一种电力电缆燃烧试验装置及方法制造方法及图纸

一种电力电缆燃烧试验装置及方法，其中，水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由加强型集装箱制成；水电气供给区向隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，其内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；尾气处理区与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区产生的试验废气。本发明专利技术中的装置与方法，能够反演电缆通道火情，开展防火产品验证性试验，便于小尺寸防火设备的集成。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆燃烧试验装置及方法
本专利技术涉及电力输电领域，更具体地，涉及一种电力电缆燃烧试验装置及方法。
技术介绍
电力作为最重要的能源供给方式依赖电缆隧道进行长距离输电。然而，由于电缆通道环境相对封闭，隧道环境恶劣，电缆隧道火灾频繁发生。这类火灾扑救困难、易复燃、扑救时间长、易对隧道结构安全造成巨大损坏。尽管这类火灾通常不会造成人员伤亡，但由于其多发生在生产部门，不仅会严重降低电力传输的安全系数，还会严重阻碍生产安全，影响地方经济发展和人民的正常生活，给社会发展和人民生活带来不可估量的损失、造成不良的社会影响，因此电缆隧道火灾问题也一直是电力行业高度重视的问题。目前，由于国内对电缆火灾研究的起步相对较晚，国内建设初期的电缆隧道设计及施工不完善。随着城市建筑的综合化提高，对电力的需求激增，近年来大量配电电缆、用户电缆进入输电电缆通道，电缆线路的负荷水平也随之提高，城市综合管廊设计和建设过程中也会在电缆仓附近引入燃气、热力管道。这就导致火灾风险随投运年限逐渐增加，运行中电缆发生故障的几率也会提高，且火灾后的扑救措施相对有限，电缆线路火灾监测预警防治更加困难。现有技术中，针对电缆线路及通道防火方面，主要采用阻燃电缆、防火门、防火涂料等火灾预防措施。现有技术文件1（CN111929404A）为本申请申请人的在先申请，公开了一种电缆用防火物资检测组合平台，电缆防火性能检测中，主要进行可燃性等少数几项燃烧性能抽样试验，无法对电缆燃烧性能做出综合评价；电缆通道防火封堵材料检测中，目前仅针对电缆保护管、电缆防火槽盒等开展阻燃性能试验，缺少整体评价方法；电缆通道防火方面，目前工作多集中在电缆防火措施的布控以及消防安全措施的设置上，缺少针对通道火灾的发生发展及应急处置技术方法的解决方案。在相近的燃烧装置领域中，现有技术文件2（CN104764011A）公开了一种集装箱式燃烧装置，但该装置主要用于石化装置的放空火炬系统，对于电力电缆燃烧试验装置研发并无实质性借鉴意义。另一方面，通过监测电缆的运行状态进行故障预警，发生故障后阻值问题升级成火灾，发生火灾后的应对策略一直是研究的重点。然而，目前大多数研究还只是针对电缆火灾展开，并且现有研究对隧道内火灾的发生和发展规律的认识存在很大分歧，对电缆隧道的火灾特性的分析不够深入。例如现有技术文件3（CN204255891U）公开了一种用于电线电缆耐火燃烧测试的一体机，用一个控制柜与锤击燃烧工作台、耐火燃烧工作台和喷淋燃烧工作台自由组合，然而不能够模拟隧道内火灾的发生和发展规律。目前，部分电缆通道内电缆燃烧试验已于真实电缆通道内开展，试验后易造成电缆通道损伤，影响通道的后续使用。电缆通道场景下的可重复燃烧试验反演亟待解决。因此，亟需一种电力电缆燃烧试验装置及方法，能够准确地模拟电力电缆的燃烧过程，并提供全面准确的电缆隧道火灾分析。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种电力电缆燃烧试验装置及方法，模拟出电力电缆在隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区中的火灾过程，并基于所述火灾过程提供电力电缆火灾分析。本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术第一方面，涉及一种电力电缆燃烧试验装置，包括水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区，水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由加强型集装箱制成；并且，水电气供给区通过管道与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的一端分别连接，并向隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；尾气处理区通过管道与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区产生的试验废气。优选地，隧道燃烧模拟区的壳体由40尺高柜集装箱改造而成，沟道燃烧模拟区的壳体由20尺高柜集装箱改造而成，隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区采用多节集装箱首尾相接依次排布以满足燃烧模拟区的长度要求。优选地，沟道模拟试验区的内部设置有电缆沟，电缆沟上方具有活动连接的盖板，电缆沟内部设置有电缆支架、试验用电缆以及燃烧器。优选地，隧道燃烧模拟区壳体内壁依次设置有绝热材料层、耐火层、隔热层；沟道燃烧模拟区的电缆沟内壁依次设置有耐火层、隔热层；其中，绝热材料层、耐火层、隔热层用于隔绝试验产生的热量。优选地，电缆支架设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区中电缆沟的侧壁，用于放置试验用电缆；火焰喷枪设置于所述电缆支架下方，用于引燃电缆。优选地，雾化喷头和气体灭火喷头设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的顶板，用于对燃烧试验区进行降温除尘和灭火；雾化喷头和气体灭火喷头与管路连接，并通过壳体上设置的水电气管路接口接收来自水电气供给区中的相应供给。