《电气火灾中接触发热的原因分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气火灾中接触发热的原因分析.doc（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电气火灾中接触发热的原因分析电气火灾中接触发热的原因分析 电接触发热是电气火灾重要成因之一，在火灾事故调查工作中比较多见。电接触痕迹的形成原因多种多样，只有深入查清其痕迹 形成原因，才能做出科学的、有实际意义的论断。 能够引发火灾的电接触焦耳热，是由于电流的热效应引起的，它按的规律放热。焦耳热的公式说明，发热主要由两个因素 组成，即电流和电阻，均属电气物理量。在现场勘查中发现电接触熔痕后，应进一步查找熔痕形成的原因和客观上具备的条 件，只有在痕迹现象与痕迹形成原因基本上没有矛盾，且符合客观条件的情况下，才可做出结论。例如在一起火场勘查中， 发现插头上的两个插片熔掉一半，整个插座和木槽板及导线被
2、烧，附近两台仪表也被烧毁，从痕迹上可以断定为插头接触不 良，接触电阻过大、过热引起火灾。但在查找中发现该电源线与调压器连接，且调压器里边的扼流圈被烧毁。同时查明是因 为有一个电子管故障导致扼流圈过热短路，短路的非正常电流激发了本来已处于严重恶化状态的插销过热起火。此案例中插 头与插座接触发热熔化引起火灾是由电流、电阻两个因素之一或两个因素同时决定的。而在实际 勘查过程中，对于这种痕迹物证，往往归结为插头、插座接触不良或接触电阻过大、过热引起的，而忽略了电流作用的因素。而 此案例中插头的熔化痕迹正是短路的大电流作用的结果。所以对于现场中发现的痕迹物证不能轻易地下结论，必须进行全面 、细致的勘查，
3、查清其形成原因，才能得出客观、正确的结论。 下面对影响接触电阻发热的因素进行分析： 接触电阻 接触电阻由两部分组成，即收缩电阻和表面膜电阻。收缩电阻是电流在流经电接触区域时，从原来截面较大的导体 突然转入截面很小的接触点，电流发生剧烈收缩现象，此现象所呈现的附加电阻称为收缩电阻。表面膜电阻为在电接触的接 触面上，由于污染而覆盖着一层导电性很差的物质，这就是接触电阻的另一部分膜电阻。很多现场勘查人员对插片、插 座烧毁的痕迹习惯归结为接触不良、接触电阻过大所致，其实导致接触电阻增大有很多原因。 接触形式 接触电阻的形式可分为三类：点接触、线接触和面接触。接触形式对收缩电阻的影响主要表现在接触点的数
4、目上。一般情况 下，面接触的接触点数最大而最小；点接触则最小，最大；线接触则介于两者之间。接触形式对膜电阻的影响 主要是看每一个接触点所承受的压力。一般情况下，在对触头外加压力相同的情况下，点接触形式最小，单位面积承受压 力最大，容易破坏表面膜，所以有可能使减到最小；反之，面接触的就最小，对的破坏力最小，值有可能 最大。在实际情况中，需要综合以上两个因素，对接触电阻的大小进行具体的分析判断。 接触压力 接触压力对收缩电阻值和表面膜电阻值的影响最大，的增加使接触点的有效接触面积增大，即接触点数增加，从 而使减小。当加大超过一定值时，可使触头表面的气体分子层吸附膜减少到个；当超过材料的屈服压强时，
