汽车发生火灾的原因及预防措施

汽车火灾的形成原因 （一）、电气故障 １．内部电气短路是引起汽车起火的主要火因 常见的现象是电源线相接或相碰撞，电流突然增大发热，将绝缘层引燃起火。造成车辆内部电气短路的原因有：选用的绝缘电线电缆不符合车辆自身的具体环境和特定要求，在使用时因震动、腐蚀或局部高温失去绝缘能力引起短路；因强度不够和配线不合理，导线在长时间的摩擦或机械力作用下断落相碰撞；不按规定乱拉乱接电源线造成短路；误接线路或人为短路。 ２．内部电气线路接触电阻过大发热引起火灾 电气线路接点连接不实，因局部电阻过大发热使导线或接点烧着…     

ZR-BV单芯铜线过电流熔断痕迹形成过程

模拟聚氯乙烯绝缘阻燃（ZR-BV）单芯铜线在不同电流值时的过电流故障，借助高速摄像、视频截帧等技术，研究导线的发热过程及熔断痕迹形成过程。研究表明：导线发生过电流故障时，I≤3.5Ie，过电流导线仅出现线芯发热，绝缘热解破坏；I≥4Ie，过电流导线会发生熔断，引起绝缘层的燃烧。燃烧发生时，I<4.5Ie，导线绝缘层的燃烧仅能从熔断点蔓延至其两侧一定位置处；I≥4.5Ie，导线绝缘层的燃烧会从导线熔断点处向两侧持续蔓延，直至导线端部。导线的绝缘燃烧是结疤熔痕形成的必要条件,枝晶偏析组织是该熔痕的典型组织。在发生较大电流过电流故障时，导线会出现明火燃烧的现象。     

过电流对线缆绝缘破坏的影响

采用自行设计的过电流电线绝缘电阻监测装置研究不同环境条件下过电流对电线绝缘破坏的影响。结果表明,随着过电流增大,电线绝缘失效和击穿的时间明显缩短,其变化趋势具有很强的指数函数关系;在给定的过电流条件下,环境湿度增大、散热不利均会缩短电线绝缘失效和击穿的时间。     

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。     

双根敷设铜导线临界起火电流

利用ANSYS软件对常规1.5、2.5、4.0mm2三种规格的双根铜导线在横放及竖放敷设方式下的温度场进行数值模拟。通过建立导线过电流稳态时的热流体耦合模型,计算出导线通低倍过载电流下的绝缘皮表面温度,并将模拟结果与实验数据进行对比以修正参数,进而找到导线临界起火电流范围,为电气线路火灾提供科学依据。     

过电流对电线绝缘材料结构、组成及热稳定性的影响

采用大电流发生器对聚氯乙烯绝缘电线和阻燃聚氯乙烯绝缘电线进行不同程度的过电流热老化试验,采用扫描电镜、傅立叶变换红外光光谱仪和热重分析仪分析所获得的样品。研究结果表明,过电流发热引起的热老化直接导致电线绝缘材料的韧性下降,脆性增加;随着老化程度的增加,样品中的C=O和C=C双键吸收峰增强,并新出现氢键特征吸收峰,说明电线绝缘电阻随着老化时间的增加而下降;样品的热分解起始温度随着热老化程度的增加而提高,分解百分率降低。     

过电流铜导线电阻率识别技术研究

建立导线过电流故障电阻率痕迹识别方法,利用实验室过电流发生装置制备不同过电流值的导线,采用直流电阻测量仪测量不同过电流情况下铜导线电阻率值,进行方法的验证。结果显示:导线电流值的增大,电阻率值随之增大,呈近似一元线性关系。相对于线芯组织结构的变化对电阻率的影响,线芯表面形貌对电阻率的影响更大。此方法的建立与研究可为火灾现场中快速识别导线发生过电流故障提供技术参考。     

低浓度稳定发烟方法探讨

根据导线过热试验,开展了采用导线过热方式的低浓度发烟方法的初步研究,结果表明,1 m长绝缘层导线过热时发烟量过高,而1 cm长绝缘层导线可在较长时间内产生较稳定的低浓度烟,可用于标定感烟火灾探测器的灵敏度.     

你家电线接得好吗?

