CN112964825B - 一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，包括环境加热单元和电弧发生单元，电缆穿过加热装置，环境加热单元用于对电缆护套层进行轻度热解，同时维持电弧产生后电缆表面的温度；电弧发生单元用于输出高压交流电以产生大长度电弧；电极底座为电极结构提供支撑，且电极结构通过电极底座与电弧电源电连接，电极结构部分伸入加热装置内，加热装置能够沿加热底座进行升降以调节电缆与电极结构的相对距离。本发明通过环境加热单元的设置能够让电缆在表面护套层轻度热解的情况下容易被电弧点燃并蔓延，从而实现模拟外护套悬浮电压对地放电产生的故障电弧引燃电缆，有效避免电缆周围环境迅速散热，电缆仅能被局部点燃，火势难以蔓延的问题。

Description

一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置

技术领域

本发明涉及电缆火灾安全技术领域，尤其涉及一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置。

背景技术

随着电力工业的发展，电缆在发电、输电、变电、配电、用电每一个环节都发挥着至关重要的作用，是社会生产和人民生活的重要基础设施之一。然而，电缆在发挥其正常工作效益的同时，也会出现因线路故障导致的过载、短路、漏电等问题引起火灾。近年来，因电缆火灾造成的大面积停电事故频发，造成了严重的不良社会影响。据我国消防部门统计发现，近年来电气火灾约占我国全部火灾的30%；在2006~2015年较大火灾、重大火灾、特别重大火灾电气火灾直接原因分布中，由于电气线路故障引起的火灾占比72%，一般城市火灾中亦有2/3以上是由电线电缆燃烧引起的。

在全国典型电缆火灾案例中，配网电缆起火概率大于主网电缆。这主要与配网电缆敷设密集、部分电缆为非阻燃材料、配网中性点经消弧线圈接地可带故障运行等密切相关。电缆起火是由内部因素和外部因素综合作用导致，其中故障电弧引燃是主要因素之一，故障电弧的产生：一是电缆本体绝缘击穿或接头爆炸引发火灾，主要原因有电缆绝缘受损、绝缘老化、本体及附件质量不合格、施工工艺不良等；二是电缆护套悬浮电压异常引发火灾，主要原因为接地系统失效、接地方式错误导致电缆护套对地持续放电。

模拟电缆燃烧是预测火灾危险性的基础，也是评估电缆燃烧特性最直接有效的手段，能够更有效的预防电缆火灾的发生。目前电缆燃烧的火源模拟方法（用实验的方法模拟电缆火灾的点火源）主要集中在以下4种：（1）依据国际标准（IEC 60332）和国家标准（GB/T12666、GB/T 18380），对电缆进行燃烧测试时，采用燃气喷灯模拟火源；（2）使用辐射装置（如辐射炉、锥形测量仪等）对电缆进行热辐射模拟火源；（3）利用电热丝缠绕电缆通电加热引燃电缆模拟火源；（4）用油盘装上燃油后，点燃燃油模拟火源。由此可见，当前电缆燃烧的火源模拟方法主要是模拟引燃物燃烧引燃电缆，但这些火源模拟与电气火情火源相差较大，无法真实反映电弧引燃特点，导致电缆火灾模拟试验分析的研究尚且不足。然而，在模拟电缆电弧故障火灾试验中，电弧火源的设计面临着以下两个挑战：（1）实际电缆电弧故障中的电弧长度较长，而实验室中产生大长度电弧则需要很高的电压，这就对电源提出了很高的要求。（2）电弧通常较细小，直径为mm量级，导致火源十分集中，面积很小，且多点电弧设计相对复杂，另外火源集中则会使得电缆以及电缆周围环境散热迅速，因此电缆仅能被局部点燃，火势难以蔓延。

因此，如何提供一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，以真实模拟电缆火灾的情况是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，以真实模拟电缆火灾的情况。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，包括：

环境加热单元，所述环境加热单元包括加热装置、支撑底座、k型热电偶和温控箱，电缆穿过所述加热装置，所述环境加热单元用于对电缆护套层进行轻度热解，同时维持电弧产生后电缆表面的温度；

