一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置，包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內部呈圓柱形，爐腔內部直徑為33cm，沿爐腔內部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側設有通風口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調節輻射爐加熱管的輸出功率。本實用新型專利技術的提供的試驗條件更加接近電纜火災的實際場景，獲得的數據更加詳實、可靠，對電纜產品的評價及電纜工程的設計、施工具有較好的參考價值。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置
本技術涉及電纜安全工程領域，特別涉及一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置。
技術介紹
電線電纜被稱為建筑及公共設施內的“血管和經脈”，隨著人們對建筑和公共設施防火安全要求的不斷提高，電纜的防火安全性能也越來越受到人們的重視。電線電纜的防火設計包括兩個方面，一是電纜暴露于外熱源時能防止火災沿電纜燃燒蔓延；二是電纜在火災環境中能在規定的時間內保持線路完整性，使線路的耐火極限大于火災延續時間。 關于電纜耐火性能的測試方法，國內外采用類似的標準試驗方法，即試驗的電纜大部分豎直安裝，采用明火焰直接灼燒，燃料為丙烷氣體或庚烷液體，試驗時靠調節燃料的流量控制火焰的溫度或熱量。然而，采用明火直接作用的方式存在以下幾點不足:一是明火直接作用是電纜在火災條件下可能遇到的最不利的情況，且由于燃燒器火焰產生的極端溫度太高，如費氏(Fisher)燃燒器的溫度一般控制在982±28°C，本生燈(Bunsen)的溫度一般控制在954±28°C，使得電纜的失效時間很短，不利于進行對比研究；二是點火器的火焰只能覆蓋電纜的一小部分，而電纜實際的工作環境多為吊頂內部、地板隔層內部及房頂部位，這些特定的工作環境決定了電纜在火災中受熱方式多為輻射受熱，且受熱面積相對較大，因而使用明火作用不能很好的模擬電纜在實際中的火災環境；三是從試驗重復性上來考慮，由于火焰溫度受諸多條件影響，僅靠調節燃料流速不能很好的控制火焰的溫度或熱量，使得試驗的重復性和對比性相對較差；四是從節能環保和試驗費用上來考慮，使用明火不僅會產生C0、C02等有毒氣體，增加試驗對試驗人員及環境的危害，而且使用燃料會加大試驗的成本。所以，標準試驗的結果作為判別產品的質量優劣是可行的，但不能用于評價電纜在實際火災中的燃燒行為。 使用可調節熱輻射通量的輻射加熱試驗爐，可更加真實的模擬電纜可能處于的火災環境，使得試驗結果更加可靠、適用，研究結果一方面可以此判斷電纜產品的耐火性能；另一方面也能以此作為判斷特定場所電纜工程火災風險大小的依據之一。
技術實現思路
本技術的目的在于，提供一種符合電纜實際火災場景的電纜熱輻射裝置，通過調節其控制裝置，可以改變輻射爐的輻射通量及對應溫度，來模擬不同條件的火災場景，如電纜埋墻暗敷、明敷等。為判斷電纜產品的耐火性能、電纜防火保護方式的有效性等提供一種更加可靠的實驗裝置，并為電纜工程的防火安全設計、施工及火災危險性評價提供參考數據。 本技術的一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置，包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內部呈圓柱形，爐腔內部直徑為33cm，該尺寸可以滿足直徑較大或涂敷膨脹型防火涂料電纜的耐火性能測試，沿爐腔內部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側設有通風口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調節輻射爐加熱管的輸出功率。 優選的，輻射爐爐體外部尺寸為0.8mX0.75mX 0.81m，額定工作電壓為380V，在輻射爐爐腔內部均勻分布了 24根輻射加熱管，每根加熱管額定功率為2.0kW，試驗爐的總輸出功率為48kW。試驗爐正常工作時，沿圓柱形爐內壁均勻分布的輻射加熱管可同時對電纜進行360°加熱，試驗時將爐體兩側的通風口用與爐口尺寸相同的圓形封堵盒進行封堵，盒內填充耐火隔熱棉，以盡量減少對流產生的熱量損失，從而更好地模擬火災發生時處于相對封閉環境水平敷設的電纜所處的熱輻射環境。 