【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备防护，具体涉及一种电缆防火毯及其老化预测方法。
技术介绍
1、随着经济社会的快速发展，电能在能源中所占比例越来越高，不管是用户还是企业，都无法离开电力而生活生产。输电系统也逐渐趋向于规模化、系统化。随着输电系统的不断发展进步，电力线路的载流量快速增长，电力设备火灾事故也急剧增加。相关部门的报告显示，电力电缆燃烧所引起的火灾占比越来越高。目前电力电缆绝缘层多为高聚物，在火灾的影响下无法自熄，会造成火灾的迅速传递。电缆廊道狭窄，一旦起火，若消防人员难以快速扑灭火灾，会造成巨大的危害。
2、随着电缆投运规模的迅速增长，对电缆运维、检修的工作需求也急剧增加，按照《电力电缆及通道运维规程》，电缆通道内部及电缆的巡视周期为每三个月巡视一次，运维人员在巡视过程中存在被电缆故障电弧灼伤的危险。此外，检测人员在带电检测查找电缆的潜伏性缺陷时，需要在电缆中间接头附近进行操作，检测需要停留一定的时间，也存在较大的安全风险。因此在电缆中间接头等关键部位，包裹可以阻隔电弧并具有防爆性能的防火毯，可以保障运维人员和检测人员安全。
3、目前常用的方法是将防火毯包覆在电缆接头等故障高发位置，来阻止电缆着火，但市面上现有的防火毯性能主要体现在耐高温方面，存在防电弧特性差、易老化、击穿场强低、抗爆性差、热分解时挥发有毒气体等问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电缆防火毯及其老化预测方法，以解决防火毯防电弧特性差、抗爆性差的问题。
2、为了实现上述目的
3、一种电缆防火毯，包括防火毯体，所述防火毯体包括连接在一起的主毯体和副毯体，所述主毯体包括主体和包覆在主体外周的防火外层，所述主体包括从上向下依次设置的第一防火阻燃层、防护层、陶瓷高温层和第二防火阻燃层。
4、进一步的，第一防火阻燃层和第二防火阻燃层为聚酰亚胺纤维材料，或聚酰亚胺纤维和混纺材料编织成的编织品。
5、进一步的，防火外层的材料为可陶瓷化硅橡胶材料。
6、进一步的，防护层的材质为钢板。
7、进一步的，副毯体包括防火外层。
8、进一步的，防火毯体外设置有若干包扎带，所述包扎带一端设置有铁环，另一端设置有术贴和魔术贴勾带。
9、一种电缆防火毯的老化预测方法，包括以下步骤：
10、第一步：根据模型训练需求，确定并收集所需输出参数和输入参数，输出参数为不同应用年限电缆防火毯的老化程度参数，输入参数为与输出参数对应的电缆防火毯的基本属性参数和应用场所环境参数；
11、所述电缆防火毯的基本属性参数包括电缆防火毯防火阻燃层材料的质量、密度、材料种类、编织方法以及弹性模量；若防火阻燃层为混纺材料，还包括材料的整体质量、密度、混纺材料的种类、混纺比例、编织方法、混纺材料整体的弹性模量；
12、第二步：以不同使用年限的电缆防火毯防火阻燃层的基本属性参数及应用场所环境参数为输入，其对应的老化程度参数为输出，训练卷积神经网络模型，得到基于卷积神经网络算法的电缆防火毯老化程度预测模型；
13、第三步：将待预测的电缆防火毯的基本属性参数以及应用场所环境参数输入电缆防火毯老化程度预测模型，预测该电缆防火毯的老化程度参数。
14、进一步的，第二步完成后，执行下步骤：
15、抽样选取防火阻燃层材料，通过试验方法验证其预测老化程度的可靠性，若电缆防火毯老化程度预测模型的预测结果与抽样实验结果相符，则电缆防火毯老化程度预测模型训练成功；否则，继续训练电缆防火毯老化程度预测模型，直到电缆防火毯老化程度预测模型符合要求；
16、不断扩充材料参数数据库的数据样本，优化卷积神经网络预测模型，建立健全的基于卷积神经网络算法的电缆防火毯老化程度预测体系。
17、进一步的，第三步中，预测时，按防火阻燃层材料的成分及比例归类，通过卷积神经网络模型将一款未进行实验测试的材料的基本属性参数与数据库的材料样本进行对比、归类；从而预测其老化程度参数。
18、进一步的，第一步中，电缆防火毯材料的老化程度参数包括：防火阻燃层的极限氧指数loi、导热系数、热膨胀系数、拉伸强度、材料燃烧热值、透水率、弯折变形复原度以及单位体积电阻值；
19、所述应用场所环境参数包括应用场所空气的湿度、温度、气压、电缆的表面温度以及环境酸碱度。
20、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
21、本专利技术提供的电缆防火毯，使用场所广泛、使用方便，具有很好的防火、耐高温以及防电弧的特性，将电缆防火毯包裹在电力电缆中间接头，在遇到外部火灾或者电缆内部绝缘击穿引起火灾时，包裹于电缆接头的电缆防火毯防止电缆电弧产生的高温和冲击，以及火势向外扩散，保证廊道内其他电缆的正常工作和电力系统的运行安全，为电力系统的故障检测以及抢修提供宝贵的时间。
22、第一防火阻燃层和第二防火阻燃层均为聚酰亚胺纤维材料或聚酰亚胺纤维和其他混纺材料编织成的编织品，聚酰亚胺材料，具有较强的防火、防电弧效果，且高温下无有害气体产生。
