高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统，包括钢板放电电极、气体分析仪、数据采集和处理器、控制器、热电偶支架、综合支架、固定在综合支架上的烟道、锥形集烟罩、输电线路模拟双分裂导线、悬挂在烟道内部中心的测温热电偶束、固定在烟道内壁上的调速风机、控制调速风机转速的变频器、嵌入烟道内的气体采样针，变频器的控制信号输入端连接控制器的控制信号输出端，气体采样针的信号输出端连接气体分析仪的信号输入端，测温热电偶束的信号输出端连接数据采集和处理器的信号输入端。本发明专利技术使得技术人员能安全的在实验室环境下对输电线路山火闪络进行相应的研究，并且大幅降低了研究成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电线路模拟试验装置
，具体地指一种高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统。
技术介绍
近几年来，全国范围内输电线路因山火引起的跳闸停电停运事故越来越多，甚至出现电网瓦解，严重威胁到电力系统的安全和可靠性。然而，山火诱发输电线线路闪络的作用模式和机理仍存在大量未知区域。目前，还没有专门为输电线路因山火闪络研宄而专门设计的火烟气模拟试验系统，无法在安全的实验室环境下对输电线路山火闪络进行相应的研宄，只能在山区现场进行相应的研宄，危险性大，研宄成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统，该系统可用于研宄模拟山火产生的不同流速、密度、形态的烟气羽流对模拟高压输电线路在空气中击穿特性的影响，实现了山火燃烧产物多种性能测试功能的耦合。为实现此目的，本专利技术所设计的高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统，其特征在于:它包括钢板放电电极、气体分析仪、数据采集和处理器、控制器、热电偶支架、综合支架、固定在综合支架上的烟道、设置在烟道底端并与烟道连通的锥形集烟罩、位于烟道顶端上方的输电线路模拟双分裂导线、通过热电偶支架悬挂在烟道内部中心的测温热电偶束、固定在烟道内壁上的调速风机、控制调速风机转速的变频器、嵌入烟道内的气体采样针，其中，所述变频器的控制信号输入端连接控制器的控制信号输出端，气体采样针的信号输出端连接气体分析仪的信号输入端，测温热电偶束的信号输出端连接数据采集和处理器的信号输入端。本专利技术的有益效果:本专利技术可用于研宄模拟山火产生的不同流速、密度、形态的烟气羽流对模拟高压输电线路在空气中击穿特性的影响，实现了山火燃烧产物多种性能测试功能的耦合，可直观和在线监测山火燃烧产物和烟羽流迀移过程，依据场景不同可设计多种实验场景、灵活调节实验条件。本专利技术使得技术人员能安全的在实验室环境下对输电线路山火闪络进行相应的研宄，并且大幅降低了研宄成本。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图(不包括气体分析仪、数据采集和处理器和控制器)；图2为本专利技术中滑轨部分的结构示意图。图3为本专利技术中气体分析仪与气体采样针的电连接示意图；图4为本专利技术中数据采集和处理器与测温热电偶束的电连接示意图；图5为本专利技术中变频器与控制器的电连接示意图；图1中的虚线为烟气。其中，I一钢板放电电极、2—燃料、3—维形集烟罩、4一调速风机、5—变频器、6—基础烟道、7—可伸缩烟道、8—滑轨、9 一定位槽、10—测温热电偶束、11 一气体米样针、12—气体分析仪、13—数据采集和处理器、14 一输电线路模拟双分裂导线、15—综合支架、16—烟道、17—热电偶支架、18—控制器、19 一插销。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明:如图1?5所示的高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统，它包括钢板放电电极I (钢板放电电极I用于放置燃料2，并通过电极点燃山火产生烟气，模拟由输电线路电极放电产生的山火)、气体分析仪12、数据采集和处理器13、控制器18、热电偶支架17、综合支架15、固定在综合支架15上的烟道16、设置在烟道16底端并与烟道16连通的锥形集烟罩3、位于烟道16顶端上方的输电线路模拟双分裂导线14(220kV)(输电线路模拟双分裂导线14悬挂在烟道16顶端上方)、通过热电偶支架17悬挂在烟道16内部中心的测温热电偶束10、固定在烟道16内壁上的调速风机4、控制调速风机4转速的变频器5、嵌入烟道16内的气体采样针11，其中，所述变频器5的控制信号输入端连接控制器18的控制信号输出端，气体采样针11的信号输出端连接气体分析仪12的信号输入端，测温热电偶束10的信号输出端连接数据采集和处理器13的信号输入端。上述测温热电偶束10能准确的获取在进行山火烟气模拟试验时烟道16内的温度，并将该温度传输给数据采集和处理器13进行相关数据处理，上述气体采样针11能将烟道16内的气体进行采样，并最终由气体分析仪12分析出烟道16内气体的成分和各成分的浓度。上述控制器18通过变频器5，将调速风机4调整到所需的转速。上述技术方案中，为了增强烟气效应，模拟实际山火条件下烟气状况，通过变频器5控制调速风机4的转速，可实现利用调速风机4调整烟道内烟气流速，更真实的模拟山区烟气对输电线路的影响。上述锥形集烟罩3和烟道16的板材为硅酸盐防火板，使锥形集烟罩3和烟道16可耐受300?1000°C高温烟气。提高本专利技术的耐高温防火性能。上述技术方案中，所述烟道16包括基础烟道6和可伸缩烟道7，所述基础烟道6的外圈设有滑轨8，所述可伸缩烟道7套在基础烟道6的外圈并与滑轨8滑动配合，所述滑轨8上沿滑轨8长度方向设有多个定位槽9，所述可伸缩烟道7的底部侧壁贯穿有与定位槽9配合的插销19 (插销19可将可伸缩烟道7定位在所需的滑轨8定位槽9位置，当可伸缩烟道7需要调整位置时，只需将插销19从定位槽9中拔出即可调整可伸缩烟道7的位置)，所述锥形集烟罩3的小端口与基础烟道6的底部连接，输电线路模拟双分裂导线14位于可伸缩烟道7的顶部。上述基础烟道6和可伸缩烟道7能根据需要调节烟道16的长度，确保了烟气可与220kV输电线路模拟双分裂导线(附属设施)接触，并可根据试当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压输电线路下方可伸缩山火烟气导向通道模拟试验系统，其特征在于：它包括钢板放电电极(1)、气体分析仪(12)、数据采集和处理器(13)、控制器(18)、热电偶支架(17)、综合支架(15)、固定在综合支架(15)上的烟道(16)、设置在烟道(16)底端并与烟道(16)连通的锥形集烟罩(3)、位于烟道(16)顶端上方的输电线路模拟双分裂导线(14)、通过热电偶支架(17)悬挂在烟道(16)内部中心的测温热电偶束(10)、固定在烟道(16)内壁上的调速风机(4)、控制调速风机(4)转速的变频器(5)、嵌入烟道(16)内的气体采样针(11)，其中，所述变频器(5)的控制信号输入端连接控制器(18)的控制信号输出端，气体采样针(11)的信号输出端连接气体分析仪(12)的信号输入端，测温热电偶束(10)的信号输出端连接数据采集和处理器(13)的信号输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚浩，张雪峰，廖承，郑雷，罗浩，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11