RVVB导线过电流诱发短路起火及迸溅熔珠特征试验研究

为研究RVVB导线过电流诱发短路故障发生过程和迸溅熔珠典型特征,搭建220 V电压条件下导线过电流诱发短路故障装置,利用视频影像技术分析短路发生过程,统计初次短路发生时间和短路持续时间,收集迸溅熔珠并分析其形貌和典型组织特征。结果表明:导线由内及外受热时,PVC绝缘层发生热解,导线发生初次短路时间与电流值存在指数递减关系。迸溅熔珠根据形貌可分为圆珠状、连接珠状、凹坑状、半珠状、连接半珠状、连接棒状及连接尖状,其金相组织可分为4类。试验结果可为火灾调查提供参考。

一种铝导线火灾熔痕的彩色金相检验方法

采用彩色金相检验方法对铝导线的火灾熔痕进行分析,选用阳极覆膜法对铝导线火灾熔痕的显微组织进行着色。结果表明:铝导线火灾熔痕着色后的显微组织色彩鲜艳,且晶界完整清晰;铝导线一次短路熔珠晶粒为狭长的柱状晶,晶粒细长,二次短路熔珠晶粒为粗大的等轴晶;火烧熔痕晶粒为粗大的等轴晶,晶粒内部枝晶组织明显;一次短路熔珠的气孔形状较二次短路熔珠的气孔形状更加规则,火烧熔痕中不存在气孔。

电气线路火灾中铜导线一次短路与二次短路的显微组织特征

对电气线路火灾中铜导线的一次短路与二次短路的显微组织特性进行了对比分析 ,利用二者之间微结构形态上的差异来分析鉴定火灾的起因 ,为公安消防部门侦破火灾案件提供了有利的科学证据 ,可使案件侦破率及破案速度大大提高。因而 ,将此项工作加以推广有十分重要的意义。与金相显微镜比较 ,用电镜进行观察分析具有放大倍数连续调节范围大 ,景深大 ,分辨率高 ,同时具有图象更清晰 ,立体感更明显的特点。

焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡CO2焊峰值燃弧电流Iap、基值燃弧电流Iab以及拖尾时间tw(由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间)等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明,燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大;短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短,不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时间的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小,随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大,熔宽增大,余高减小;而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大,余高减小。

铜导线一次短路熔痕形貌火场稳定性研究

实验模拟火灾热环境,将铜导线一次短路熔痕在不同温度下加热不同时间后自然冷却,观察样品的宏观和微观形貌。结果表明:火灾现场的温度以及熔痕持续受热时间对铜导线一次短路熔痕的宏观形态有一定的影响,但是熔化区与非熔化区的界限比较明显;金相显微组织随着温度升高和加热时间的延长也具有不稳定性。

应用扫描电镜分析研究铜导线短路熔珠形态特征

通过模拟实验制备铜导线短路熔珠样品,应用S-3400N扫描电镜观察其外观形态、微观形貌及显微组织.科学地分析了不同条件下形成的铜导线短路熔珠所具有的痕迹特征,并以此研究铜熔珠熔化性质、形成特点及机理.

