基于Matlab的短路熔痕凝固过程中熔体温度测算方法

为解决无法对瞬时凝固的熔痕高温熔体进行测温,从而致使火灾物证鉴定界对短路熔痕组织形成规律无法达成共识的问题,使用高速摄像机采集熔痕形成时熔体的彩色影像,运用Matlab图像色温识别技术,对熔体凝固时的色彩变化进行识别与分析,从而建立测算短路熔痕凝固速率的方法。结果表明:该方法的平均标准差为9.63,标准不确定度为2.55 K,计算结果满足测试要求;在测算的10个熔痕中,灭弧瞬间熔体温度为1734.03~2759.15 K,初始冷却速率为-255.16^-86.61 K/ms,凝固时长为46.45~87.99 ms;灭弧时熔体温度与初始冷却速率呈近似正相关关系,与熔痕体积无关。通过此方法测算短路发生时高温熔体的温度变化,可为研究短路故障迸溅熔痕引燃、熔痕组织变化规律提供方法支持。

LED光源火灾危险性探究

LED光源是生活中的常见光源,其核心部件是发光二极管。在聚热条件良好的情况下,试验测量不同功率LED日光灯通电120 min的灯体表面温度,发现30 W以上灯体表面温度足以引燃纸张等常见可燃物;模拟观测LED日光灯发生过电压故障时的试验现象和灯体表面温度,发现在过电压故障情况下,随着灯泡额定功率的升高,LED日光灯火灾危险性逐渐提高。由此得出LED光源具有一定的火灾危险性。

ZR-BV单芯铜线过电流故障电弧熔痕特征研究

为准确认定电气火灾事故中的过电流故障,模拟在不同电流条件下ZR-BV单芯铜线的过电流故障,通过逐帧分析高速影像研究导线发生过电流故障时的变化过程,使用金相分析技术分类研究过电流导线电弧熔化痕迹的组织特征。结果表明:当I≥4I e时,导线发生熔断,断路电弧将引燃热分解后的绝缘热解气体,造成火灾的蔓延扩大;过电流导线电弧熔断痕与火烧熔痕的宏观特征较为相似,但喷溅熔痕和发散状熔痕是过电流导线所特有的;枝晶偏析组织是过电流电弧熔断痕的典型组织,且随着电流值的升高,枝晶偏析组织分布范围明显扩大,几乎不再出现等轴状组织。

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。