一种隧道电缆燃烧试验系统的制作方法

1.本实用新型涉及消防火灾领域，特别是一种隧道电缆燃烧试验系统。


背景技术：

2.随着城市建设的减速，输电网逐渐从地上转移到地下，并广泛使用各种电缆。现有铺设电缆的电力隧道常位于城市中央而且较为隐秘，受环境温度和湿度的影响容易发生火灾，电力隧道失火会对城市的安全构成巨大的威胁。电力隧道内各种电缆密集分布，一旦燃烧极易产生大量易燃气体和浓烟，加上电缆大多架在隧道中的狭窄区域，电缆火灾会很快蔓延，进一步生成大量有毒气体和浓烟，这些有毒气体和浓烟都会对人身体造成很大伤害。
3.现有消防火灾领域缺乏对电力隧道内电缆发生燃烧分析，特别是分析隧道中电缆燃烧状态和烟气成分以及灭火特性的研究，这些研究对于提高电缆设计特性、保证电缆安全使用、提高电缆防火性能都具有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是针对现在没有隧道电缆燃烧状态、烟气检测及灭火特性研究试验设备的问题，本实用新型提供了一种隧道电缆燃烧试验系统。本实用新型所述试验装置能够通过模拟隧道电缆燃烧试验，研究电缆燃烧状态和烟气检测及灭火特性，以提高电缆设计特性、保证电缆安全使用、提高电缆防火性能。
5.本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种隧道电缆燃烧试验系统，包括一个底座，其特征是所述底座上设有可固定电缆的辅助装置、对电缆点燃和灭火的试验装置以及监测电缆燃烧的测试装置，所述辅助装置包括带有透明侧壁的试验箱和夹具，试验箱上设有一可开闭的燃烧室，夹具有两套且分设于燃烧室两侧以夹持锁定燃烧室中所放电缆，燃烧室两侧开有和夹具位置对应的电缆孔；所述试验装置包括可对燃烧室燃烧的点火器、固定底座上的灭火气罐和燃气罐，燃气罐通过燃气管连通点火器，灭火气罐依序通过相连的出气管和进气管连通燃烧室，出气管和进气管的对接处设置可调节的控制阀门；所述测试装置包括设于底座上的控制器、连接控制器和点火器的点火器控制线以及燃烧室内的气体采集仪，所述气体采集仪通过传输线连接控制器。本实用新型一个测试箱模拟电缆隧道对放置其内的电缆进行可控的点火燃烧，监测电缆的不同燃烧状态，并采集燃烧过产生的气体，还能通过调节灭火气体的输气量研究不同状态下的灭火时间，为研究电缆燃烧状态和烟气检测及灭火特性提供实验数据分析，以提高电缆设计特性、保证电缆安全使用、提高电缆防火性能。工作时，电缆通过燃烧室两侧的电缆孔穿过燃烧室，两个电缆孔处的夹具夹持锁定电缆两端，控制器通过点火器控制线操控点火器对燃烧室的燃烧火焰，燃气罐则通过燃气管向点火器输送可燃气体支持点火器对电缆的燃烧，调节点火器可以改变燃烧火焰大小，使电缆处于不同燃烧状态，利用透明侧壁观察燃烧状态的同时用气体采集仪收集电缆燃烧释放的有毒气体，气体采集仪收集的气体信息会通过导线输送到控制器进行后续处理，研究电缆在不同燃烧状态下的烟气成分；调节控制阀门让灭火气罐向燃烧室输送灭
火的气体，可以研究电缆的灭火特性。试验结束后，打开燃烧室，移出已烧毁的电缆，并松开夹具就可以更换待试验的新电缆，进行不同的燃烧和灭火试验。