电气火灾中铝导线短路熔珠凝固后高温火烧对金相组织的影响

研究气体火灾中铝导线短路熔珠凝固后高温火烧对金相组织的影响。选用航空导线FVL与民用导线BV作为实验材料,对铝导线短路熔珠进行制备,对电气火灾中铝导线短路熔珠凝固后的温度进行模拟。结果:在高温、中温、低温环境下熔珠中共晶体含量大致一样,不同温度状态下均有部分熔珠内无共晶体存在,温度越低,无共晶体析出的熔珠数量越多。将凝固后的铝导线短路熔珠在1 000℃环境下加热10 min后,其金相组织主要是纤细的晶体状,熔珠中有部分细小等轴晶,有气孔现象出现;加热25 min和40 min后,其金相组织显示晶体已经变成粗大柱状晶体,其中含有少量气孔;加热55 min和70 min后,金相组织为粗大柱状晶和粗大等轴晶并存,晶界很明显,没有气孔现象。将凝固后的铝导线短路熔珠在500℃环境下加热20 min后的金相组织主要为等轴晶,其直径较小,分布均匀,晶界显著,有部分气孔存在;在800℃环境下加热20 min后的金相组织以等轴晶为主,晶粒直径不大同时较为均匀,晶界显著,形状相似;在1 000℃环境下加热20 min后的金相组织主要是等轴晶,晶粒直径较大,晶界显著,分布均匀,晶粒明显大于500℃和800℃的加热环境。高温环境下的铝导线短路熔珠密度明显高于中温和低温环境。结论:电气火灾中铝导线短路熔珠凝固后高温火烧能够使金相组织中晶粒变大,令熔珠中的气孔消失。

不同受热温度下一次短路熔珠显微特征分析

为考查冷却条件对导线一次短路熔珠显微组织的影响,实验模拟室内火灾的热环境,对一次短路熔珠进行加热处理,观察温度、加热时间对不同线径铜导线一次短路熔珠金相组织的影响。实验结果表明:温度及加热时间对铜导线一次短路熔珠的金相组织有较大影响,随着温度的升高,时间的增加,在达到某一温度后,细小的柱状晶逐渐长大,一次短路熔珠的细小晶粒变成粗大的柱状晶或胞状晶,有的甚至表现为等轴晶,与铜导线的火烧熔珠的金相组织特征有些相似。

焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡C02焊峰值燃弧电流，Iap、基值燃弧电流Iap以及拖尾时间tw（由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间）等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明，燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大；短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短，不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时间的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小，随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大，熔宽增大，余高减小；而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大，余高减小。

半断短路铜熔珠晶体形态特征研究

电气火灾中铜熔珠形态特征可以为火灾的鉴定工作提供科学依据,这项研究已成为人们关注的热点。与他人研究不同,通过模拟实验制作电气火灾中半断短路铜熔珠试验样品,应用SEM观察其显微特征,科学分析半断短路铜熔珠结晶特点、规律和机理。

不同燃烧环境下铝导线二次短路熔珠金相孔洞特征

进行布料、纸屑、木材三种不同燃烧环境下铝导线的二次短路模拟实验,得到不同的熔珠金相图谱,并利用Image-Pro Plus软件提取了熔痕孔洞的多个参数。分析不同燃烧物、时间、温度与孔洞特征参数和孔洞特征参数之间的相关性。实验结果表明:铝导线二次短路熔痕的孔洞特征与可燃物关系不大;熔断后加热温度的波动性越大,熔痕的孔洞面积比趋向于越小;孔洞特征随机性较大,其中单位面积孔洞数越多,熔痕面积越小,孔洞面积比越小,平均圆度越小,生成孔洞越不规则;孔洞数量越多,越趋向形成不规则小孔。

铜导线一次短路熔珠气孔分布特征定量分析研究

采用SEM对一次短路熔珠根部断口气孔分布特点进行了分析研究;首次测量了一次短路熔珠内部气孔的具体尺寸。统计结果表明,铜导线短路熔珠断面气孔分布密集、气孔大小均匀、细密,以小气孔为主,有少量大气孔。这种分布特征为寻找一次短路鉴别判据提供参考。

消防射水对导线二次短路熔痕的影响

通过对在不同条件下形成的二次短路熔珠的金相组织分析,得出了二次短路熔珠随形成条件的不同金相组织的变化规律,找出了铜导线二次短路熔珠在消防射水影响下形成的金相组织与国家标准给出的二次短路熔珠不同的组织特征,并分析了形成不同于国家标准的特征的原因。

