地下变电站主变室燃爆场景固定灭火系统效能分析

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作者 程宜风 张佳庆 +3 位作者 过羿 李毅 李晶晶 陈晔 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第4期511-517,共7页

为系统评估地下变电站燃爆场景固定灭火系统控灭火效能,基于安全系统工程学、数值模拟和试验,构建地下变电站固定灭火系统效能体系架构,以某500 kV地下变电站主变压器室为研究对象,开展系统可靠性定性分析和燃爆工况系统生存能力评价。... 为系统评估地下变电站燃爆场景固定灭火系统控灭火效能,基于安全系统工程学、数值模拟和试验,构建地下变电站固定灭火系统效能体系架构,以某500 kV地下变电站主变压器室为研究对象,开展系统可靠性定性分析和燃爆工况系统生存能力评价。结果表明:在顶部油箱撕裂火灾、集油池火灾模拟工况下,火焰长期高温烘烤极有可能引燃油枕内部变压器油,引发事故连锁效应。当变压器油析出可燃混合气,在变压器周围充分扩散时,中心点火和一侧点火燃爆工况下的消防管道及墙壁处最大超压分别为54.0 kPa和73.9 kPa。受火焰高温和爆炸冲击影响,固定灭火系统可能出现消防管道变形、非全不锈钢材质喷头熔融,需要采取相应技术措施提升系统抗爆炸耐高温能力。 展开更多

关键词 地下变电站 固定灭火系统 火灾 爆炸

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油柱直径对变压器油燃爆特性影响实验研究

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作者 张佳庆 黄玉彪 +3 位作者 马鸿盛 刘志宇 王昌建 汪泉 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期117-124,共8页

特高压换流变压器管件内的变压器油易蒸发并形成可燃的油气混合物,当点火源存在时,变压器油燃爆会造成电力设备严重破坏。目前,有关变压器油爆炸动力学演化规律的实验研究匮乏,采用压力传感器测压和高速相机记录火焰形状,研究了油柱直... 特高压换流变压器管件内的变压器油易蒸发并形成可燃的油气混合物,当点火源存在时,变压器油燃爆会造成电力设备严重破坏。目前,有关变压器油爆炸动力学演化规律的实验研究匮乏,采用压力传感器测压和高速相机记录火焰形状,研究了油柱直径对变压器油爆炸超压演化和火球行为的影响。实验结果表明,随着油柱直径从93 mm增加至350 mm,最大超压和反射超压均呈现先增大后减小的趋势。随着压力测点与爆炸中心之间的距离增大,最大超压呈现逐渐下降的趋势。当油柱直径从153 mm变化至350 mm时,炸药爆炸诱导的变压器油火球行为相似,爆炸火球的传播以竖直向上扩展为主。变压器油爆燃火球的最大高度和最大面积随着油柱直径增加呈现先增大后减小的变化趋势。 展开更多

关键词 变压器油 油雾抛洒 超压演化 爆炸火球

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不同着火位置对高压开关柜火灾影响的数值研究

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作者 张佳庆 祝现礼 +1 位作者 过羿 尚峰举 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期78-84,共7页

基于流体动力学计算软件文中研究了不同着火位置对高压开关柜火灾的影响,分析了柜内温度场、无量纲温度因子、烟气分布及总热释放率火灾特征参量。计算结果表明,手车室发生火灾时最高温度低于电缆室或母线室最高温度,且不同着火位置下... 基于流体动力学计算软件文中研究了不同着火位置对高压开关柜火灾的影响,分析了柜内温度场、无量纲温度因子、烟气分布及总热释放率火灾特征参量。计算结果表明,手车室发生火灾时最高温度低于电缆室或母线室最高温度,且不同着火位置下顶壁或侧壁无量纲温度因子差异明显,可用来进行早期火灾安全预警的诊断手段。烟气场和总热释放速率分布表明,电缆室和手车室着火时,其烟气可充满整个高压开关柜柜体,而母线室着火时烟气仅充满整个母线舱室。另外,电缆室火灾具有较大的总热释放率,因其相邻手车室可燃构件也被引燃进而释放更多的热量。通过文中的研究结果,可进一步认识和了解高压开关柜火灾蔓延发展趋势,也可为高压开关柜的早期安全预警提供技术和理论支撑。 展开更多

