一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，包括：開關(guān)(1)、直流電源(2)、直流用電器(5)、銅導(dǎo)線(3)、銅導(dǎo)線(4)。本實(shí)用新型根據(jù)直流電源正極直接接通負(fù)極或直流電源正極通過(guò)用電器接通負(fù)極放電，產(chǎn)生超強(qiáng)電流或放電電弧和電火花的原理；直流電路接觸部位熔化痕跡和放電電弧痕跡能有力證明起火部位的直流電路是否發(fā)生過(guò)兩極異常放電的事實(shí)，為判定直流異常放電電氣火災(zāi)提供客觀科學(xué)依據(jù)；為電氣火災(zāi)發(fā)生后，提供證明直流電路正負(fù)極間發(fā)生異常放電的起火原因的證據(jù)；揭示了汽車等使用直流電源場(chǎng)所快速引發(fā)電氣火災(zāi)的原理，填補(bǔ)了此類火災(zāi)物證的提取、鑒定和判斷技術(shù)的國(guó)內(nèi)外空白。
【專利說(shuō)明】一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電火災(zāi)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)把直流電的火災(zāi)危險(xiǎn)性由交流電的特性所代替，主要?dú)w結(jié)為短路、過(guò)流和漏電，沒有研宄直流電引發(fā)火災(zāi)的原理和特性。本實(shí)用新型針對(duì)汽車等使用直流電源的場(chǎng)所發(fā)生的火災(zāi)時(shí)，為何發(fā)展如此迅速，為何發(fā)生火災(zāi)后不易找到有效的電氣火災(zāi)物證等提供有說(shuō)服力的理論依據(jù)。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)直流電的火災(zāi)危險(xiǎn)性的研宄，找到了直流電快速引發(fā)火災(zāi)原理和物證特點(diǎn)，形成了火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、物證提取、鑒定和判斷的直流電引發(fā)火災(zāi)的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]直流電供用電電路中的正、負(fù)極未通過(guò)用電器導(dǎo)體直接接觸時(shí)，瞬間產(chǎn)生超大超大電流放電，正負(fù)極產(chǎn)生相吸作用，很快就緊緊地粘接在一起，造成全線過(guò)熱發(fā)紅引發(fā)電線絕緣層快速燃燒，并快速引燃電線周圍可燃物引發(fā)火災(zāi)，正負(fù)極接觸部位的導(dǎo)體不斷熔化集結(jié)在一起。
[0004]直流電供用電電路中的正、負(fù)極通過(guò)用電器后，導(dǎo)體接觸時(shí)，因有荷載存在，不會(huì)出現(xiàn)超大電流，僅在接觸部位產(chǎn)生間歇性的局部發(fā)熱或放電電弧，局部發(fā)熱或放電電弧可引燃電線絕緣層和周圍可燃物引發(fā)火災(zāi)，正負(fù)極接觸部位的導(dǎo)體形成常規(guī)的電弧熔化痕跡，與通常的一次短路具有一定的相似性。
[0005]直流電源供電線路正負(fù)極發(fā)生接觸性放電的主要原因有:因?qū)Ь€潮濕、腐蝕或受熱老化等造成導(dǎo)線絕緣層破損或機(jī)械性拉扯造成導(dǎo)線絕緣層破損，絕緣層破損導(dǎo)線的導(dǎo)體與負(fù)極導(dǎo)體出現(xiàn)接觸性接通。
[0006]直流電正負(fù)極未通過(guò)負(fù)載接通放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超大電流，出現(xiàn)全線過(guò)熱引發(fā)火災(zāi)，其物證的外觀特征為較大的高溫熔結(jié)熔痕，金相組織特點(diǎn)為帶少量或不帶氣孔的高溫組織。直流電正負(fù)極通過(guò)負(fù)載接通放電時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)超大電流，僅在接觸部位產(chǎn)生間歇性的局部發(fā)熱或放電電弧引發(fā)火災(zāi)，放電電弧的熔化痕跡的外觀特征為較分散的熔化熔痕，金相組織為通常狀況的包含較少氣孔的高溫熔化快速結(jié)晶的一次短路組織。形成了直流電火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、物證提取和物證鑒定、判斷的關(guān)鍵技術(shù)。直流電火災(zāi)的這些特征為查明汽車等使用直流電源引發(fā)火災(zāi)提供了科學(xué)依據(jù)。