电弧发生单元，所述电弧发生单元包括电极结构、电极底座和电弧电源，所述电弧发生单元用于输出高压交流电以产生大长度电弧；

所述电极底座为所述电极结构提供支撑，且所述电极结构通过所述电极底座与所述电弧电源电连接，所述电极结构部分伸入所述加热装置内，电缆设置在所述电极结构上方，

所述加热装置设置在所述支撑底座上，所述支撑底座为所述加热装置提供支撑且所述加热装置能够沿所述支撑底座进行升降以调节电缆与所述电极结构的相对距离，

所述k型热电偶固定在电缆侧面，所述k型热电偶与所述温控箱连接，通过所述k型热电偶测量电缆的温度；

所述温控箱用于控制加热装置以进行加热装置的温度调节，并记录温度变化。

进一步地，所述加热装置包括加热履带和U型加热基座，所述U型加热基座为电缆提供了加热腔，电缆横贯所述加热腔，若干所述加热履带固定在U型加热基座内侧。

进一步地，所述U型加热基座包括加热底板以及分别与所述加热底板垂直设置的第一加热板与第二加热板，所述第一加热板与所述第二加热板水平设置，所述电极底座固定在加热底板远离所述第一加热板与所述第二加热板的一侧，

所述加热基座上开设有履带填充槽，所述履带填充槽从所述第一加热板延伸至第二加热板，所述加热履带嵌入所述履带填充槽内。

进一步地，所述加热履带由多股镍铬电热丝和氧化铝陶瓷件通过U型编接而成。

进一步地，所述电极结构包括两对称设置的黄铜棒，所述黄铜棒包括第一水平段、第二水平段及第一竖直段，所述第一水平段与所述第二水平段呈预设夹角设置，所述第一竖直段与所述第二水平段之间的夹角为第一角度，所述第二水平段与所述第一竖直段设置伸入所述U型加热基座内，所述第一水平段部分伸入所述U型加热基座内。

进一步地，所述电极底座固定在所述加热装置的侧面，所述电极底座为陶瓷材料结构，所述电极底座沿竖直方向开设有贯穿的固定孔，所述固定孔内设置有螺柱，所述螺柱两端突出于所述电极底座，所述螺柱的上端与所述电极结构连接，所述螺柱的下端通过高压导线连接电弧电源，通过所述螺柱和螺母固定所述电极结构。

进一步地，所述支撑底座包括设置在所述U型加热基座四角的四个支撑杆，所述U型加热基座外侧壁固定连接有若干套筒，所述套筒套设于所述支撑杆外。

进一步地，支撑杆上沿所述U型加热基座长度方向远离所述U型加热基座的侧面上可拆卸连接有高度预调杆，所述高度预调杆上套设有可升降安装台，所述安装台靠近所述U型加热基座的一端设置有第一限位板和第二限位板，所述第一限位板与所述第二限位板的间距与所述第一竖直段的竖直高度和电缆与所述第一竖直段顶端的距离之和相等，所述第一限位板的顶面设置有传感器，通过所述传感器对电缆与所述第一限位板是否接触进行检测，所述第一限位板设置在所述第二限位板上方，所述第一限位板、所述第二限位版均水平设置，所述第一限位板与所述第二限位板均伸入所述U型加热基座内部，

所述高度预调杆针对未检测电缆进行高度预调过程中，当所述第一限位板与电缆抵触时，所述可升降安装台处于预设位置，

所述高度预调杆针对加热装置进行高度调节过程中，当所述第二限位板与所述U型加热基座的加热底板顶部抵触时，U型加热基座处于工作位置。

进一步地，所述高度预调杆上靠近所述支撑杆的一侧向外延伸并弯曲形成固定槽，所述支撑杆设置在所述固定槽内，实现所述高度预调杆与所述支撑杆的连接。

进一步地，还包括升降单元和控制器，所述升降单元包括升降电机、升降平台和隔热箱，所述控制器控制所述升降单元顶起所述U型加热基座升降至工作位置，所述升降平台固定连接在所述升降电机的输出端，所述隔热箱的顶部转动连接有第一盖板和第二盖板，所述第一盖板、第二盖板与所述隔热箱连接处均具有竖直设置的挡止板，所述挡止板为所述第一盖板与所述第二盖板的转动提供限位，

