CN113237992A - 一种电力电缆燃烧试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种电力电缆燃烧试验装置及方法，其中，水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由加强型集装箱制成；水电气供给区向隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，其内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；尾气处理区与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区产生的试验废气。本发明中的装置与方法，能够反演电缆通道火情，开展防火产品验证性试验，便于小尺寸防火设备的集成。

Description

一种电力电缆燃烧试验装置及方法

技术领域

本发明涉及电力输电领域，更具体地，涉及一种电力电缆燃烧试验装置及方法。

背景技术

电力作为最重要的能源供给方式依赖电缆隧道进行长距离输电。然而，由于电缆通道环境相对封闭，隧道环境恶劣，电缆隧道火灾频繁发生。这类火灾扑救困难、易复燃、扑救时间长、易对隧道结构安全造成巨大损坏。尽管这类火灾通常不会造成人员伤亡，但由于其多发生在生产部门，不仅会严重降低电力传输的安全系数，还会严重阻碍生产安全，影响地方经济发展和人民的正常生活，给社会发展和人民生活带来不可估量的损失、造成不良的社会影响，因此电缆隧道火灾问题也一直是电力行业高度重视的问题。

目前，由于国内对电缆火灾研究的起步相对较晚，国内建设初期的电缆隧道设计及施工不完善。随着城市建筑的综合化提高，对电力的需求激增，近年来大量配电电缆、用户电缆进入输电电缆通道，电缆线路的负荷水平也随之提高，城市综合管廊设计和建设过程中也会在电缆仓附近引入燃气、热力管道。这就导致火灾风险随投运年限逐渐增加，运行中电缆发生故障的几率也会提高，且火灾后的扑救措施相对有限，电缆线路火灾监测预警防治更加困难。

现有技术中，针对电缆线路及通道防火方面，主要采用阻燃电缆、防火门、防火涂料等火灾预防措施。现有技术文件1（CN 111929404 A）为本申请申请人的在先申请，公开了一种电缆用防火物资检测组合平台，电缆防火性能检测中，主要进行可燃性等少数几项燃烧性能抽样试验，无法对电缆燃烧性能做出综合评价；电缆通道防火封堵材料检测中，目前仅针对电缆保护管、电缆防火槽盒等开展阻燃性能试验，缺少整体评价方法；电缆通道防火方面，目前工作多集中在电缆防火措施的布控以及消防安全措施的设置上，缺少针对通道火灾的发生发展及应急处置技术方法的解决方案。在相近的燃烧装置领域中，现有技术文件2（CN104764011A）公开了一种集装箱式燃烧装置，但该装置主要用于石化装置的放空火炬***，对于电力电缆燃烧试验装置研发并无实质性借鉴意义。

另一方面，通过监测电缆的运行状态进行故障预警，发生故障后阻值问题升级成火灾，发生火灾后的应对策略一直是研究的重点。然而，目前大多数研究还只是针对电缆火灾展开，并且现有研究对隧道内火灾的发生和发展规律的认识存在很大分歧，对电缆隧道的火灾特性的分析不够深入。例如现有技术文件3（CN204255891U）公开了一种用于电线电缆耐火燃烧测试的一体机，用一个控制柜与锤击燃烧工作台、耐火燃烧工作台和喷淋燃烧工作台自由组合，然而不能够模拟隧道内火灾的发生和发展规律。

目前，部分电缆通道内电缆燃烧试验已于真实电缆通道内开展，试验后易造成电缆通道损伤，影响通道的后续使用。电缆通道场景下的可重复燃烧试验反演亟待解决。

因此，亟需一种电力电缆燃烧试验装置及方法，能够准确地模拟电力电缆的燃烧过程，并提供全面准确的电缆隧道火灾分析。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种电力电缆燃烧试验装置及方法，模拟出电力电缆在隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区中的火灾过程，并基于所述火灾过程提供电力电缆火灾分析。

本发明采用如下的技术方案。本发明第一方面，涉及一种电力电缆燃烧试验装置，包括水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区，水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由加强型集装箱制成；并且，水电气供给区通过管道与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的一端分别连接，并向隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；尾气处理区通过管道与隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区产生的试验废气。

优选地，隧道燃烧模拟区的壳体由40尺高柜集装箱改造而成，沟道燃烧模拟区的壳体由20尺高柜集装箱改造而成，隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区采用多节集装箱首尾相接依次排布以满足燃烧模拟区的长度要求。