关键词 高压开关柜 火灾 着火位置 火灾安全 火焰热释放速率

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多火灾升温条件下超薄型钢结构防火涂料隔热性能研究

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作者 张佳庆 黄玉彪 +2 位作者 蒋恭华 何灵欣 丁彦铭 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期114-120,共7页

为准确评估换流站钢结构的抗火性能,基于换流站中可能出现的标准、电力及碳氢火灾情况,通过耦合微尺度热重-红外光谱(TG-FTIR)联用热解试验与小尺度耐火试验炉隔热试验,同时在标准、电力及碳氢3种火灾升温条件下,研究超薄型钢结构防火... 为准确评估换流站钢结构的抗火性能,基于换流站中可能出现的标准、电力及碳氢火灾情况,通过耦合微尺度热重-红外光谱(TG-FTIR)联用热解试验与小尺度耐火试验炉隔热试验,同时在标准、电力及碳氢3种火灾升温条件下,研究超薄型钢结构防火涂料的热解机制以及对不同材质、不同截面形状系数钢构件的隔热性能。试验结果表明:火灾升温速率越快,防火涂料热解的质量损失速率峰值越大,且对应的峰值温度也更高;不同火灾升温曲线对防火涂料热解逸出的气体类型并无显著影响,但对逸出气体量和逸出峰值温度有影响;相比于电力和碳氢火灾升温曲线,标准火灾升温曲线下,防火涂料在750℃之前释放出更多热解气体,从而更好地发泡膨胀,更快地起到抗火隔热效果;进一步,超薄型防火涂料在碳钢和不锈钢基体以及多种截面形状系数下,其在电力和碳氢火灾升温下的耐火极限均明显低于标准火灾,隔热性能显著降低。 展开更多

关键词 升温条件 超薄型钢结构防火涂料 隔热性能 标准火灾 碳氢火灾 钢构件

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电力电缆隧道机械通风防护技术研究 被引量：8

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作者 张佳庆 范明豪 +3 位作者 李伟 王刘芳 武海澄 汪书苹 《中国电力》 CSCD 北大核心 2017年第6期113-119,共7页

对电力电缆隧道火灾情况下的机械通风防护策略进行了研究。结果表明,合理的隧道纵向通风设置能够使得隧道通风侧火灾环境恢复至初始水平,适用于配合消防人员进入火场开展灭火任务,而在消防任务无法进入火场条件下隧道横向通风适用于隧... 对电力电缆隧道火灾情况下的机械通风防护策略进行了研究。结果表明,合理的隧道纵向通风设置能够使得隧道通风侧火灾环境恢复至初始水平,适用于配合消防人员进入火场开展灭火任务,而在消防任务无法进入火场条件下隧道横向通风适用于隧道内结构及设备的防护。隧道纵向通风在较低的通风量条件下对隧道的防护效果很差,甚至会加剧隧道火灾发展,同时在较大的排烟气流速度条件下横向排烟可能会导致烟气吸穿,造成燃烧不稳定。 展开更多

关键词 电力电缆 隧道 火灾仿真 机械通风 安全防护

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基于CONE的电缆火灾危险性分析与多层次综合评价 被引量：6

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作者 张博思 张佳庆 +2 位作者 谢辉 王刘芳 范明豪 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期103-109,共7页

采用锥形量热仪开展了十种不同型号电缆火灾危险性试验研究,测量得到了各型号电缆在不同辐射热通量条件下引燃时间、热释放速率、生烟量、CO和CO_2释放率等火灾危险性表征参数,分析了辐射热通量、阻燃等级和防火涂料对电缆火灾危险性的... 采用锥形量热仪开展了十种不同型号电缆火灾危险性试验研究,测量得到了各型号电缆在不同辐射热通量条件下引燃时间、热释放速率、生烟量、CO和CO_2释放率等火灾危险性表征参数,分析了辐射热通量、阻燃等级和防火涂料对电缆火灾危险性的影响。结果表明,以热释放速率、毒性气体释放率和生烟量等参数分别作为判定指标,或在不同辐射热通量条件下分析时,各电缆火灾危险性对比评价结果存在差异。基于以上情况,建立了电缆火灾危险性的多层次综合评价方法,综合考虑多个准则,对不同型号电缆火灾危险性开展了综合分析,所得评价结果更为全面、准确。 展开更多

