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过电流故障演化过程及熔痕特征研究

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【作者】 陈晓坤徐学岩李阳王伟峰白磊王刘兵王博

【Author】 CHEN Xiao-kun;XU Xue-yan;LI Yang;WANG Wei-feng;BAI Lei;WANG Liu-bing;WANG Bo;College of Safety Science and Engineering,Xi’an University of Science and Technology;Department of Fire Protection Engineering,Chinese People’s Police University;

【通讯作者】 王伟峰;

【机构】 西安科技大学安全科学与工程学院中国人民警察大学消防工程系

【摘要】 针对穿管铜导线过电流故障熔化痕迹难以识别的问题,利用电气故障模拟及痕迹制备实验装置,实验模拟了4~7倍额定电流I_e下穿管铜导线过电流故障,划分了过电流故障传热特征阶段,分析了电流对碳烟析出、熔断时间、熔痕体积和熔痕数量的影响,探究了过电流故障熔痕金相组织特征。研究发现:"累积期"电流增大碳烟析出增加,熔断时间减小。穿管铜导线发生熔断电流至少5.5I_e,在5.5~7I_e时产生了电弧熔痕、迸溅熔珠及结痂痕;随着电流增大,电弧熔痕和迸溅熔珠的体积逐渐增大,结痂痕的体积逐渐减小;迸溅熔珠和结痂痕数量逐渐增加。电弧熔痕的金相组织为树枝晶和胞状晶,迸溅熔珠和结痂痕金相组织只有胞状晶,熔痕与本体之间无明显过渡区,熔痕内部存在孔洞。实验结果表明穿管铜导线过电流故障与未穿管铜导线过电流故障痕迹特征存在差别。研究结论为火灾事故调查中识别与鉴定穿管铜导线过电流故障痕迹提供参考依据。

【关键词】 火灾调查过电流故障穿管熔痕显微分析
【基金】 国家重点研发计划(2018YFC0807900);陕西省创新能力支撑计划(2018PT-33);陕西省重点研发计划(2017ZDCXL-GY-01-02-03,2017ZDXM-SF-092);西安科技大学校级教育教学改革与研究项目(JG18018)
  • 【DOI】10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2020.0303
  • 【分类号】TM08
  • 【下载频次】31
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