[实用新型]一种线芯升温控制及内外温度场耦合演化机理研究平台

说明书

本实用新型公开了一种高压电力电缆线芯升温控制及内外温度场耦合演化机理研究平台，包括沿轴向两端的绝缘层与外护套被剥离的单芯阻燃电缆，环状加热模块均匀地布置在金属线芯周围，可对电缆两端露出的金属线芯进行加热。可通过调节卡扣的松紧扣来控制电热管的紧实程度，单头电热管两端套有陶瓷垫片。还有由继电器、温控表以及热电偶共同组成的温度调节控制系统，为减小加热装置的热量散失，在装置外装设有保温层。通过在绝缘层、外护套层、金属线芯内以及电缆表面布置热电偶可测量不同升温条件下电缆各层的温度分布。该装置能为阻燃电缆燃烧实验模拟提供更方便、更科学、更符合实际场景的加热方式。

技术领域

本实用新型涉及一种阻燃电缆燃烧特性的研究装置，尤其涉及一种高压电力电缆线芯升温控制及内外温度场耦合演化机理研究平台。

背景技术

随着社会的进步与发展，电缆在大型企业和民用建筑中的使用不断增加，高压电力电缆更是成为城市电力输送的命脉，一旦发生火灾等事故将造成巨大的经济损失，影响城市生活的正常运转。因此，能够使电缆燃烧性能有所下降的阻燃电缆得到越来越多的应用，但尽管如此，其仍是许多建筑物内的主要火灾载荷之一。同时，电缆被引燃后所释放的大量有毒气体和烟雾会对人员造成危害，并会降低能见度，妨碍人员逃生以及灭火救援。故研究阻燃电缆的燃烧特性不仅对各场景中电缆的铺设方案有指导意义，而且有利于电缆阻燃材料的改进。相比于普通电缆，阻燃电缆较不易于燃烧，传统实验中常采用电弧放电或外加热源的方式使阻燃电缆燃烧。

在实际的电缆沟、电缆通道、埋地敷设等电缆铺设场景中，可能由于通风散热不良以及过载电流的产生等问题导致电缆内部热量积累从而使温度上升，另外，电缆接头接触不良也会使接触位置的电阻增大而产生局部加热。在此时，通过炭化导电路径产生持续的电弧是不难实现的，阻燃电缆护套在200℃-300℃时，会发生炭化，可导致泄漏电流和电弧的产生。当配电场所发生严重的电弧故障时，会释放大量的电离气体，这些气体不断扩散，在遭遇其他电路时，很容易在新的位置产生电击穿和新电弧现象，并最终发生电缆火灾。现有的针对阻燃电缆热解与燃烧研究的实验中，多采用外部加热的方法来模拟电缆在外部热源的作用下发生火灾的情况(如：标准GB/T18380.3-2001、中国专利CN205157513U和中国专利 CN105067655A)，而极少能够模拟由上述分析的原因造成的大量欧姆放热而引起电缆燃烧的情况。因此，设计能够模拟由于高压电力电缆内部温度升高导致发生电缆火灾的实验装置很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便捷、科学的高压电力电缆线芯升温控制及内外温度场耦合演化机理研究平台。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高压电力电缆线芯升温控制及内外温度场耦合演化机理研究平台，包括沿轴向两端的绝缘层和外护套被剥离的单芯阻燃电缆，由若干个电热管连接而成的环状加热模块均匀地布置在金属线芯周围，加热模块有相同的两组，分别可对电缆两端露出的金属线芯进行加热；使用卡扣将加热模块中的若干根电热管固定，可通过调节卡扣的松紧扣来控制加热管的固定程度；为避免加热模块与阻燃电缆直接接触，单头电热管管体套有陶瓷垫片；加热模块中还有温度控制模块，同时，为减小加热装置的热量散失，在平台的加热模块外部装设有保温层；通过在绝缘层、外护套层、金属线芯内以及电缆表面布置热电偶可测量不同升温条件下电缆各层的温度分布。

其中，所述实验阻燃电缆样品为两端被剥离绝缘层和外护套的阻燃电缆，被剥离处两端露出金属线芯，在平台中对金属线芯进行加热。

其中，所述金属线芯为被加热对象，金属线芯被多根单头电热管环绕，可均匀受热。

其中，所述加热模块使用的单头电热管可通过由温控表、继电器和热电偶组成的温度控制模块来调节温度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术优势：