关键词 电缆 锥形量热仪 火灾危险性 综合评价

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压缩空气泡沫灭火系统长距离输运及喷淋特性试验研究

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作者 谭甜甜 张佳庆 +1 位作者 石杨锦 李博 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期83-90,共8页

基于正压发泡的压缩空气泡沫灭火系统是一种新型高效的灭火系统,该系统产生的泡沫具有存留时间长、泡沫动量大等优点,可用于扑灭换流站变压器油火灾。采用全尺度试验的方式,以406 m和699 m管道为例,研究长距离管道压缩空气泡沫的输运特... 基于正压发泡的压缩空气泡沫灭火系统是一种新型高效的灭火系统,该系统产生的泡沫具有存留时间长、泡沫动量大等优点,可用于扑灭换流站变压器油火灾。采用全尺度试验的方式,以406 m和699 m管道为例,研究长距离管道压缩空气泡沫的输运特性及其在不同覆盖区域的喷淋特性。结果表明:压缩空气泡沫灭火系统的响应时间和达到稳定喷射状态的时间均随输运距离的增加呈单调递增变化;不同喷淋覆盖位置的泡沫性能差异不大,各试验工况下发泡倍数均高于5倍,25%析液时间均超过300 s;对于同一喷淋区域的泡沫供给强度,在距离左右两侧防火墙5.3 m位置处的泡沫供给强度最大,同时向两侧减小,通过多项式拟合得到了不同横向位置处泡沫供给强度分布的关系式。研究结果可为实际火灾中压缩空气泡沫灭火系统的灭火效果评估和泡沫覆盖盲区判定提供参考。 展开更多

关键词 换流站火灾 压缩空气泡沫灭火系统 长距离输运 喷淋特性

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典型水成膜泡沫灭火剂流变性研究

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作者 张佳庆 尚峰举 +2 位作者 黄杰 张含灵 盛友杰 《材料导报》 北大核心 2025年第5期277-282,共6页

水成膜泡沫(Aqueous film-forming foam,AFFF)灭火剂是公认扑救大规模油类火灾最有效的灭火介质,流变性对AFFF的应用有重大影响。为探究AFFF的流变性,研究了四种商用AFFF原液(两种普通3%AFFF和6%AFFF,两种抗溶型3%AR-AFFF和6%AR-AFFF)... 水成膜泡沫(Aqueous film-forming foam,AFFF)灭火剂是公认扑救大规模油类火灾最有效的灭火介质,流变性对AFFF的应用有重大影响。为探究AFFF的流变性,研究了四种商用AFFF原液(两种普通3%AFFF和6%AFFF,两种抗溶型3%AR-AFFF和6%AR-AFFF)及不同温度下泡沫的流动行为和粘弹性。结果表明,四种AFFF原液都具有明显的剪切稀化行为,AFFF原液的流动曲线与Cross模型一致。两种AR-AFFF原液均呈现粘弹性固体特征,具有较高的屈服极限,而两种普通AFFF原液呈现粘弹性流体特征。四种泡沫也都呈现出剪切稀化行为,流动曲线符合HerschelBulkley模型。四种泡沫均呈现粘弹性流体特征,损耗模量(G″)总是大于储能模量(G′)。四种泡沫的剪切应力、表观黏度、G′和G″等参数均随着温度的升高而逐渐降低,对温度有明显的依赖性。AFFF流变性的差异主要取决于构成组分(表面活性剂与多糖聚合物)。研究结果有望促进新型AFFF在火灾中的高效应用。 展开更多

关键词 水成膜泡沫 泡沫 流动行为 粘弹性 本构方程

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EPDM阻燃热防护材料在锂离子电池热失控中的研究 被引量：8

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作者 李向梅 乔羽 +6 位作者 汪书苹 陈景辉 范明豪 高飞 何吉宇 杨凯 杨荣杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期674-682,共9页

