过电流铜包铝导线线芯发热及绝缘燃烧规律研究

为准确研究铜包铝导线在不同过电流值条件下的线芯发热及绝缘燃烧现象。以2.5 mm2 PVC多股铜包铝导线为研究对象,分别模拟导线发生40、50、60、70、80 A过电流故障,利用高速影像及视频分析技术研究过电流导线线芯发热、熔断、电弧引燃及绝缘燃烧随电流值的变化规律。结果表明:当过电流值小于40 A时,导线仅线芯发热、绝缘热解发烟,不会出现线芯熔断现象;当过电流值大于50 A时,导线的线芯发热加剧,熔断时间越来越短,由50 A时的平均120.8 s降为了80 A时的19.8 s;当I=50 A时,电弧引燃周围的热解气体,形成最大8.4 cm范围内的燃烧,当I≥60 A时,电弧引燃后的火焰会蔓延至导线左端和右端,但火焰的蔓延速率随着电流值的升高先加快再减慢,70 A时最快,平均可达7.13 m/s。

高压电缆过载运行条件下内外温度场演化特性

为预防高压电力电缆运行中,因线芯横截面面积不满足电流载荷要求形成过载,而发生热灾害事故,基于高压电缆径向层状材料分布结构,探究电缆内部线芯生热、中间层导热与外表层散热耦合机制;对同一电缆,保持线芯截面与外层结构不变,分析不同电流强度导致其过载时,电缆内外温度场演化特征;针对不法厂商恶意缩小线芯截面的行为,分析该"人为过载"因素引起的线芯过热危险性,并讨论表面对流散热条件、线芯种类等因素对该过载过热行为的影响。结果表明:电缆线芯过细、外层材料增厚导致电缆内外温度显著增高,易引发热灾害事故;与铜芯电缆相比,铝芯电缆发热更显著,在通风散热不良环境中,更易引发热灾害事故。