一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法技术

本发明专利技术公开了一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法，该评价方法通过实体模拟带电运行电气控制柜的火灾场景，采集不同探火管灭火装置的灭火试验中的试验数据，选择灭火喷放量、火焰熄灭时间、火场降温率、灾后烧损率、抗复燃性、带电设备运行状态这六个评价要素构建相应的权数分配体系，最后利用打分排序来完成对探火管灭火性能的综合评价。本发明专利技术的优点是：再现了带电电气柜内的真实火灾场景和探火管灭火装置的启动喷放灭火过程；并通过灭火喷放时间、火焰熄灭时间、火场降温率、灾后烧损率、复燃性、带电设备运行状态六方面形成探火管灭火有效性与可靠性的综合评价体系，科学客观地比较了探火管灭火装置在带电运行下电气柜特定空间内的灭火性能，实现工程应用的最佳设计选型。用的最佳设计选型。用的最佳设计选型。

【技术实现步骤摘要】
一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法


[0001]本专利技术属于消防
，具体涉及一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法。

技术介绍

[0002]探火管是一种集火灾探测及灭火于一体的新型灭火装置。它无需电源、专门的烟感、温感等探测器，只需布置到潜在的着火点的最近处，一旦发生火灾，探火管受热破裂，利用自身储压，立即释放灭火剂实施点对点灭火。因此探火管具备自启动，快速探测初期火灾并扑灭，可灵活地布置等特点，对电气控制柜火灾场景有着广泛的应用潜力。学者们对探火管基本性能，工程设计及应用领域等方面展开了一定的研究。周志忠等取不同探火管进行油浴和实体火源下的爆破试验，研究探火管充装压力与爆破口的关系，结果表明气体充装压力达到1.0 MPa以上时，探火管才可正常爆破。相坤等选用七氟丙烷及二氧化碳作为探火管的灭火介质，对铁路调度所大屏幕密闭空间进行了灭火效能及灭火后毒性的试验研究，研究表明七氟丙烷灭火更为高效。胡雪彦等设计和改进了探火管在火电厂电气柜内的应用，研究指出探火管可在灭火剂(如二氧化碳或七氟丙烷) 喷出15s内抑制火源,同时设备不受损害。黎可等基于探火管灭火技术同时利用新型全氟己酮灭火剂，组装成锂离子电池探火管灭火装置，实验表明当探火管直接布置在电池正上方时，在起火后的5.6s内控制火情，随着灭火剂用量增加可以显著降低电池温度，防止电池复燃以及连锁热失控现象发生。
[0003]综上所述，探火管在各类电气场景的应用已有一定研究，但探火管喷放方式、灭火药剂具有多样性，现有研究不充分，特别缺少针对带电运行条件下的灭火性能评价方法。
[0004]探火管喷放方式分为直接式和间接式，内部可充装二氧化碳、七氟丙烷、全氟己酮等不同类型的灭火药剂。因此，针对实际电气应用场景和运行条件开展灭火性能测试与评价，实现优化选型，确保探火管灭火的有效性和可靠性是个关键问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法，该评价方法通过采集不同探火管灭火装置的灭火试验中的试验数据，通过选择六个评价要素来完成对探火管灭火性能的综合评价。
[0006]本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法，其特征在于所述评价方法包括以下步骤：（S1）设计并建立火灾场景：搭建灭火保护空间，在所述灭火保护空间内放置起火源，在所述起火源的位置设置火焰探测器；在所述灭火保护空间内设置温度传感器、探火管灭火装置，所述探火管灭火装置的瓶头阀上连接有压力传感器；所述灭火保护空间内设置有若干电气设备，非起火的所述电气设备上连接有电流电压传感器；所述灭火保护空间的外部架设有视频摄像头；所述火焰探测器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述电流电
压传感器以及所述视频摄像头均与数据采集系统相连通；（S2）选择所述探火管灭火装置的应用方式和灭火药剂；（S3）启动所述起火源，并等待所述探火管灭火装置自动启动以喷放灭火剂进行灭火，利用所述数据采集系统进行数据采集，包括：所述火焰探测器记录起火时刻和火焰扑灭时刻，所述温度传感器记录灭火保护空间内不同时刻的空间温度，所述压力传感器记录所述探火管灭火装置的内部释放压力变化，所述电流电压传感器实时记录所述电气设备的运行状态，所述视频摄像头记录所述电气设备的视频图像并处理获得灾后烧损率与复燃性；（S4）获取步骤S2所选择的所述探火管灭火装置下所述数据采集系统所采集的试验数据；之后依次更换所述探火管灭火装置并进行步骤S3中的灭火试验，并从所述数据采集系统中导出各次灭火试验的试验数据；（S5）根据步骤S4中的各次试验数据构建灭火有效性与可靠性评价体系：分析各次试验数据，获取评价要素，包括灭火喷放量α1、火焰熄灭时间α2、火场降温率α3、灾后烧损率α4、抗复燃性α5、带电设备运行状态α6；建立评价因子集{灭火喷放量α1、火焰熄灭时间α2、火场降温率α3、灾后烧损率α4、抗复燃性α5、带电设备运行状态α6}；构建评语集{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10},其中，10为最佳，9次之，...，1为最差；确定各评价因子的权数{β