优选地，沟道模拟试验区的内部设置有电缆沟，电缆沟上方具有活动连接的盖板，电缆沟内部设置有电缆支架、试验用电缆以及燃烧器。

优选地，隧道燃烧模拟区壳体内壁依次设置有绝热材料层、耐火层、隔热层；沟道燃烧模拟区的电缆沟内壁依次设置有耐火层、隔热层；其中，绝热材料层、耐火层、隔热层用于隔绝试验产生的热量。

优选地，电缆支架设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区中电缆沟的侧壁，用于放置试验用电缆；火焰喷枪设置于所述电缆支架下方，用于引燃电缆。

优选地，雾化喷头和气体灭火喷头设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的顶板，用于对燃烧试验区进行降温除尘和灭火；雾化喷头和气体灭火喷头与管路连接，并通过壳体上设置的水电气管路接口接收来自水电气供给区中的相应供给。

优选地，传感器包括火灾探测传感器，用于探测试验区内的烟雾及温升，并基于探测结果启动气体灭火喷头进行灭火。

优选地，传感器还包括环境监测传感器，用于对模拟试验区内的气体成分与浓度进行监测。

优选地，送排风装置用于将水电气供给区中的试验用气体送入至燃烧试验区，并将燃烧试验区的燃烧废气送出至尾气处理区；其中，送风装置与水电气供给区联通，排风装置与尾气处理区联通。

优选地，燃烧模拟区内还设置有分控箱和配电箱、红外摄像头以及防爆灯；其中，分控箱和配电箱用于燃烧模拟区内试验用设备的接线和检修，红外摄像头用于观测燃烧模拟区的内部环境，防爆灯用于为燃烧模拟区提供照明。

本发明第二方面，涉及采用本发明第一方面中一种电力电缆燃烧试验装置的一种电力电缆燃烧试验方法，包括以下步骤：步骤1，水电气供给区向燃烧模拟区供电、供气，启动燃烧模拟区内的火焰喷枪以模拟火灾；步骤2，利用火灾进行火情反演，并在火情反演过程中基于传感器对燃烧模拟区内的火情进行监控，以获取燃烧模拟区内的火情变化数据、试验用消防产品动作情况及作用效果、试验用防火产品作用效果；步骤3，待火情反演结束后，开启雾化喷头和气体灭火喷头以对隧道燃烧模拟区或沟道燃烧模拟区进行降温除尘和灭火；步骤4，待灭火完成后开启尾气处理装置，以净化并排除燃烧模拟实验过程中产生的废气。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种电力电缆燃烧试验装置，能够实现电缆隧道火灾的模拟环境、对电缆防火燃烧特性进行评估并建立对应的数据监控分析***。基于本发明中的装置与方法，能够反演电缆通道火情，开展防火产品验证性试验，同时本发明中还可以方便地集成小尺寸防火性能检测能力，以实现电缆防火产品检测。

本发明的有益效果还包括：

1、有利于管控用于入网的防火产品的防火性能，从而提升防火工程能效，基于检测结果为电力防火布置措施的指定提供指导性意见；

2、通过建设专门的电力电缆防火平台及模拟环境，能够更好地对消防产品的关键性能进行验证，从而为电力电缆的高质量可靠运行提供支撑；

3、基于电力电缆通道的建设标准，精确地模拟电缆隧道、电缆沟火灾环境，保障输电线路供电可靠性，具有良好的社会经济效益；

4、基于本发明电缆通道内火灾的研究工作，可以建立隧道安全的评估***，对电力电缆燃烧试验过程进行实时监控，记录试验数据，并对数据进行分析展示，以为电缆通道中的火灾研究与电缆隧道火灾模型的建立提供最为真实可靠的数据。

5、本发明各功能区采用加强集装箱形式制造，各功能区相对位置可灵活调整，有助于根据布设场地形貌、基础情况灵活布置。

6、本发明可重复开展电缆通道内电缆燃烧试验，避免实际电缆通道内开展电缆燃烧试验对通道造成的损伤。

相对于本申请申请人的在先申请，即上一代产品，本申请从结构上来更加贴近真实电缆通道场景，并且能够可重复燃烧试验反演，进而能够准确地模拟电力电缆的燃烧过程，并提供全面准确的电缆隧道火灾分析；同时，本申请不仅提供了装置还提供了配套试验方法，完成了性能飞跃式的升级换代。

