[实用新型]一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置

说明书

本实用新型公开了一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，电缆支架上水平放置有电缆样本，电缆样本与交流电源连接，电缆样本与交流电源之间设置有电压探头，电压探头的一端连接电缆样本，另一端连接示波器，电缆样本下方设置有引燃装置，引燃装置包括文丘里空气丙烷混合器，文丘里空气丙烷混合器经PLC与交流电源连接。本实用新型可用于研究电力电缆带电燃烧时的燃烧特性，装置简单，控制方便，结果可靠。

技术领域

本实用新型属于电力电缆燃烧特性研究技术领域，具体涉及一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置。

背景技术

电力电缆燃烧特性有其自身特点。电力电缆在实际运行过程中，其周围存在电磁场，当电力电缆由于内外部因素在局部位置引燃时，火焰传播成为扩大电力电缆火灾事故的重要因素。现有研究往往针对电力电缆未通电时的燃烧特性，忽视了电磁场对于火焰传播的重要影响。电磁场由施加在电缆上的电压或电流决定，电压频率和大小都对电磁场有着决定性影响，从而也对火焰传播特性起着重要作用。火焰传播特性包括火焰传播速率和火焰尺寸、形状等。在一项针对PE绝缘电线的研究中，把一根PE绝缘电线水平布置，其一端接交流电，另一端接地，施加交流电的范围电压0～7kV、频率10～1000Hz可调，研究交流电磁场对绝缘电线火焰传播的影响。

研究发现电压对火焰传播速率影响显著：在较低的频率范围，火焰传播速率随着电压升高而减少，在较高频率范围(400～1000Hz)，火焰传播速率随着电压升高先降低，当电压大于2kV时，火焰传播速率陡然增加，甚至超过未施加交流电磁场时的速率。火焰形状与交流电频率密切相关，这是由于在电磁场作用下，带电粒子加速，随机碰撞其他中性粒子，进而产生离子风效应。同时，火焰中产生的烟尘颗粒由于静电和电泳受到电磁场的影响。

实验还发现，火焰传播速率与球形火焰表面积线性相关。电压过高会导致火焰熄灭，在较低频率范围，熄灭电压与频率线性相关，在较高频率范围，熄灭电压为一定值，火焰熄灭的原因是熔融PE的位置与火焰前端边缘位置超过一定距离时，熔融PE提供的热量不足以维持火焰传播。

然而，由于电缆尺寸、绝缘类型、电缆结构、排布方式等差异，PE绝缘电线上的火焰传播特性与电力电缆火焰传播特性之间的关系尚不明确，仅可用来说明电磁场对于燃烧特性的影响不容忽视，但国内外并没有针对电力电缆在电磁场作用下火焰传播特性的研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，用于研究在交流电磁场作用下电力电缆燃烧时火焰传播行为。

本实用新型采用以下技术方案：

一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，包括电缆支架，电缆支架上水平放置有电缆样本，电缆样本与交流电源连接，电缆样本与交流电源之间设置有电压探头，电压探头的一端连接电缆样本，另一端连接示波器，电缆样本下方设置有引燃装置，引燃装置包括文丘里空气丙烷混合器，文丘里空气丙烷混合器经PLC与交流电源连接。

具体的，电缆支架上间隔设置有两个支架横担，电缆样本放置在两个支架横担上。

进一步的，两个支架横担之间的电缆支架上设置有刻度尺，刻度尺的一端设置有刻度始点，另一端设置有刻度终点。

更进一步的，引燃装置放置在靠近刻度尺刻度始点一侧的支架横担下方。

进一步的，电缆样本的两端加装电缆终端，电缆样本的本体长度大于两个支架横担之间的距离。

更进一步的，电缆样本两端靠近支架横担处设置有阻燃漆涂层并缠绕有阻火带。

具体的，电缆支架的前侧设置有高速摄像机，后侧设置有背景灯，高速摄像机经PLC与交流电源连接。

具体的，交流电源内部的工频交流电分别经变频变压器和保险丝后与电缆样本连接，电缆样本的金属护套接地连接。