一种评价接地故障引燃能力的实验方法技术

本发明专利技术公开了一种评价接地故障引燃能力的实验方法，安装N根垂直插入地下的且并联的接地桩，通过火线与外部导体以不同的碰触方式进行触碰产生故障，并在触碰接触点放置不同材质的外部可燃物；在触碰过程中测量如下试验数据，并观察可燃物引燃情况；根据试验数据计算对应的引燃能力值，并得到引燃能力矩阵；根据引燃能力矩阵计算针对各种可燃物的接地故障的引燃概率；根据可燃物的引燃概率对可燃物进行引燃能力分级。本发明专利技术实现不同条件下接地故障对不同可燃物引燃能力模拟及评价，并记录相应的引燃条件，实现对接地故障火灾危险性的量化评价，为接地故障火灾危险性防治提供参考，以减少接地故障火灾带来的生命财产安全损失。以减少接地故障火灾带来的生命财产安全损失。以减少接地故障火灾带来的生命财产安全损失。

【技术实现步骤摘要】
一种评价接地故障引燃能力的实验方法


[0001]本专利技术涉及电气火灾预防
，具体为一种评价接地故障引燃能力的实验方法。

技术介绍

[0002][0003]常见引起电气火灾的电气故障主要有短路故障、接地(漏电)故障、接触不良、过流、过欠电压等。其中接地(漏电)故障是引起电气火灾的重要原因之一，也是消防火灾调查、火灾防控的难点问题。接地故障发生时，哪些可燃物可以被引燃，在什么条件下如何被引燃，引燃时电压、电流、保护器动作情况等等问题，成为消防部门火灾调查中确定火灾否为接地故障的关键问题，也是接地故障防控的关键参考。
[0004]通过试验研究和理论分析，结合现场调查，研究接地故障发生时产生的引火源对导线绝缘层、塑料、织物、木头、纸张等不同可燃物的引燃特性，总结归纳发生条件、引燃条件、试验现象及产物等特性，以及引燃时的电流、电压、能量、温度等物理特性，形成接地故障原因调查时的认定条件，能够为电气火灾调查提供技术依据。但目前我国缺少接地故障引燃能力的模拟实验平台及方法。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种评价接地故障引燃能力的实验，实现不同条件下接地故障对不同可燃物引燃能力模拟及评价，实现对接地故障火灾危险性的量化评价，为接地故障火灾危险性防治提供参考，以减少接地故障火灾带来的生命财产安全损失。技术方案如下：
[0006]一种评价接地故障引燃能力的实验方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：从配电房引出供电系统，安装接地网，在距配电房M米内安装N根接地桩，所述接地桩垂直插入地下；
[0008]步骤2：从N根接地桩中选取其中的n根进行并联，并联后与外部导体连接；
[0009]步骤3：通过火线与所述外部导体以不同的碰触方式进行触碰产生故障，并在触碰接触点放置不同材质的外部可燃物；在触碰过程中测量火线绝缘层外表面距离触碰点距离不同的两处温度T
远
和T
近
，以及触碰接触点温度T
触
；并观察包括外部可燃物和导线绝缘层的可燃物引燃情况；
[0010]步骤4：针对每一种可燃物，选取一个n值进行一组实验，每组实验选用不同材质的火线和不同的碰触方式各进行一次，并记录下每一次实验的试验数据；
[0011]步骤5：n值依次选1到N，进行N次实验，根据可燃物的引燃情况，以及温度T
远
、温度T
近
和温度T
触
的测量值，确定各温度的权重，进而计算选定的n值下的引燃能力值，并得到引燃能力矩阵，根据引燃能力矩阵得到最终引燃能力值；
[0012]步骤6：通过计算棉花和绝缘层的平均引燃能力值计算评价引燃能力的分级指标；
[0013]步骤7：根据评价引燃能力的分级指标对某一特定可燃物进行引燃能力分级。
[0014]进一步的，所述接地桩单根长1～1.5米，之间相隔2.5～5米，并在每根接地桩与土地缝隙处注入不少于500ml温度超80℃的饱和浓度的NaCl溶液。
[0015]更进一步的，所述步骤1安装完接地桩后，将所有接地桩并联，测量供电电源其中一相与接地桩之间的开路电压U
LN
；并测量该开路电压下火线与外部导体触碰时的短路电流I
LN
，据此计算接地电阻R
E
；若R
E
<＝r，r为预设的电阻阈值，则表明接地桩根数N满足实验条件，否则增加接地桩数量，并重新测量，直至R
E
<＝r。
[0016]更进一步的，所述外部导体选择表面没有渡层且光滑的角钢或V号锉刀；火线与外部导体触碰的方式包括：火线与角钢紧密接触、火线与角钢按一定频率触碰、火线在锉刀上划过。
[0017]更进一步的，针对某种可燃物，计算接地故障对其引燃能力值步骤如下：
[0018]步骤5.1：计算每一次引燃概率的权值
[0019](1)计算温度T
远
和温度T
近
的权值w
远
和w
近
[0020]针对火线绝缘层外表面温度T
远
和温度T
近
，对于每一组测试，可燃物被引燃的概率的权值为：
[0021][0022]其中，t0为一个随机数，T
测