研究了三元乙丙橡胶(EPDM)阻燃热防护材料配方中的阻燃剂、厚度对其性能的影响,以及在锂离子电池中的应用效果.结果发现具有阻燃配方的EPDM的背面温度低于未加阻燃剂的EPDM,随阻燃剂的加入和样品厚度的增加,EPDM的背面温度降低、阻燃性... 研究了三元乙丙橡胶(EPDM)阻燃热防护材料配方中的阻燃剂、厚度对其性能的影响,以及在锂离子电池中的应用效果.结果发现具有阻燃配方的EPDM的背面温度低于未加阻燃剂的EPDM,随阻燃剂的加入和样品厚度的增加,EPDM的背面温度降低、阻燃性能提高.在火源温度为500℃的条件下,厚度为3,6 mm加阻燃剂的EPDM的稳定温度分别为185.1,165.7℃.选用厚度3 mm的阻燃EPDM作为锂电池组的热防护材料,电池热失控过程中仅1块电池发生爆炸,而未进行热防护的电池组中共有5块电池相继发生爆炸.以电池组为中心,在无热防护的锂电池组燃烧爆炸实验时,距电池组半径30 cm处圆形区域温度均受到电池燃烧爆炸的影响而达到高达300℃的高温,属于十分危险的范围;而在使用EPDM热防护材料对锂离子电池进行防护后,此区域的温度在20~28℃之间浮动,属于十分安全的温度范围. 展开更多

关键词 三元乙丙橡胶 锂离子电池 热失控 阻燃 防护

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水喷雾作用下特高压换流变压器火灾上部空间温度研究 被引量：4

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作者 张佳庆 黄勇 +4 位作者 周亦夫 过羿 覃义仁 冯舰锐 康宁 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期140-145,共6页

针对换流变压器火灾中换流变压器上方跨线受热后易发生断裂的现象,利用火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS),研究换流变压器发生火灾时,周边水喷雾系统对上部空间温度分布的影响。结果表明:处于围护结构中的换流变压器发... 针对换流变压器火灾中换流变压器上方跨线受热后易发生断裂的现象,利用火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS),研究换流变压器发生火灾时,周边水喷雾系统对上部空间温度分布的影响。结果表明:处于围护结构中的换流变压器发生火灾时易形成贴壁火羽流,并在喷雾作用下在远离阀厅的位置形成另外的高温区域;变压器上油枕、套管等结构,影响了火灾发生时的羽流流场,进而阻碍了部分区域的温度演变,在模拟所得温度场情况下,线缆钢材温度已经超过其力学性能和机械性能失效的临界值,因此需要对相应位置处的结构提供保护、加强材料性能以及保证水喷雾系统的有效性,提升线缆在火灾中的可靠性,降低火灾次生灾害引起的损失。 展开更多

关键词 特高压换流变压器 水喷雾 温度分布 火灾动力学模拟软件 模拟研究

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变电站磷酸铁锂电池的消防安全技术研究进展 被引量：3

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作者 李昌豪 汪书苹 +2 位作者 金翼 张佳庆 黎可 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第7期956-959,共4页

磷酸铁锂电池具有循环寿命长、倍率性能优异、温度特性良好、绿色环保等优势,有望取代铅酸电池成为变电站直流系统的主流选择。但是,磷酸铁锂电池仍难以实现本质安全,在滥用条件下可能发生热失控并引起燃烧、爆炸等火灾事故,不利于变电... 磷酸铁锂电池具有循环寿命长、倍率性能优异、温度特性良好、绿色环保等优势,有望取代铅酸电池成为变电站直流系统的主流选择。但是,磷酸铁锂电池仍难以实现本质安全,在滥用条件下可能发生热失控并引起燃烧、爆炸等火灾事故,不利于变电站的可靠运行。对磷酸铁锂电池的燃烧机理、热失控的诱因和消除策略、安全预警和消防灭火的研究进展进行了综述,为解决磷酸铁锂电池在变电站应用场景下的安全问题提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 磷酸铁锂电池 变电站 安全问题 热失控

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可脱落降噪板对换流变火灾温度场的影响研究 被引量：1

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作者 康宁 覃义仁 +3 位作者 张佳庆 过羿 林锦 陆守香 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期152-158,共7页

