放电破坏系统及方法 本发明涉及一种放电破坏系统及一种使用放电所产生的能量的放电破坏方法。
按常规已知一种放电破坏系统，其以放电所产生的能量用来破坏混凝土建筑和岩石。
这种放电破坏系统包括一个破坏容器和一对电极，破坏容器与待破裂物体中形成的一个装料孔相配合，电极末端则浸在一种装满破坏容器以用于传递压力的破坏物质中。
例如水用作破坏物质，并且例如电极以杆状或片状成形。
使用这种放电破坏系统的一种放电破坏方法包括步骤：在待破裂物体中形成一个装料孔，使破坏容器与这个装料孔相配合，在一个连接在电极的另外末端之间的电容器中充电或累积电能，以及在电极之间在短时间内供给或释放电能以突然汽化破坏物质，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏。
由于上述放电破坏系统构成为允许在一对电极之间发生放电，所以它要求精密设定电极之间距离以定位放电，以及精密设定在电容器中充电或累积的电能量。
此外，该放电破坏系统有一个缺点，即由于制造该破坏系统必须准备一对特殊电极，所以它要求高制造成本。
以下将叙述放电破坏系统的另一个例子。这种放电破坏系统有一种结构，其中在一对电极的末端之间焊接一根细金属丝以使电极相互电气连接，把电极插入一个破坏容器以使细金属丝浸在装满该破坏容器的一种破坏物质中，使电极穿过一个待与破坏容器的一个口相配合的密封塞，以及在电极的另外末端之间连接一个电容器。
使用这种放电破坏系统地一种放电破坏方法包括步骤，以把电容器中充电或累积的电能在短时间内供给细金属丝，以突然熔化汽化细金属丝并汽化破坏物质，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏。
如后面例子所述的放电破坏系统要求冗长的生产过程及高制造成本，因为制造这种破坏系统必须准备一对电极，并在这些电极的末端之间焊接一根细金属丝。此外，这种放电破坏系统有另一个缺点，即它总体上具有一种复杂结构。
因此，本发明的首要目的是提供一种没有上述缺点的放电破坏系统。
按照本发明的第一放电破坏系统构成为通过短时间内供给或释放在电极之间的电容器中充电或累积的电能，以突然汽化一种用于传递压力的破坏物质，并且以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏；并且它具有一种结构，其中对一条由相互平行安排的金属芯组成并包有包皮部件的电缆，通过切去电缆的包皮部件的末端部分以使多个金属芯的末端露出，以浸在破坏物质中并用作电极。
此外，按照本发明的第二放电破坏系统构成为通过短时间内在电极之间供给或释放电容器中充电或累积的电能，以突然汽化一种用于传递压力的破坏物质，并且以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏；并且它具有一种结构，其中对一条由同轴安排的内金属芯和外金属芯组成并包有包皮部件的同轴电缆，通过切去同轴电缆的包皮部件的末端部分以使内金属芯和外金属芯的末端露出，以浸在破坏物质中并用作电极。
按照本发明的以上述放电破坏系统用来使一个待破裂物体破坏的放电破坏方法构成为，设定浸在破坏物质中电极之间的距离L(mm)与施加在电极之间的电压Vp之间的关系，以便满足下列公式：
Vp≥1000L
由于这个事实，即通过切去由多个金属芯组成的电缆的包皮部件的末端部分，以使内金属芯和外金属芯的末端露出，以浸在破坏物质中并用作电极，所以上述第一放电破坏系统、第二放电破坏系统及放电破坏方法使得无需调节电极之间的距离，并且使得制造放电破坏系统变得容易。
此外，第一和第二放电破坏系统无需准备特殊电极来制造放电破坏系统，由此使得有可能以低成本制造放电破坏系统。另外，由于金属芯之间的距离即电极之间的距离固定，所以容易确定施加在电极上的电压大小。
此外，按照本发明的第三放电破坏系统具有一种结构，其中电极的末端通过一根细金属丝相互连接，在电极的另外末端之间连接一个电容器，并且使细金属丝浸在一种用于传递压力的破坏物质中；并且它构成为通过电极短时间内把电容器中预先充电或累积的电能供给或释放到细金属丝，以熔化汽化细金属丝并且使破坏物质突然汽化，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏。在这种放电破坏系统中，同轴安排一个内金属芯和一个外金属芯并包裹一个包皮部件，以构成一条同轴电缆，内金属芯和外金属芯用作电极，包皮部件的末端部分被切去以露出内芯和外芯的末端，内芯和外芯的露出端浸在破坏物质中，并且内芯的末端缠绕在浸在破坏物质中的外芯的末端上。
此外，按照本发明的第四放电破坏系统具有一种结构，其中第三放电破坏系统中所使用的内芯的末端焊接在浸在破坏物质中的外芯的末端上。