当升降和所述升降平台处于第一位置时，所述升降电机与所述升降平台均位于所述隔热箱内部，所述第一盖板与所述第二盖板盖合在所述隔热箱的开口处；

当所述升降电机和所述升降平台处于第二位置时，所述升降平台顶开所述挡止板，所述升降平台与所述U型加热基座的底部连接。

本发明的有益效果为：本发明通过高压起弧的方式，可以产生长间距电弧，环境加热单元的设置能够让电缆在表面护套层轻度热解的情况下容易被电弧点燃并蔓延，从而实现模拟外护套悬浮电压对地放电产生的故障电弧引燃电缆，有效避免电缆周围环境迅速散热，电缆仅能被局部点燃，火势难以蔓延的问题，同时能够有效模拟故障电弧发生时电缆表面温度高于常温的情况，解决现有火源模拟装置火源模拟与电气火情火源相差较大，无法真实反映电弧引燃特点的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中故障电弧引燃电缆的火源模拟装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中加热装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中电极结构和电极底座的连接示意图；

图4为本发明实施例中电极底座的结构示意图；

图5为本发明实施例中高度预调杆的第一种实施方式示意图；

图6为本发明实施例中高度预调杆的第二种实施方式示意图；

图7为本发明实施例中升降电机和升降平台处于第一位置的示意图；

图8为本发明实施例中升降电机和升降平台处于第二位置的示意图。

附图标记：加热装置1、加热履带11、U型加热基座12、套筒125、履带填充槽124、加热底板121、第一加热板122、第二加热板123、支撑底座2、支撑杆21、电极结构5、黄铜棒51、第一水平段511、第二水平段512、第一竖直段513、电极底座6、安装孔61、固定孔62、螺柱63、电弧电源7、k型热电偶3、高度预调杆8、安装台81、第一限位板82、第二限位板83、传感器84、固定槽85、高度调节孔211、限位杆10、升降单元9、升降电机91、升降平台92、隔热箱93、第一盖板94、第二盖板95、挡止板96、第一导轨212、第一滑块126、第二导轨86、第二滑块811、温控箱4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图8所示的一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，包括环境加热单元，环境加热单元包括加热装置1、支撑底座2、k型热电偶3和温控箱4，电缆穿过加热装置1，环境加热单元用于对电缆护套层进行轻度热解，同时维持电弧产生后电缆表面的温度；电弧发生单元，电弧发生单元包括电极结构5、电极底座6和电弧电源7，电弧发生单元用于输出高压交流电以产生大长度电弧；

电极底座6为电极结构5提供支撑，且电极结构5通过电极底座6与电弧电源7电连接，电极结构5部分伸入加热装置1内，电缆设置在电极结构5上方，

加热装置1设置在支撑底座2上，支撑底座2为加热装置1提供支撑且加热装置1能够沿支撑底座2进行升降以调节电缆与电极结构5的相对距离，

k型热电偶3固定在电缆侧面，k型热电偶3与温控箱4连接，通过k型热电偶3测量电缆的温度，

温控箱4通过耐高温导线与加热装置1连接，温控箱4用于控制加热装置1以进行加热装置1的温度调节，并记录温度变化，温控箱4根据k型热电偶3的温度反馈调节输出功率改变加热装置1升温速率，使得k型热电偶3测得的温度最终稳定在温控箱4设定温度处。

本发明通过高压起弧的方式，可以产生长间距电弧，环境加热单元的设置能够让电缆在表面护套层轻度热解的情况下容易被电弧点燃并蔓延，从而实现模拟外护套悬浮电压对地放电产生的故障电弧引燃电缆，有效避免电缆周围环境迅速散热，电缆仅能被局部点燃，火势难以蔓延的问题，同时能够有效模拟故障电弧发生时电缆表面温度高于常温的情况，解决现有火源模拟装置火源模拟与电气火情火源相差较大，无法真实反映电弧引燃特点的问题。