生活中,凡是导线与导线、导线与开关、熔断器、仪表、电气设备等连接的地方都有接头,在接头的接触面上形成的电阻称为接触电阻.导线连接时接头处理得好,接触电阻就小;连接不牢、接触松动或其它原因,使接头接触不良,则会导致局部电阻过大,发生过热,加剧接触面的氧化.接触电阻越大,发热越剧烈,温度不断升高,造成恶性循环,致使接触处金属变色甚至熔化,引起绝缘材料中可燃性燃烧,并引起导线附近的可燃物着火,造成火灾.     

接触电阻过大引起火灾的原因及预防

凡是导线与导线、导线与开关、熔断器、仪表、电气设备等连接的地方都有接头,在接头的接触面上形成的电阻称为接触电阻。导线接连时接头处理得好,接触电阻就小;连接不牢、接触松动或其它原因,使接头接触不良,则会导致局部电阻过大,发生过热,加剧接触面的氧化,接触电阻更大,发热更剧烈,温度不断升高,造成恶性循环,致使接触处金属变色甚至熔断,引起绝缘材料中可燃性燃烧,并引起导线附近的可燃物着火,造成火灾。为了减少电器线路中接触电阻过大引起火灾,应做好以下预防工作：一、在电器线路中应减少不必要的接头,连接时必须牢…     

铝合金导线过电流熔痕微观形貌特征

为判断线路发生过电流时电弧故障点位置,模拟不同过电流条件下AA8030型铝合金导线的过电流故障,通过场发射电子扫描显微镜分析导线过电流不同区域熔痕微观形貌特征.结果表明:电弧熔断点处熔痕标志性微观形貌特征为蜂窝状和雪花状痕迹;非电弧作用区域熔痕标志性微观形貌特征为针叶状痕迹;电弧熔断点外侧熔渣区标志性微观形貌特征为球状...     

轻质防火保护层铝合金构件升温计算简化

由于铝合金材料的密度和比热容与钢材相比差别较大,在ISO 834标准升温条件下,铝合金构件的升温过程与钢构件存在明显差异.为了得到有轻质保护层铝合金构件的升温计算简化公式,采用增量法计算了ISO 834标准升温下的轻质保护层铝合金构件升温曲线,并对数据进行非线性拟合分析,得到了有轻质保护层铝合金构件升温计算简化公式,进...     

导线起火和燃烧特性研究进展

为了更好地了解通电导线引发火灾的过程,将导线起火的基础理论与实验研究结合分析,从三个方面进行阐述:(1)详细讨论了导线过载流以及外部环境条件(如压力、氧气浓度和重力)对于导线燃烧行为的影响.(2)对通电导线的数值模拟研究进行了深入的阐述,分析目前导线火灾有限元仿真研究所面临的挑战和问题.(3)指出未来过电流导线燃烧研究...     

Experimental research on the mechanical property of prestressing steel wire during and after heating

The mechanical property of prestressing steel wire during and after heating is the key factor in the design of fire resistance and after-fire damage evaluation of prestressed structures. Tensile experiment of 16 prestressing steel wires (f _ptk = 1770 N/mm², d = 5 mm, low relaxation of stress) at high temperature and tensile experiment of 14 prestressed steel wires after heating are carried out. According to the experiment, the shapes of stress-strain curves of steel wire at high temperature go smooth and the mechanical property indexes of the steel wire such as strength, modulus of elasticity, etc., degenerate continuously as temperature increased. According to the experiment after heating, the mechanical property of steel wire varies little when the highest temperature that the steel wire has ever been heated to is lower than 300°C; while the stress-strain curves of steel wire become more ductile and the mechanical property indexes of the steel wire degenerate gradually when the highest temperature is higher than 300°C. By applying the theory of viscoelastic mechanics, stress-strain curves of steel wire at high temperatures without loading rate influence are obtained. The law of mechanical property indexes of the wire is presented. The mathematical models of the stress-strain relationship of the pre-stressed steel wire are established. All can serve as basic data for the analysis of fire resistance and after-fire damage evaluation of pre-stressed structures. Translated from Journal of Building Structures, 2006, 27(2): 121–128 [译自: 建筑结构学报]     

