[发明专利]一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置及其方法

说明书

本发明公开了一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置，包括中央信息处理器、生物质燃料特性表征模块、阴燃发生模块、阴燃烟场特性测试模块、工频电源模块和跳闸特性测试模块。本发明采用上述结构的一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置及其方法，探查阴燃氛围下放电发展条件、过程、模式、特征和机理，可对森林植被等生物质燃料多方面特征进行充分表征，还原多种工况下高压输电线路走廊区域森林植被特性并反映森林地面以上植被特征对高压输电线路跳闸特性影响；全面且充分对森林植被等生物质燃料阴燃后产出烟气性能特征进行表征，清楚探知多种工况下除综合火源外单一烟气因素对高压输电线路跳闸特性影响机制和权重效应。

技术领域

本发明涉及山火诱发高压输电线路跳闸过程模拟和特性测试领域，尤其是涉及一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置及其方法。

背景技术

根据《电力安全管理规定标准版本》(RHD-QB-K3433),一般情况下，空气具有良好绝缘性能，高压输电线路与地面以及不同相导线间均保持足够气体间隙距离，以满足高压输电线路电气安全要求。然而，当山火发生时，热烟气温度可超过800℃，此外原始和人工林地生物质燃料阴燃往往产生大量浓烟与灰烬，在风速、坡度和湿度等环境因素作用下，输电线路空气间隙绝缘强度会显著降低，极易引发线路跳闸且重合闸成功率较低，因此这类事故往往具有高频、持久和大范围爆发特点，恢复难度较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置及其方法，在烟气氛围下测量高压输电线路跳闸电压变化规律，探查阴燃氛围下放电发展条件、过程、模式、特征和机理。

为实现上述目的，本发明提供了一种阴燃氛围下高压输电线路跳闸特性实验装置，包括中央信息处理器、生物质燃料特性表征模块、阴燃发生模块、阴燃烟场特性测试模块、工频电源模块和跳闸特性测试模块；

所述生物质燃料特性表征模块包括：高精度电子天平、生物质燃料原料水分含量测定仪、高精度孔隙率与密度测试仪、大行程表面三维形貌轮廓扫描仪、傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪；

所述阴燃发生模块包括：阴燃容器、电加热平板、操作工作台、导线线缆；

所述阴燃烟场特性测试模块包括：蓄烟采集板、烟气采集分析仪、高速摄像仪、高清照相机、电极-电导率测试仪、烟气光学密度检测仪、红外热成像仪、热电偶树、探入型烟气湿度分析仪、林格曼烟气黑度计、烟气烟尘颗粒物浓度测试仪、热流密度计、纹影仪、大气电导率Gerdien探针和智能电阻测试仪；

所述工频电源模块和跳闸特性测试模块包括升变压器、物理示波器、高压电源装置、数字音频采集器、尖端放电点。

优选的，所述阴燃容器为顶端敞口的长方体状容器，所述阴燃容器的底面为石英板，所述阴燃容器的侧壁和底面上设置有所述电加热平板，位于底面上的所述电加热平板与所述石英板齐平，所述阴燃容器的边缘采用钢材包边，所述阴燃容器设置在所述高精度电子天平上；

所述阴燃容器的侧壁上开有若干探测孔，所述探测孔内设置有热电偶，所述阴燃容器外设置有所述红外热成像仪、所述热电偶树、所述热流密度计和所述纹影仪，所述热电偶树由若干所述热电偶组成，所述热电偶设置于钢结构框架上，所述钢结构框架放置于所述阴燃容器外；

所述阴燃容器的顶端设置有蓄烟采集板，所述蓄烟采集板和所述阴燃容器的侧壁均采用透明防火玻璃材质，所述蓄烟采集板的四周通过绝缘防火胶与所述阴燃容器固定连接，所述蓄烟采集板的顶部中间设置有出气孔，所述出气孔内设置有所述烟气采集分析仪的探头。

优选的，所述蓄烟采集板的上方设置有所述导线线缆，所述导线线缆为钢芯铝绞线(ACSR)，所述导线线缆上设置有所述烟气光学密度检测仪、所述烟气烟尘颗粒物浓度检测仪、所述电极-电导率测试仪、所述林格曼烟气黑度计、所述探入型烟气湿度分析仪，所述烟气烟尘颗粒物浓度检测仪与所述出气孔相对设置，所述烟气光学密度检测仪覆盖在所述导线线缆的表面，所述导线线缆上方设置有所述尖端放电点。