23、防护层可以提高电缆防火毯的物理强度，具有防爆的作用，在发生爆炸情况时，保证电缆防火毯可以正常工作，不被撕裂，提高安全性和可靠性。
24、为解决电力事故所造成的危害，同时结合高分子领域的发展，采用聚酰亚胺高分子材料制成新型的防火、防电弧电力电缆用防火毯以及老化预测方法，通过防火阻燃层材料的基本属性以及应用的具体场合环境状况，利用卷积神经网络算法预测该材料的老化程度参数，进而判断电缆防火毯老化程度，以解决现有电缆防火毯性能不足、使用年限久远、老化程度无法判断的问题。
25、同时本专利技术的性能预测，可以减少实际检测成本周期，满足各实验平台以及其他用户进行电缆防火毯材料相关实验的防火性能参数需求。
26、作为电缆火灾初期的防护手段，火灾主要以热传递为主，因此防火毯的隔热阻燃特性是防火毯的最主要的特性，一方面防火阻燃层材料是防火毯整体中作为阻止燃烧、隔绝热量最主要的一层，防火阻燃层的老化程度决定着防火毯的防火效果，另一方面防火阻燃层由第一防火阻燃层和第二防火阻燃层组成，在整个防火毯中是除防火外层外最贴近外界环境的结构，受外界环境影响较其它层更为明显，能够较好地体现防火毯内部结构受外界影响从而导致的性质改变。因此本专利技术将防火阻燃层材料的质量、密度、材料种类、编织方法以及弹性模量，作为电缆防火毯基本属性参数。
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1.一种电缆防火毯，其特征在于，包括防火毯体，所述防火毯体包括连接在一起的主毯体(1)和副毯体(10)，所述主毯体(1)包括主体和包覆在主体外周的防火外层(4)，所述主体包括从上向下依次设置的第一防火阻燃层(8)、防护层(7)、陶瓷高温层(6)和第二防火阻燃层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述第一防火阻燃层(8)和第二防火阻燃层(5)为聚酰亚胺纤维材料，或聚酰亚胺纤维和混纺材料编织成的编织品。
3.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述防火外层(4)的材料为可陶瓷化硅橡胶材料。
4.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述防护层(7)的材质为钢板。
5.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述副毯体(10)包括防火外层。
6.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述防火毯体外设置有若干包扎带(3)，所述包扎带(3)一端设置有铁环(2)，另一端设置有术贴(9)和魔术贴勾带(11)。
7.一种电缆防火毯的老化预测方法，其特征在于，包
8.根据权利要求7所述的一种电缆防火毯的老化预测方法，其特征在于，第二步完成后，执行下步骤：
9.根据权利要求7所述的一种电缆防火毯的老化预测方法，其特征在于，所述第三步中，预测时，按防火阻燃层材料的成分及比例归类，通过卷积神经网络模型将一款未进行实验测试的材料的基本属性参数与数据库的材料样本进行对比、归类；从而预测其老化程度参数。
10.根据权利要求7所述的一种电缆防火毯的老化预测方法，其特征在于，所述第一步中，电缆防火毯材料的老化程度参数包括：防火阻燃层的极限氧指数LOI、导热系数、热膨胀系数、拉伸强度、材料燃烧热值、透水率、弯折变形复原度以及单位体积电阻值；
...【技术特征摘要】
1.一种电缆防火毯，其特征在于，包括防火毯体，所述防火毯体包括连接在一起的主毯体(1)和副毯体(10)，所述主毯体(1)包括主体和包覆在主体外周的防火外层(4)，所述主体包括从上向下依次设置的第一防火阻燃层(8)、防护层(7)、陶瓷高温层(6)和第二防火阻燃层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述第一防火阻燃层(8)和第二防火阻燃层(5)为聚酰亚胺纤维材料，或聚酰亚胺纤维和混纺材料编织成的编织品。
3.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述防火外层(4)的材料为可陶瓷化硅橡胶材料。
4.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述防护层(7)的材质为钢板。
5.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在于，所述副毯体(10)包括防火外层。
6.根据权利要求1所述的一种电缆防火毯，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：琚泽立，云霞皓月，张一博，杨震强，蒲路，侯喆，尚宇，邢伟，段玮，滕森，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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