附图说明

图1为本发明一种电力电缆燃烧试验装置中的装置结构分区示意图；

图2为本发明一种电力电缆燃烧试验装置中隧道燃烧模拟集装箱的结构示意图；

图3为本发明一种电力电缆燃烧试验方法中的方法流程示意图。

附图标记：

01-水电气供给区，

02-隧道燃烧模拟区，

03-沟道燃烧模拟区，

04-尾气处理区，

05-水电气管路，

1-壳体，

2-雾化喷头，

31-电动风阀，

32-排风装置，

4-火焰喷枪，

5-传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

本发明第一方面，提供一种电力电缆燃烧试验装置。如图1所示，一种电力电缆燃烧试验装置，水电气供给区01、隧道燃烧模拟区02、沟道燃烧模拟区03和尾气处理区04。其中，水电气供给区01、隧道燃烧模拟区02、沟道燃烧模拟区03和尾气处理区04的外壳均由加强型集装箱制成；并且，水电气供给区01通过管道与隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03的一端分别连接，并向隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03提供模拟试验中所需的水、电、气；隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03用于模拟电力电缆燃烧试验，如图2所示，内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪4、雾化喷头2、气体灭火喷头、传感器5，其壳体1上设置有送排风装置、水电气管路05接口、排水排污口；尾气处理区04通过管道与隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03的另一端分别连接，并处理来自隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03产生的试验废气。

具体来说，根据燃烧试验具体的功能不同，可以将燃烧试验中所使用的各个设备安置在不同的区域。燃烧模拟区主要用于模拟燃烧环境，水电气供给区01则为燃烧提供所需的水电气，尾气处理区04用于净化并排除燃烧后的废弃。

根据试验需求的不同，还可以为该试验装置增加其他一些所需的区域，例如电缆防火产品理化检测区，电缆燃烧类性能检测区以及监控区等等。各个区域之间通过预埋的不锈钢无缝钢管相互连接。例如，本发明实施例中，可以预埋Φ25SUS316型号的不锈钢无缝管，管道一端通过三通接头分别连接隧道、沟道燃烧模拟区的集装箱壳体上的预留进气口，另一端与水电气供给区的集装箱壳体上预留的出气口相连。

具体来说，为了实现不同区域的划分，以及不同区域的外部构造，可以对标准的加强型集装箱进行设计改造，同时提供集装箱的试验场地，再对集装箱安置的现场进行吊装、调平和安装。

优选地，隧道燃烧模拟区02的壳体1由40尺高柜集装箱改造而成，沟道燃烧模拟区03的壳体1由20尺高柜集装箱改造而成，隧道燃烧模拟区02和沟道燃烧模拟区03采用多节集装箱首尾相接依次排布以满足燃烧模拟区的长度要求。

优选地，隧道燃烧模拟区壳体1内壁依次设置有绝热材料层、耐火层、隔热层；沟道燃烧模拟区的电缆沟内壁依次设置有耐火层、隔热层；其中，绝热材料层、耐火层、隔热层用于隔绝试验产生的热量。

本发明一实施例中，隧道模拟试验区由40尺柜加强集装箱改造而成(外尺寸：长12米、宽2.4米、高2.5米），通过多个集装箱首尾相接呈直线段布置。本发明一实施例中，箱体内侧采用10mm绝热材料层、耐火砖炉壁作为耐火层，不小于100mm的耐高温陶瓷内衬材料作为隔热层；隧道内局部受火温度可达1250℃，可承受连续受火2小时以上，隧道无损伤，箱体外壳温度为常温。

本发明一实施例中，沟道模拟试验区由3个20尺柜集装箱拼装改造而成(外尺寸：长15米、宽2.4米、高2.5米）直线段布置。

另外，装置内部设置有供气引燃***，细水雾灭火降温***、气体灭火***、尾气处理***以及动力配电***。具体来说，本发明中的供气引燃***，用于对试验用电缆进行程控点燃。细水雾灭火降温***，用于对隧道、沟道等电缆火情燃烧模拟区进行灭火降温。气体灭火***用于对隧道沟道电缆火情燃烧模拟区进行消防灭火。尾气处理***用于各个燃烧模拟区的烟气回收净化和达标排放。动力配电***则可以为各个***提供设备用电。

优选地，电缆支架设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区中电缆沟的侧壁，用于放置试验用电缆；火焰喷枪4设置于电缆支架下方，用于引燃电缆。

可以理解的是供气引燃***可以由丙烷气瓶、燃烧器、点火器组成的***。丙烷气瓶与燃烧器连接，点火器控制燃烧器的开启与关闭。燃烧器设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区内，丙烷气瓶则可以设置于水电气供给区内。