[0007]直流異常接通放電的特征為:開始會(huì)產(chǎn)生間斷性接觸電弧，電弧作用痕跡以電弧熱沖擊為主，在電弧作用處形成較大熔結(jié)熔痕或分散熔化痕跡。電弧作用嚴(yán)重到一定程度后，情形①正負(fù)極之間未通過(guò)直流用電器的將完全接通引發(fā)全線過(guò)熱發(fā)紅，引燃絕緣層引發(fā)火災(zāi)。痕跡物證為熔結(jié)式熔化痕跡，經(jīng)過(guò)火災(zāi)后，容易把它當(dāng)作火燒痕跡被忽略，需要在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)時(shí)，這類電熱電弧熔痕與火燒痕跡需要仔細(xì)觀察，才能辨識(shí)出來(lái)，才能找到這類電熱電弧起火源的痕跡物證。這正是有些直流引發(fā)的電火災(zāi)的有效痕跡物證可能被誤認(rèn)為是火場(chǎng)高溫熔痕，導(dǎo)致最終無(wú)法確認(rèn)火災(zāi)的起火原因。情形②正負(fù)極之間通過(guò)用電器接通時(shí)，因有荷載存在，不會(huì)出現(xiàn)超大電流，僅在接觸部位間歇性地產(chǎn)生局部發(fā)熱或放電電弧，局部發(fā)熱或放電電弧可引燃電線絕緣層和周圍可燃物引發(fā)火災(zāi)，正負(fù)極接觸部位的導(dǎo)體形成較分散和較小的電弧熔化痕跡。第①種情況發(fā)生時(shí)，直流電路產(chǎn)生極大電流，造成全線導(dǎo)體發(fā)熱發(fā)紅，快速引燃絕緣成等可燃物，引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)性極大。第②種情況發(fā)生時(shí)，局部發(fā)熱或放電電弧可引燃電線絕緣層和周圍可燃物引發(fā)火災(zāi)，形成分散型的較小的熔化痕跡。如在使用使用了汽油易等燃液體的汽車等場(chǎng)所，引起火災(zāi)的速度也是比較快速的。無(wú)論出現(xiàn)電路電線全線過(guò)熱發(fā)紅，快速引發(fā)絕緣層引發(fā)火災(zāi)，還是直流放電電弧引燃易燃液體或氣體，這就是汽車等火災(zāi)發(fā)展速猛的根本原因。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，旨在解決國(guó)內(nèi)外缺少直流電類電氣火災(zāi)的預(yù)防、火災(zāi)原因調(diào)查分析和物證提取、鑒定、判斷的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置包括:開關(guān)1、直流電源2、直流用電器5、銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4 ；
[0010]該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置包括不通負(fù)載和通過(guò)負(fù)載兩種情況；
[0011]在不通負(fù)載的情況下，開關(guān)I的一端連接直流電源的正極，開關(guān)I的另一端連接銅導(dǎo)線3，直流電源的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4 ;
[0012]在通負(fù)載的情況下，開關(guān)I的一端連接直流電源的正極，開關(guān)I的另一端連接直流用電器5 —端，直流用電器另一端連接銅導(dǎo)線3，直流電源的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4。
[0013]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置的實(shí)現(xiàn)方法，該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置的實(shí)現(xiàn)方法包括直流電源正極不通負(fù)載直接與負(fù)極接通放電的實(shí)現(xiàn)方法和直流電源正極通過(guò)直流用電器負(fù)載與負(fù)極接通放電的實(shí)現(xiàn)方法兩種；
