[發(fā)明專利]一種檢測用碳化路徑材料、制備方法及其應用

在審

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• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115343582A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫超;李小白
• 申請（專利權）人: 應急管理部沈陽消防研究所
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R35/00;G08B21/18
• 代理公司: 沈陽新科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21117
• 代理人: 鄒琳

本發(fā)明提供了一種檢測用碳化路徑材料、制備方法及其應用，涉及配電線路故障電弧檢測技術領域，由ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板的混合物經碳化制成。本發(fā)明通過將ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板三種材料復配碳化后得到碳化路徑材料，能夠代替現(xiàn)有國內碳化路徑材料的常規(guī)制備方法，對生產出廠的故障電弧探測產品進行質量檢測，當碳化路徑材料膠囊與市售故障電弧探測產品、220V電源、開關、示波器、不同負載串聯(lián)到同一閉合線路中，通過檢測市售故障電弧探測產品是否能夠正常報警判斷合格情況。可以減少人為通過高壓而使導體外絕緣材料碳化的時間成本，提高了材料制備的效率，有利于碳化路徑材料的規(guī)模化量產。

技術領域

本發(fā)明涉及配電線路故障電弧檢測技術領域，特別涉及一種檢測用碳化路徑材料、制備方法及其應用。

背景技術

文物建筑由于歷史等原因，其耐火等級遠低于一般工業(yè)與民用建筑，且存在負荷與配電系統(tǒng)不匹配、電氣設施陳舊、線路老化、用電不規(guī)范等現(xiàn)象。同時，文物建筑供配電系統(tǒng)中電壓波動大、線路一致性差、負載類型復雜、分布電容大、干擾信號嚴重，由于這些問題電網中容易產生故障電弧干擾，故障電弧產生時會產生瞬時高壓，對周圍空氣形成放電，過程中會產生很高的熱量，極易引燃周圍的可燃物，近年來所發(fā)生的電氣火災，大多也與故障電弧有關。

國內外對故障電弧的探測極為重視，國外很早就頒布了針對故障電弧探測器的UL1699標準，國內在2014年也發(fā)布了GB 14287.4-2014《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)故障電弧探測器》標準，標準中對碳化路徑的制備是通過對兩根距離很近但未接觸的導線進行高壓放電的方式而產生的。目前國內碳化路徑材料的具體做法概述為：在電纜樣本上施加15kV±10％高壓，10秒ON和10秒OFF反復進行，變壓器提供30mA的電流，通過電纜標本的絕緣部分，創(chuàng)造碳化導通路徑，但該方法存在形成的碳化通道不穩(wěn)定、成功率低、需要高壓的協(xié)助，不夠安全，且會產生大量二惡英、氯化氫、苯環(huán)等有毒物質，不夠節(jié)能環(huán)保。

所以，現(xiàn)有市場上亟需一種得率高、碳化路徑統(tǒng)一、能夠工業(yè)化量產、檢測結果準確的探測故障電弧裝置合格程度的試驗材料。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中，碳化路徑制備方法存在形成的碳化通道不穩(wěn)定、成功率低、需要高壓的協(xié)助，不夠安全，且會產生大量二惡英、氯化氫、苯環(huán)等有毒物質，不夠節(jié)能環(huán)保等一系列問題，提供一種檢測用碳化路徑材料的制備方法及其應用，有助于碳化路徑材料的規(guī)模化量產。

本發(fā)明的技術方案：

一種檢測用碳化路徑材料，由ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板的混合物經碳化制成；所述環(huán)氧玻纖布層壓板型號為3240，由電工玻璃布浸以環(huán)氧樹脂，經烘干、熱壓而成；所述ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板的添加質量比的范圍可選自5～3：1～2：1～2中的某一個比值。

在其他方面，本發(fā)明還提供一種檢測用碳化路徑材料的制備方法，包括：

將ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板混合，加熱至碳化燃燒，燃燒結束后過濾，提取燃燒產物；將燃燒產物萃取、重結晶，得到碳化路徑材料。

在一些實施方案中，所述環(huán)氧玻纖布層壓板型號為3240，其由電工玻璃布浸以環(huán)氧樹脂，經烘干、熱壓而成。

在一些實施方案中，所述ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板的添加質量比的范圍可選自5～1：5～1：5～1中的某一個比值；其中，ABS的含量最好高于PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板，優(yōu)選地，所述ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板的添加質量比為5～3：1～2：1～2。

在一些實施方案中，所述加熱至碳化燃燒，為將ABS、PVC和環(huán)氧玻纖布層壓板混合物置于馬弗爐或其他高溫密閉容器中進行加熱，加熱溫度700～1000℃，加熱時間0.5～2h，待混合物碳化至碳化路徑材料；不同溫度不同時間碳化條件下的材料的碳化程度不同，影響最終結構，同時影響其作為故障電弧路徑的準確率和穩(wěn)定性。