供气引燃***中还可以包括角阀和总阀，角阀控制单个丙烷气瓶的开关，总阀是控制多个丙烷气瓶汇流后的开关。丙烷气瓶输出的丙烷气体可以通过减压阀。该减压阀可以调节丙烷气体的输出压强，即改变管道内部丙烷气体的供气速度，从而调节火源功率。气体流量计可以与计算机***连接，将气体流量数据实时显示出来，以便于读取火源功率。因此，供气引燃***基于气体流量计的数据生成火源功率，基于火源功率调节丙烷气体的供气速度。另外，回火防止器可以有效地防止气体沿着输气管道回燃。输气管道可以由不锈钢管和防火金属软管组成，上述设备通过防火金属软管连接至位于燃烧模拟区中的燃烧器上。本发明中，根据隧道支架尺寸，燃烧器可以为带型的丙烷气体喷灯，采用400kw以上的功率，火焰温度可达1000℃以上，火焰高度最大可达1.5m。同时，可以为燃烧器设计可移动底座和支架，其中底座和支架均为可拆卸式，以便于使燃烧器进入沟口或是设置在隧道内部。该燃烧器的支架高度可调节，以便于燃烧器根据电缆的位置而放置在不同区域。燃烧器上还可以设置有无线接收装置，并且隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区内设置有无线中继器。无线点火器通过无线中继器和无线接收装置控制燃烧器的开启与关闭。燃烧器的点火器可以采用有线和无线两种方式，以确保点火的可靠性。如果采用有线点火器，则需要为之布线，并在其靠近火源的部分加包防火材料。如果采用无线点火器，则需要在隧道中加装无线中继器，通过无线通信的方式控制燃烧器。丙烷燃烧器可以控制进气量，功率可控、燃烧稳定。

采用该供气引燃***，可以通过***精确的控制并调节火焰大小及位置，仿真模拟各类大小规模的隧道火灾情景。另外，还可以实现火焰控制数据化，利用可编程曲线控制，实现仿真、重复、稳定的实验基础。另外，采用丙烷燃烧器的优势在于，燃烧器的火焰高度低，燃烧较为充分，产物为水和二氧化碳，不会影响电缆本体燃烧的烟气浓度等参数，用于引燃电缆本体较为合适。

优选地，雾化喷头和气体灭火喷头设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区的顶板，用于对燃烧试验区进行降温除尘和灭火。雾化喷头和气体灭火喷头与管路连接，并通过壳体1上设置的水电气管路05接口接收来自水电气供给区中的相应供给。

本发明中，细水雾灭火降温***可以包括水过滤装置、高压主机、高压管道、电磁阀和雾化喷头。其中，高压主机依次通过水过滤装置、高压管道、电磁阀与雾化喷头连接，电磁阀控制所述雾化喷头的开启与关闭。雾化喷头，设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区内。高压主机、水过滤装置、高压管道、电磁阀设置于水电气供给区内。细水雾灭火降温***中可以包括一些供水设备，如长效水过滤器、四级水处理器等。雾化喷头、管网可以安装于沟道、隧道集装箱顶板的内侧，并沿箱体内侧敷设镀锌钢管，通过镀锌钢管与集装箱体上预留的进水口连接。本发明实施例中，可以通过一台主机向54个雾化喷头供水。细水雾灭火降温***还可以与计算机***相连接，并通过电磁阀开启或关闭的指令，开启相应的雾化喷头，以实现灭火降温。

本发明中，气体灭火***可以包括七氟丙烷灭火瓶组、灭火控制器和紧急按钮。其中，七氟丙烷灭火瓶组和紧急按钮设置于隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区内。七氟丙烷灭火瓶组基于灭火控制器的提示而启动并灭火。紧急按钮用于在燃烧模拟区内控制七氟丙烷灭火瓶组。本发明中，柜式七氟丙烷灭火器由灭火剂瓶组、管路、喷头、信号反馈部件、检验部件、驱动部件、柜体等组成，与火灾警报器、灭火控制器组成一套气体灭火***。

优选地，传感器5包括火灾探测传感器，用于探测试验区内的烟雾及温升，并基于探测结果启动气体灭火喷头进行灭火。

可以理解的是，火灾探测传感器将火灾信号发送给灭火控制器以发出火灾报警信号，待火灾报警信号被人为确认后，灭火控制器发出联动信号以启动七氟丙烷灭火瓶组。

具体来说，在手动状态下，灭火控制器在火灾发生时只发出火灾报警信号而不发出联动信号和启动信号。值班人员应马上赶赴现场，确认火警后按下气体灭火控制器面板上的或现场的“紧急启动”按钮可马上启动灭火***，同时发出联动信号（关闭空调、送排风装置和防火阀、防火门、防火卷帘等）。在气体灭火控制器发出启动信号输出前，按下气体灭火控制器面板上或现场的“紧急停止”按钮，灭火装置将不会启动。

优选地，传感器5还包括环境监测传感器，用于对模拟试验区内的气体成分与浓度进行监测。

优选地，送排风装置用于将水电气供给区中的试验用气体送入至燃烧试验区，并将燃烧试验区的燃烧废气送出至尾气处理区。其中，送风装置与水电气供给区联通，排风装置32与尾气处理区联通。

具体来说，送排风装置包括电动风阀31，用于控制隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区内的试验气体排出至尾气处理区。具体来说，送风装置可以用于向燃烧模拟区内补充气体燃烧所需要的氧气。排风装置可以用于在燃烧试验结束后将燃烧尾气从燃烧模拟区排出至尾气处理区。

另外，水电气供给区内的氧气变送器、一氧化碳变送器、二氧化碳变送器以及氯化氢变送器向燃烧模拟区内的火焰喷枪输送试验气体，以模拟火灾。上述这些气体变送器，可以为燃烧提供适合的气体组分与浓度。尾气处理***设置于尾气处理区，其中包括滤筒除尘器、等离子净化器、光催化净化器、活性炭吸附箱、离心风机和烟囱。隧道燃烧模拟区和沟道燃烧模拟区分别通过管道向尾气处理区排出废气，滤筒除尘器、等离子净化器、光催化净化器、活性炭吸附箱、离心风机和烟囱依次连接，净化废气后排出。

具体来说，***主要针对燃烧试验产生的 HCL、CO2、CO、SO2、等气体进行净化处理。滤筒除尘器可以将过滤净化后的气流从滤筒中心排出，等离子净化器、光催化净化器、活性炭吸附箱依次对气流进行净化，并通过离心风机和烟囱将净化后的气排除。另外，***能进行自动的控制和可编程设计，并按不同的模式进行运行，如极速模式、普通模式、超净模式等，预留接口，以及与其它单元进行联动和集中处理和控制。送风、排风通过控制***联动控制，可快速完成隧道、沟道模拟燃烧试验区及燃烧性能检测区烟气清理。可根据模拟不同场景需求，控制隧道、沟道、燃烧性能检测试验区的通风。

优选地，燃烧模拟区内还设置有分控箱和配电箱、红外摄像头以及防爆灯。其中，分控箱和配电箱用于所述燃烧模拟区内试验用设备的接线和检修，红外摄像头用于观测燃烧模拟区的内部环境，防爆灯用于为燃烧模拟区提供照明。

如图3所示，本发明第二方面涉及一种电力电缆燃烧试验方法，包括步骤1至步骤3。

步骤1，水电气供给区向燃烧模拟区供电、供气，启动燃烧模拟区内的火焰喷枪以模拟火灾；步骤2，利用火灾进行火情反演，并在火情反演过程中基于传感器对燃烧模拟区内的火情进行监控，以获取燃烧模拟区内的火情变化数据、试验用消防产品动作情况及作用效果、试验用防火产品作用效果；步骤3，待火情反演结束后，开启雾化喷头或气体灭火喷头以对隧道燃烧模拟区或沟道燃烧模拟区进行灭火；步骤4，待灭火完成后开启尾气处理装置，以净化并排除燃烧模拟实验过程中产生的废气。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种电力电缆燃烧试验装置，能够实现电缆隧道火灾的模拟环境、对电缆防火燃烧特性进行评估并建立对应的数据监控分析***。基于本发明中的装置与方法，能够反演电缆通道火情，开展防火产品验证性试验，同时本发明中还可以方便地集成小尺寸防火性能检测能力，以实现电缆防火产品检测。

本发明的有益效果还包括：

1、有利于管控用于入网的防火产品的防火性能，从而提升防火工程能效，基于检测结果为电力防火布置措施的指定提供指导性意见；

2、通过建设专门的电力电缆防火平台及模拟环境，能够更好地对消防产品的关键性能进行验证，从而为电力电缆的高质量可靠运行提供支撑；

3、基于电力电缆通道的建设标准，精确地模拟电缆隧道、电缆沟火灾环境，保障输电线路供电可靠性，具有良好的社会经济效益；

4、基于本发明电缆通道内火灾的研究工作，可以建立隧道安全的评估***，对电力电缆燃烧试验过程进行实时监控，记录试验数据，并对数据进行分析展示，以为电缆通道中的火灾研究与电缆隧道火灾模型的建立提供最为真实可靠的数据。