[0014]直流電源正極不通負(fù)載直接與負(fù)極接通放電的實(shí)現(xiàn)方法如下:
[0015]步驟一，用銅導(dǎo)線將直流電源的正極和開關(guān)I連接起來(lái)，開關(guān)I連接銅導(dǎo)線3或開關(guān)I連接直流用電器后，再連接銅導(dǎo)線3 ;直流電源的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線4還可連接一塊鋼板；
[0016]步驟二，將正極未通過(guò)直流用電器的銅導(dǎo)線3的導(dǎo)體端頭與負(fù)極銅導(dǎo)線4的導(dǎo)體端頭或與連接的鋼板接觸，閉合開關(guān)，進(jìn)行接通放電，觀察放電時(shí)線路出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象；放電10?30秒后，斷開開關(guān)，觀察銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4和其絕緣層外觀狀態(tài)；
[0017]步驟三，將正極通過(guò)直流用電器的銅導(dǎo)線3的導(dǎo)體端頭與負(fù)極相連的銅導(dǎo)線4的導(dǎo)體端頭或與連接的鋼板接觸，閉合開關(guān)進(jìn)行接觸放電，放電10?30秒后，斷開開關(guān)，觀察銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4和其絕緣層外觀狀態(tài)；
[0018]步驟四，現(xiàn)象觀察:
[0019]正極未通過(guò)直流用電器與負(fù)極直接接通時(shí)，瞬間產(chǎn)生超大電流，并伴隨一定的電弧聲音和弧光，電弧噴濺力不大，接觸后正負(fù)極緊緊粘接在一起，很快出現(xiàn)全線導(dǎo)體發(fā)紅，絕緣層冒煙、炭化、燃燒，從接觸處向外有逐漸減輕的趨勢(shì)，接觸部位導(dǎo)體形成高溫熔化聚集性痕跡，熔化痕跡外觀不規(guī)整，將熔化痕跡進(jìn)行金相分析，可以看到其金相組織呈現(xiàn)包含少量氣孔高溫熔化的結(jié)晶組織特征，并非通?？吹降囊淮味搪啡刍圹E的金相組織特征；
[0020]正極通過(guò)直流用電器與負(fù)極直接接通放電，產(chǎn)生接觸性放電電弧或電火花，正負(fù)極有明顯相互吸引的傾向，出現(xiàn)噴濺力不大的間歇性放電電弧和電火花，絕緣層也可炭化、冒煙或燃燒，接觸部位導(dǎo)體形成比較分散性和外觀比較規(guī)則的熔化化痕跡，將熔化痕跡進(jìn)行金相分析，可以看到其金相組織接近通?？吹降囊淮味搪啡刍圹E的金相組織特征。
[0021]進(jìn)一步，所述的直流電路所有用到的銅導(dǎo)線均為I?4_2。
[0022]本實(shí)用新型提供的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，根據(jù)直流用電線路的正負(fù)極發(fā)生直接或通過(guò)用負(fù)載后接觸放電(或搭鐵)產(chǎn)生超強(qiáng)電流、電弧放電、電火花的原理。直流電路的放電電弧熔化痕跡能有力證明通過(guò)起火部位的電路是否發(fā)生過(guò)接觸放電，為判定直流接觸放電電氣火災(zāi)提供客觀科學(xué)依據(jù)，為在電氣火災(zāi)發(fā)生后，提供證明直流正負(fù)極接觸放電引起火原因的證據(jù)。本實(shí)用新型技術(shù)填補(bǔ)了汽車等使用直流電源引發(fā)電氣火災(zāi)的原理和物證提取、鑒定、判斷的國(guó)內(nèi)空白。為直流電類電氣火災(zāi)的預(yù)防、火災(zāi)原因分析和物證的提取、鑒定、判斷等提供了技術(shù)支持。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置連接直流用電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1、開關(guān)；2、直流電源；3、銅導(dǎo)線；4、銅導(dǎo)線；5、直流用電器。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置主要由:開關(guān)1、直流電源2、銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4、直流用電器5組成；