为实验过程中观察到的绝缘层外表面温度，取T
远
和T
近
两类数据，计算得到的w
绝缘层
分别对应为w
远
和w
近
；T
min
和T
max
分别为预设的最低和最高温度阈值；t为表示指数的中间量；
[0023](2)计算温度T
触
的权值w
触
[0024][0025]其中，T
分解
为可燃物初始热分解温度，由热重分析仪测得，T
燃点
为可燃物燃点；
[0026](3)计算可燃物未被引燃时的总权值w
未
：
[0027][0028]其中，a＝max{w
近
，w
远
，w
触
}；
[0029]步骤5.2：计算引燃能力值
[0030]根据引燃情况得到每一组测试的引燃情况值：P＝p1,p2,p3,
…
,p
X
；引燃时取值1，未引燃时取值w
未
，X为总试验次数；则某一特定的可燃物，在选定的n值下的引燃能力值为：
[0031][0032]进而得到选用不同材质的火线和不同的碰触方式，进行m次试验的引燃能力向量：
q
n1
,q
n2
,
…
q
nm
；
[0033]则n值从1取到N重复实验得到的关于引燃该可燃物的引燃能力距阵Q为：
[0034][0035]计算得到的对该可燃物的最终引燃能力值Y：
[0036][0037]更进一步的，所述计算评价引燃能力的分级指标具体为：
[0038]步骤6.1：选定可燃物为棉花，按5.1至5.2重复H次试验，得到H个棉花的最终引燃能力值Y
1棉
，，再计算对棉花的平均引燃能力值Y
棉
：
[0039][0040]步骤6.2：选定可燃物为绝缘层，按5.1至5.2重复H次试验，得到H个绝缘层的最终引燃能力值Y
1绝缘
，，再计算对绝缘层的平均引燃能力值Y
绝缘
：
[0041][0042]步骤6.3：计算评价引燃能力的分级指标
[0043][0044]其中，x取值0，1，2，3，得到e0,e1,e2,e3。
[0045]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够解决目前我国缺少接地故障引燃能力的模拟实验平台及方法的问题，从而实现不同条件下接地故障本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价接地故障引燃能力的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：从配电房引出供电系统，安装接地网，在距配电房M米内安装N根接地桩，所述接地桩垂直插入地下；步骤2：从N根接地桩中选取其中的n根进行并联，并联后与外部导体连接；步骤3：通过火线与所述外部导体以不同的碰触方式进行触碰产生故障，并在触碰接触点放置不同材质的外部可燃物；在触碰过程中测量火线绝缘层外表面距离触碰点距离不同的两处温度T
远
和T
近
，以及触碰接触点温度T
触
；并观察包括外部可燃物和导线绝缘层的可燃物引燃情况；步骤4：针对每一种可燃物，选取一个n值进行一组实验，每组实验选用不同材质的火线和不同的碰触方式各进行一次，并记录下每一次实验的试验数据；步骤5：n值依次选1到N，进行N次实验，根据可燃物的引燃情况，以及温度T
远
、温度T
近
和温度T
触
的测量值，确定各温度的权重，进而计算选定的n值下的引燃能力值，并得到引燃能力矩阵，根据引燃能力矩阵得到最终引燃能力值；步骤6：通过计算棉花和绝缘层的平均引燃能力值计算评价引燃能力的分级指标；步骤7：根据评价引燃能力的分级指标对某一特定可燃物进行引燃能力分级。2.根据权利要求1所述的评价接地故障引燃能力的实验方法，其特征在于，所述接地桩单根长1～1.5米，之间相隔2.5～5米，并在每根接地桩与土地缝隙处注入不少于500ml温度超80℃的饱和浓度的NaCl溶液。3.根据权利要求1所述的评价接地故障引燃能力的实验方法，其特征在于，所述步骤1安装完接地桩后，将所有接地桩并联，测量供电电源其中一相与接地桩之间的开路电压U
LN
；并测量该开路电压下火线与外部导体触碰时的短路电流I
LN
，据此计算接地电阻R
E
；若R
E
<＝r，r为预设的电阻阈值，则表明接地桩根数N满足实验条件，否则增加接地桩数量，并重新测量，直至R
E
<＝r。4.根据权利要求1所述的评价接地故障引燃能力的实验方法，其特征在于，所述外部导体选择表面没有渡层且光滑的角钢或V号锉刀；火线与外部导体触碰的方式包括：火线与角钢紧密接触、火线与角钢按一定频率触碰、火线在锉刀上划过。5.根据权利要求1所述的评价接地故障引燃能力的实验方法，其特征在于，针对某种可燃物，计算接地故障对其引燃能力值步骤如下：步骤5.1：计算每一次引燃概率的权值(1)计算温度T
远
和温度T
近
的权值w
远
和w
近
针...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，吕忠，龚馨，李欣玮，彭凤洁，曹荣东，
申请(专利权)人：应急管理部四川消防研究所，
类型：发明
国别省市：