[发明专利]一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台

权利要求书

1.一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是包括火源发生与钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）、质量损失与热场数据采集模块（B1）、烟尘特性与成分分析模块（B2）、钢芯铝绞线表面状态及机械与电学性能表征模块（B3）、线路熔体采集与分析模块（B4）和计算机（C）；其中，所述火源发生与钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）的输出端分别于质量损失与热场数据采集模块（B1）、烟尘特性与成分分析模块（B2）、钢芯铝绞线表面状态及机械与电学性能表征模块（B3）、线路熔体采集与分析模块（B4）的输入端连接，质量损失与热场数据采集模块（B1）、烟尘特性与成分分析模块（B2）、钢芯铝绞线表面状态及机械与电学性能表征模块（B3）、线路熔体采集与分析模块（B4）的输出端分别与计算机（C）连接，将采集的各项数据储存至计算机。

2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是所述火源发生与钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）包括火源发生器、钢芯铝绞线、防火绝缘支架、夹具、应变片和燃料床；其中，所述钢芯铝绞线通过夹具固定在防火绝缘支架上；燃料床放置于两个防火绝缘支架中部、钢芯铝绞线的下方；应变片贴覆于钢芯铝绞线表面，燃料床底部放置热场数据采集模块（B1）中的质量损失采集装置，并与质量损失与热场数据采集模块（B1）中的数据采集器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是质量损失与热场数据采集模块（B1）包括热流密度计、热电偶束、电容层析成像传感器、质量损失采集器和数据采集器；其中，所述热流密度计、热电偶束、电容层析成像传感器都镶嵌于钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）中的防火绝缘支架上，并分别与数据采集器相连；2支热流密度计分布在火源发生与钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）中的左侧防火绝缘支架处，分别位于火焰前沿及火焰中部；5支热电偶形成一列热电偶束，用于测定火源发生与钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）中的燃料床燃烧产生的温度场；质量损失采集器置于火源发生与燃料床的下方，用于测定燃料燃烧过程中的质量损失；最终测得温度、热流密度、质量损失数据经由数据采集器储存至计算机。

4.根据权利要求1所述的一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是所述烟尘特性与成分分析模块（B2）包括石英格栅式蓄烟池、烟尘荷电属性采集与分析单元、烟尘浓度采集单元、在线气体烟气成分分析单元和耐热玻璃管；其中，钢芯铝铝绞线耦合作用模块（A）中的燃料床燃烧所产生的烟尘烟气通过石英格栅式蓄烟池进入耐热玻璃管；烟尘荷电属性采集与分析单元、烟尘浓度采集单元、在线气体烟气成分分析单元分别通过防腐橡胶管与耐热玻璃管连接，用于测定烟气密度、荷电特性以及气体成分，并将测定的数据储存至计算机。

5.根据权利要求1所述的一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是所述钢芯铝绞线表面状态及机械与电学性能表征模块（B3）包括万能材料试验机、电线电缆电学性能测定仪、扫描电子显微镜、金相显微镜；受火试验后，裁剪16~26 cm受损导线采用万能材料试验机进行拉伸试验，裁剪1m受损导线采用电线电缆电学性能测定仪进行拉伸电阻电阻率测试，裁剪1~2 cm受损导线采用扫描电子显微镜、金相显微镜进行表观形貌及金相组织测试。

6.根据权利要求2所述的一种高压输电线路火灾响应特性及理化性质损益实验平台，其特征是所述防火绝缘支架包括石英板、支架撑杆和脚轮，所述防火绝缘支架侧面采用石英板制作，所述石英板通过六角螺栓与支架撑杆连接，形成牢固的三角形状，防止长时间的高温高热使防火绝缘支架失效坍塌；防火绝缘支架底部与脚轮连接，可以自由活动，以满足不同尺寸的燃料床及不同的试验场景。