为协调换流站降噪结构与火灾应急关系,克服现场试验成本高、测量难度大等困难,采用火灾动力学软件(FDS)模拟低端换流变压器围护空间内变压器表面起火与分接开关起火2种换流变火灾场景,设计可脱落、不覆盖和不脱落3种变压器顶部降噪板状... 为协调换流站降噪结构与火灾应急关系,克服现场试验成本高、测量难度大等困难,采用火灾动力学软件(FDS)模拟低端换流变压器围护空间内变压器表面起火与分接开关起火2种换流变火灾场景,设计可脱落、不覆盖和不脱落3种变压器顶部降噪板状态,基于火场温度时空演化数据,探讨可脱落降噪板熔断前后换流变压器围护空间的火灾温度场特性。结果表明:在2种火灾场景中,可脱落降噪板分别于起火后206与485 s时发生熔断脱落;且降噪板熔断后,变压器顶部呈现出温度上升、突降、再上升的演变过程,其中温度突降变化的原因是可脱落降噪板熔断脱落导致变压器围护空间由封闭转变为开放;与其他降噪板状态相比,可熔断降噪板能够在一定程度上降低油枕与阀厅封堵火灾关键位置的升温速率。 展开更多

关键词 换流变火灾 温度场 可脱落 降噪板 油枕 阀厅封堵

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330kV及以下变电站消防设计技术差异化应用 被引量：4

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作者 应捷 王晖 +3 位作者 张佳庆 汪伟 杨若松 刘睿 《科技创新与应用》 2021年第29期180-183,187,共5页

文章介绍330kV及以下电压等级的变电站在消防设计技术上存在的差异,对差异化设计技术的应用进行分析;结合新颁布的消防规程规范要求,从主变消防方式等方面对现有变电站消防系统存在的问题进行剖析,并为今后消防提升提供一定的参考。

关键词 消防设计 水喷雾消防 变电站消防

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林区架空配电线路诱发森林火灾风险评估 被引量：7

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作者 戚振彪 郭晓雪 +2 位作者 寿宇铭 张佳庆 章彬彬 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第6期833-838,共6页

林区架空配电线路存在诱发森林火灾的隐患,且火灾后果严重,为此提出了林区10 kV架空配电线路诱发森林火灾风险评估方法。该方法首先建立林区10 kV架空配电线路诱发森林火灾风险评估指标体系并确定指标权重;基于重视低得分评估单元影响... 林区架空配电线路存在诱发森林火灾的隐患,且火灾后果严重,为此提出了林区10 kV架空配电线路诱发森林火灾风险评估方法。该方法首先建立林区10 kV架空配电线路诱发森林火灾风险评估指标体系并确定指标权重;基于重视低得分评估单元影响的惩罚性变权确定火灾发生可能性指标得分系数;火灾后果严重性采用模糊综合评价法得到后果等级的隶属度;最后通过火灾风险图获得评估结果。以10 kV棠溪113线为例开展评估,该线路火灾发生可能性较高,得分为69.805分;火灾后果等级为轻微、一般、中等、严重和灾难性的隶属度分别是65.8%、8.1%、12.3%、2%和11.8%;绘制火灾风险图,该线路的低、中、高风险隶属度分别为65.8%、22.4%和11.8%。对未满分指标进行关键性分析确定有效整改措施,包括保证配电线路与树障的垂直和水平距离达标、将电线电缆更换成绝缘导线等。 展开更多

关键词 风险评估 森林火灾 模糊综合评价法 惩罚性变权

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三种升温模式下钢构件火灾危险性分析

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作者 张佳庆 黄玉彪 +2 位作者 蒋恭华 何灵欣 丁彦铭 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期48-54,共7页

为了研究变电站中可能出现的标准火灾、电力火灾和碳氢火灾三种火灾模式对无防火保护钢构件的影响,首先使用自制的耐火实验炉对三种火灾升温模式下不同厚度钢板达到临界温度的时间进行了实验分析;然后采用ABAQUS软件对实验结果进行了模... 为了研究变电站中可能出现的标准火灾、电力火灾和碳氢火灾三种火灾模式对无防火保护钢构件的影响,首先使用自制的耐火实验炉对三种火灾升温模式下不同厚度钢板达到临界温度的时间进行了实验分析;然后采用ABAQUS软件对实验结果进行了模拟复现,并对不同升温模式下钢构件达到临界温度的时间与钢构件荷载比的关系进行了数值模拟。结果表明:标准火灾升温模式下钢构件达到临界温度的时间为16~23 min,电力火灾、碳氢火灾升温模式下钢构件达到临界温度的时间为2~6 min,电力火灾和碳氢火灾升温模式下钢构件达到临界温度的时间相对标准火灾升温模式有急剧缩短,平均缩短幅度超60%,最大幅度达86.3%;数值模拟结果显示电力火灾、碳氢火灾升温模式下钢构件荷载比大于0.70时其达到临界温度的时间均低于6 min,钢结构稳定性失效的危险性较大,且钢构件的荷载比越大其到达临界温度的时间越短,两者之间具有较强的线性关系。该研究结果对多种火灾升温模式下钢构件的防火保护设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 变电站 钢构件 火灾危险性 温度 荷载比

