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导线熔痕的形成及鉴别
双击自动滚屏 发布者:admin 时间:2010-8-26 16:45:34 阅读:527次 【字体:

一、前 言

    导线在短路或受高温作用时,使导线局部熔化而形成熔痕。导线的熔痕按其形成原因分为两类,一类是火烧熔痕;二类是电熔痕。而电熔痕按形成时间又分为一次电熔痕和二次电熔痕,从火灾原因技术鉴定的角度来讲,导线熔化以后,凝固之前,导线溶液要进入一些气体,其中氧的溶解对熔痕的形成有重要意义。溶入熔液中的氧气部分将与铜或铝发生化学反应,生成铜或铝的氧化物,由于液体表面张力的作用,熔液很快凝固,形成圆形的熔珠。溶入的气体也大部分被截留在熔殊中,导致熔珠内部产生气孔,也称为空洞,气孔中的氧与气孔壁的金属又将继续发生氧化反应,产生铜或铝的氧化物,从而影响气孔壁的形貌和色彩。所以通过熔痕表面特征和内部组织结构的变化,就能判决出它是火灾前造成的,还是火灾后造成的,也就解决了电气线路火灾的一个棘手问题。

    二、各类熔痕的形成及特征

    (一)火烧熔痕

    金属导线的火烧熔痕是被火灾温度加热逐步升温,超过其熔点溶化成熔液,而后又慢慢降温至凝固点形成的。从其熔化到凝固过程中,因火灾作用,熔液周围氧气很少,温度很高,致使其表面发生的氧化反应也特别弱,凝固过程也比较长,溶入的气体基本上全部析出。所以火烧熔痕的特点是:1、表面光滑,无麻点和小坑,具有金属光泽,尤其是铝线熔珠比线表面更具有光泽,即使被火熏黑,擦去后仍有光泽;2、线与熔珠之间接触面积大,井有变细的温度过渡迹象,并且这类熔珠比较大,一般为线径为1—3倍,尤其是铝线形成的熔珠更大一些;3、将火烧熔珠用钢挫挫时,用肉眼看不到熔珠内部有气孔或空洞。

    (二)一次电熔痕

    导线绝缘不良或其它故障发生短路,在导线上留下的珠状熔痕,称为一次电熔痕。一次电痕是正常环境下带电形成的,这时空气中氧的浓度’比较高,一般为21%(体积百分比),而环境温度低,一般为20℃。氧浓度高有利于溶解。而环境温度低,凝固的速度快,凝固过程短,溶入的气体,特别是氧气必定是少量的, 由于一次焙珠的凝固过程相当短,这些少量伪气体则大部分被截留在熔珠内。所以一次电熔痕的特点是;

    1、表面往往呈灰黑色,没有金融光泽,不光滑有尖形或凹坑,尤其是铝导线形成的熔痕这些特征更为明显;2、熔珠与导线相接部分没有过渡阶段,熔珠后的导线变化不明显,尤其是多股导线,熔珠后的部分仍呈股状,有的疏松开,没粘连在一处;3、熔珠内部虽有空洞,但小,洞壁金属氧化膜厚度较均匀,而呈单一的淡蓝色。

    (三)二次电熔痕

    二次电熔痕是导线在火灾中,由于绝缘被破坏,致使线芯相互接触,或靠的很近的导线火熔物与另一根导线相接触,都能造成短路,形成二次电熔痕。二次电熔痕是导在火灾中短路形成的,与正常环境相比, 空气中氧的浓低,而火场温度高,冷却速度慢,凝固过程长,溶入的气量增多,特别是水蒸气,要比正常情况下高得多。因此,进熔液中的气体量,包括合氧量要比一次电熔痕高得多,以二次电焙废的特点为:1、熔痕表面一般都被熏黑,光度不强,铝导线的二次电熔痕表面有灰色氧化铝膜;2、次电熔痕有大而多的空间,空洞表面的金属氧化物薄膜厚不均匀,义呈现红、黄、浅兰等多种干扰色彩。

    三、各类熔痕间的区别

    火烧熔痕,一次电熔痕,二次电熔痕, 由于它们的形环境、原因、溶解到疑团的时间及被截留在熔解液中气体和成份的不同,造成它们在外形, 内部组织结构等方面都很大的区别,具体见附表。

    表一 火烧熔痕与短路熔痕的主要区别

    内容 火烧熔痕 短路熔痕

    外

    形

    特

    征

    1)火烧熔痕形成范围大,分布广。

    2)熔痕与主体界线不清,有明显过渡区。

    3)同一回路导线上截面粗细变化部位(点)多,熔痕形状不固定,变形范围大。

    4)多股导线火烧熔痕,多处熔化形成块状粘结痕,线之间不分离。

    5)火烧痕,一般独立形成不存在对应痕。

    6)形成熔珠,体积较大。表面光滑,无麻点 1)短路熔痕,只形成在短路点处范围内。

    2)熔痕与主体界线清楚。

    3)同一回路导线上,只在短路点处,熔痕处发生截面变化,其它部位变形小,熔痕外部分多股线仍然分散状态。

    4)短路熔痕,常形成 对应痕。即熔痕在另一根导线或另一导电体上形成有对应点。

    5)形成深珠体积小,形成以柱状晶体为主的细小组织。

    内部

    组织

    特征 1)熔珠内没有空洞

    2)金相组织变化形成粗大等轴晶组织。 1)熔珠内有空洞

    2)金相组织变化,形成以柱状晶体为主的细小组织。

    表2 一次熔珠与二次熔珠的鉴别

    熔珠类别

    观察项目 一次熔珠 二次熔珠

    气孔 少而小 大而多

    洞壁色彩 淡兰色 红、兰为主,兼有橙、黄、黑色

    金相组织

    共晶体量 共晶体的量极微,即使是在高倍下观察也很难发现 共晶体的量多,有的中常规样下观察即明显可见;有的量较少。

    晶粒形态 一般情况下可发现不柱状晶存在,晶粒细小 等轴晶粒,晶粒粗大

    四、结 论

    1、根据熔痕表面特征及有无空洞,能鉴别是电路熔痕还是火烧熔痕。表面光滑, 内部无空洞的是火烧熔痕;表面有尖形式凹坑, 内部有空洞的是电熔痕。

    2、根据熔珠空洞情况及内表面特征,能鉴别是一次电熔痕还是二次电焙痕。空洞内表面较光滑,缺乏金属光泽的是一次电熔痕;空洞内表面粗糙,有金属光泽和光亮斑点的是二次电熔痕。

    3、如果条件具备,能将内部空洞观察与金相分析结合起来,来鉴别熔痕是一次电熔还是二次电熔痕,其鉴定结果是相当可靠的。

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