作为上述实施例的优选，加热装置1包括加热履带11和U型加热基座12，U型加热基座12为电缆提供了加热腔，电缆横贯加热腔，若干加热履带11固定在U型加热基座12内侧。U型加热基座12包括加热底板121以及分别与加热底板121垂直设置的第一加热板122与第二加热板123，第一加热板122与第二加热板123水平设置，电极底座6固定在加热底板121远离第一加热板122与第二加热板123的一侧，加热基座上开设有履带填充槽124，履带填充槽124从第一加热板122延伸至第二加热板123，加热履带11嵌入履带填充槽124内，加热履带11由多股镍铬电热丝和氧化铝陶瓷件通过U型编接而成。在使用时，电热丝通电开始加热，最高可升温至1000℃。在本实施例中，镍铬电热丝优选耐高温的优质镍铬电热丝。本发明通过加热装置1U型的设置，使其具备一定的抗风能力避免气流对火势蔓延的影响。

为了便于电弧更好地爬升，电极结构5包括两对称设置的黄铜棒51，黄铜棒51包括第一水平段511、第二水平段512及第一竖直段513，第一水平段511与第二水平段512呈预设夹角设置，第一竖直段513与第二水平段512之间的夹角为第一角度，在本实施例中，第一角度为82度~85度，两黄铜棒51的第一竖直段513的间距从下到上逐渐增加，第一竖直段513在竖直方向上的高度为2cm，此设置有效增加了电弧效果，第二水平段512与第一竖直段513设置伸入U型加热基座12内，第一水平段511部分伸入U型加热基座12内，通过第一水平段511的设置将第二水平段512和第一竖直段513引入U型加热基座12中部。具体实施时，在两黄铜棒51的第一竖直段513的最小间距处击穿空气形成电弧，然后在电磁力的作用下向上爬升至第一竖直段513的顶端。为了确保引燃效果，优选地，电缆设置在第一竖直段513顶端的1~2cm处，以增大电缆引燃面积。在具体实施过程中，通过改变两黄铜棒51之间的间距可调节电弧大小模拟不同规模的电弧火灾。

作为上述实施例的优选，电极底座6的固定在加热装置1的侧面，电极底座6为陶瓷材料结构，在本实施例中，电极底座6为氧化铝陶瓷材料。陶瓷材料结构具有良好的耐高温和绝缘性能，有效地提高了本发明的安全性。

为了获得更稳定的连接效果，电极底座6沿水平方向开设有贯穿的安装孔61，U型加热基座12上对应设置有安装孔61，安装孔61内设置有紧固件，通过紧固件固定连接电极底座6与U型加热基座12。

电极底座6沿竖直方向开设有贯穿的固定孔62，固定孔62内设置有螺柱63，螺柱63两端突出于电极底座6，螺柱63的上端与电极结构5连接，螺柱63的下端通过高压导线连接电弧电源7。黄铜棒51通过导电螺柱63和螺母达到电性连接，进而使高压导线与电弧电源7达到电性连接，以达到为电极结构5供电的作用，同时螺柱63能够更好地对电极结构5进行锁固，增加本发明的稳定性。

电弧电源7包括直流输入模块和升压模块，升压模块通过高压导线连接至电极结构5的螺柱63。在具体实施过程中，在空气击穿产生电弧前，升压模块可输出幅值15~20kV，频率20kHz的交流高压，产生电弧后由于击穿后维持电压较低，电弧两端电压幅值降为1~4kV，通过调节直流输入模块的输入电压可以改变升压模块的输出电流从而调节电弧功率。通过电弧电源7改变电弧结构的输入电压，增加了电压调节的可控性，同时电弧不会再电缆燃烧的过程中引入其他化学成分，从而影响燃烧产物的分析。通过本发明的电弧电源7能够满足产生大长度电弧的电压要求，同时也适用于各种电压等级的电缆引燃，满足不同的模拟实验要求，适用范围广。