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全尺寸高压开关柜电缆绝缘故障电致燃烧试验研究及机理分析 被引量：3

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作者 张佳庆 陈庆涛 +5 位作者 柯艳国 赵恒阳 尚峰举 贾佳 过羿 马国明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期42-49,共8页

由于开关柜的封闭特性,长期以来研究人员对于开关柜内火灾发展的时空演变规律缺乏认知,对电缆放电能否引燃、如何燃烧有争议,针对性的防范措施缺乏依据。燃烧试验难度大,全尺寸试验难以开展。文中针对高压开关柜电缆单相接地短路引发火... 由于开关柜的封闭特性,长期以来研究人员对于开关柜内火灾发展的时空演变规律缺乏认知,对电缆放电能否引燃、如何燃烧有争议,针对性的防范措施缺乏依据。燃烧试验难度大,全尺寸试验难以开展。文中针对高压开关柜电缆单相接地短路引发火灾的过程开展研究。搭建全尺寸试验平台,研究掌握了电缆短路起火过程中开关柜内外以及电缆外皮的温度分布情况。开展了多物理场仿真研究,构建了开关柜起火模型,掌握了火灾蔓延规律。基于仿真和试验结果对电缆电致燃烧过程中电缆材料分解过程及材料分解对燃烧的影响进行了分析。通过上述研究,掌握了高压开关柜电缆绝缘故障燃烧机理,掌握了电缆外皮温度可以很好的反应开关柜内部故障温度,为开关柜火灾预防奠定了基础。 展开更多

关键词 燃烧模拟 电缆故障 数值模拟 引燃机理 材料热解

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高压开关柜故障起火自动灭火装置优化设计研究

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作者 张佳庆 谢佳 +5 位作者 黄伟民 过羿 尚峰举 贾佳 王伟 马国明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期41-47,共7页

近年来发生了多起高压开关柜火灾事故,传统开关柜灭火通过人工方式灭火,存在灭火效率低、人员风险大等问题。现有开关柜自动灭火装置研究存在引入电场畸变、启动阈值不清及灭火剂选择不当等问题。为解决上述问题,文中开展了高压开关柜... 近年来发生了多起高压开关柜火灾事故,传统开关柜灭火通过人工方式灭火,存在灭火效率低、人员风险大等问题。现有开关柜自动灭火装置研究存在引入电场畸变、启动阈值不清及灭火剂选择不当等问题。为解决上述问题,文中开展了高压开关柜故障起火自动灭火系统研究。优化设计了了灭火剂喷头结构,降低了最大场强,避免了绝缘击穿风险。进行了真型开关柜火灾模拟试验,基于试验过程中温度场分布确定了灭火装置启动阈值。探索了灭火剂类型与用量,确定了合理的高压开关柜灭火剂设置方案。建立了完整的高压开关柜自动灭火系统,试验结果表明文中所提出灭火系统快速有效。 展开更多

关键词 高压开关柜 灭火装置 电场优化 启动阈值 真型实验

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不同灭火剂抑制锂离子电池热失控传播试验研究

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作者 张林 汪书苹 +4 位作者 许佳佳 朱太云 姜丽华 李昌豪 王青松 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2585-2592,共8页

