CN105280074B - 一种汽车电气火灾模拟实验装置及应用其实验的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车电气火灾模拟实验装置，包括电气***、燃烧箱和安全箱；燃烧箱上设有烟尘收集导管、观察口、燃烧物托盘进出口；在所述燃烧箱底部设有活动底托；观察口上设有观察***动门；燃烧物托盘进出口上设有燃烧物托盘进出***动门；电气***包括指示灯、控制电源接通的电源开关、以及燃烧箱内的两组接线支架、以及安全箱内的电源；一组所述接线支架上安装有与电源负极连接的电源负极连接柱，另一组接线支架上安装有与电源正极连接的电源正极连接柱；所述电源负极连接柱上连接有实验样本负极固定架；所述电源正极连接柱上连接有实验样本正极固定架。本实验装置成本低，操作方便，实验不会污染环境，安全、可靠。

Description

一种汽车电气火灾模拟实验装置及应用其实验的方法

技术领域

本发明属于汽车安全技术领域，尤其是涉及一种汽车电气火灾模拟实验装置及应用其实验的方法。

背景技术

传统的汽车火灾实验，都是要以一辆即将报废的实车来进行实验，一般情况下，实验后的汽车就完全报废了，这样的实验不仅费用高，而且安全性差，还经常会污染环境。另外，一辆车通常只能做一次实验，如果想要重复实验进行准确的论证，那么就需要采购更多的汽车，那么势必大大增加了实验的成本，同时也造成了资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车电气火灾模拟实验装置及应用其实验的方法，实验费用低、操作方便实用，安全可靠，而且不污染环境。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车电气火灾模拟实验装置，包括电气***、燃烧箱和安全箱；所述燃烧箱上设有烟尘收集导管、观察口、燃烧物托盘进出口；在所述燃烧箱底部设有活动底托；所述观察口上设有观察***动门；所述燃烧物托盘进出口上设有燃烧物托盘进出***动门；所述电气***包括指示灯、控制电源接通的电源开关、以及燃烧箱内的两组接线支架、以及安全箱内的电源；一组所述接线支架上安装有与电源负极连接的电源负极连接柱，另一组接线支架上安装有与电源正极连接的电源正极连接柱；所述电源负极连接柱上连接有实验样本负极固定架；所述电源正极连接柱上连接有实验样本正极固定架。

进一步，所述烟尘收集导管设置在燃烧箱顶部。

进一步，所述接线支架上设有不同高度的多个连接柱安装位。

进一步，所述电源开关设在电源正极连接柱与电源之间连接的导线上。

进一步，所述安全箱上设有正极过线孔和负极过线孔。

进一步，所述实验样本负极固定架上和所述实验样本正极固定架上都各自分别设有多组接线柱。

上述的汽车电气火灾模拟实验装置进行汽车电气一次短路实验的方法，包括如下步骤：

1)先通过电源开关断开电源；

2)将作为实验样本的导线或线束两端分别固定在实验样本正极固定架和实验样本负极固定架的接线柱上；

3)确认电源与电源正极连接柱以及与电源负极连接柱连接可靠，并将一空置的燃烧物托盘从燃烧物托盘进出口放置到活动底托上，关闭燃烧物托盘进出***动门；

4)将指示灯的正、负极分别接在电源正极连接柱和电源负极连接柱上；

5)将收集袋或排烟管安装在安装到烟尘收集导管上；

6)闭合电源开关，直至实验样本熔断，指示灯点亮，实验结束。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本实验装置成本低，操作方便，而且实验过程产生的废气能够被收集起来，不会污染环境。实验用电源外加设能够防爆的安全箱，避免蓄电池长期短路后出现***或起火燃烧或酸液飞溅等现象危害实验人员，安全、实用、可靠。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明燃烧箱内部结构示意图；

图3是本实验装置进行汽车电气一次短路实验的接线图；

图4是本实验装置进行汽车电气二次短路实验的接线图。

附图标记说明：

1-安全箱，2-电源，3-连接导线， 4-电源开关，5-指示灯，5.1-燃烧箱，5.2-提手，5.3-活动底托，5.4-燃烧物托盘进出***动门，5.5-观察***动门， 5.6-烟尘收集导管，6-电源正极连接柱，6.1-接线支架， 6.2-实验样本正极固定架， 6.3-绝缘子，6.4-燃烧物托盘， 6.5-实验样本负极固定架，7-电源负极连接柱，7.1-火焰温度传感器，7.2-火焰温度数字显示器，8-实验样本， 9-观察口，10-燃烧物托盘进出口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种汽车电气火灾模拟实验装置，如图1和图2所示，包括电气***、燃烧箱和安全箱1；所述燃烧箱上设有烟尘收集导管5.6、观察口9、燃烧物托盘进出口10；在所述燃烧箱5.1底部设有抽拉式的活动底托5.3；所述观察口上设有观察***动门5.5；所述燃烧物托盘进出口上设有燃烧物托盘进出***动门5.4；所述电气***包括指示灯5、以及控制电源接通的电源开关4、以及燃烧箱5.1内的两组接线支架6.1、以及安全箱1内的电源2；一组所述接线支架上安装有与电源2负极连接的电源负极连接柱11，另一组接线支架上安装有与电源2正极连接的电源正极连接柱6；所述电源负极连接柱11上连接有实验样本负极固定架6.5；所述电源正极连接柱6上连接有实验样本正极固定架6.2。上述的各活动门都优选采用上下推拉式的插门，方便灵活，易于操作。

