[發明專利]不同傾角導線過電流故障模擬實驗裝置

在審

• 申請號: 201910266680.4
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110118901A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 鄧軍;徐學巖;李陽;白磊;王劉兵;王偉峰;呂慧菲;楊雯;陳言;王博
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

本發明涉及導一種不同傾角導線過電流故障模擬實驗裝置，解決現有導線故障試驗裝置無法準確確定導線過電流故障時熔化痕跡的問題。該裝置包括支撐架、第一滑軌、第一滑塊和調節組件；第一滑軌安裝在支撐架上，第一滑塊設置在第一滑軌上，可在第一滑軌上滑動；調節組件包括調節器支架、張緊彈簧、拉力感應器、第二滑軌、第二滑塊和彈簧固定支架；調節器支架固定設置在支撐架上，彈簧固定支架與調節器支架鉸接，張緊彈簧的一端與彈簧固定支架連接，另一端通過拉力感應器與第二滑塊連接，第二滑軌固定設置在彈簧固定支架上，第二滑塊設置在第二滑軌上，可在第二滑軌上滑動；試驗導線一端固定設置在第二滑塊上，另一端固定設置在第一滑塊上。

技術領域

本發明涉及導線故障模擬裝置，具體涉及一種不同傾角導線過電流故障模擬實驗裝置。

背景技術

常見引發電氣火災的故障有短路、過電流、接觸不良、漏電等，相較于其他故障，過電流故障危險性較大。Babrauskas研究表明，過電流故障具有較高的火災危險性，回路中三倍以上額定電流值引起過的過電流可引燃導線絕緣層，同時，根據焦耳熱定律ΔT＝J²ρ_et/ρc(其中，式中J為電流密度，ρ_e為材料的電阻率，c為比熱容,t為通電時間,ρ為熔體的密度)可知，線芯溫度與電流的平方成正比，當導線發生過電流故障時，線芯溫度迅速升高，導線與絕緣層發生熱傳導、熱輻射等傳熱過程，造成線芯絕緣層熔融滴落，當導線斷開時產生的斷路電弧可引燃絕緣層，引發電氣火災。

綜上所述，研究導線過電流故障，提高電氣火災調查的科學性與準確性，對電氣火災調查具有重要的意義。但是，目前國內外模擬過電流故障實驗臺存在以下弊端：

一、實驗過程中只能把導線水平鋪設在實驗臺上，無法將導線垂直或者傾角分布，只能模擬水平狀態下過電流故障，然而，生活中導線分布有水平、垂直、不同角度分布。導線不同的傾角造成熔融絕緣層會產生不同的流動，當絕緣層被電弧引燃后，其燃燒特性不同、導致燃燒形成的熔化痕跡也存在差別；同時，由于煙囪效應，空氣沿著有垂直坡度的空間向上升或下降，造成空氣加強對流的現象要比水平空間明顯。因此，導線的不同角度分布對導線絕緣燃燒產生極大的影響，導線發熱過程會影響導線融化痕跡，起火點處的熔化痕跡是認定何種電氣故障的關鍵；

二、實驗過程中導線兩端存在弧垂和拱起，當導線過電流時，線芯機械性能降低，由于導線自身受重力影響，導線會向下降落，導線兩端連接處會受到拉力向導線中心移動，導線在試驗過程中發生了位移，使導線形成弧垂。實驗采用焊把連接試驗導線，焊把在連接導線時，焊把和電源線相鄰，使焊把存在扭力，當兩個焊把與導線連接時，導線自身的機械性能可以抵抗焊把扭力，但是，導線由于過電流，造成導線機械性能降低，無法抗拒焊把扭力，會造成導線向上拱起的情況，這些影響因素勢必會對導線過電流故障時的熔化痕跡產生影響。

發明內容

本發明的目的是解決現有導線試驗裝置無法準確確定導線過電流故障時熔化痕跡的問題，提供一種不同傾角導線過電流故障模擬實驗裝置。

本發明的技術解決方案如下：

一種不同傾角導線過電流故障模擬實驗裝置，包括支撐架、第一滑軌、第一滑塊和調節組件；所述第一滑軌安裝在支撐架上，所述第一滑塊設置在第一滑軌上，可在第一滑軌上滑動；所述調節組件包括調節器支架、張緊彈簧、拉力感應器、第二滑軌、第二滑塊和彈簧固定支架；所述調節器支架固定設置在支撐架上，所述彈簧固定支架與調節器支架鉸接，且能夠通過鎖定裝置鎖定，所述張緊彈簧的一端與彈簧固定支架連接，另一端通過拉力感應器與第二滑塊連接，所述第二滑軌固定設置在彈簧固定支架上，所述第二滑塊設置在第二滑軌上，可在第二滑軌上滑動；試驗導線一端固定設置在第二滑塊上，另一端固定設置在第一滑塊上。

進一步地，所述彈簧固定支架上還設置有激光角度測量儀，可方便準確的調整第一滑塊的位置。