高温下及高温后1770级ф~P5低松弛预应力钢丝力学性能试验研究

鉴于预应力钢丝高温下及高温后的力学性能是开展预应力结构抗火设计及进行火灾后预应力结构损伤评估与修复的重要依据,对16个1770级P5低松弛预应力钢丝试件进行了高温下拉伸试验,14个钢丝试件进行了高温后拉伸试验。试验表明,随着温度升高,高温下钢丝应力-应变关系曲线形状趋于平缓,钢丝的强度、弹性模量等力学指标不断退化;对于高温后钢丝,温度历程低于300℃时,钢丝力学性能变化不明显;高于300℃时,随温度历程的升高,钢丝应力-应变关系曲线逐渐软化,钢丝各项力学指标逐渐退化。应用粘弹性力学理论,得到了去除加载速率影响的高温下钢丝应力-应变关系曲线,得到了钢丝各项力学指标在高温下及高温后的退化规律,建立了高温下及高温后的钢丝应力-应变曲线方程。为开展预应力结构抗火性能分析及火灾后损伤评估提供了基础性素材。     

过电流导线引燃周围可燃物特性研究

摘 要：为研究过电流单芯聚氯乙烯铜导线对周围可燃物的引燃特性,选取截面积为2.5, 4 mm2的导线,以30 A为间隔分别通过90~180 A和90~300 A的过电流进行实验,测量导线温度变化,捕捉电弧产生过程图像并研究导线与棉布间距分别为0.5,1,2 cm工况下的引燃能力。实验结果表明,导线过载过程分为升温、燃弧和降温3个过程。燃弧过程中,电弧在导线熔断间隙处产生并逐渐向两侧增长直至熄灭,引起导线铜芯发生液化和气化,产生熔珠喷溅和流体火焰现象。高温电弧与熔珠喷溅具有引燃周围可燃物的能力。     

单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理及地震易损性

通过有限元分析软件ABAQUS建立了单层柱面铝合金网壳结构的有限元分析模型,利用增量动力分析方法（IDA）对网壳结构进行强震作用下动力响应全过程分析,获得了单层柱面铝合金网壳结构强震失效模式。基于模糊数学理论提出单层柱面铝合金网壳结构强震失效判别方法,结合结构损伤理论拟合网壳结构强震损伤因子,通过大规模参数分析定义适用于铝合金网壳结构的损伤程度分级,对铝合金网壳结构不同损伤状态进行划分。通过随机抽样选取一定数量的结构-地震样本,对铝合金网壳结构开展地震易损性分析,通过回归分析建立地震易损性函数,获得单层柱面铝合金网壳结构的概率地震易损性曲线。结果表明：通过结构地震易损性分析可以看出铝合金网壳结构具有良好的抗震性能,在强震作用下保持基本完好或仅有轻微破坏的概率较大。     

Flame spread over horizontal and vertical wires: The role of dripping and core

Dripping of polymer insulations in wire fire has a potential risk of igniting nearby objects and expanding the size of fire, but has not been well studied so far. In this experimental study, dripping behaviors during the flame spread over horizontal and vertical polyethylene (PE) insulated wires were investigated without external airflow. Two different wire dimensions – core/wire diameter of 3.5/8.0 and 5.5/9.0 mm – and three different PE insulations were tested. To identify effects of the core, wires with solid copper (Cu) core, hollow stainless steel (SS) core, and without core were tested, and both core and insulation temperatures were also measured during the flame spread. Experimental results showed that the high-conductance copper core acted as a heat source downstream to increase the flame-spread rate. However, in the upstream burning zone, the copper core also acted as a heat sink to cool the molten insulation and reduce its mobility. Thus, the copper core extended the residence time of molten insulation inside the flame to facilitate the burning while reducing the dripping. Moreover, for the downward flame spread, the heating by the dripping flow of hot molten insulation dominated over the heating by the core. The downward dripping flow is driven by gravity while limited by the viscous and surface tension forces. Therefore, the limited dripping flow along the cooler copper core reduced the downward flame spread. The trend of results was also found to be insensitive to the type of PE insulation. This is the first time that within a single flame, the simultaneous dual effect of the heat source and heat sink for the wire core was observed, and the influence of dripping on the flame spread over the wire was discovered.