6.作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述燃烧室由前后两块正对的透明壁、左右两边的金属侧板以及上下两侧的顶板与底板拼接而成，且两块透明壁中的一块可移开以开闭燃烧室，两块金属侧板上开有正对的电缆孔，底板通过支架固定在底座上方，所述两组夹具组件分设在左右两边的金属侧板上，所述支架上对应底板下方设置一平台，所述点火器固定于平台上并且点火器顶部穿过底板伸入燃烧室中，底板上设有和点火器匹配的安装孔。燃烧室由两块透明壁和两块金属侧板以及上下的顶板和底板拼接构成，两块透明壁可以在确保安全的情况下方便观察燃烧室内部的燃烧状态；左右两边的金属侧板用于安装夹具组件夹持锁定电缆，电缆穿过两个金属侧板上的电缆孔使得中间段位于燃烧室内，电缆两边则通过两组夹具组件锁住定位；燃烧室通过一个支架悬置固定在底座上方，燃烧室下方有足够空间设置平台和在平台上安装点火器器，同时点火器顶部穿过底板上的安装孔伸入燃烧室内，以便对燃烧室放火。试验结束后可以移开一块可活动的透明壁，移出燃烧过的电缆。
7.所述透明壁为钢化玻璃制成。钢化玻璃制成的侧壁透明，可方便观察燃烧室，同时安全性好，能耐受燃烧过程的高温。
8.所述左右两边的金属侧板上各自延伸出一个肩部，所述夹具组件包括焊接固定于肩部的下夹具和活动连接其上的上夹具，所述上夹具通过螺栓锁接紧固在下夹具上，上夹具和下夹具的对接面上设有可锁紧电缆的锁接孔，所述锁接孔由上夹具和下夹具正对面上的两个弧形凹口合围形成。夹具组件包括上、下夹具和锁接紧固两者的螺栓，其中下夹具焊接固定在金属侧板延伸出的肩部上，当电缆的伸出燃烧室的端部穿过上、下夹具上两个弧形凹口合围成的锁接孔，拧紧螺栓使上、下夹具靠近，弧形凹口逐渐合拢锁紧穿过的电缆，电缆伸出燃烧室的两端均可以用同侧的夹具组件锁紧，由此实现电缆锁紧限位，松开电缆时只需松动螺栓使锁接孔打开即可。
9.所述弧形凹口呈半圆形，上夹具的弧形凹口和下夹具的弧形凹口可合围形成圆形孔。上下两个夹具上的弧形凹口都设置为半圆形，两个半圆形凹口可以在两个夹具对合时形成一个圆形孔锁紧穿过的电缆，和电缆接触面大，对电缆的锁紧效果效果更好。
10.所述灭火气罐和燃气罐的底部嵌设在底座表面开设的两个内凹圆孔中，所述出气管和进气管均为橡胶软管外包金属管制成的双层管。底座上开设两个内凹的圆孔，用于放置定位灭火气罐和燃气罐，其中灭火气罐和燃气罐的底部和内凹圆孔形状匹配嵌入其内，两个罐子摆放在底座稳定不容易翻倒；连接灭火气罐的出气管和连接燃烧室的进气管均为橡胶软管外包金属管制成的双层结构管路，内层橡胶管送气方便成本低，外层金属管可有效保护橡胶管。
11.所述灭火气罐为填充二氧化碳液体的二氧化碳罐。灭火气罐内充液态的二氧化碳，二氧化碳适合对如电缆等电器场合灭火。从二氧化碳液罐中送出的二氧化碳在喷入燃烧室同时还通过汽化降低环境温度，增强灭火效果。此外，灭火气罐也可以填充其它各种常规的灭火物质。
12.本实用新型所述试验装置能够通过模拟隧道电缆燃烧试验，研究电缆燃烧状态和烟气检测及灭火特性，以提高电缆设计特性、保证电缆安全使用、提高电缆防火性能。
附图说明
13.图1：本实用新型结构示意图一。
14.图2：本实用新型结构示意图二。
15.图中：1.底座、2.灭火气罐、3.出气管、4.控制阀门、5.进气管、6.燃气罐、7.燃气管、8.燃烧室、8
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1.金属侧板、9.传输线、10.上夹具、11.下夹具、12.螺栓、13.电缆、14.点火器、15.火焰、16.控制器、17.点火器控制线、18.气体采集仪、19.支架、20.平台。
具体实施方式
