不同流量系数细水雾对棒状电极影响研究

臧海清

摘要：为研究封闭空间内细水雾的流量系数对棒状电极的影响程度，开展在不同流量系数下棒状电极绝缘电阻的影响。研究表明：增大流量系数对棒状电极绝缘电阻下降幅度愈发明显;在同一雾场下，电极间距越大，绝缘电阻越大。

关键词：细水雾;流量系数;棒状电极;电极间距

在通常情况下，电气类火灾主要是由气体灭火技术进行火灾防护，如Halon1301、1201、二氧化碳等，但随着国际对环境的保护，开始积极寻求卤代烷替代产品，细水雾以对环境无污染、电绝缘性等特点，逐渐成为卤代烷主要替代技术。对于应用于电气环境的火灾防治，亟须研究电气设备的安全绝缘性能，因此本文使用棒状电极代替电气设备，研究流量系数对棒状电极的影响，为细水雾应用于电气环境防治提供规律。

一、试验平台

（一）试验平台的建立

试验平台由细水雾发生装置以及模拟封闭空间试验台构成。其中，细水雾发生装置由移动式细水雾泵组（0～12MPa）、高压管路、软管、细水雾开式喷头、流量计以及压力表等组成，如图1所示。模拟封闭空间试验台外部尺寸为0.75m（长）×0.75m（宽）×1.8m（高），为了长期在试验台内喷放细水雾，因此试验台侧壁及上下面使用8mm水泥板插入到铝制边框内。其中，细水雾开式喷头采用型号为XSW-T 0.3/10、XSW-T 0.5/10、XSW-T 0.7/10。

（二）试验台内部布置

封闭空间试验台顶部中心位置处安装了细水雾开式喷头，在距离细水雾喷头正下方1.5m位置处，放置2根棒状电极，电极顶端之间正对摆放，电极底端连接绝缘电阻测试仪接线端子。

二、试验工况

每次在进行实验前，需打开绝缘电阻测试仪进行放电以及预热30分钟，开始测试棒状电极间的绝缘电阻，当绝缘电阻稳定10s后，开启细水雾发生装置进行喷雾试验，记录保存试验数据。每次试验需保证封闭空间与室外空间相对湿度保持一致。因此设计以下9组试验工况，具体工况如表1所示。

三、试验结果与讨论

为了研究不同流量系数的细水雾对棒状电极的绝缘电阻影响，使用不同流量系数进行试验，其中，图3（a）、（b）、（c）分别对应工况1～3、4～6以及7～9。

僅从图2（a）、（b）、（c）来讲，不同电极间距的绝缘电阻下降率不同，随着电极间距的变小，绝缘电阻下降幅度越明显，即电极在3种不同间距下的绝缘电阻值大小顺序为：R5mm>R2mm>R1mm。当开启细水雾进行喷放时，细水雾可以瞬间充满整个模拟封闭空间试验台，使棒状电极间的空气变为雾场，随着细水雾喷放时间的增加，雾场趋于稳定状态，绝缘电阻下降到一定范围后基本保持恒定，都能够维持在1x1011Ω以上。

从图2整体分析，不同流量系数的细水雾开式喷头对棒状电极间的绝缘电阻有明显影响。当使用XSW-T 0.3/10型号喷头时，1mm、2mm以及5mm电极间距的绝缘电阻受细水雾雾场影响不大，而使用XSW-T 0.5/10型号喷头时，1mm电极间距的绝缘电阻受细水雾雾场具有明显影响，且下降到1012Ω以下。继续增大流量系数，使用K=0.7的开式细水雾喷头，1mm、2mm及5mm电极间距的绝缘电阻出现完全下降到1012Ω以下。主要原因为当细水雾工作压力一定时，随着喷头流量系数的增大，其喷放出的细水雾粒径越大，粒径越大，形成连续水雾的能力越强，导致绝缘电阻下降愈发明显。

四、结语

本文主要研究细水雾的流量系数对棒状电极的绝缘电阻的影响以及电极间距受细水雾影响的规律情况，得出了以下结论：

（1）在低压低流量系数的细水雾喷放环境下的电极间的绝缘电阻值都在1×1011Ω以上。

（2）相同型号的细水雾开式喷头采用一定的工作压力进行喷放细水雾，当电极间距越大，绝缘电阻值越大。

（3）细水雾喷头的流量系数越大，电极受雾场的影响越大，其绝缘电阻值下降幅度越大。

参考文献：

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