1 β
2 β
3 β
4 β
5 β6}，建立评判矩阵Z；（S6）对参与灭火试验的各所述探火管灭火装置根据所述评语集对六个所述评价要素评价打分{δ
1,i δ
2,i δ
3,i δ
4,i δ
5,i δ
6,i
}，根据评判矩阵Z以及计算公式 Ω
i
=δ
i
·
Z,计算各所述探火管灭火装置的综合评分。
[0007]所述灭火保护空间包括平台外柜体以及设置在所述平台外柜体内部的机柜，所述电气设备为服务器并自上而下间隔设置于所述机柜的各托盘上；所述起火源设置于所述机柜底部最下方的所述托盘上以构成火源油盘；所述温度传感器和所述火焰探测器设置于所述火源油盘的上方。
[0008]所述火源油盘上设置有点火系统，所述点火系统包括高压包和高压点火针，所述高压包驱动所述高压点火针产生高压火花以引燃所述火源油盘。
[0009]所述探火管灭火装置由探火管和灭火药剂瓶连接组成，所述探火管沿所述机柜的高度方向延伸布置，所述压力传感器设置于所述灭火药剂瓶的所述瓶头阀上。
[0010]所述探火管灭火装置的所述应用方式为直接式或间接式；所述灭火药剂为二氧化碳、七氟丙烷、全氟己酮中的一种。
[0011]本专利技术的优点是：通过本专利技术建立的试验装置及评价方法，再现了带电电气柜内的真实火灾场景和探火管灭火装置的启动喷放灭火过程；并通过灭火喷放时间、火焰熄灭时间、火场降温率、灾后烧损率、复燃性、带电设备运行状态六方面形成探火管灭火有效性与可靠性综合评价体系，科学客观地比较了探火管灭火装置在带电运行下电气柜特定空间内的灭火性能，实现工程应用的最佳设计选型。
附图说明
[0012]图1为本专利技术中探火管灭火性能评价方法流程示意图；图2为本专利技术中试验装置整体结构立体视图；图3为本专利技术中试验装置整体结构侧视图；
图4为本专利技术中点火系统结构示意图；图5为本专利技术中服务器内部结构视图；图6为本专利技术中试验装置的系统组成框图。
具体实施方式
[0013]以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1
‑
6，图中各标记分别为：数据采集操作台1、压力传感器2、视频摄像头3、温度传感器4、机柜5、托盘6、服务器7、排风机8、平台外柜体9、透明防爆侧板10、探火管11、灭火药剂瓶12、火焰探测器13、火源油盘14、高压点火针15、高压包16、电缆17、电流电压传感器18、数据采集系统19、起火源20、灭火保护空间21、探火管灭火装置22。
[0014]实施例：如图1
‑
6所示，本实施例具体涉及一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对带电运行电气控制柜的探火管灭火性能评价方法，其特征在于所述评价方法包括以下步骤：（S1）设计并建立火灾场景：搭建灭火保护空间，在所述灭火保护空间内放置起火源，在所述起火源的位置设置火焰探测器；在所述灭火保护空间内设置温度传感器、探火管灭火装置，所述探火管灭火装置的瓶头阀上连接有压力传感器；所述灭火保护空间内设置有若干电气设备，非起火的所述电气设备上连接有电流电压传感器；所述灭火保护空间的外部架设有视频摄像头；所述火焰探测器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述电流电压传感器以及所述视频摄像头均与数据采集系统相连通；（S2）选择所述探火管灭火装置的应用方式和灭火药剂；（S3）启动所述起火源，并等待所述探火管灭火装置自动启动以喷放灭火剂进行灭火，利用所述数据采集系统进行数据采集，包括：所述火焰探测器记录起火时刻和火焰扑灭时刻，所述温度传感器记录灭火保护空间内不同时刻的空间温度，所述压力传感器记录所述探火管灭火装置的内部释放压力变化，所述电流电压传感器实时记录所述电气设备的运行状态，所述视频摄像头记录所述电气设备的视频图像并处理获得灾后烧损率与复燃性；（S4）获取步骤S2所选择的所述探火管灭火装置下所述数据采集系统所采集的试验数据；之后依次更换所述探火管灭火装置并进行步骤S3中的灭火试验，并从所述数据采集系统中导出各次灭火试验的试验数据；（S5）根据步骤S4中的各次试验数据构建灭火有效性与可靠性评价体系：分析各次试验数据，获取评价要素，包括灭火喷放量α1、火焰熄灭时间α2、火场降温率α3、灾后烧损率α4、抗复燃性α5、带电设备运行状态α6；建立评价因子集{灭火喷放量α1、火焰熄灭时间α2、火场降温率α3、灾后烧损率α4、抗复燃性α5、带电设备运行状态α6}；构建评语集{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10},其中，10为最佳，9次之，....

【专利技术属性】
技术研发人员：冯爽，向恒飞，张彦卿，周湧，
申请(专利权)人：上海市隧道工程轨道交通设计研究院，
类型：发明
国别省市：