[实用新型]一种模拟森林火灾引发高压输电线路闪络放电的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到高压输电线路的安全运行和森林火灾次生灾害领域，具体涉及模拟森林火灾引发高压输电线路闪络放电的实验装置。

背景技术

我国部分高压输电线路经过山区。近年来，发生过多起森林火灾引发高压输电线路跳闸事故，严重影响电网的安全稳定运行。一般情况下，空气具备良好的绝缘性能，可以充当高压电线和地面物体之间的绝缘介质。高压输电线路设计规范中，对于导线与地面之间的距离以及导线之间的距离做出了规定。然而，一旦输电线路附近发生森林火灾，植被火焰及烟气可以导致空气击穿场强下降，使击穿距离增大，从而可能导致空气间隙被击穿而造成高压输电线路闪络放电。但是，目前还缺乏火场条件下高压输电线路闪络放电的实验测量，无法定量分析火灾环境下高压输电线路的闪络放电特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术困难，开发一种可以模拟山火引发高压输电线路闪络放电的实验装置。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种模拟森林火灾引发高压输电线路闪络放电的实验装置，包括依次连接的工频电压发生器、连接导线、用于承载工频电压的模拟导线，连接导线连接在模拟导线的一端上，工频电压发生器用于产生工频交流高压，输出到模拟导线上；在连接导线上还连接有工频电压分压器，其用于测量工频高压的大小；用于连接在模拟导线的两侧、并悬挂模拟导线的可调高度悬挂机构，悬挂机构与模拟导线之间设有绝缘子，其用于悬挂机构和模拟导线之间绝缘；在模拟导线正下方的地面上设有耐火材料层，耐火材料层上设有金属平板，金属平板的一端连接到接地端，金属平板表面连接有金属电极，金属电极竖直设置，并为针状导电杆结构，以金属电极为中轴、金属平板表面上围绕金属电极设有燃烧台，燃烧台用于放置模拟火源以产生火场；所述金属电极的顶端超出燃烧台表面；耐火材料层用于支撑燃烧台和金属电极，并防止火辐射对地面的破坏。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型可以实现火场中高压输电线路闪络放电的实验测量，并有效进行分析对比，能为实际的高压输电线路施工过程中布线提供有效参考，降低安全隐患；竖直设置的针状金属电极可保证放电路径端点固定，消除了放电路径的随机性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1所示，一种模拟森林火灾引发高压输电线路闪络放电的实验装置，包括依次连接的工频电压发生器1、连接导线11、模拟导线5，连接导线11连接在模拟导线5的一端上，在连接导线11上还连接有工频电压分压器2；用于连接在模拟导线5的两侧、并悬挂模拟导线5的可调高度悬挂机构3，悬挂机构3与模拟导线5之间的连接线上设有绝缘子4；在模拟导线5正下方的地面上设有耐火材料层9，耐火材料层9上设有金属平板8，金属平板8的一端连接到接地端10，金属平板8表面连接有金属电极7，金属电极7竖直设置，并为针状导电杆结构，以金属电极7为中轴、在金属平板8表面上围绕金属电极7设有燃烧台6；金属电极7的顶端超出燃烧台6表面设置。

本实施例应用本实验装置的实验方法包括以下主要步骤：

1)高压线布置在燃烧台6正上方处一定高度，记录导线类型和高度。金属电极7通过与金属平板8相连而接地，金属电极7顶端从燃烧台6中心伸出1～2cm，充当接地电极，便于观察放电路径实验。

2)选定燃烧台6，标定燃烧台6的火焰特征；燃烧台放置的模拟火源选为木垛火源。

3)使用标定后的燃烧台6产生足够高度的燃烧火焰，使模拟导线5始终处于火焰中。给模拟导线5逐步加压直至闪络放电，测量此过程中导线电压和接地电流。

4)按照燃烧台燃烧规律调整燃烧台的类型和功率(本实施例中由于选用木垛火源，则可以根据木垛燃烧规律调整叠放的木垛个数)，改变高压线和接地电极的距离，进行多次测试。相同条件下，测试2-4次。

另外，测试没有火焰情况下高压线在空气中的击穿电压，作为对比基准。

通过对比实验，可以具体研究工频高压导线间空气间隙在木垛火作用下的击穿特性，并分析火焰高温和电离对击穿特性的影响规律。

本实施例中金属电极7可以选用铁丝，金属平板8可以选用钢板作为具体实施部件)。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。