铝合金导线过电流发热过程及痕迹特征

模拟AA8030型导线过电流故障,研究导线通过不同倍率额定电流时的发热过程,借助高速影像分析导线发生整体燃烧的原因,分类统计断点痕迹的数量、位置和典型特征。研究表明:当I≥3Ie时,导线出现断路,产生断路电弧,形成电弧熔断痕迹;I≥4Ie时,还会产生导线锯齿状折断痕迹,火场中可通过综合分析这两种痕迹,认定该型导线发生了较大电流的过电流故障;当I≥5Ie时,导线断路电弧引燃预混热分解气体层,形成整根导线的燃烧,这使得导线火灾危险性更大。     

一起爆炸火灾事故的调查

介绍一起爆炸起火的火灾事故调查。通过现场勘查、痕迹物证鉴定和调查询问等方式认定起火部位和起火原因,起火部位位于收银台处,起火原因为电气线路发生短路故障产生高温引燃周围可燃物。并提出类似火灾调查的注意事项及火灾防范措施。     

一起亡人火灾事故的原因分析与认定

在一起油汀式电暖器亡人火灾事故调查过程中,通过现场勘验认定起火点,对起火点位置燃烧残留物、电暖器、电源线及插头进行提取并送检。对起火点位置炭化残留物进行器相色谱-质谱分析,未检测出助燃剂成分,排除放火嫌疑。结合金属熔痕金相分析结果,根据过电流故障和局部过热故障发生机理,分析与认定了起火原因。总结了一种油汀式电暖器引发火灾的模式:散热受阻,功率增大,导致电流增大,电源插头处局部过热,引燃周围可燃物。过电流熔断痕迹和黄铜局部过热痕迹金相组织内部器孔较少,晶粒以树枝晶为主,有明显的方向性,熔化区与本体界限清晰。     

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。     

接地故障引起的电气火灾及其防范

1接地故障火灾的三个起火源与一般短路相比,接地故障起火具有更大的危险。一般短路的起火原因不外是短路电流作用在线路上的高温或电弧电火花引起火灾,而接地故障则不然,它可通过三个起火源起火,且其危险性都很大。(1)故障电流起火一般带电导体间短路的短路电流通路为回路的金属导线,电流大,短路点金属常被熔焊而可忽略其阻抗,这种短路容易被熔断器、低压断路器迅速切断而不致引起火灾。接地故障的电流通路内除PE线、PEN线外,还有金属设备外壳、敷线管槽以及接地回路内多个连接端子等,TT系统还以大地为通路,大地的接地电阻大,接地回路内…     

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...     

低压配电线路电弧性短路故障仿真分析

阐述进行低压配电线路故障电弧研究的背景及意义．分析线路上故障电弧的产生条件、分类及特征,选取适用于低压配电系统的电孤数学模型,建立低压配电线路单相电弧性短路故障数学模型．通过仿真实验分析线路上发生电弧性短路故障时断路器过电流保护的局限性．说明电弧故障断路器应用的必要性,并提出电弧故障断路器的应用前景。     

低压电气线路短路火灾原因认定要点

针对低压电气线路因短路导致电气火灾原因进行分析,从获取短路电气故障痕迹、短路保护失效、起火前出现短路异常征兆等征据,以及起火前的供电、用电存在短路隐患证据,设计与安装存在短路隐患证据等关键环节,分别论述了其火灾原因认定应当把握的要点,提出了综合分析火灾原因认定的方法。     

火灾中Cu-Sn 合金熔化过程及痕迹特征研究

电弧击穿铜板痕迹是认定接地短路故障引起火灾的关键痕迹之一,但实际现场中,常会发现与之类似的焊锡熔穿铜板的痕迹,干扰调查认定。针对这一问题,利用同步热分析仪对Cu-Sn 合金熔化的热力学过程进行分析,参照火灾实际发生场景,研究Cu-Sn 合金熔化痕迹形成规律及典型特征。结果表明：O2 有助于推进Cu-Sn 合金熔化反应;当铜板温度达到515 ℃时,熔化的Sn 将造成铜板熔穿,形成外观与电弧击穿痕迹类似的贯穿熔痕;随着温度升高,Cu-Sn 合金熔化处痕迹由金黄色向黑色转变,且贯穿熔痕越来越大。此研究结果对于准确识别接地短路故障,判断现场熔化铜质物品温度,具有一定的理论参考价值。     

