一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置，包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內(nèi)部呈圓柱形，爐腔內(nèi)部直徑為33cm，沿爐腔內(nèi)部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側(cè)設(shè)有通風(fēng)口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調(diào)節(jié)輻射爐加熱管的輸出功率。本實(shí)用新型的提供的試驗(yàn)條件更加接近電纜火災(zāi)的實(shí)際場(chǎng)景，獲得的數(shù)據(jù)更加詳實(shí)、可靠，對(duì)電纜產(chǎn)品的評(píng)價(jià)及電纜工程的設(shè)計(jì)、施工具有較好的參考價(jià)值。
【專利說明】一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜安全工程領(lǐng)域，特別涉及一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜被稱為建筑及公共設(shè)施內(nèi)的“血管和經(jīng)脈”，隨著人們對(duì)建筑和公共設(shè)施防火安全要求的不斷提高，電纜的防火安全性能也越來越受到人們的重視。電線電纜的防火設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，一是電纜暴露于外熱源時(shí)能防止火災(zāi)沿電纜燃燒蔓延；二是電纜在火災(zāi)環(huán)境中能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持線路完整性，使線路的耐火極限大于火災(zāi)延續(xù)時(shí)間。
[0003]關(guān)于電纜耐火性能的測(cè)試方法，國(guó)內(nèi)外采用類似的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，即試驗(yàn)的電纜大部分豎直安裝，采用明火焰直接灼燒，燃料為丙烷氣體或庚烷液體，試驗(yàn)時(shí)靠調(diào)節(jié)燃料的流量控制火焰的溫度或熱量。然而，采用明火直接作用的方式存在以下幾點(diǎn)不足:一是明火直接作用是電纜在火災(zāi)條件下可能遇到的最不利的情況，且由于燃燒器火焰產(chǎn)生的極端溫度太高，如費(fèi)氏(Fisher)燃燒器的溫度一般控制在982±28°C，本生燈(Bunsen)的溫度一般控制在954±28°C，使得電纜的失效時(shí)間很短，不利于進(jìn)行對(duì)比研究；二是點(diǎn)火器的火焰只能覆蓋電纜的一小部分，而電纜實(shí)際的工作環(huán)境多為吊頂內(nèi)部、地板隔層內(nèi)部及房頂部位，這些特定的工作環(huán)境決定了電纜在火災(zāi)中受熱方式多為輻射受熱，且受熱面積相對(duì)較大，因而使用明火作用不能很好的模擬電纜在實(shí)際中的火災(zāi)環(huán)境；三是從試驗(yàn)重復(fù)性上來考慮，由于火焰溫度受諸多條件影響，僅靠調(diào)節(jié)燃料流速不能很好的控制火焰的溫度或熱量，使得試驗(yàn)的重復(fù)性和對(duì)比性相對(duì)較差；四是從節(jié)能環(huán)保和試驗(yàn)費(fèi)用上來考慮，使用明火不僅會(huì)產(chǎn)生C0、C02等有毒氣體，增加試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)人員及環(huán)境的危害，而且使用燃料會(huì)加大試驗(yàn)的成本。所以，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的結(jié)果作為判別產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)劣是可行的，但不能用于評(píng)價(jià)電纜在實(shí)際火災(zāi)中的燃燒行為。
[0004]使用可調(diào)節(jié)熱輻射通量的輻射加熱試驗(yàn)爐，可更加真實(shí)的模擬電纜可能處于的火災(zāi)環(huán)境，使得試驗(yàn)結(jié)果更加可靠、適用，研究結(jié)果一方面可以此判斷電纜產(chǎn)品的耐火性能；另一方面也能以此作為判斷特定場(chǎng)所電纜工程火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大小的依據(jù)之一。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種符合電纜實(shí)際火災(zāi)場(chǎng)景的電纜熱輻射裝置，通過調(diào)節(jié)其控制裝置，可以改變輻射爐的輻射通量及對(duì)應(yīng)溫度，來模擬不同條件的火災(zāi)場(chǎng)景，如電纜埋墻暗敷、明敷等。為判斷電纜產(chǎn)品的耐火性能、電纜防火保護(hù)方式的有效性等提供一種更加可靠的實(shí)驗(yàn)裝置，并為電纜工程的防火安全設(shè)計(jì)、施工及火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)提供參考數(shù)據(jù)。
[0006]本實(shí)用新型的一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置，包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內(nèi)部呈圓柱形，爐腔內(nèi)部直徑為33cm，該尺寸可以滿足直徑較大或涂敷膨脹型防火涂料電纜的耐火性能測(cè)試，沿爐腔內(nèi)部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側(cè)設(shè)有通風(fēng)口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調(diào)節(jié)輻射爐加熱管的輸出功率。
[0007]優(yōu)選的，輻射爐爐體外部尺寸為0.8mX0.75mX 0.81m，額定工作電壓為380V，在輻射爐爐腔內(nèi)部均勻分布了 24根輻射加熱管，每根加熱管額定功率為2.0kW，試驗(yàn)爐的總輸出功率為48kW。試驗(yàn)爐正常工作時(shí)，沿圓柱形爐內(nèi)壁均勻分布的輻射加熱管可同時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行360°加熱，試驗(yàn)時(shí)將爐體兩側(cè)的通風(fēng)口用與爐口尺寸相同的圓形封堵盒進(jìn)行封堵，盒內(nèi)填充耐火隔熱棉，以盡量減少對(duì)流產(chǎn)生的熱量損失，從而更好地模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)處于相對(duì)封閉環(huán)境水平敷設(shè)的電纜所處的熱輻射環(huán)境。
