阻燃电缆热解动力学与径向一维受热膨胀模型研究

发布时间：2021-06-26 08:24

　　作为人工智能时代驱动力——电力的承载体,电缆大规模的覆盖了诸如数据通信、轨道交通的各行各业。然而,由于电缆输电,并且自身的护套、绝缘材料作为高聚物本身具有一定可燃性,因而电气火灾也占据了火灾事故起因的前列。虽然目前防火阻燃电缆的技术在不断提高,但是实际的火灾场景下的火源更为复杂而且常常具有高热流,变热流的特性。在这种真实而恶劣的火场环境中,阻燃电缆的热解、传热行为与阻燃电缆的标准检测条件下的行为存在较大的差异,而且多被人们忽视。前人对于外加辐射条件下的电缆常常设定为恒定功率而且大部分为实验描述,尚未建立系统的机理性的控制方程理论。而已经建立起来的部分阻燃材料的膨胀模型则缺乏反应动力学的描述。本文从微观和宏观两方面揭示电缆受热过程的热响应机理。首先针对典型的YJV电力电缆的外护套材料PVC以及绝缘层材料XLPE开展了氮气气氛以及空气气氛中6个不同升温速率下（5、10、20、30、40、50℃/min）的热重分析实验,并且采用了多种拟合方法对实验曲线开展了动力学拟合。最后,发展了适用于电缆柱形结构的径向一维固体疏松多孔介质材料热解模型,并且基于化学反应前后的反应物与固体生成物的密度差,建立... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ａｌｐｈａ－Ｇｏ用巨幅的电能与人脑对抗??

ＢＵＭ丨Ｉ?ｎ?￣ｎ?■■■■??國??图１．１?Ａｌｐｈａ－Ｇｏ用巨幅的电能与人脑对抗??更令人振奋的是，造福人类万世的电力却只需要在极为狭小的通道内，即电??缆中，传输。普通平凡的电缆输送着世界的驱动力，电缆就是电力电能的绿叶。??电缆的发展也是异常的波澜不惊：最初的电线是裸露而无保护的，但是随着触电、??短路起火等安全事故的频繁发生才加上一层绝缘层。电缆的改进本应该就此止步??不前，但是城市化的进程要求，电缆通常会深埋于地下．？地下潮湿恶劣的环境要??求为电缆更添上一层外护套。??１??

控制电缓??电缆??图１．２动车电缆框架示意图??电缆结构的设计往往大同小异，大多电缆的结构都可为以下三部分：缆芯，??绝缘层，外护套。各层材料的不同组成，构成了电缆浩繁的分类。对此，这里不??详细叙述，感兴趣的读者可以参考电缆分类标准等书刊。如果展开想象的翅膀，??未来的电缆可能会往更加高科技以及环保方向发展，其外护套以及绝缘层材料都??将是超长寿命可降解、并且热解无毒无害的新材料。电缆在达到使用寿命年限后，??只需要回收其中缆芯材料，其余部分则无需额外耗费开展回收工作而是直接降解??成为土地的养料。在不久的未来，电缆甚至可能会因为无线输电的广泛普及在弱??电传输领域中消失

【参考文献】：
博士论文
[1]生物质热解的物理化学模型与分析方法研究[D]. 陈海翔.中国科学技术大学 2006

硕士论文
[1]渐强环形热流作用下的阻燃电缆细观膨胀与引燃机理研究[D]. 龚泰.中国科学技术大学 2017



本文编号：3250993