作为上述实施例的优选，为达到最佳的点燃效果，需要根据电缆敷设深度调节加热装置1的高度，以保证电缆与电极结构5的相对距离。支撑底座2包括设置在U型加热基座12的四角的四个支撑杆21，U型加热基座12外侧壁固定连接有若干套筒125，套筒125套设于支撑杆21外，各套筒125在U型加热基座12上的高度一致，从而为U型加热基座12在支撑杆21上的滑动提供稳定的导向，有效保证了滑动的稳定性和顺滑性。

作为上述实施例的优选，支撑杆21上沿U型加热基座12长度方向远离U型加热基座12的侧面上可拆卸连接有高度预调杆8，高度预调杆8上套设有可升降安装台81，安装台81靠近U型加热基座12的一端设置有第一限位板82和第二限位板83，第一限位板82与第二限位板83的间距与第一竖直段513的竖直高度和电缆与第一竖直段513顶端的距离之和相等，在本实施例中，第一限位板82与第二限位板83之间的间距为3~4cm，第一限位板82的顶面设置有传感器84，通过传感器84对电缆与第一限位板82是否接触进行检测，第一限位板82设置在第二限位板83上方，第一限位板82、第二限位版均水平设置，第一限位板82与第二限位板83均伸入U型加热基座12内部。高度预调杆8上靠近支撑杆21的一侧，高度预调杆8向外延伸并弯曲形成固定槽85，支撑杆21设置在固定槽85内，实现高度预调杆8与支撑杆21的连接。

高度预调杆8针对未检测电缆进行高度预调过程中，当第一限位板82与电缆抵触时，可升降安装台81处于预设位置，

高度预调杆8针对加热装置1进行高度调节过程中，当第二限位板83与U型加热基座12的加热底板121顶部抵触时，U型加热基座12处于工作位置；

当加热装置1高度调节处于工作位置后，可拆下高度预调杆8，进行下一高度的电缆的高度预调，同时可以对高度预调杆8上传感器84的保护，免于高温对传感器84的损坏，增加了本发明故障电弧引燃电缆的火源模拟装置的使用寿命和加热装置1的高度调节效率，大大缩短了实验准备时间。

作为上述实施例的优选，支撑杆21沿长度方向开设有若干贯穿的高度调节孔211，套筒125上对应设置有高度调节孔211，高度调节孔211内设置有紧固件，通过紧固件固定连接U型加热基座12和支撑杆21，紧固件设置在不同高度调节孔211内进行U型加热基座12高度的调节。优选地，高度预调杆8和安装台81上均开设有与支撑杆21对应的高度调节孔211。使用时，先将高度预调杆8从支撑杆21上拆下，将高度预调杆8放置在未检测电缆之间，拧下紧固件，调节高度预调杆8上安装台81的高度，当第一限位板82与电缆抵触时，可升降安装台81处于预设位置，选择高度预调杆8上相应的高度调节孔211，通过紧固件固定安装台81与高度预调杆8，记录安装台81安装在高度调节孔211的安装位置，完成高度的预调，调节支撑杆21上的U型加热基座12在第二限位板83相同高度的高度调节孔211即可，完成对加热装置1的调高。

作为上述实施例的优选，U型加热基座12上固定连接有限位杆10，限位杆10水平设置，限位杆10为不锈钢材料结构，限位杆10的一端与第一加热板122连接，限位杆10的另一端与第二加热板123连接，限位杆10设置在限位杆10设置在加热装置1的加热腔外侧，限位杆10与第一竖直段513顶端的竖直距离优选为1~2cm。使用过程中，当电缆与限位杆10的上侧面抵触，即完成对加热装置1的调高。