[0008]控制裝置通過可控硅調(diào)節(jié)電路導(dǎo)通占空比，來調(diào)節(jié)輻射爐內(nèi)輻射加熱管的加熱功率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輻射爐輸出功率的目的，功率的大小以輻射管額定功率為100%，在O?100%范圍內(nèi)可以通過手動(dòng)設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)熱輻射加熱管的輸出功率可以模擬出電纜在不同火災(zāi)環(huán)境受到的不同熱輻射強(qiáng)度(溫度)，可研究電纜在不同設(shè)計(jì)環(huán)境下的耐火性能，對(duì)電纜的敷設(shè)、使用、選型及安全評(píng)估均有一定的參考價(jià)值。
[0009]本實(shí)用新型的提供的試驗(yàn)條件更加接近電纜火災(zāi)的實(shí)際場(chǎng)景，獲得的數(shù)據(jù)更加詳實(shí)、可靠，對(duì)電纜產(chǎn)品的評(píng)價(jià)及電纜工程的設(shè)計(jì)、施工具有較好的參考價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0011]圖1為用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置；
[0012]圖2為輻射爐輸出功率為4kW時(shí)，爐內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化曲線圖；
[0013]圖3為輻射爐輸出功率為18kW時(shí)，爐內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化曲線圖。
[0014]圖1中1、控制裝置；2、輻射爐；3、輻射加熱管。

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例:
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例包括輻射爐2和控制裝置1，輻射爐體外部尺寸為0.8mX0.75mX0.81m，額定工作電壓為380V，試驗(yàn)爐內(nèi)部呈圓柱形，爐腔內(nèi)部直徑為33cm，該尺寸可以滿足直徑較大或涂敷膨脹型防火涂料電纜的耐火性能測(cè)試。輻射爐內(nèi)均勻分布了 24根輻射加熱管3，每根輻射加熱管額定功率為2.0kW，試驗(yàn)爐的總輸出功率為48kW，試驗(yàn)爐正常工作時(shí)，沿圓柱形爐內(nèi)壁均勻分布的輻射加熱管可同時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行360°加熱，試驗(yàn)時(shí)將爐體兩側(cè)的通風(fēng)口用與爐口尺寸相同的圓形封堵盒進(jìn)行封堵，盒內(nèi)填充耐火隔熱棉，以盡量減少對(duì)流產(chǎn)生的熱量損失，從而更好地模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)處于相對(duì)封閉環(huán)境水平敷設(shè)的電纜所處的熱輻射環(huán)境。
[0017]控制裝置I用于調(diào)節(jié)輻射爐內(nèi)輻射加熱管的輸出功率，調(diào)節(jié)范圍為O?100%。通過調(diào)節(jié)熱輻射加熱管的輸出功率可以模擬出電纜在不同火災(zāi)環(huán)境受到的不同熱輻射強(qiáng)度(溫度)。
[0018]實(shí)驗(yàn)例1:
[0019]對(duì)于設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景，通過反復(fù)對(duì)比測(cè)試，將控制裝置設(shè)為8%，即輻射爐的輸出功率為4kW時(shí)，爐內(nèi)溫升曲線與文獻(xiàn)給出的埋墻暗敷火災(zāi)場(chǎng)景下的溫升曲線較為符合，在該條件下可模擬電纜埋墻暗敷時(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景。試驗(yàn)結(jié)果可用于評(píng)價(jià)電纜埋墻暗敷時(shí)的耐火性能及火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估，見圖2。
[0020]實(shí)驗(yàn)例2:
[0021]對(duì)于設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景，通過反復(fù)對(duì)比測(cè)試，將控制裝置設(shè)為37%，即輻射爐的輸出功率設(shè)為18kW時(shí)，爐內(nèi)溫升曲線ISO 834標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線較為符合，在該條件下可模擬電纜明敷時(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景。試驗(yàn)結(jié)果可用于評(píng)價(jià)電纜明敷時(shí)的耐火性能及火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估，見圖3。
[0022]雖然本實(shí)用新型是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，而只受權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和變化，但并不離開本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括輻射爐、控制裝置和電纜，所述輻射爐爐腔內(nèi)部呈圓柱形，爐腔內(nèi)部直徑為33cm，沿爐腔內(nèi)部均勻分布輻射加熱管，在輻射爐兩側(cè)設(shè)有通風(fēng)口，所述控制裝置通過電纜與輻射爐相連，調(diào)節(jié)輻射爐加熱管的輸出功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:輻射爐爐體外部尺寸為0.8mX 0.75mX0.81m，額定工作電壓為380V，在輻射爐爐腔內(nèi)部均勻分布了 24根輻射加熱管，每根加熱管額定功率為2.0kW，試驗(yàn)爐的總輸出功率為48kff0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模擬火災(zāi)環(huán)境的塑料電纜熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:控制裝置用于調(diào)節(jié)爐內(nèi)輻射加熱管的輸出功率，調(diào)節(jié)范圍為O?100%。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK204228635SQ201420152923
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】舒中俊, 張克儉, 楊守生, 王霽, 呂鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院