[發明專利]一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置及其方法

有效

• 申請號: 202110266850.6
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112946401B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 尤飛;許志亮;王勝;王振華;水凱;趙耀鵬;陳思怡
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王振佳

本發明公開了一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，包括中央信息處理器、生物質燃料特性表征模塊、陰燃發生模塊、陰燃煙場特性測試模塊、工頻電源模塊和跳閘特性測試模塊。本發明采用上述結構的一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置及其方法，探查陰燃氛圍下放電發展條件、過程、模式、特征和機理，可對森林植被等生物質燃料多方面特征進行充分表征，還原多種工況下高壓輸電線路走廊區域森林植被特性并反映森林地面以上植被特征對高壓輸電線路跳閘特性影響；全面且充分對森林植被等生物質燃料陰燃后產出煙氣性能特征進行表征，清楚探知多種工況下除綜合火源外單一煙氣因素對高壓輸電線路跳閘特性影響機制和權重效應。

技術領域

本發明涉及山火誘發高壓輸電線路跳閘過程模擬和特性測試領域，尤其是涉及一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置及其方法。

背景技術

根據《電力安全管理規定標準版本》(RHD-QB-K3433),一般情況下，空氣具有良好絕緣性能，高壓輸電線路與地面以及不同相導線間均保持足夠氣體間隙距離，以滿足高壓輸電線路電氣安全要求。然而，當山火發生時，熱煙氣溫度可超過800℃，此外原始和人工林地生物質燃料陰燃往往產生大量濃煙與灰燼，在風速、坡度和濕度等環境因素作用下，輸電線路空氣間隙絕緣強度會顯著降低，極易引發線路跳閘且重合閘成功率較低，因此這類事故往往具有高頻、持久和大范圍爆發特點，恢復難度較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置及其方法，在煙氣氛圍下測量高壓輸電線路跳閘電壓變化規律，探查陰燃氛圍下放電發展條件、過程、模式、特征和機理。

為實現上述目的，本發明提供了一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，包括中央信息處理器、生物質燃料特性表征模塊、陰燃發生模塊、陰燃煙場特性測試模塊、工頻電源模塊和跳閘特性測試模塊；

所述生物質燃料特性表征模塊包括：高精度電子天平、生物質燃料原料水分含量測定儀、高精度孔隙率與密度測試儀、大行程表面三維形貌輪廓掃描儀、傅立葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀；

所述陰燃發生模塊包括：陰燃容器、電加熱平板、操作工作臺、導線線纜；

所述陰燃煙場特性測試模塊包括：蓄煙采集板、煙氣采集分析儀、高速攝像儀、高清照相機、電極-電導率測試儀、煙氣光學密度檢測儀、紅外熱成像儀、熱電偶樹、探入型煙氣濕度分析儀、林格曼煙氣黑度計、煙氣煙塵顆粒物濃度測試儀、熱流密度計、紋影儀、大氣電導率Gerdien探針和智能電阻測試儀；

所述工頻電源模塊和跳閘特性測試模塊包括升變壓器、物理示波器、高壓電源裝置、數字音頻采集器、尖端放電點。

優選的，所述陰燃容器為頂端敞口的長方體狀容器，所述陰燃容器的底面為石英板，所述陰燃容器的側壁和底面上設置有所述電加熱平板，位于底面上的所述電加熱平板與所述石英板齊平，所述陰燃容器的邊緣采用鋼材包邊，所述陰燃容器設置在所述高精度電子天平上；

所述陰燃容器的側壁上開有若干探測孔，所述探測孔內設置有熱電偶，所述陰燃容器外設置有所述紅外熱成像儀、所述熱電偶樹、所述熱流密度計和所述紋影儀，所述熱電偶樹由若干所述熱電偶組成，所述熱電偶設置于鋼結構框架上，所述鋼結構框架放置于所述陰燃容器外；

所述陰燃容器的頂端設置有蓄煙采集板，所述蓄煙采集板和所述陰燃容器的側壁均采用透明防火玻璃材質，所述蓄煙采集板的四周通過絕緣防火膠與所述陰燃容器固定連接，所述蓄煙采集板的頂部中間設置有出氣孔，所述出氣孔內設置有所述煙氣采集分析儀的探頭。

優選的，所述蓄煙采集板的上方設置有所述導線線纜，所述導線線纜為鋼芯鋁絞線(ACSR)，所述導線線纜上設置有所述煙氣光學密度檢測儀、所述煙氣煙塵顆粒物濃度檢測儀、所述電極-電導率測試儀、所述林格曼煙氣黑度計、所述探入型煙氣濕度分析儀，所述煙氣煙塵顆粒物濃度檢測儀與所述出氣孔相對設置，所述煙氣光學密度檢測儀覆蓋在所述導線線纜的表面，所述導線線纜上方設置有所述尖端放電點。