作为上述实施例的优选，为了增加本发明故障电弧引燃电缆的火源模拟装置的智能化和实验安全性，还包括升降单元9和控制器，升降单元9包括升降电机91、升降平台92和隔热箱93，控制器控制升降单元9顶起U型加热基座12升降至工作位置，升降平台92固定连接在升降电机91的输出端，隔热箱93的顶部转动连接有第一盖板94和第二盖板95，第一盖板94、第二盖板95与隔热箱93连接处均具有竖直设置的挡止板96，挡止板96为第一盖板94与第二盖板95的转动提供限位，在本实施例中，隔热箱93、第一盖板94和第二盖板95均为保温棉材料设置，可以有效保护升降电机91避免测试产生的高温气流对升降电机91的损坏，有效避免由高温引起的安全隐患。

当升降电机91和升降平台92处于第一位置时，升降电机91与升降平台92均位于隔热箱93内部，第一盖板94与第二盖板95盖合在隔热箱93的开口处；

当升降电机91和升降平台92处于第二位置时，升降平台92顶开挡止板96，升降平台92与U型加热基座12的底部连接。通过升降单元9的设置进行自动化调节有效解决了由于实验加热装置1重量较大且实验后装置温度较高，难以进行人工操作进行调高的问题，增加了实验效率和实验安全性。

作为上述实施例的优选，为增加加热装置1调高的精确性，支撑杆21上均设置有第一导轨212，套筒125内侧面对应设置有第一滑块126，第一滑块126能够沿着第一导轨212作竖直方向的滑动，高度预调杆8上设置有第二导轨86，安装台81上内侧设置有第二滑块811。使用时，先将高度预调杆8从支撑杆21上拆下，将高度预调杆8放置在未检测电缆之间，调节高度预调杆8上安装台81的高度，当第一限位板82与电缆抵触时，可升降安装台81处于预设位置，完成高度预调杆8高度的预调，将高度预调杆8与支撑杆21连接，启动升降电机91，升降平台92升高抬起加热装置1直至第二限位板83与U型加热基座12的加热底板121顶部抵触时，完成对加热装置1的调高。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，包括：

环境加热单元，所述环境加热单元包括加热装置(1)、支撑底座(2)、k型热电偶(3)和温控箱(4)，电缆穿过所述加热装置(1)，所述环境加热单元用于对电缆护套层进行轻度热解，同时维持电弧产生后电缆表面的温度；

电弧发生单元，所述电弧发生单元包括电极结构(5)、电极底座(6)和电弧电源(7)，所述电弧发生单元用于输出高压交流电以产生大长度电弧；

所述电极底座(6)为所述电极结构(5)提供支撑，且所述电极结构(5)通过所述电极底座(6)与所述电弧电源(7)电连接，所述电极结构(5)部分伸入所述加热装置(1)内，电缆设置在所述电极结构(5)上方，

所述加热装置(1)设置在所述支撑底座(2)上，所述支撑底座(2)为所述加热装置(1)提供支撑且所述加热装置(1)能够沿所述支撑底座(2)进行升降以调节电缆与所述电极结构(5)的相对距离，

所述k型热电偶(3)固定在电缆侧面，所述k型热电偶(3)与所述温控箱(4)连接，通过所述k型热电偶(3)测量电缆的温度；

所述温控箱(4)用于控制加热装置(1)以进行加热装置(1)的温度调节，并记录温度变化；

所述加热装置(1)包括加热履带(11)和U型加热基座(12)，所述U型加热基座(12)为电缆提供了加热腔，电缆横贯所述加热腔，若干所述加热履带(11)固定在所述U型加热基座(12)内侧；

所述U型加热基座(12)包括加热底板(121)以及分别与所述加热底板(121)垂直设置的第一加热板(122)与第二加热板(123)，所述第一加热板(122)与所述第二加热板(123)水平设置，所述电极底座(6)固定在加热底板(121)远离所述第一加热板(122)与所述第二加热板(123)的一侧，所述加热基座上开设有履带填充槽(124)，所述履带填充槽(124)从所述第一加热板(122)延伸至第二加热板(123)，所述加热履带(11)嵌入所述履带填充槽(124)内。

2.根据权利要求1所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，所述加热履带(11)由多股镍铬电热丝和氧化铝陶瓷件通过U型编接而成。