铜导线一次短路熔痕的宏观和微观特征

将铜导线一次短路熔痕分别放置在实体火、热辐射环境中加热一段时间,等待其自然冷却后观察、分析样品的宏观、微观特征。实验结果表明:铜导线一次短路熔痕在经过实体火、热辐射加热后,由细小的柱状晶、胞状晶及树枝晶逐渐变为粗大的等轴晶,变化情况由温度的高低决定,温度越高,变化越明显;气孔由细小的圆形气孔变为不规则的大气孔。

铜导线一次短路线端熔珠与喷溅熔珠金相组织对比分析

为了提高一次短路熔珠鉴定的准确性,模拟单芯铜导线一次短路故障,获得不同实验条件下的线端短路熔珠和喷溅短路熔珠样品,用金相显微镜对短路熔珠金相组织进行观察。结果表明:线端熔珠与喷溅熔珠的晶粒形态、晶粒大小以及内部气孔分布特征存在明显的区别,不宜适用同一的标准进行鉴别。

加热时间对铜导线一次短路熔珠金相组织的影响

为考查加热时间对铜导线一次短路熔珠金相显微组织的影响,实验模拟室内火灾环境,在500℃下对熔珠加热不同时间后进行自然和喷水冷却,通过观察自然和喷水冷却熔珠的金相组织,研究加热时间对一次短路熔珠金相组织的影响。得出一次短路熔珠金相组织随加热时间的变化规律,为火场中铜导线一次短路熔珠的鉴定提供依据。

温度对短路后铜导线显微组织的影响

选用铜导线在实验室中人为模拟铜导线短路,并运用金属结晶的相关理论,分析经以上模拟处理后的宏观现象和微观金相组织,发现其特征及规律,对这些特征和规律进行理论分析,并建立了相关图谱。

火灾前铜导线短路熔痕浸蚀方法研究

火灾事故调查中,火灾前短路熔痕是认定短路故障引发火灾的关键证据。但熔痕中有些组织难以通过化学浸蚀的方法清晰地呈现出来。针对铜导线短路熔痕,在现行标准基础上,尝试使用新的浸蚀剂,研究浸蚀剂配比方法和浸蚀时间,最终确定最优的浸蚀方法。结果表明,三氯化铁盐酸溶液和三氯化铁盐酸酒精溶液有较好的浸蚀效果,硝酸铁溶液不完全适用于浸蚀火灾前短路熔痕,硝酸溶液可以作为一种新的火灾前短路熔痕的浸蚀剂。

形成条件对二次短路熔珠金相显微组织的影响

实验模拟火场条件,在不同温度下制备了不同线径铜导线在不同电流档下形成的二次短路熔珠,把熔珠在室温下放置不同时间喷水冷却,制成金相试样进行组织观察,寻找火焰温度、线径、短路电流、室温下放置时间、消防射水等条件对二次短路熔珠金相组织的影响。结果显示火焰温度、线径、短路电流、室温下放置时间、消防射水对二次短路熔珠的金相组织都有影响,其中火焰温度和消防射水对二次短路熔珠金相组织影响最大。

铜导线短路迸溅熔珠对粉状α-纤维素的引燃能力

短路迸溅熔珠可携带高温飞行至短路点较远处,其在带电火灾现场塌落堆积层中经常可见,对起火点及起火原因的认定有证明和指向作用。相较于线端短路熔痕,迸溅熔珠要经历产生、飞行、落地多个过程,导致其本身运动轨迹的不确定性,给分析带来较大困难。研究了铜导线短路迸溅熔珠产生及飞行过程对其引燃能力及金相组织特征的影响。通过对短路电弧能量、熔珠直径和引燃情况进行统计,得到引燃边界条件和引燃概率,并对不同引燃情况的熔珠金相组织进行观察分类。研究发现:影响短路迸溅熔珠引燃能力的决定性因素为熔珠直径;引燃迸溅熔珠的典型金相组织有四类,非引燃迸溅熔珠的典型金相组织有三类。