一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了高壓電力電纜隧道火災防控與早期預警技術領域的一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置及方法，包括：具有開口側的電纜樣品固定模塊、對電纜樣品固定模塊進行加熱的加熱模塊和可活動閉合電纜樣品固定模塊開口側的滅火模塊，所述電纜樣品固定模塊內設置有可點燃電纜樣品的引燃裝置，所述電纜樣品固定模塊靠近加熱模塊的一側還設置有溫度傳感器，且溫度傳感器的數值通過一溫度采集模塊實時記錄。本發明專利技術能夠連續、準確地模擬高壓電力電纜外部熱源條件下的火災煙氣發展過程，為高壓電力電纜隧道內的火災防控技術研發提供了科學保障?？茖W保障。科學保障。

【技術實現步驟摘要】
一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置及方法


[0001]本專利技術涉及一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置及方法，屬于高壓電力電纜隧道火災防控與早期預警


技術介紹

[0002]我國架空高壓電力線路越來越多的下地進入電纜隧道，地下高壓電力電纜隧道內一旦發生火災等熱災害事故，易嚴重影響局部乃至更大區域的電力安全和穩定輸送，因此，高壓電力電纜隧道內的火災防控技術研發與系統搭建，是高壓電力電纜隧道安全運行的重要保障。對于高壓電力電纜隧道內火災防控與早期預警的技術研發與現場測試，早期電纜火災過程的模擬與控制，是其中的關鍵一環。當前，該領域主要是通過油池火、煙餅等方式，進行煙氣模擬生成，或者將電纜與油類燃料混合引燃的方式進行生煙。如，2008年發表于學術期刊《消防科學與技術》第27卷第9期662～665頁的“細水霧滅火系統在電纜隧道中的應用研究”論文中，提到一種電纜火模擬過程，即，首先將電纜浸泡于柴油中，并在局部位置加上酒精進行點火?，F有電纜火災模擬方法所形成的火災煙氣發展過程與實際高壓電力電纜隧道早期火災煙氣過程差異較大，且重復性欠佳，不利于高壓電力電纜隧道內各類火災防控技術的發展。