3.根据权利要求1所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，所述电极结构(5)包括两对称设置的黄铜棒(51)，所述黄铜棒(51)包括第一水平段(511)、第二水平段(512)及第一竖直段(513)，所述第一水平段(511)与所述第二水平段(512)呈预设夹角设置，所述第一竖直段(513)与所述第二水平段(512)之间的夹角为第一角度，所述第二水平段(512)与所述第一竖直段(513)设置伸入所述U型加热基座(12)内，所述第一水平段(511)部分伸入所述U型加热基座(12)内。

4.根据权利要求1所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，所述电极底座(6)固定在所述加热装置(1)的侧面，所述电极底座(6)为陶瓷材料结构，所述电极底座(6)沿竖直方向开设有贯穿的固定孔(62)，所述固定孔(62)内设置有螺柱(63)，所述螺柱(63)两端突出于所述电极底座(6)，所述螺柱(63)的上端与所述电极结构(5)连接，所述螺柱(63)的下端通过高压导线连接电弧电源(7)，通过所述螺柱(63)和螺母固定所述电极结构(5)。

5.根据权利要求1所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，所述支撑底座(2)包括设置在所述U型加热基座(12)四角的四个支撑杆(21)，所述U型加热基座(12)外侧壁固定连接有若干套筒(125)，所述套筒(125)套设于所述支撑杆(21)外。

6.根据权利要求3所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，支撑杆(21)上沿所述U型加热基座(12)长度方向远离所述U型加热基座(12)的侧面上可拆卸连接有高度预调杆(8)，所述高度预调杆(8)上套设有可升降安装台(81)，所述安装台(81)靠近所述U型加热基座(12)的一端设置有第一限位板(82)和第二限位板(83)，所述第一限位板(82)与所述第二限位板(83)的间距与所述第一竖直段(513)的竖直高度和电缆与所述第一竖直段(513)顶端的距离之和相等，所述第一限位板(82)的顶面设置有传感器(84)，通过所述传感器(84)对电缆与所述第一限位板(82)是否接触进行检测，所述第一限位板(82)设置在所述第二限位板(83)上方，所述第一限位板(82)、所述第二限位版均水平设置，所述第一限位板(82)与所述第二限位板(83)均伸入所述U型加热基座(12)内部，

所述高度预调杆(8)针对未检测电缆进行高度预调过程中，当所述第一限位板(82)与所述电缆抵触时，所述可升降安装台(81)处于预设位置，

所述高度预调杆(8)针对加热装置(1)进行高度调节过程中，当所述第二限位板(83)与所述U型加热基座(12)的加热底板(121)顶部抵触时，U型加热基座(12)处于工作位置。

7.根据权利要求6所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，所述高度预调杆(8)上靠近所述支撑杆(21)的一侧向外延伸并弯曲形成固定槽(85)，所述支撑杆(21)设置在所述固定槽(85)内，实现所述高度预调杆(8)与所述支撑杆(21)的连接。

8.根据权利要求6所述的故障电弧引燃电缆的火源模拟装置，其特征在于，还包括升降单元(9)和控制器，所述升降单元(9)包括升降电机(91)、升降平台(92)和隔热箱(93)，所述控制器控制所述升降单元(9)顶起所述U型加热基座(12)升降至工作位置，所述升降平台(92)固定连接在所述升降电机(91)的输出端，所述隔热箱(93)的顶部转动连接有第一盖板(94)和第二盖板(95)，所述第一盖板(94)、第二盖板(95)与所述隔热箱(93)连接处均具有竖直设置的挡止板(96)，所述挡止板(96)为所述第一盖板(94)与所述第二盖板(95)的转动提供限位，

当升降和所述升降平台(92)处于第一位置时，所述升降电机(91)与所述升降平台(92)均位于所述隔热箱(93)内部，所述第一盖板(94)与所述第二盖板(95)盖合在所述隔热箱(93)的开口处；

当所述升降电机(91)和所述升降平台(92)处于第二位置时，所述升降平台(92)顶开所述挡止板(96)，所述升降平台(92)与所述U型加热基座(12)的底部连接。