优选地，传感器包括火灾探测传感器，用于探测试验区内的烟雾及温升，并基于探测结果启动气体灭火喷头进行灭火。优选地，传感器还包括环境监测传感器，用于对模拟试验区内的气体成分与浓度进行监测。优选地，送排风装置用于将水电气供给区中的试验用气体送入至燃烧试验区，并将燃烧试验区的燃烧废气送出至尾气处理区；其中，送风装置与水电气供给区联通，排风装置与尾气处理区联通。优选地，燃烧模拟区内还设置有分控箱和配电箱、红外摄像头以及防爆灯；其中，分控箱和配电箱用于燃烧模拟区内试验用设备的接线和检修，红外摄像头用于观测燃烧模拟区的内部环境，防爆灯用于为燃烧模拟区提供照明。本专利技术第二方面，涉及采用本专利技术第一方面中一种电力电缆燃烧试验装置的一种电力电缆燃烧试验方法，包括以下步骤：步骤1，水电气供给区向燃烧模拟区供电、供气，启动燃烧模拟区内的火焰喷枪以模拟火灾；步骤2，利用火灾进行火情反演，并在火情反演过程中基于传感器对燃烧模拟区内的火情进行监控，以获取燃烧模拟区内的火情变化数据、试验用消防产品动作情况及作用效果、试验用防火产品作用效果；步骤3，待火情反演结束后，开启雾化喷头和气体灭火喷头以对隧道燃烧模拟区或沟道燃烧模拟区进行降温除尘和灭火；步骤4，待灭火完成后开启尾气处理装置，以净化并排除燃烧模拟实验过程中产生的废气。本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中一种电力电缆燃烧试验装置，能够实现电缆隧道火灾的模拟环境、对电缆防火燃烧特性进行评估并建立对应的数据监控分析系统。基于本专利技术中的装置与方法，能够反演电缆通道火情，开展防火产品验证性试验，同时本专利技术中还可以方便地集成小尺寸防火性能检测能力，以实现电缆防火产品检测。本专利技术的有益效果还包括：1、有利于管控用于入网的防火产品的防火性能，从而提升防火工程能效，基于检测结果为电力防火布置措施的指定提供指导性意见；2、通过建设专门的电力电缆防火平台及模拟环境，能够更好地对消防产品的关键性能进行验证，从而为电力电缆的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力电缆燃烧试验装置，包括水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区，其特征在于：/n所述水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由设定尺寸的加强型集装箱制成；并且，/n所述水电气供给区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的一端分别连接，并向所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；/n所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；/n所述尾气处理区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区产生的试验废气。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆燃烧试验装置，包括水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区，其特征在于：
所述水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由设定尺寸的加强型集装箱制成；并且，
所述水电气供给区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的一端分别连接，并向所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；
所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；
所述尾气处理区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区产生的试验废气。


2.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：
所述隧道燃烧模拟区的壳体由40尺高柜集装箱改造而成，所述沟道燃烧模拟区的壳体由20尺高柜集装箱改造而成，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区采用多节集装箱首尾相接依次排布以满足燃烧模拟区的长度要求。


3.根据权利要求2中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：
所述沟道模拟试验区的内部设置有电缆沟，所述电缆沟上方具有活动连接的盖板，所述电缆沟内部设置有电缆支架、试验用电缆以及燃烧器。


4.根据权利要求3中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：
所述隧道燃烧模拟区壳体内壁依次设置有绝热材料层、耐火层、隔热层；
所述沟道燃烧模拟区的电缆沟内壁依次设置有耐火层、隔热层；
其中，所述绝热材料层、耐火层、隔热层用于隔绝所述试验产生的热量。


5.根据权利要求4中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：
所述电缆支架设置于所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区中电缆沟的侧壁，用于放置试验用电缆；
所述火焰喷枪设置于所述电缆支架下方，用于引燃电缆。


6.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，陈杰，李陈莹，陶风波，刘洋，胡丽斌，谭笑，曹京荥，张伟，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32