16.下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
17.如图1～2所示，一种隧道电缆燃烧试验系统，包括一个底座1，其上设有可固定电缆的辅助装置、对电缆点燃和灭火的试验装置以及监测电缆燃烧的测试装置，所述辅助装置包括夹具和带有透明侧壁的试验箱，试验箱上设有一可开闭的燃烧室8，夹具有两套且分设于燃烧室8两侧以夹持锁定燃烧室8中所放电缆，燃烧室8两侧开有和夹具位置对应的电缆孔；所述试验装置包括可对燃烧室8燃烧的点火器14、固定底座1上的灭火气罐2和燃气罐6，灭火气罐2和燃气罐6的底部嵌设在底座1表面开设的两个内凹圆孔中，燃气罐6通过燃气管7连通点火器14，灭火气罐2依序通过相连的出气管3和进气管5连通燃烧室8，出气管3和进气管5的对接处设置可调节的控制阀门4，本实施例中的出气管3和进气管5均为橡胶软管外包金属管制成的双层管，灭火气罐2为填充二氧化碳液体的二氧化碳罐；所述测试装置包括设于底座1上的控制器16、连接控制器16和点火器14的点火器控制线17以及燃烧室8内的气体采集仪18，所述气体采集仪18通过传输线9连接控制器16。
18.进一步的，所述燃烧室8由前后两块正对的透明壁、左右两边的金属侧板8
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1以及上下两侧的顶板与底板拼接而成，且两块透明壁中的一块可移开以开闭燃烧室8，本实施例中的透明壁为钢化玻璃制成；两块金属侧板8
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1上开有正对的电缆孔，底板通过支架19固定在底座1上方，所述两组夹具组件分设在左右两边的金属侧板8
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1上，其中左右两边的金属侧板8
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1上各自延伸出一个肩部，所述夹具组件包括焊接固定于肩部的下夹具11和活动连接其上的上夹具10，上夹具10通过螺栓12锁接紧固在下夹具11上，上夹具10和下夹具11的对接面上设有可锁紧电缆的锁接孔，该锁接孔由上夹具10和下夹具11正对面上的两个弧形凹口合围形成，本实施例中上夹具10和下夹具11上的弧形凹口均呈半圆形，两个半圆形凹口可合围形成圆形孔；所述支架19上对应底板下方设置一平台20，所述点火器14固定于平台20上并且点火器14顶部穿过底板伸入燃烧室8中，底板上设有和点火器14匹配的安装孔。
19.使用时提前在燃烧室8内放好电缆13并锁定电缆两端，然后开始试验，试验操作流程如下：首先打开点火器，调节点火器中的燃气量，生成大小合适的火焰15燃烧电缆，电缆燃烧过程中气体采集仪采集电缆燃烧产生的烟气成分、温度等信息，并通过传输线将采集信息传输到控制器进行数据分析。
20.第一阶段燃烧试验结束后，打开控制阀门让二氧化碳通过出气管和进气管对接形成的管路进入燃烧室灭火，随后打开一面钢化玻璃侧壁，松开上、下夹具更换电缆。更换电缆后，通过调节燃气量改变火焰大小，进行不同燃烧状况下的试验，分析燃烧情况，烟气情况及其温度变化等。
21.最后进行电缆灭火试验，先用点火器点燃电缆，打开控制阀门让二氧化碳进入燃
烧室灭火，模拟电缆燃烧情况下的灭火。试验时可以通过控制阀门调整二氧化碳的量，模拟不同二氧化碳供气情况下的灭火时间，研究电缆温度、烟气的变化。