红外热成像预测电气线路火灾实验研究

发布时间：2017-12-02 18:03

本文关键词：红外热成像预测电气线路火灾实验研究

【摘要】：随着各种电气设备的广泛使用,在电气设备与电气线路运行中存在很多问题,集中表现在电气事故隐患与电气火灾隐患。电气线路运行过程中,容易发生电气短路、超负荷、接触不良和过热等隐患,直接引起电气线路温度的升高,极易酿成火灾事故,造成重大的人员伤亡和财产损失。因此针对商场室内电气线路特点,对导线热成像红外检测技术和三维温度场进行研究分析,通过检测导线温度,判断电气线路运行状态,对保证电气线路安全运行和预防电气火灾事故的发生有着重要意义。首先研究了导线红外热成像相关技术,包括辐射原理,红外测温基本设备,室内红外检测中热成像仪测试误差,红外热成像测温影响因素等,给出了误差修正计算公式。通过对导线三维温度场的数学模型的分析,以及结合导线的特性参数,对导线产热、导热、散热原理的分析,得出了导线线芯温度计算模型。该模型可以计算不同型号导线在不同电流和不同环境温度情况下的导线线芯温度。依据计算模型得出了导线线芯温度计算的影响因素,主要包括导线特性参数、通电电流、环境温度、对流换热系数。利用红外热成像仪,以BV2.5聚氯乙烯绝缘单芯铜导线作为实验研究对象,通过在不同加载电流和不同环境温度下的实验测试导线温度,分析处理实验数据,发现热成像仪测试误差在0.11%-1.28%,在误差允许范围内,实际工程测试中可以认为热成像仪读取的温度即为导线表面温度。在一定加载电流下,导线表面温度和线芯温度随环境温度升高而升高；在一定环境温度下,导线表面温度和线芯温度随加载电流增加而升高,且升高的趋势也随电流的增加而不断增大；在加载电流较小时,导线温度随环境温度升高的幅度较小；加载电流较大时,导线温度随环境温度升高的幅度较大。对导线线芯温度与表面温度进行了拟合分析,得出了导线线芯温度计算模型：To=Tw+0.1863(Tw-Tf)-0.092,与实验测试数据相比,误差不超过1%；并且得出了线线芯温度工程简化计算模型：To简=Tw+0.2(Tw-Tf),与实验测试数据相比,误差不超过1.5%。在检测过程中只要测得环境温度与导线表面温度,就可计算获得准确的线芯温度。对预防电气线路火灾具有重要的意义。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X932

【参考文献】

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