[0028]該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置包括正極不通負(fù)載和通過(guò)直流用電器與負(fù)極接觸兩條支路分別接通的兩種情況；
[0029]不通負(fù)載的支路的情況:開關(guān)I連接直流電源2的正極，開關(guān)I的另一端連接銅導(dǎo)線3，直流電源2的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線4的斷頭還可連接一塊鋼塊；
[0030]不通負(fù)載的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
[0031](I)根據(jù)圖1所示電路圖連接電路，將直流電源2的正極和開關(guān)I的一端連接起來(lái)，開關(guān)I另一端連接一段I?4M2銅導(dǎo)線3 ;直流電源2的負(fù)極用I?4M2銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線4的斷頭還可連接一塊鋼塊；
[0032](2)將正極連出的銅導(dǎo)線3與負(fù)極連出的銅導(dǎo)線4在未通過(guò)負(fù)載條件下直接接觸，閉合不通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，分別做10秒和30秒兩次試驗(yàn)；
[0033](3)接觸放電10多秒后，斷開不通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，觀察銅導(dǎo)線3和銅導(dǎo)線4的絕緣層、導(dǎo)體和接觸處外觀狀態(tài)；
[0034](4)重復(fù)(2)接觸放電30多秒后，斷開不通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，觀察銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4的絕緣層、導(dǎo)體和接觸處外觀狀態(tài)，斷開不通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)I，觀察銅導(dǎo)線3和銅導(dǎo)線4的絕緣層、導(dǎo)體和接觸處外觀狀態(tài)；
[0035]可見接觸部位的導(dǎo)體均形成的高溫熔化聚集痕跡，熔痕外觀為較大的不規(guī)整的高溫熔化痕跡，熔痕的金組織呈現(xiàn)包含一定氣孔的高溫熔化快速結(jié)晶組織特征，絕緣層嚴(yán)重燃燒炭化，并有向外逐漸減輕的趨勢(shì)，作用30秒結(jié)果比作用10秒的結(jié)果更加嚴(yán)重。
[0036]通過(guò)負(fù)載的支路情況:直流用電器5 —端連接直流電源，直流用電器5另一端連接開關(guān)I的一端，開關(guān)I的另一端連接銅導(dǎo)線3，直流電源2的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線4的斷頭還可連接一塊鋼塊；
[0037]通過(guò)負(fù)載的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
[0038](I)根據(jù)圖1所示直流用電器5—端連接直流電源，直流用電器5另一端連接開關(guān)I的一端，開關(guān)I的另一端連接銅導(dǎo)線3，直流電源2的負(fù)極連接銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線4的斷頭還可連接一塊鋼塊；
[0039](2)將正極連出的銅導(dǎo)線3與負(fù)極連出的銅導(dǎo)線4在通過(guò)負(fù)載支路條件下直接接觸，閉合通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，分別做10秒和30秒兩次試驗(yàn)；
[0040](3)接觸放電10多秒后，斷開通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，觀察銅導(dǎo)線3和銅導(dǎo)線4的絕緣層、導(dǎo)體和接觸處外觀狀態(tài)；
[0041](4)重復(fù)⑵接觸放電30多秒后，斷開通過(guò)負(fù)載的支路開關(guān)1，觀察銅導(dǎo)線3、銅導(dǎo)線4的絕緣層、導(dǎo)體和接觸處外觀狀態(tài)，