观察***动门5.5用作实验时观察火苗。电源开关4是实验电路通断的开关，一般选用闸刀开关，由于电源开关4在接通状态下始终处于大电流工作状态下，所以选择三接柱并联闸刀开关，操作简单、故障率低、便于观察状态。安全箱1内的电源2一般选用蓄电池。需要说明的是，本实验装置还可以设置包括发电机和可变稳压电源的野外持续电源***，在野外连续作业时，可由发电机提供持续电力，通过可变稳压电源将电力源源不断输送给实验电源。

进行各种火灾模拟实验过程中，根据实验项目不同，有些需要对不同燃烧物的生成物进行检验，不同火焰温度下的生成物有所不同，为了精准的监控火焰温度，可以在本实验装置上设置包括火焰温度数字显示器和火焰温度传感器的温度采集***。将火焰温度传感器安装在燃烧箱5.1内的适当位置，火焰温度数字显示器安装于燃烧箱5.1外部，实验过程中，能够实时检测到燃烧数据，方便可靠。其中，火焰温度传感器可以采用热电偶。

在进行汽车电气火灾模拟实验过程中，将制作好的不同规格导线或线束作为实验样本，安装在汽车电气火灾模拟实验装置的燃烧箱5.1中，以车用蓄电池作为实验电源为实验样本持续供电，通过模拟汽车电气一次短路特征和二次短路特征，最终达到实验样本短路熔断的效果，在此过程中，作为实验电源的蓄电池始终处于极其恶劣的短路状态下，为了保障实验人员的安全，避免蓄电池长期短路后出现***或起火燃烧或酸液飞溅等现象危害实验人员，起到电源防爆作用的安全箱1可以选用优质塑料的整理箱，具有耐冲击、耐腐蚀、阻燃、封盖坚固不易脱落，且成本低廉等优点。实验使用的车用蓄电池价格低廉、单次耐久性强、可反复充放电。为了达到与实车故障相同的效果，所以取用车辆线束作为实验样本的原材料。

需要说明的是，在模拟汽车电气一次短路和二次短路并且最终达到实验样本短路熔断的过程中，除指示灯5两极连接的导线可以为普通导线，其余导线由于会处于极其恶劣的短路状态下，所以选择24V大型车主供电线作为连接导线，以确保实验安全以及结果的准确可靠。

其中，所述烟尘收集导管设置在燃烧箱5.1顶部。上述的燃烧箱5.1以不锈钢方管作为框架，不锈钢板材蒙皮，整体强度高，同时，体积小巧便于移动，耐火，耐腐蚀，易清洁。由于在进行汽车电气火灾模拟实验过程中，燃烧箱5.1经常需要移动，因此，在燃烧箱上最好设置提手5.2。

其中，所述接线支架上设有不同高度的多个连接柱安装位。由于作为实验样本的导线或线束规格不同，为了达到燃烧最佳状态，可以采用不锈钢方管打孔的方式作为接线支架，具体的，不锈钢方管上打的孔可以为多个不同高度位置的孔，用以安装实验样本正极固定架或实验样本负极固定架。

其中，所述电源开关4设置在电源正极连接柱与电源之间连接的导线上。

其中，所述安全箱1上设有正极过线孔和负极过线孔。

其中，所述实验样本负极固定架上和所述实验样本正极固定架上都各自分别设有多组接线柱。

如图3所示，上述的汽车电气火灾模拟实验装置进行汽车电气一次短路实验的方法，包括如下步骤：

先通过电源开关4断开电源；

将作为实验样本的导线或线束两端分别固定在实验样本正极固定架和实验样本负极固定架的接线柱上；

确认电源与电源正极连接柱以及与电源负极连接柱连接可靠，并将一空置的燃烧物托盘从燃烧物托盘进出口放置到活动底托5.3上，关闭燃烧物托盘进出***动门；

将指示灯5的正、负极分别接在电源正极连接柱和电源负极连接柱上；

将收集袋或排烟管安装在安装到烟尘收集导管上；

闭合电源开关4，直至实验样本熔断，指示灯5点亮，实验结束。

通过模拟汽车电气一次短路特征，形成不同条件下，不同规格线束一次短路熔珠作为研究对象，分别对熔珠的成份和金相进行鉴定，收集不同条件下，不同规格线束一次短路熔珠成份和金相的差异，并且形成数据库。

