一般应在2000以上，饱和磁感应强度也以高者为佳，一般不要低于3000高斯，而当使用环境温度比较高时，还要求材料的居里温度高于使用环境的温度。对于软磁铁氧体的其他性能指标无特殊要求。
双孔柱形的外形可以是园柱形或者近似椭园柱形，后者比前者更节省材料。当一个柱形磁芯的感应能力不足时，可以将原、副边的匝数由1∶1改为多匝缠线，或者将数个柱形磁芯相叠使用，其效果与增加磁芯的高度是一样的。两个单孔柱形磁芯可以并作一个双孔柱形磁芯使用，其效果与相当尺寸的双孔柱形相等。
柱形磁芯变换器可以与电雷管的塑料塞铸成一体，装在电雷管内部，也可直接用柱形磁芯变换器部分或全部代替塑料塞而装入电雷管，如
图1。将柱形磁芯变换器装在管壳内时，一般来说，管壳要作相应的延长，塑料塞注塑工艺也略有变化。为不影响原生产工艺，也可将柱形磁芯变换器装在电雷管管口，如图2。变换器装在管口时，应考虑对变换器采取一定的强度保护措施，如加上塑料或乳胶外套。柱形磁芯变换器加在电雷管内部或管口，无论对哪种电雷管都是可行的方案。变换器与各种用途的工业电雷管相结合，均可使这些电雷管具有抗静电、抗杂散电流的性能，而不改变原有的一切特性(如瞬发特性，毫秒延期，半秒延期或秒延期发火特性，耐温特性，防瓦斯特性等等)。图1表示双孔柱形磁芯变换器与毫秒延期电雷管相结合，形成本实用新型抗静抗杂毫秒延期工业电雷管，这种雷管可用于矿山的平巷、天井、竖井掘进，露天、地下矿的采矿爆破，以及隧道掘进，城市拆除爆破等等各种爆破工程中。图2表示双孔柱形磁芯变换器与耐高温电雷管结合形成本发明的抗静抗杂耐高温工业电雷管。当图中[3]采用酚醛树酯、[6]采用结晶氮化铅(pb06)，[8]采用黑索金猛炸药时，这种雷管可耐180℃高温。此时要求柱形磁芯的居里温度不低于180℃。如此，图2的雷管(有时将柱形磁芯变换器装在管壳内部)可用于石油深井射孔爆破。柱形磁芯变换器与其他各种性能的电雷管相结合，使具有抗静抗杂的新特性，与前述的两种雷管的技术构思是相同的，本说明不一一列举。
本实用新型的雷管之所以从根本上解决了电雷管对电安全问题，是因为即使各种杂散电流和静电可能出现的最大值直接加到电雷管脚线上，也不会将电雷管引爆。如将220伏、380伏电压(工业杂散电流的电源电压)直接通入电雷管，不引爆电雷管；将强度高达100安培的直流电直接通入电雷管不引爆电雷管；用充电电压值高达2100伏，电容值400微法的电容式起爆器直接对电雷管脚线放电，不引爆雷管。这些数据表明，本实用新型的雷管的对电安全性，高于现有各种电的或非电的工业雷管，如塑料导爆管非电雷管，普通工业电雷管，抗杂电雷管(低电阻式、导电药式)等等。在各类爆破工程中使用本实用新型的雷管时，可以不停电作业。
本实用新型的雷管不改变现用工业电雷管外壳的材料，即用金属外壳(铜、铝、铁等金属)、纸外壳、塑料外壳均可。
本实用新型的雷管及其组成的爆破网路的起爆，需用一提供强大的高频电流的专用电力起爆器。起爆电流的频率在15千赫芝左右，单发雷管的起爆电流强度(指原边电流强度)在1安培左右，视电雷管敏感度不同起爆电流强度相差很大。关于专用起爆器可参阅中国专利申请号的CN87103065号发明专利申请。本实用新型的雷管还可以用仪表来检查(电发火部分)质量情况，检查内容包括变换器副边环路的电阻，即包含发火桥丝的回路电阻；变换器磁芯是否有质量异常；引出脚线线是否存在断线点。关于专用检测仪表，可参阅中国专利申请号的CN87103064号发明专利申请以及CN87206851号实用新型专利申请。
本实用新型的雷管按下列方式实施时能获得好的效果1.园柱形双孔磁芯，外径6毫米，高度6毫米，双孔直径均为1毫米，双孔中心距为3毫米，每孔中心与边界距离均为1.5毫米。
2.园柱形双孔磁芯的材料为锰锌软磁铁氧体，初试磁导率为μi＝2000，饱和磁感应强度Bs＝4700(高斯)，居里温度Tc＝210℃；3.用该磁芯作成变换器，原副边匝比为1∶1，副边接电雷管发火桥丝，原边接入高频(15KHz)起爆器；4.所用电雷管的最小发火电流为200毫安，加入变换器以后，用高频起爆器能可靠起爆；5.用材料相同的单孔柱形磁芯，尺寸为外径4毫米，内径1毫米，高度6毫米，匝比也取1∶1，所试验雷管的最小发火电流亦为200毫安，按上述试验双孔柱形磁芯变换器的程序进行试验，也能取得可靠的起爆效果。
权利要求
1.一种能抵抗静电和杂散电流危害，尤其是能抵抗工频电流(50/60赫芝)和直流，以及爆破施工现场积累静电危害的工业电雷管，由引出脚线[1]、变换器[2]、塑料塞[3]、发火桥丝(或点火药头)[4]、延期装置[5]、起爆药[6]、猛炸药[7]、外壳[8]所组成，其特征在于雷管的发火桥丝和引出脚线之间，加有一柱形软磁铁氧体变换器，引出脚线是变换器的原边，包含发火桥丝的环路是变换器的副边。
2.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，变换器磁心材料是锰锌或镍锌软磁铁氧体，变换器磁芯的形状是双孔柱形或单孔柱形，变换器磁芯外径为5--15毫米。
3.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，变换器加在电雷管内部，与塑料塞形成一体，或加在电雷管管口。
4.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，具有金属的或塑料的或纸的外壳。
5.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，其装药部分为毫秒延期或秒(半秒)延期工业雷管。
6.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，其装药部分为耐高温雷管。
7.按权利要求
1的工业电雷管，其特征是，其装药部分为防爆雷管。
专利摘要
本实用新型是一种能抵抗静电和杂散电流危害的工业电雷管。特征是在常规工业雷管的发火桥丝和引出脚线之间，加入一柱形铁氧体磁芯变换器、加入该变换器后的电雷管，即可以排除静电、杂散电流等非起爆电能进入电雷管而引起意外爆炸的危险，而且由于变换器的加工特别简单，易于实现工业化生产。所用磁芯材料为锰锌或镍锌软磁铁氧体，形状为双孔柱形或单孔柱形。加入变换器后的新雷管可用高频电流(如15KHz)起爆，并可用仪表进行检查。
文档编号F42C19/08GKCN2070431SQ90202672
公开日1991年1月30日 申请日期1990年3月9日
发明者阎鸿久, 刘利清 申请人:北京矿冶研究总院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan