[發明專利]一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法

在審

• 申請號: 201810295639.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108388755A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 高俊國;孔譯輝;孫偉峰;李明;房權生;張曉虹;王曉琦
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學;寶勝集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電纜燃燒仿真分析領域，特別是涉及一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法。該方法根據GB/T 18380.31?2008在火災動力學模擬軟件中建立燃燒室三維模型、設置阻燃電纜系統模型參數、進行燃燒仿真、獲取燃燒過程中氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度隨時間變化數據、根據傳感器所得數據判斷阻燃電纜是否符合國家標準。本發明解決了實體電纜燃燒試驗成本高、靈活性差、環境污染大等問題，具有參數設置靈活，工作效率高等優點。

技術領域

本發明涉及電纜燃燒仿真分析領域，特別是涉及一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法。

背景技術

電能是國民經濟發展的重要能源，電纜存在于現代化建設的各行各業，其重要性不言而喻。電纜除了作為導體、屏蔽和鎧裝的金屬材料外，其他結構材料(如絕緣層、護套層和填充層)主要是塑料、橡膠和纖維等高分子材料，由于金屬材料不會燃燒，所以電纜的阻燃主要是實現電纜結構材料中聚合物材料的阻燃。

雖然阻燃電纜料在設計層面符合了國家標準，但是復雜的燃燒過程使成纜的試驗性能不符合標準?？梢婋娎|護套和絕緣材料的燃燒性能將直接影響電纜的燃燒性能。因此要進行電纜的燃燒試驗來判斷在設計層面符合國家標準的阻燃電纜料在擠出成纜后是否還符合國家標準。電纜的燃燒試驗尺寸分為小尺寸、中尺寸、全尺寸，對于實體電纜試驗來說，試驗難度大、成本高、周期長、靈活性差、環境污染大，往往實現困難。

針對以上問題，本發明提出了一種阻燃電纜燃燒仿真試驗方法，通過仿真試驗可以模擬多種工況及試驗方案，而且仿真試驗的成本低、靈活性好，能較為準確地得到結果，是今后發展的趨勢。

發明內容

本發明的目的在于，提出一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法，提供一種仿真試驗方法，用于解決實體試驗難度大、成本高、周期長、靈活性差等問題。

一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法，包括如下步驟：

(1)選定火災動力學模擬軟件，根據GB/T 18380.31-2008建立標準燃燒室模型；

(2)確定被測阻燃電纜類型和型號，獲取阻燃電纜參數，包括阻燃電纜結構參數、阻燃電纜絕緣材料屬性、護套材料屬性；確定阻燃電纜的間距尺寸；確定試驗環境參數，包括進風口風速、燃燒室內初始溫度；根據被測阻燃電纜的阻燃等級確定引燃源的供火時間；將所有參數輸入阻燃電纜系統模型中；

(3)在阻燃電纜系統模型中設置若干氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度傳感器；進行燃燒仿真；

(4)獲取燃燒過程中氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度隨時間變化數據；利用電纜模型系統中設置的氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度傳感器讀取燃燒過程中的氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度及隨時間變化過程。

所述火災動力學模擬軟件是計算流體力學的一種模型，它將質量守恒、動量守恒、能量守恒以及化學反應的定律等自然法則應用到火災計算中，可以真實再現火場情況，仿真數據具有高度的可靠性和精確性。

所述阻燃電纜系統模型參數包括電纜的結構參數、絕緣材料屬性、護套材料屬性；絕緣材料屬性和護套材料屬性包括材料的體密度、比熱容、熱導率、燃燒熱四個參數。

所述阻燃電纜間距尺寸是電纜在同一平面等間距排列過程中一根電纜表面到與其相鄰電纜表面的最短距離。

本發明的有益效果：1、本發明充分利用仿真分析方法的特點，可準確地獲取電纜燃燒試驗過程中的氧氣濃度、溫度值、煙氣濃度等隨時間變化過程數據；2、本發明克服了實體電纜燃燒試驗成本高、靈活性差、環境污染大等缺點；3、本發明可以模擬多種工況及試驗方案，能夠靈活修改阻燃電纜系統模型參數和阻燃電纜的間距尺寸。

附圖說明

圖1為一個實施例的一種用于阻燃電纜燃燒試驗的仿真試驗方法流程圖；