微重力下电流过载引起的导线绝缘层着火特性研究

发布时间：2020-12-19 12:50

　　导线绝缘层的过载是各种电子设备可能引起火灾的重要因素。尤其在微重力环境下,自然对流的削弱使得过载产物不能得到及时有效的移除,重力作用的减小也使得绝缘层与金属线芯的接触时间大大增加,给空间火灾预防及探测带来了巨大风险和困难。研究微重力下导线绝缘层过载的早期着火特性,有助于增进对典型导线绝缘层材料在微重力下过载表现的认识,为空间防火监测预警装置设计提供基础数据,具有科学意义和工程实用价值。本文对实践十号有效载荷导线特性箱的微重力导线绝缘层在电流过载下的烟气析出及温升特性实验进行了数据处理和结果分析,系统研究了微重力下导线绝缘层过载早期的着火和燃烧特性,获得了微重力下特有的绝缘层烟气析出和温升模式;进行了常重力低压实验,对微重力下由电流过载引起的导线绝缘层着火特性进行了研究。论文第二章,介绍了激光衰减法的主要原理和碳烟浓度计算程序的基本原理及算法。采用激光衰减法来研究导线绝缘层的烟气析出特性。介绍了常重力下的低压功能模拟实验台和实践十号导线特性箱实验设置和样品参数。论文第三章,研究了微重力下聚乙烯绝缘层在过载初期的烟气析出特性,提出了微重力环境下尤为明显的两种过载导线绝缘层烟气析出模式,即边... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?—种球形火焰导线燃烧模型??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ａ?ｓｐｈｅｒｉｃａｌ?ｆｌａｍｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ?１４３１??

卫星发射升空，并于２００６年９月１５日成功完成搭载实验［２｜］。在微重力下利用??热电偶和辐射测温，对单个及缠绕导线在不同过载电流下绝缘层的着火前期温度??特性进行了研宄。其结果如图１．３所示，在真实空间环境下，导线过载初期温升??速率远高于地面过载的温升速率。证明由于自然对流冷却作用的消失，空间环境??中的防火安全范围会很大程度上缩小［２３］。作为我国首次在空间环境下完成的微重??力燃烧实验，该研究为我国载人航天器的安全防火提供了重要的基础数据。??瞻薩??图１．３?“实践八号”卫星搭载的导线绝缘层着火先期温升特性实验舱及温升特性ＩＮ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｈｉｓｔｏｒｙ?ｉｎ?ｔｈｅ??ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｂｏａｒｄ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＳＪ－８??９??

Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｇｈｔ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ??２．２实验设置及光路布置??图２．２为地面实验典型的激光衰减光路布置方案。??ｂ?ｃ??ｄ??ａ．

【参考文献】：
期刊论文
[1]微重力下层流扩散火焰碳烟生成过程[J]. 远洪亮,孔文俊.  空间科学学报. 2018(04)
[2]典型弱浮力环境下导线绝缘层的着火先期特性[J]. 汪凯,夏伟,王宝瑞,孔文俊.  空间科学学报. 2016(04)
[3]弱浮力下导线绝缘层早期燃烧特性研究[J]. 夏伟,汪凯,王宝瑞,孔文俊.  工程热物理学报. 2016(04)
[4]SJ-10卫星导线特性箱实验装置研制[J]. 孔文俊,王宝瑞,夏伟.  物理. 2016(04)
[5]二维消光法在乙烯火焰碳烟浓度测量中的应用[J]. 何旭,戴钰杰,郑亮,齐运亮,王建昕.  中国电机工程学报. 2012(26)
[6]弱浮力下导线绝缘层着火先期特性的研究[J]. 汪凯,艾育华,王宝瑞,孔文俊.  工程热物理学报. 2012(04)
[7]重力对层流扩散火焰烟黑生成特性影响[J]. 孔文俊,艾育华,王宝瑞,刘凤山.  工程热物理学报. 2010(05)
[8]卫星留轨舱微重力防火实验研究[J]. 孔文俊,王宝瑞,劳世奇.  载人航天. 2008(01)
[9]卫星搭载导线着火前期特性实验研究[J]. 孔文俊,王宝瑞,劳世奇,艾育华.  空间科学学报. 2008(01)
[10]低压下导线绝缘层着火先期征兆研究[J]. 孔文俊,王宝瑞,劳世奇.  工程热物理学报. 2007(06)

博士论文
[1]导线绝缘层在弱浮力环境下着火早期演变特性的研究[D]. 汪凯.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2016

硕士论文
[1]弱浮力过载电流下导线绝缘层早期燃烧特性研究[D]. 夏伟.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2016



本文编号：2925930