技術實現思路

[0003]本專利技術的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置及方法，能夠連續、準確地模擬高壓電力電纜外部熱源條件下的火災煙氣發展過程，為高壓電力電纜隧道內的火災防控技術研發提供了科學保障。
[0004]為達到上述目的，本專利技術是采用下述技術方案實現的：
[0005]第一方面，本專利技術提供了一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，包括：具有開口側的電纜樣品固定模塊、對電纜樣品固定模塊進行加熱的加熱模塊和可活動閉合電纜樣品固定模塊開口側的滅火模塊，所述電纜樣品固定模塊內設置有可點燃電纜樣品的引燃裝置，所述電纜樣品固定模塊靠近加熱模塊的一側還設置有溫度傳感器，且溫度傳感器的數值通過一溫度采集模塊實時記錄。
[0006]進一步的，所述電纜樣品固定模塊包括柱形弧面金屬墊盤，其上口敞開且底部和四周封閉，所述柱形弧面金屬墊盤的內底兩側分別安裝有兩個定位支撐桿。
[0007]進一步的，所述定位支撐桿由固定套管、置于固定套管內的彈簧和伸縮桿構成。
[0008]進一步的，所述加熱模塊包括可調節加熱功率的電加熱爐，所述電加熱爐具有與柱形弧面金屬墊盤形狀相匹配的柱形弧面加熱面盤，且柱形弧面加熱面盤位于柱形弧面金屬墊盤的正下方。
[0009]進一步的，所述引燃裝置為位于柱形弧面金屬墊盤的內壁一側設置的電火花發生器。
[0010]進一步的，所述加熱模塊包括可調節加熱功率的電加熱爐，所述電加熱爐具有與
柱形弧面金屬墊盤形狀相匹配的柱形弧面加熱面盤，且柱形弧面加熱面盤位于柱形弧面金屬墊盤的正下方。
[0011]進一步的，所述柱形弧面金屬墊盤內側面底部位置設置有一凹槽，且溫度傳感器放置于凹槽內
[0012]第二方面，本專利技術提供了一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬方法，包括陰燃燃燒模擬方法和明火燃燒模擬方法，其中，所述陰燃燃燒模擬方法包括：
[0013]將電纜樣品沿電纜樣品固定模塊的開口側放入并固定電纜樣品；
[0014]啟動溫度采集模塊；
[0015]啟動加熱模塊，對電纜樣品固定模塊進行加熱；
[0016]達到第一指定閾值后，關閉加熱模塊；
[0017]通過滅火模塊閉合電纜樣品固定模塊；
[0018]保存溫度采集模塊數據；
[0019]所述明火燃燒模擬方法包括：
[0020]將電纜樣品沿電纜樣品固定模塊的開口側放入并固定電纜樣品；
[0021]啟動溫度采集模塊；
[0022]啟動加熱模塊，對電纜樣品固定模塊進行加熱；
[0023]達到第二指定閾值后，啟動引燃裝置點燃電纜樣品；
[0024]達到第三指定閾值后，關閉加熱模塊；
[0025]通過滅火模塊閉合電纜樣品固定模塊；
[0026]保存溫度采集模塊數據。
[0027]與現有技術相比，本專利技術所達到的有益效果：
[0028]一、本專利技術提出了一種針對高壓電力電纜具體內外層結構，能夠連續、準確地模擬高壓電力電纜外部熱源條件下的火災煙氣發展過程，包括初期的陰燃過程以及后續明火燃燒過程的控制，減少了不確定因素的影響，提高了火災煙氣過程的可重復性，為高壓電力電纜隧道內的火災防控技術研發提供了科學保障。
[0029]二、本專利技術從高壓電力電纜的圓柱形結構特征出發，采用柱形弧面加熱面盤與柱形弧面金屬墊盤相結合的方式，實現了高壓電力電纜表面受熱熔化生煙與明火燃燒的全過程模擬，所模擬電纜火災煙氣與實際高壓電力電纜隧道內火災煙氣高度相似，所模擬煙氣發生發展過程可重復性高；通過在柱形弧面加熱面盤與被引燃高壓電力電纜之間引入柱形弧面金屬墊盤，成功避免了高壓電力電纜外層聚合材料受熱與燃燒過程中由于熔化而流淌滴落至高溫電加熱體的不可控過程，即，高溫電加熱體中一旦滴落聚合材料熔化液，易由于形成短路而導致電源跳閘。
[0030]三、本專利技術通過柱形弧面金屬墊盤的兩側，各采用一個帶調節彈簧的定位伸縮桿，利用電纜樣品在自身重力作用下滾動至柱形弧面金屬墊盤的中心最低位置，巧妙實現了電纜的“三點式自適應”定位，實現了不同外徑高壓電力電纜的固定，實現了電纜底部外層聚合材料熔化與燃燒消耗過程中的位置穩定，從而達到電纜火災煙氣模擬生成的可靠性與穩定性。
[0031]四、本專利技術通過調節控制電加熱爐加熱功率，既可在小加熱功率條件下，實現電纜的全過程陰燃燃燒過程；也可在大功率加熱條件下，實現電纜的初始階段陰燃，而在后期發
展階段轉化為明火燃燒過程，能夠對高壓電力電纜隧道不同發展速度和形態的電纜火災過程進行模擬。
[0032]五、本專利技術通過在柱形弧面金屬墊盤的上方安裝了可平移的活動蓋板，在電纜火模擬生成過程中，該蓋板處于移開狀態，柱形弧面金屬墊盤處于敞開狀態；而當實驗結束后，只需將蓋板平移至柱形弧面金屬墊盤上方，使燃燒電纜密封于其中而快速熄滅。實現了電纜燃燒過程的主動中止，在高壓電力電纜隧道內早期電纜火災特性診斷等實驗結束后，避免了剩余電纜依然劇烈燃燒而釋放大量有毒煙氣的弊端。
附圖說明
[0033]圖1是本專利技術實施例一提供的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置的橫截面示意圖；
[0034]圖2是本專利技術實施例一提供的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置的中軸線截面示意圖。
[0035]圖中：1、電加熱模塊；2、電纜樣品固定模塊；3、滅火模塊；4、電加熱爐；5、電源調壓器；6、開關；7、柱形弧面加熱面盤；8、電加熱絲；9、絕緣隔層；10、第一支架；11、第二支架；12、柱形弧面金屬墊盤；13、外護套層；14、鋁合金層；15、高壓電力電纜樣品；16、第一定位支撐桿；17、第二定位支撐桿；18、電火花發生器；19、窄小凹槽；20、溫度傳感器；21、溫度采集模塊；22、第一固定套管；23、第一彈簧；24、第一伸縮桿；2本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，其特征是，包括：具有開口側的電纜樣品固定模塊、對電纜樣品固定模塊進行加熱的加熱模塊和可活動閉合電纜樣品固定模塊開口側的滅火模塊，所述電纜樣品固定模塊內設置有可點燃電纜樣品的引燃裝置，所述電纜樣品固定模塊靠近加熱模塊的一側還設置有溫度傳感器，且溫度傳感器的數值通過一溫度采集模塊實時記錄。2.根據權利要求1所述的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，其特征是，所述電纜樣品固定模塊包括柱形弧面金屬墊盤，其上口敞開且底部和四周封閉，所述柱形弧面金屬墊盤的內底兩側分別安裝有兩個定位支撐桿。3.根據權利要求2所述的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，其特征是，所述定位支撐桿由固定套管、置于固定套管內的彈簧和伸縮桿構成。4.根據權利要求2所述的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，其特征是，所述滅火模塊包括固定設置于柱形弧面金屬墊盤上口一側的滑軌，且滑軌上滑動連接有蓋板，所述柱形弧面金屬墊盤上口的另一側設置有榫頭，所述蓋板可沿滑軌滑動至榫頭處對柱形弧面金屬墊盤的上口進行密封。5.根據權利要求4所述的高壓電力電纜陰燃與明火模擬裝置，其特征是，所述引燃裝置為位于柱形弧面金屬墊盤的內壁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張偉，李陳瑩，陳杰，謝啟源，劉建軍，胡麗斌，譚笑，曹京滎，李鴻澤，柏倉，
申請(專利權)人：國網江蘇省電力有限公司江蘇省電力試驗研究院有限公司中國科學技術大學先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：