本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置
本技术属于电力电缆燃烧特性研究
，具体涉及一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术采用以下技术方案：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。具体的，文丘里空气丙烷混合器设置有丙烷进气口和压缩空气进气口，分别用于接入丙烷和压缩空气。与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，可用于研究电力电缆带电运行条件下的燃烧特性，即电力电缆在电磁场作用下的燃烧特性。进一步的，支架横担用于电缆样本的水平敷设，电缆敷设方式可以为单根或多根，根据具体实验要求而定。刻度尺为了定位火焰传播位置。进一步的，引燃装置用于在电缆样本一侧将电缆引燃。进一步的，阻燃漆涂层并缠绕有阻火带是为了防止电缆火焰蔓延到支架以外。进一步的，高速摄像机和背景灯用于拍摄火焰传播过程中的火焰图像。进一步的，文丘里空气丙烷混合器是为了控制引燃装置的火源功率。综上所述，本技术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。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术实验装置简图；图2为丙烷喷灯结构简图；图3为交流电源接线示意图。其中：1.电缆支架；2.支架横担；3.刻度尺；4.刻度始点；5.刻度终点；6.电缆样本；7.引燃装置；8.高速摄像机；9.交流电源；10.电压探头；11.示波器；12.背景灯；13.丙烷进气口；14.压缩空气进气口；15.文丘里空气丙烷混合器；16.工频交流电；17.变频变压器；18.保险丝；19.金属护套。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。还需要说明的是，本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。请参阅图1，本技术公开了一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，包括电缆支架1、交流电源9、引燃装置7、PLC、电压探针10、示波器11和高速摄像机8。电缆支架1为钢制结构，用于水平放置电缆样本6，电缆支架1的前侧设置有高速摄像机8，后侧设置有背景灯12，电缆支架1上间隔设置有两个支架横担2，电缆样本6放置在支架横担2上，并与交流电源9连接，电缆样本6与交流电源9之间设置有电压探头10，电压探头10的一端连接输入电缆样本6的交流信号，另一端连接示波器11，能够将输入电缆样本6的交流电压、频率信号引入到示波器11实时显示，便于实验人员监控；支架横担2的下方设置有引燃装置7，引燃装置7和高速摄像机8分别经PLC与交流电源9连接。两个支架横担2之间的电缆支架1上设置有刻度尺3，刻度尺3的一端设置有刻度始点4，另一端设置有刻度终点5，两个支架横担2之间的距离为1400m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，其特征在于，包括电缆支架(1)，电缆支架(1)上水平放置有电缆样本(6)，电缆样本(6)与交流电源(9)连接，电缆样本(6)与交流电源(9)之间设置有电压探头(10)，电压探头(10)的一端连接电缆样本(6)，另一端连接示波器(11)，电缆样本(6)下方设置有引燃装置(7)，引燃装置(7)包括文丘里空气丙烷混合器(15)，文丘里空气丙烷混合器(15)经PLC与交流电源(9)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种电力电缆燃烧特性研究用实验装置，其特征在于，包括电缆支架(1)，电缆支架(1)上水平放置有电缆样本(6)，电缆样本(6)与交流电源(9)连接，电缆样本(6)与交流电源(9)之间设置有电压探头(10)，电压探头(10)的一端连接电缆样本(6)，另一端连接示波器(11)，电缆样本(6)下方设置有引燃装置(7)，引燃装置(7)包括文丘里空气丙烷混合器(15)，文丘里空气丙烷混合器(15)经PLC与交流电源(9)连接。
2.根据权利要求1所述的电力电缆燃烧特性研究用实验装置，其特征在于，电缆支架(1)上间隔设置有两个支架横担(2)，电缆样本(6)放置在两个支架横担(2)上。
3.根据权利要求2所述的电力电缆燃烧特性研究用实验装置，其特征在于，两个支架横担(2)之间的电缆支架(1)上设置有刻度尺(3)，刻度尺(3)的一端设置有刻度始点(4)，另一端设置有刻度终点(5)。
4.根据权利要求3所述的电力电缆燃烧特性研究用实验装置，其特征在于，引燃装置(7)放置在靠近刻度尺刻度始点(4)一侧的支架横担(2)下方。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：弓启明，刘子瑞，段成，吕亮，林涛，孔志战，郑建康，苏小婷，孟健莹，王乐平，盖净，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司西安供电公司，国网陕西省电力公司，西安交通大学，国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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