控制裝置通過可控硅調節電路導通占空比，來調節輻射爐內輻射加熱管的加熱功率，從而達到調節輻射爐輸出功率的目的，功率的大小以輻射管額定功率為100%，在O?100%范圍內可以通過手動設置進行調節。通過調節熱輻射加熱管的輸出功率可以模擬出電纜在不同火災環境受到的不同熱輻射強度(溫度)，可研究電纜在不同設計環境下的耐火性能，對電纜的敷設、使用、選型及安全評估均有一定的參考價值。 本技術的提供的試驗條件更加接近電纜火災的實際場景，獲得的數據更加詳實、可靠，對電纜產品的評價及電纜工程的設計、施工具有較好的參考價值。 【附圖說明】 下面結合附圖和【具體實施方式】對本技術作進一步詳細的說明: 圖1為用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置； 圖2為輻射爐輸出功率為4kW時，爐內溫度隨時間的變化曲線圖； 圖3為輻射爐輸出功率為18kW時，爐內溫度隨時間的變化曲線圖。 圖1中1、控制裝置；2、輻射爐；3、輻射加熱管。 【具體實施方式】 實施例: 如圖1所示，本實施例包括輻射爐2和控制裝置1，輻射爐體外部尺寸為0.8mX0.75mX0.81m，額定工作電壓為380V，試驗爐內部呈圓柱形，爐腔內部直徑為33cm，該尺寸可以滿足直徑較大或涂敷膨脹型防火涂料電纜的耐火性能測試。輻射爐內均勻分布了 24根輻射加熱管3，每根輻射加熱管額定功率為2.0kW，試驗爐的總輸出功率為48kW，試驗爐正常工作時，沿圓柱形爐內壁均勻分布的輻射加熱管可同時對電纜進行360°加熱，試驗時將爐體兩側的通風口用與爐口尺寸相同的圓形封堵盒進行封堵，盒內填充耐火隔熱棉，以盡量減少對流產生的熱量損失，從而更好地模擬火災發生時處于相對封閉環境水平敷設的電纜所處的熱輻射環境。 控制裝置I用于調節輻射爐內輻射加熱管的輸出功率，調節范圍為O?100%。通過調節熱輻射加熱管的輸出功率可以模擬出電纜在不同火災環境受到的不同熱輻射強度(溫度)。 實驗例1: 對于設定的火災場景，通過反復對比測試，將控制裝置設為8%，即輻射爐的輸出功率為4kW時，爐內溫升曲線與文獻給出的埋墻暗敷火災場景下的溫升曲線較為符合，在該條件下可模擬電纜埋墻暗敷時的火災場景。試驗結果可用于評價電纜埋墻暗敷時的耐火性能及火災危險性評估，見圖2。 實驗例2: 對于設定的火災場景，通過反復對比測試，將控制裝置設為37%，即輻射爐的輸出功率設為18kW時，爐內溫升曲線ISO 834標準溫升曲線較為符合，在該條件下可模擬電纜明敷時的火災場景。試驗結果可用于評價電纜明敷時的耐火性能及火災危險性評估，見圖3。 雖然本技術是結合以上實施例進行描述的，但本技術并不限于上述實施例，而只受權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本技術的實質構思和范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置，其特征在于：包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內部呈圓柱形，爐腔內部直徑為33cm，沿爐腔內部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側設有通風口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調節輻射爐加熱管的輸出功率。

【技術特征摘要】
1.一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置，其特征在于:包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內部呈圓柱形，爐腔內部直徑為33cm，沿爐腔內部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側設有通風口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調節輻射爐加熱管的輸出功率。2.根據權利要求1所述的一種用于模擬火災環境的塑料電纜熱輻射實驗裝置，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：舒中俊，張克儉，楊守生，王霽，呂鵬，
申請(專利權)人：中國人民武裝警察部隊學院，
類型：新型
國別省市：河北;13