由于这个事实，即同轴电缆的内金属芯和外金属芯用作电极，以及通过切去同轴电缆的包皮部件的末端部分而露出并浸在破坏物质中的内芯的末端用作一根细金属丝，以把浸在破坏物质中的内芯与外芯电气连接，所以能以低成本制造第三和第四放电破坏系统。另外，这些放电破坏系统无需冗长的制造过程，从而进一步降低制造成本，并且允许简化放电破坏系统的结构。
图1是一个剖面图，说明按照本发明的放电破坏系统的第一实施例的总体结构；
图2是一个垂直剖面图，以放大比例说明第一实施例中所使用的破坏容器；
图3是一个水平剖面图，以放大比例说明第一实施例中所使用的破坏容器；
图4是一个曲线图，说明第一实施例中电极之间的距离与破坏所要求的施加电压之间的关系；
图5是一个垂直剖面图，以放大比例说明本发明第二实施例中所使用的破坏容器；
图6是一个水平剖面图，以放大比例说明第二实施例中所使用的破坏容器；
图7是一个剖面图，说明按照本发明的放电破坏系统的第三实施例的总体结构；
图8是一个垂直剖面图，以放大比例说明第三实施例中所使用的破坏容器；
图9是一个水平剖面图，以放大比例说明第三实施例中所使用的破坏容器；以及
图10是一个垂直剖面图，以放大比例说明本发明第四实施例中所使用的破坏容器。
参考附图将更详细地叙述本发明。
首先，将参考图1至图3叙述本发明的第一实施例。优选为本发明的第一实施例的放电破坏系统1用来破坏一个待破裂物体H1，如在建筑地带待毁坏或破碎成小块的基岩或石头，一个为修整隧道而待破裂的物体，或一座待毁坏的建筑物。
如图所示，放电破坏系统1有一个破坏容器2，它与待破裂物体H1中形成的一个装料孔20a相配合，并且装满一种用来传递压力的破坏物质3。一个密封塞2a与破坏容器2相配合，并且一条现成电缆6通过密封塞2a插入并固定其上。电缆6由多个(图中为两个)金属芯4、4(例如由铜制成)组成，这些金属芯相互平行安排并包有由合成树脂制成的包皮部件7。
包皮部件的末端部分被切去以露出芯4、4的末端，芯的露出端浸在破坏物质3中，并且浸在破坏物质3中的芯的末端用作电极4a。
破坏容器2由塑性橡胶(合成橡胶)，防水纸或玻璃制成。
此外，在电极4a之间安排一个供给电能的供能系统9。这个供能系统包括一个电源装置10，它连接在位于芯4、4另外端的接头5、5上；一个电容器13，它并联连接在电源装置10与接头5、5之间；一个充电控制电路11，它连接在电源装置10与电容器13之间以控制在电容器13中累积的电能量(充电电压大小)；以及一个放电开关12，它连接在充电控制电路11与接头5、5中的一个之间。
利用该放电破坏系统1，待破裂物体按一种下述方法被破坏。
该放电破坏方法包括步骤：把破坏物质3灌入破坏容器2中，使现成电缆6穿过密封塞2a，切去电缆6的包皮部件7的末端部分以露出芯4、4的末端，以及使密封塞2a与破坏容器2相配合，由此把芯4、4的露出端浸在破坏物质3中。
然后，使破坏容器2与待破裂物体H1中形成的装料孔20a相配合，把供能系统9连接在芯4、4的接头5、5上，并且在电容器13中累积电能。
图4所示曲线根据实验结果画出，表示电极4a之间距离L(mm)与引起电极4a之间放电所施加在电极4a之间的最小电压Vp(伏)之间的关系。
根据该曲线可见的电极4a之间距离L与引起电极4a之间放电所要求的电压Vp之间的关系，发现例如当电极4a之间距离L为1mm时，引起电极4a之间放电就要求1000伏。因此，当电极4a之间距离L与电压Vp之间的关系满足下列公式(1)时，有可能引起放电：
Vp≥1000L …(1)
换句话说，必须在电容器13中累积电能，直到满足上述公式(1)为止。
在电容器13中电能累积到满足公式(1)以后，当放电开关12接通时，在电极4a之间发生放电，并且使破坏物质3突然汽化，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体破坏或脆裂。
由于这个事实，即支承相互平行的芯4、4的现成电缆6的包皮部件7的末端部分被切去以露出芯的末端，并且芯4、4的露出端浸在破坏物质3中以用作电极4a，所以第一实施例使得工人无需调节电极4a之间的距离，并且使得有可能无需熟练技术而容易制造放电破坏系统1。此外，第一实施例无需准备特殊电极来制造放电破坏系统1，由此使得有可能以低成本制造放电破坏系统1。
由于现成电缆6在电极4a之间有确定距离L，所以简单通过在电容器13中累积电能，直到它满足上述公式(1)对应于所使用的电缆6的电极4a之间的距离L所限定的一个电压Vp，则第一实施例就允许在电极4a之间发生放电，并且它容易控制电容器13中累积的电能。
其次，将参考图5和图6叙述本发明的第二实施例。
在优选为第二实施例的放电破坏系统中，组成同轴电缆31的内金属芯28和外金属芯(也称为屏蔽线)29的部分用作电极27、27。