如图4所示，上述的汽车电气火灾模拟实验装置进行汽车电气二次短路实验的方法，包括如下步骤：

先通过电源开关4断开电源；

在实验样本正极固定架上安装一正极绝缘子，在实验样本负极固定架上安装一负极绝缘子；

将一组作为试样样本的导线或线束的一端安装在实验样本正极固定架的接线柱上，另一端安装在负极绝缘子上；将另一组作为试样样本的导线或线束的一端安装在实验样本负极固定架的接线柱上，另一端安装在正极绝缘子上；

将指示灯5的正、负极分别接在正极绝缘子上和负极绝缘子上；

确认电源与电源正极连接柱以及与电源负极连接柱连接可靠，并将一空置的燃烧物托盘从燃烧物托盘进出口放置到活动底托5.3上，关闭燃烧物托盘进出***动门；

将收集袋或排烟管安装在安装到烟尘收集导管上；

闭合电源开关4，直至实验样本熔断，指示灯5熄灭，实验结束。

由于实验过程中，燃烧箱5.1内会产生大量烟雾及火焰，为了达到实时监控熔断状态，所以要将指示灯5正确连接到相应电路中。

通过外来火源模拟汽车电气二次短路特征，形成不同条件下，不同规格线束二次短路熔珠作为研究对象, 分别对熔珠成份和金相进行鉴定, 收集不同条件下，不同规格线束二次短路熔珠成份和金相的差异,并形成数据库。

需要进行实验时，在实验电源（蓄电池）和电源开关4同时断开的状态下，将实验样本按照一次短路模拟实验或二次短路模拟实验的要求正确的固定在实验样本固定架上，根据燃烧物和燃烧方式的不同，调整实验样本固定架的高度位置，正确的连接电路状态的指示灯线路，正确连接实验电源以及各处连接导线3，根据实验项目不同，将空置燃烧物托盘或者盛装有点燃的指定燃烧物的燃烧物托盘，从燃烧物托盘进出口放入燃烧箱5.1的活动底托5.3上，为了防止外界气流干扰，关好燃烧物托盘进出***动门。可以在燃烧箱5.1内架设火焰温度传感器，以便准确测得燃烧 。根据实验项目不同，将收集袋或排烟管安装在燃烧箱5.1的排烟管上，闭合电源开关4，接通实验电源到实验样本的电路，实验开始，模拟一次短路或二次短路状态，当实验样本熔断后或烟尘收集完毕后，实验结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车电气火灾模拟实验装置，其特征在于：包括电气***、燃烧箱和安全箱；所述燃烧箱上设有烟尘收集导管、观察口、燃烧物托盘进出口；在所述燃烧箱底部设有活动底托；所述观察口上设有观察***动门；所述燃烧物托盘进出口上设有燃烧物托盘进出***动门；所述电气***包括指示灯、以及控制电源接通的电源开关、以及燃烧箱内的两组接线支架、以及安全箱内的电源；一组所述接线支架上安装有与电源负极连接的电源负极连接柱，另一组接线支架上安装有与电源正极连接的电源正极连接柱；所述电源负极连接柱上连接有实验样本负极固定架；所述电源正极连接柱上连接有实验样本正极固定架；除所述指示灯两极连接的导线为普通导线，其余导线均采用24V大型车主供电线作为连接导线；在燃烧箱上设有包含火焰温度数字显示器和火焰温度传感器的温度采集***；所述接线支架上设有不同高度的多个连接柱安装位；所述实验样本负极固定架上和所述实验样本正极固定架上都各自分别设有多组接线柱。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电气火灾模拟实验装置，其特征在于：所述烟尘收集导管设置在燃烧箱顶部。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电气火灾模拟实验装置，其特征在于：所述电源开关设置在电源正极连接柱与电源之间连接的导线上。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电气火灾模拟实验装置，其特征在于：所述安全箱上设有正极过线孔和负极过线孔。

5.一种应用权利要求1所述的汽车电气火灾模拟实验装置进行汽车电气一次短路实验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)先通过电源开关断开电源；

2)将作为实验样本的导线或线束两端分别固定在实验样本正极固定架和实验样本负极固定架的接线柱上；

3)确认电源与电源正极连接柱以及与电源负极连接柱连接可靠，并将一空置的燃烧物托盘从燃烧物托盘进出口放置到活动底托上，关闭燃烧物托盘进出***动门；

4)将指示灯的正、负极分别接在电源正极连接柱和电源负极连接柱上；

5)将收集袋或排烟管安装在安装到烟尘收集导管上；

6)闭合电源开关，直至实验样本熔断，指示灯点亮，实验结束。