[发明专利]一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置

权利要求书

1.一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于包括：

一电路结构部分，其包括一个交流动力电电源，该交流动力电电源通过一个电流接触器依次串联一个可调电阻，一个电流计，电缆试样A和电缆试样B；所述电缆试样A、电缆试样B分别通过导电夹A和导电夹B接入电路中；所述电缆试样A和电缆试样B相远离的一端接入一个电压计，使得所述电压计与电缆试样A和电缆试样B形成并联连接；沿该电缆试样走向布置一组热电偶阵列，热电偶阵列包含复数支热电偶；该电缆试样A、电缆试样B均用耐火石棉绳固定于一个电缆测试平台之上，且处于绷直状态；

所述电缆测试平台包括一电缆槽架，该电缆槽架的两侧中部开有相向、同轴的两个圆孔，用于插入圆柱形转轴；所述圆柱形转轴长度稍长于所述同轴的两个圆孔间垂直距离；插入该转轴后，在圆柱形转轴的两端分别连接两块相同尺寸的金属圆板，并使所述金属圆板与所述转轴保持同轴，以此将所述圆柱形转轴与所述电缆槽架铆接在一起；

所述两块金属圆板底部分别连接两组可调支架，其中一组该可调支架由一块竖直的长方形金属板和一块圆弧形金属量角尺焊接而成，该组可调支架的圆弧形金属量角尺部分以所述转轴的端部为圆心，每隔一定角度标注一个刻度，并在相应刻度处打上圆形孔；另一组可调支架为另一块竖直的长方形金属板；所述两组可调支架的下部留有一排竖直、等间距的小圆孔；所述两组可调支架下方连接底座，该底座的上部同样留有一排竖直、等间距的小圆孔，与所述可调支架的小圆孔通过螺钉进行锁固；

所述底座置于一块硬质硅酸钙板上，该硅酸钙板再置于一台电子天平之上；在所述电缆试样A、电缆试样B的正下方和所述硅酸钙板上方水平放置一熔滴槽，该熔滴槽又置于一支架上；该支架与所述硅酸钙板之间不发生物理接触；

所述电缆试样A、电缆试样B相对的一面均为剖切面，该剖切面处的两段金属内导体芯接入一个电弧起弧器，所述电弧起弧器包含两个相向的“L”形铜柱A和铜柱B；所述电缆试样A的剖切面处的内导体芯A缠绕于铜柱A的顶部，所述电缆试样B的剖切面处的内导体芯B缠绕于铜柱B的顶部，同时保持A、B铜柱的“L”短边与电缆试样A、电缆试样B段处于同轴状态；所述铜柱A的“L”长边顶端连接一个陶瓷夹紧件，该陶瓷夹紧件通过一颗锁固螺钉卡紧于一块金属标尺上，所述铜柱B的“L”长边顶端连接一个陶瓷滑块，该陶瓷滑块同样嵌套于所述金属标尺上；所述陶瓷滑块另一侧连接一块丝杠螺母，该丝杠螺母中穿过与此相匹配的精密丝杠，所述精密丝杠的一端连接一个步进电机的轴，该步进电机也固定于所述金属标尺上，同时该金属标尺的一端呈挂钩状，便于安装在所述电缆槽架中；所述电缆试样的附近安装若干台摄像机，用于从多个角度记录电缆受热、燃烧行为的物理图像信息。

2.根据权利要求1所述的一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于：所述交流动力电电源用于提供所述电缆试样回路所需的电压，通过所述可调电阻的调节，并利用所述电流计和电压计对所述电缆试样的相关参量进行实时监测，最终达到测试所要求的初始电路参数条件。

3.根据权利要求1所述的一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于：所述沿电缆走向布设的热电偶阵列测量的是所述电缆试样在若干特征位置上的温度变化；所述热电偶的探头可根据需要在电缆试样的半径方向插入不同的深度；也可不接触电缆试样，而测量其周围空间温度场变化。

4.根据权利要求1所述的一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于：所述电缆槽架的空间夹角由所述可调支架的圆弧形金属量角尺确定，并通过一个金属插销同时插入圆弧形金属量角尺上对应角度的圆形孔以及电缆槽架上预留的定位孔进行夹角固定；该夹角也是所述电缆试样与竖直方向的空间夹角。

5.根据权利要求1所述的一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于：所述可调支架与底座上的一排等间距的小圆孔用于调节可调支架的高度，并配合螺钉进行锁固。

6.根据权利要求1所述的一种模拟故障电弧作用下的电缆受热及燃烧特性测试装置，其特征在于：所述铜柱A和铜柱B的“L”短边的端点触头在初始情况下处于完全接触并贴合的状态，当需要产生电弧时，通过所述电弧起弧器的所述步进电机控制所述陶瓷滑块后移，以逐渐精确拉开铜柱A、B触头的距离；由于该距离通常较短，因此不会对电缆整体的形变产生影响。