5、本发明各功能区采用加强集装箱形式制造，各功能区相对位置可灵活调整，有助于根据布设场地形貌、基础情况灵活布置。

6、本发明可重复开展电缆通道内电缆燃烧试验，避免实际电缆通道内开展电缆燃烧试验对通道造成的损伤。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电力电缆燃烧试验装置，包括水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区，其特征在于：

所述水电气供给区、隧道燃烧模拟区、沟道燃烧模拟区和尾气处理区的外壳均由设定尺寸的加强型集装箱制成；并且，

所述水电气供给区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的一端分别连接，并向所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区提供模拟试验中所需的水、电、气；

所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区用于模拟电力电缆燃烧试验，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区内部设置有电缆支架、试验用电缆、火焰喷枪、雾化喷头、气体灭火喷头、传感器，其壳体上设置有送排风装置、水电气管路接口、排水排污口；

所述尾气处理区通过管道与所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的另一端分别连接，并处理来自所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区产生的试验废气。

2.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述隧道燃烧模拟区的壳体由40尺高柜集装箱改造而成，所述沟道燃烧模拟区的壳体由20尺高柜集装箱改造而成，所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区采用多节集装箱首尾相接依次排布以满足燃烧模拟区的长度要求。

3.根据权利要求2中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述沟道模拟试验区的内部设置有电缆沟，所述电缆沟上方具有活动连接的盖板，所述电缆沟内部设置有电缆支架、试验用电缆以及燃烧器。

4.根据权利要求3中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述隧道燃烧模拟区壳体内壁依次设置有绝热材料层、耐火层、隔热层；

所述沟道燃烧模拟区的电缆沟内壁依次设置有耐火层、隔热层；

其中，所述绝热材料层、耐火层、隔热层用于隔绝所述试验产生的热量。

5.根据权利要求4中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述电缆支架设置于所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区中电缆沟的侧壁，用于放置试验用电缆；

所述火焰喷枪设置于所述电缆支架下方，用于引燃电缆。

6.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述雾化喷头和气体灭火喷头设置于所述隧道燃烧模拟区和所述沟道燃烧模拟区的顶板，用于对燃烧试验区进行降温除尘和灭火；

所述雾化喷头和气体灭火喷头与管路连接，并通过所述壳体上设置的水电气管路接口接收来自所述水电气供给区中的相应供给。

7.根据权利要求6中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述传感器包括火灾探测传感器，用于探测试验区内的烟雾及温升，并基于探测结果启动所述气体灭火喷头进行灭火。

8.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述传感器还包括环境监测传感器，用于对模拟试验区内的气体成分与浓度进行监测。

9.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述送排风装置用于将水电气供给区中的试验用气体送入至燃烧试验区，并将所述燃烧试验区的燃烧废气送出至尾气处理区；

其中，送排风装置中的送风装置与水电气供给区联通，送排风装置中的排风装置与所述尾气处理区联通。

10.根据权利要求1中所述的一种电力电缆燃烧试验装置，其特征在于：

所述燃烧模拟区内还设置有分控箱和配电箱、红外摄像头以及防爆灯；

其中，所述分控箱和配电箱用于所述燃烧模拟区内试验用设备的接线和检修，所述红外摄像头用于观测燃烧模拟区的内部环境，所述防爆灯用于为所述燃烧模拟区提供照明。

11.一种如权利要求1-10中一种电力电缆燃烧试验装置所述的电力电缆燃烧试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，所述水电气供给区向所述燃烧模拟区供电、供气，启动所述燃烧模拟区内的所述火焰喷枪以模拟火灾；

步骤2，利用所述火灾进行火情反演，并在所述火情反演过程中基于所述传感器对所述燃烧模拟区内的火情进行监控，以获取所述燃烧模拟区内的火情变化数据、试验用消防产品动作情况及作用效果、试验用防火产品作用效果；

步骤3，待步骤2的火情反演结束后，开启雾化喷头和气体灭火喷头以对所述隧道燃烧模拟区或沟道燃烧模拟区进行降温除尘和灭火；

步骤4，待灭火完成后开启所述尾气处理装置，以净化并排除所述燃烧模拟实验过程中产生的废气。

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