对于锂离子电池模组火灾,灭火剂能否抑制热失控传播非常重要。搭建了适用于多种灭火介质的测试平台,比较了不同灭火剂的冷却能力及抑制热失控传播能力。结果表明,对于三元锂离子电池,热失控后伴随的高温是热失控难以抑制的关键。当电池... 对于锂离子电池模组火灾,灭火剂能否抑制热失控传播非常重要。搭建了适用于多种灭火介质的测试平台,比较了不同灭火剂的冷却能力及抑制热失控传播能力。结果表明,对于三元锂离子电池,热失控后伴随的高温是热失控难以抑制的关键。当电池模组内一个电池发生热失控后,热失控将在短时间内蔓延整个模组,热失控传播非常迅速。因此,灭火剂的冷却能力至关重要。水喷淋、全氟己酮和七氟丙烷都可以快速扑灭明火。其中,降温效果从优到劣依次为水喷淋、全氟己酮和七氟丙烷。水喷淋可以有效阻止电池模组内的热失控传播,而全氟己酮和七氟丙烷仅能延缓热失控传播,全氟己酮的抑制效果优于七氟丙烷。研究结果可为电池模组的灭火设计提供试验支撑。 展开更多

关键词 安全工程 锂离子电池 热失控传播 火灾抑制 灭火介质

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低温型锂离子电池中的非水电解质研究进展 被引量：1

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作者 李昌豪 汪书苹 +3 位作者 杨献坤 曾子琪 周昕玥 谢佳 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2286-2299,共14页

锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用。开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可满足科学探索与军事战略地位的高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求。电解液作为锂离... 锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用。开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可满足科学探索与军事战略地位的高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求。电解液作为锂离子电池中一个重要组成部分,对低温下锂离子电池的性能表现起着决定性的作用。传统碳酸酯电解液的高熔点以及低温下的离子传输速度缓慢的特性,会导致寒冷环境下电池输出功率的下降甚至电池失效。引入低熔点组分溶剂,降低碳酸乙烯酯溶剂在电解液中的比例或者设计无碳酸乙烯酯电解液,可以有效改善电解液的液程范围和离子导电能力,从而减小电池极化,提升锂离子电池的低温性能。本文首先从电解液的角度阐述了LIBs在低温下的失效原因和析锂机制。在此基础上,探讨了近五年来关于低温电解液设计的研究成果和改性策略,包括溶剂分子、锂盐和成膜添加剂的选择等。此外,介绍了近年来提出的高熵电解液、稀释高浓电解液和弱溶剂化电解液等新型电解液设计策略。最后,总结了低温电解液设计策略的优缺点、科学挑战,并就该领域的现状提出了未来可能的发展方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 电解液 低温 有机溶剂

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变压器油对氟碳与碳氢表面活性剂体系泡沫性能影响

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作者 张佳庆 尚峰举 +2 位作者 马文智 盛友杰 过羿 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期95-104,共10页

为了预防变压器火灾事故,采用短链氟碳表面活性剂FS-50分别与非离子(烷基糖苷(APG)-0810)、两性离子(椰油两性咪唑啉(CAD)-40)及阴离子(十二烷基硫酸钠(SDS))等表面活性剂复配,制备APG-0810/FS-50、CAD-40/FS-50、SDS/FS-50等3种泡沫溶... 为了预防变压器火灾事故,采用短链氟碳表面活性剂FS-50分别与非离子(烷基糖苷(APG)-0810)、两性离子(椰油两性咪唑啉(CAD)-40)及阴离子(十二烷基硫酸钠(SDS))等表面活性剂复配,制备APG-0810/FS-50、CAD-40/FS-50、SDS/FS-50等3种泡沫溶液,并系统地分析变压器油存在下,泡沫溶液基本性质、起泡性、泡沫及液膜稳定性。结果表明:变压器油对泡沫性能影响显著。油的作用下,泡沫溶液的起泡性显著降低,APG-0810/FS-50、CAD-40/FS-50和SDS/FS-50的起泡性分别减少16.9%、18.4%、18.8%。油的作用下,泡沫析液加快,60 min析液量分别增加13.6%、74.6%和15.5%;泡沫体积衰减增加2.5%、9.8%和17.9%;液膜稳定性下降,100 s时膜厚分别下降276.5、414.7和552.9 nm。3种泡沫溶液中,APG-0810/FS-50复配体系对变压器油的抑制能力最好,该体系稳定的泡沫对变压器油的耐油性最佳。 展开更多

关键词 变压器油 表面活性剂 泡沫性能 耐油性 泡沫稳定性

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