电气火灾监控系统对接地故障电弧性短路引起火灾的预防

在电气短路火灾中,接地故障电弧性短路导致火灾的危险最大,因为电弧具有很大的阻抗和电压降,它限制了故障电流,使过电流防护电器不能动作或不能及时动作来切断电源,几个安培电弧的局部高温可高达3000～4000℃,足以引燃附近的可燃物质起火,接地故障电弧性短路成为电气火灾难以预防最主要的原因。为预防接地故障电弧性短路引起的电气火灾,在一些火灾危险性大、人员密集和火灾损失大、电气线路复杂的公共建筑和工业建筑等场所中设置剩余电流动作电气火灾监控系统就显得极为重要。     

热辐射对通电线缆短路故障及熔痕的影响

研究热辐射条件下导线发生炭化路径型短路与金属短接型短路后产生的熔痕特征,使用中国常见的家用电器电源线RVVB线（铜芯聚氯乙烯护套扁形电源线）,针对220 V交流电,对比了两种不同形式的短路发生的时间和位置,分析了其对产生熔痕的影响。试验发现,随着热辐射强度的增加,短路发生的时间缩短;导线的短路位置未表现出明显的分布规律,发生短路的部位随机性较强,短路点的位置与短路发生时间无直接相关性;炭化路径型短路的典型熔痕为箭镞状熔痕;金属短接型短路的典型熔痕为“工”字型熔痕。     

低压架空裸导线影响森林火灾特性机理研究

近年来国内输配电线路引发森林草原火灾风险越来越高。为探究低压架空裸导线引发火灾的特性和机理，本文搭建了380/220 V低压架空裸导线模拟实验平台，开展了树枝短接线路实验、两相线路相间接触短路实验，并对线路穿越林区与树木接近处经常出现短路熔痕的现象进行了实验和仿真分析。结果表明：正常树枝和雨水浸湿后的树枝短接线路，不会发生放电打火现象，也无温升和泄漏电流产生。两相线路相间接触短路，放电产生的喷溅熔珠掉落至地面温度较低，不足以引燃地面的可燃物。结合近年低压线路火灾原因调查结果分析，线路过流保护开关对低压线路引发的火灾有显著预防作用。线路穿越林区与树木接近处的短路熔痕，可能为大风大雨天气下树枝短接线路放电产生。所做研究可为低压线路火灾原因调查和防范提供技术参考。     

导线绝缘层灰烬断面SEM鉴定火灾痕迹研究

开展实验,研究通过SEM 微观形貌分析法分析导线塑料绝缘层灰烬断面,鉴定火灾痕迹。制备电流长期过载短路经灼烧后的塑料绝缘层残渣、瞬间短路经灼烧后的残渣、通电中灼烧导致短路的残渣和未通电灼烧后的残渣。开发残渣横截面扫描电镜检验样本制作方法,制作残渣样本。观察总结样本的微观特征,鉴定一次短路烧痕、二次短路烧痕和火烧痕。研究拓展了火灾起因鉴定检材获取路径,与熔珠鉴定互为补充,完善证据链,具有显著的应用价值。     

铜导线短路熔痕内部孔洞形态特征参数的研究

从环境气氛和温度角度讨论了铜导线短路熔痕内部孔洞的形成机理;应用金相图像分析软件,对模拟试验制备的单股、多股铜导线一次短路熔痕和二次短路熔痕的内部孔洞进行分析研究,找出熔痕性质与孔洞特征参数如数量、最大卡规直径、面积、圆度、粗糙度等的对应关系,为认定起火原因提供科学的技术依据.     

基于NB-IoT 与单片机的组合式电气火灾探测器设计与实现

为预防电气火灾事故，以STM32F103VCT6 单片机为主控制器，以NB-IoT 为通信模块，设计开发了组合式电气火灾探测器。探测器采集到用电设备及输电线路的短路、开路、过欠压、过电流、温度异常和漏电等故障信息，会立即发出声光警报且显示其报警信息，并将信息同步上传到物联网平台，通过计算机与手机将报警信息及时推送给用户，并对其进行远程监管。结果表明，电气火灾探测器反应灵敏，稳定性高，设备运行稳定。     

同芯导体兼屏蔽零线电力电缆的应用

同芯电缆由于利用了同芯导体作为PE线,减小了电缆发生单相接地时的短路阻抗,提高了单相短路电流,因此,它能提高线路首端过流保护装置的灵敏度,使电缆及接在其上的电器设备得到有效的短路保护。     

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的基本发展方向,为今后的导线火灾研究和防火导线设计提供参考。