[0042]可見接觸部位的導(dǎo)體均形成的分散性熔化痕跡，熔痕外觀為較規(guī)整的瞬間高溫熔化痕跡，熔痕的金相組織呈現(xiàn)包含較少氣孔的熔化快速結(jié)晶組織特征，絕緣層炭化明顯，接觸點(diǎn)以外幾乎炭化步明顯，作用30秒結(jié)果比作用10秒的結(jié)果稍微嚴(yán)重。
[0043]本實(shí)用新型的工作原理:
[0044]1、直流電源正極在沒有通過(guò)負(fù)載短路(或搭鐵)時(shí)，a、理論上將產(chǎn)生無(wú)窮大的電流，造成通電導(dǎo)線瞬間過(guò)熱發(fā)紅絕緣層將迅速燃燒，正負(fù)極接觸部位的導(dǎo)體不斷熔化集結(jié)在一起，火災(zāi)危險(xiǎn)性極大。這一原理較好解釋了汽車等機(jī)動(dòng)車火災(zāi)有時(shí)發(fā)展非常迅猛的原因。b、短路部位形成的高溫熔化痕跡，熔痕外觀為不規(guī)整的高溫熔化痕跡，熔痕的金相組織呈現(xiàn)包含一定氣孔的高溫熔化結(jié)晶組織特征。
[0045]2、直流電源正極在通過(guò)負(fù)載放電時(shí)，理論上不會(huì)產(chǎn)生無(wú)窮大的電流，可產(chǎn)生的電弧和電火花放電，電弧和電火花可引燃電線絕緣層和周圍可燃物，特別是易燃物引發(fā)火災(zāi)，因此類放電產(chǎn)生的電流有限，在接觸部位形成的電弧作用的熔化痕跡外觀比較規(guī)整和分散的熔化痕跡，熔化熔痕的金相組織特征與通常的電路導(dǎo)線一次短路相似。
[0046]本實(shí)用新型填補(bǔ)了汽車等直流電源電氣火災(zāi)的引火原理、現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)和物證提取、鑒定和判斷關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外空白，為汽車類電氣火災(zāi)的預(yù)防、火災(zāi)原因分析和物證、提取、鑒定、判斷等提供了科學(xué)技術(shù)支持。
[0047]本實(shí)用新型是根據(jù)直流正負(fù)極間直接接通和通過(guò)負(fù)載后接通放電，產(chǎn)生特大電流、電弧、電火花的原理。直流電路的放電電弧痕跡能有力證明通過(guò)起火部位的電路是否發(fā)生過(guò)接觸放電，為電氣火災(zāi)發(fā)生后，判定直流電路接觸放電電氣火災(zāi)提供客觀科學(xué)依據(jù)。本實(shí)用新型技術(shù)填補(bǔ)了汽車等使用直流電源引發(fā)電氣火災(zāi)的原理和物證提取、鑒定、判斷的國(guó)內(nèi)空白。為直流電類電氣火災(zāi)的預(yù)防、火災(zāi)原因分析和物證提取、鑒定、判斷等提供了技術(shù)支持。
[0048]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，其特征在于，該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置包括:開關(guān)(I)、直流電源(2)、直流用電器(5)、銅導(dǎo)線(3)、銅導(dǎo)線(4); 該直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置包括不通過(guò)負(fù)載和通過(guò)負(fù)載兩種情況；在不通負(fù)載的情況下，開關(guān)(I)的一端連接直流電源(2)的正極，開關(guān)的另一端連接銅導(dǎo)線(3)，直流電源(2)的負(fù)極連接銅導(dǎo)線(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的直流電源用電線路電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置，其特征在于，在通過(guò)負(fù)載的情況下，直流用電器(5)的一端連接直流電源(2)的正極，直流用電器(5)的另一端由銅導(dǎo)線連接開關(guān)一端，開關(guān)另一端連接銅導(dǎo)線(3)，直流電源的負(fù)極連接銅導(dǎo)線(4)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK204203370SQ201420396046
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】陽(yáng)世群, 王澤民, 王立芬, 黃涵煜, 祝興華, 彭波, 陳承, 陳鵬, 李卓 申請(qǐng)人:公安部四川消防研究所