【摘要】：電纜中間接頭作為輸配電線路中電纜運行的薄弱環(huán)節(jié),其火災會造成長時間停電,進而影響了經濟的穩(wěn)定發(fā)展。因此提出一種可靠、安全、智能的電纜中間接頭火災防滅火方案,對于降低電纜中間接頭火災發(fā)生頻率,減少電纜中間接頭火災造成的經濟損失具有十分重要的意義。本論文通過對電纜中間接頭的火災進行特性分析,提出一種能夠實現(xiàn)多級預警和自動滅火的電纜中間接頭防滅火方案,并通過模擬火災實驗和模擬報警實驗,驗證其滅火系統(tǒng)和預警系統(tǒng)的可行性。主要研究成果如下:1.電纜中間接頭火災是由電纜中間接頭故障產生的電弧、過熱以及外來熱源點燃了電纜中間接頭導體外的絕緣層和保護層而引起的。2.電纜中間接頭火災特點有:電纜中間接頭熱量長期積累,容易突發(fā)火災;電纜中間接頭故障容易導致爆炸,破壞性強;電纜成束燃燒,火災蔓延迅速;易產生并積聚大量高溫有毒煙氣;火災損失嚴重、影響范圍廣。具有故障及火災難以快速定位、撲救難度大、火災后快速修復困難等處置難點。3.根據(jù)理論分析結合實際需求后進行電纜中間接頭火災預警及自動滅火系統(tǒng)的總體方案設計,并以此為基礎進行了系統(tǒng)原型設計。系統(tǒng)由火災預警系統(tǒng)和自動滅火裝置兩部分組成,其中火災預警系統(tǒng)由火災探測模塊、火災預警控制器、預警信號傳輸模塊組成,自動滅火裝置采用氣溶膠滅火劑作為驅動動力的非貯壓式超細干粉滅火裝置�；馂奶綔y模塊選擇使用三種不同動作溫度(60℃、90℃、120℃)的常開溫控開關以實現(xiàn)系統(tǒng)的多級預警功能,火災預警控制器包括預警單元和中轉單元兩部分,核心是STM8超低功耗單片機(MCU),預警信號傳輸模塊采用SX1278 LoRa通信模組和GPRS模塊。預警單元電源采用鋰亞硫酰氯一次性電池供電方式,應急備用電源采用溫差發(fā)電裝置,確保供電可靠性,中轉單元采用主備電源供電方式,即市電220V交流電(主電源)和12V鉛酸電池(備用電源)。4.對電纜中間接頭火災預警及自動滅火系統(tǒng)進行可行性實驗研究。滅火系統(tǒng)可行性實驗結果表明:滅火劑用量越大,滅火效果越好,采用120g氣溶膠滅火劑滅火效果最好;管網(wǎng)式噴放相對直接式噴放的滅火效果更好,且滅火時間也縮短50%以上;滅火效果受上蓋不同開啟方式影響,上蓋未開啟條件下火最易滅,上蓋全開情況下火最難滅。因此采用120g熱氣溶膠滅火劑+20g超細干粉滅火劑的滅火裝置在管網(wǎng)式噴放方式下效果最佳。預警系統(tǒng)的可行性實驗表明:三種不同溫度溫控開關在達到其動作溫度(60℃、90℃、120℃)時,都能成功在中轉單元發(fā)出聲光報警信號,同時發(fā)現(xiàn)其平均響應時間都在1s內。
【圖文】：

圖 1-1 電力系統(tǒng)圖我國的電力系統(tǒng)中，發(fā)電和輸電發(fā)展的較為成熟，而配電線路的發(fā)展較為落后[3]。隨著經濟發(fā)展，供電可靠性的重要性在不斷提高，停電事故對社會經濟和日常生活的影響十分重大，，應當從國家戰(zhàn)略安全的高度來對待這一問題[4]。導致輸配電線路發(fā)生停電事故的一個重要原因是電纜火災，據(jù)成都市供電局對電纜火災原因統(tǒng)計，電纜中間接頭故障導致的電纜起火占城市電纜起火原因的 70%之多。我國電網(wǎng)中主要停電的的輸配電線路是 10kV 配電網(wǎng)，其故障導致停電時戶數(shù)占總停電時戶數(shù) 90%以上[5]。如 2016 年 8月 28 日，成都市府城大道一條 10kV 電纜線路的中間接頭故障后起火，燒傷了整個通道

西南交通大學碩士研究生學位論文關重要。為更詳細的了解和掌握配電線路研究的國內外現(xiàn)狀，以輸鍵詞在中國知網(wǎng)（CNKI）及以“electric line”和“transmission and distr關鍵詞在 ISI Web of Science 上對近十年的相關文獻進行了分析（每和圖 1-3 所示），發(fā)現(xiàn)：輸配電線路的研究是學術界和產業(yè)界的一 年間文獻數(shù)量在不斷增加，2013 年后年均發(fā)文數(shù)呈平穩(wěn)趨勢。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM726;TM08

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本文編號：2634926