[发明专利]一种检测用碳化路径材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种检测用碳化路径材料、制备方法及其应用，涉及配电线路故障电弧检测技术领域，由ABS、PVC和环氧玻纤布层压板的混合物经碳化制成。本发明通过将ABS、PVC和环氧玻纤布层压板三种材料复配碳化后得到碳化路径材料，能够代替现有国内碳化路径材料的常规制备方法，对生产出厂的故障电弧探测产品进行质量检测，当碳化路径材料胶囊与市售故障电弧探测产品、220V电源、开关、示波器、不同负载串联到同一闭合线路中，通过检测市售故障电弧探测产品是否能够正常报警判断合格情况。可以减少人为通过高压而使导体外绝缘材料碳化的时间成本，提高了材料制备的效率，有利于碳化路径材料的规模化量产。

技术领域

本发明涉及配电线路故障电弧检测技术领域，特别涉及一种检测用碳化路径材料、制备方法及其应用。

背景技术

文物建筑由于历史等原因，其耐火等级远低于一般工业与民用建筑，且存在负荷与配电系统不匹配、电气设施陈旧、线路老化、用电不规范等现象。同时，文物建筑供配电系统中电压波动大、线路一致性差、负载类型复杂、分布电容大、干扰信号严重，由于这些问题电网中容易产生故障电弧干扰，故障电弧产生时会产生瞬时高压，对周围空气形成放电，过程中会产生很高的热量，极易引燃周围的可燃物，近年来所发生的电气火灾，大多也与故障电弧有关。

国内外对故障电弧的探测极为重视，国外很早就颁布了针对故障电弧探测器的UL1699标准，国内在2014年也发布了GB 14287.4-2014《电气火灾监控系统故障电弧探测器》标准，标准中对碳化路径的制备是通过对两根距离很近但未接触的导线进行高压放电的方式而产生的。目前国内碳化路径材料的具体做法概述为：在电缆样本上施加15kV±10％高压，10秒ON和10秒OFF反复进行，变压器提供30mA的电流，通过电缆标本的绝缘部分，创造碳化导通路径，但该方法存在形成的碳化通道不稳定、成功率低、需要高压的协助，不够安全，且会产生大量二恶英、氯化氢、苯环等有毒物质，不够节能环保。

所以，现有市场上亟需一种得率高、碳化路径统一、能够工业化量产、检测结果准确的探测故障电弧装置合格程度的试验材料。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是针对现有技术中，碳化路径制备方法存在形成的碳化通道不稳定、成功率低、需要高压的协助，不够安全，且会产生大量二恶英、氯化氢、苯环等有毒物质，不够节能环保等一系列问题，提供一种检测用碳化路径材料的制备方法及其应用，有助于碳化路径材料的规模化量产。

本发明的技术方案：

一种检测用碳化路径材料，由ABS、PVC和环氧玻纤布层压板的混合物经碳化制成；所述环氧玻纤布层压板型号为3240，由电工玻璃布浸以环氧树脂，经烘干、热压而成；所述ABS、PVC和环氧玻纤布层压板的添加质量比的范围可选自5～3：1～2：1～2中的某一个比值。

在其他方面，本发明还提供一种检测用碳化路径材料的制备方法，包括：

将ABS、PVC和环氧玻纤布层压板混合，加热至碳化燃烧，燃烧结束后过滤，提取燃烧产物；将燃烧产物萃取、重结晶，得到碳化路径材料。

在一些实施方案中，所述环氧玻纤布层压板型号为3240，其由电工玻璃布浸以环氧树脂，经烘干、热压而成。

在一些实施方案中，所述ABS、PVC和环氧玻纤布层压板的添加质量比的范围可选自5～1：5～1：5～1中的某一个比值；其中，ABS的含量最好高于PVC和环氧玻纤布层压板，优选地，所述ABS、PVC和环氧玻纤布层压板的添加质量比为5～3：1～2：1～2。

在一些实施方案中，所述加热至碳化燃烧，为将ABS、PVC和环氧玻纤布层压板混合物置于马弗炉或其他高温密闭容器中进行加热，加热温度700～1000℃，加热时间0.5～2h，待混合物碳化至碳化路径材料；不同温度不同时间碳化条件下的材料的碳化程度不同，影响最终结构，同时影响其作为故障电弧路径的准确率和稳定性。