内芯28和外芯29同轴安排并包有包皮部件30，包皮部件30的末端部分被切去以露出芯的末端，并且露出端用作电极27、27。
如上述第一实施例中所使用的电缆6那样，同轴电缆31穿过一个与破坏容器2相配合的密封塞2a，以便使电极27、27浸在装满破坏容器2的破坏物质3中。
此外，一个与图1所示类似的供能系统9连接在安排在芯28和29另外端的接头24之间。
利用如上所述构造的放电破坏系统1，一个待破裂物体H1按一种以下所述的方法被破坏。
该放电破坏方法包括步骤：把破坏物质3灌入破坏容器2中，使同轴缆31穿过密封塞2a，切去同轴电缆31的包皮部件30的末端部分以露出内芯28和外芯29的末端，以及通过使密封塞2a与破坏容器2相配合，把内芯28和外芯29的露出端浸在破坏物质3中。
其后，使破坏容器2与待破裂物体H1中形成的装料孔20a相配合，并且把供能系统9连接在内芯28和外芯29的接头之间。然后，在电容器13中累积电能，直到电极27之间的距离与施加在电极27之间的电压Vp之间的关系满足上述公式(1)为止。
当放电开关12在这样得到的条件下接通时，在电极27之间发生放电并且使破坏物质突然汽化，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体H1破坏或脆裂。由于这个事实，即切去现成同轴电缆的包皮部件30的末端部分，并且使浸在破坏物质3中的内芯28和外芯29的露出端用作电极27、27，所以第二实施例使得工人无需调节电极27、27之间的距离，并且使得该放电破坏系统和第一实施例那样，可以无需熟练技术而容易制造。此外，上述第二实施例无需准备特殊电极来制造放电破坏系统1，由此使得有可能以低成本制造放电破坏系统，并且容易控制电容器13中累积的电能。
现在，将参考图7至图9叙述本发明的第三实施例。
优选为第三实施例的放电破坏系统1具有一种结构，其中使现成同轴电缆35穿过装满破坏物质3的破坏容器2的密封塞2a。同轴电缆35由安排在中心的内金属芯36、与内芯36同轴安排的外芯37、以及由合成树脂制成包裹内芯36和外芯37的包皮部件38所组成。
此外，包皮部件的末端部分被切去以露出内芯36和外芯37的末端，内芯36和外芯37的露出端浸在破坏物质3中，外芯37的露出端被切短，内芯36和外芯37的露出端用作电极。
内芯36的露出端缠绕在外芯37上以与其电气连接，并且内芯36的露出端用作一根细金属丝8。
该第三实施例使用一个供能系统9，其结构与上述第一或第二实施例中所使用的供能系统的结构类似。这个供能系统9连接在从密封塞2a伸出的内芯36和外芯37的接头40上。
利用如上述构造的放电破坏系统1，一个待破裂物体按一种以下所述的方法被破坏。
该放电破坏方法包括步骤：把破坏物质3灌入破坏容器2中，使同轴缆穿过密封塞2a，切去同轴电缆35的包皮部件的末端部分，切短外芯37，把内芯36缠绕在外芯37上，以及使密封塞2a与破坏容器2相配合。
其后，使破坏容器2与待破裂物体H1中形成的装料孔20a相配合，把供能系统9连接在接头40上，并且在电容器13中累积电能。
当接通放电开关12时，细金属丝8被熔化和汽化，并且使破坏物质突然汽化，由此以汽化所产生的膨胀力使待破裂物体H1破坏或脆裂。
由于这个事实，即切去现成同轴电缆的包皮部件的末端部分以露出内芯36和外芯37的末端，以内芯36的露出端用作细金属丝8，并且通过把内芯36的露出端缠绕在外芯37上，使内芯36和外芯37即电极相互电气连接，所以第三实施例使得有可能以低成本制造放电破坏系统1。此外，第三实施例无需冗长过程来制造放电破坏系统1，以降低其制造成本，并且允许总体上简化放电破坏系统1的结构。
最后，将参考图10叙述本发明的第四实施例。
优选为本发明的第四实施例的放电破坏系统1具有一种结构，其中使现成同轴电缆35穿过破坏容器2的一个密封塞2a，并且切去同轴电缆35的包皮部件38的末端部分以露出内芯和外芯的末端，并且把这些露出端浸在破坏物质3中。
外芯37的露出端被切短，并且内芯36的露出端焊接或焊固在外芯37上以便电气连接，由此使内芯36的露出端的中间部分用作细金属丝。
第四实施例的其它部件与上述第三实施例的那些部件类似，并且将不作专门叙述。
由于这个事实，即切去现成同轴电缆35的包皮部件的末端部分以露出内芯36和外芯37的末端，切短外芯37的露出端，并且把内芯36的露出端焊接在外芯37上以便电气连接，由此使内芯36的露出端的中间部分用作细金属丝8，所以如第三实施例那样，第四实施例使得有可能以低成本制造放电破坏系统。此外，第四实施例无需冗长过程来制造放电破坏系统1，以便降低其制造成本，并且允许总体上简化破坏系统的结构。
如从以上叙述所理解的那样，按照本发明的放电破坏系统和放电破坏方法对在建筑地带毁坏基岩及使石头破碎成小块，修整隧道时的破裂，以及毁坏或拆除混凝土建筑等方面是有用的。