5、产 生塑性变形，表面膜被压碎出现裂缝，从而增加了接触面积，这就使收缩电阻因表面膜电阻的减小而下降，和 同时减小，从而使接触电阻大大下降。相反，当接触不到位、接触触头失去了弹性变形等原因使接触压力下降时，接 触面积减小，收缩电阻增大，表面膜电阻受的破坏作用减弱或不受其影响，从而使表面膜电阻增大。同时因 增大，使接触面积减小，从而使增大，二者的综合作用使接触电阻整体上升。 接触表面的光洁度 接触表面的光洁度对接触电阻有一定的影响，这主要表现在接触点数的不同。接触表面可以是粗加工、精加工，甚至是采用机 械或电化学抛光。不同的加工形式直接影响接触点数的多少，并最终影响接触电阻的大小。 接触电阻在长期工
6、作中的稳定性 电阻接触在长期工作中要受到腐蚀作用： （）化学腐蚀。电接触的长期允许温度一般都很低，虽然接触面的金属不与周围介质接触，但周围介质中的氧会从接触点周围 逐渐侵入，并与金属起化学作用，形成金属氧化物，从而使实际接触面积减小，使增加，接触点温度上升。温度越高， 氧分子的活动力越强，可以更深地侵入到金属内部，这种腐蚀作用变得更为严重； （）电化学腐蚀。不同的金属构成电接触时，能够发生这种腐蚀。它使负极金属溶解到电解液中，造成负电极金属的 腐蚀。 温度 当接触点温度升高时，金属的电阻率就会有所增大，但材料的硬度有所降低，从而使接触点的有效面积增大。前者使增大， 后者使减小，结果是两者互为补
7、偿，故接触电阻变化甚微。但是，发热使接触面上生成氧化层薄膜，增加了接触电阻， 这种接触电阻可成百成千倍地增大。其氧化速度与触头表面温度有关，当发热温度超过某一临界温度时，这个过程就会加速 进行，这就限制了接触面的极限允许温度。否则，则将使接触电阻剧增，会引起恶性循环。另外，当发热温度超过一定值时 ，弹簧接触部分的弹性元件会被退火，使压力降低，也会使接触电阻增加，恶性循环加剧，最后会导致连接状态遭到破坏。 材料性质 构成电接触的金属材料的性质，直接影响接触电阻的大小，比如：电阻率、材料的布氏硬度、材料的化学性质、材料 的金属化合物的机械强度等。以我国普遍使用的铜为例，铜有良好的导电和导热性能，其
8、强度和硬度都比较高，熔点也较高 ，易于加工。因此铜线接头在接触良好的情况下，温度低于无接头部位的温度；但在高温下，其在大气或变压器油中也能氧 化，生成，其导电性很差，氧化膜厚度随着时间和温度的增加而不断地增加，接触电阻也成倍地增加，有时甚至使 用闭合电路出现断路现象。因此铜不适合于做非频繁操作电器的触头材料，对于频繁操作的接触器，电流大于时， 氧化膜在开闭时产生电弧的高温作用下分解，可采用铜触头。从整体减小接触电阻的角度看，可在铜上镀银、镶银或锡 ，后两者的优点是及值小，氧化膜机械强度很低，因此铜件上采取此措施可减小。 影响电流增大的因素 短路 无论是载流导体还是电器都必须经受短路电流的考验。
9、短路是极严重的事故状态，在极短时间内载流部分要承受比正常运行时大 许多倍的短路电流手工艺热效应作用和电动力冲击。短路事故发生在保护装置手工艺保护作用正常情况下，低阻抗短路线路 中电流大，保护装置也需要一定的动作时间，在事故切除前电器或导体及电接触部分在短路电流热效应的作用下，其温度仍 有可能被加热到很高的程度。如果保护装置未按规定要求安装或动作电流、动作时间、整定值过大以及装置失灵起不到保护 作用时，这种低阻抗短路的大电流会给电器设备各个环节造成很大的威胁（包括电接触部分），大电流作用在电接触部分产 生很大的热量，足以引燃周围可燃物，甚至熔化电接触件。 过负荷 所谓过负荷，是指电气设备或导线的负荷超过了其额定值。造成过负荷的原因有以下几个方面： （）设计、安装时选型不正确，使电气设备的额定容量小于实际负载容量； （）设备或导线随意安装接，增加负荷，造成超载运行； （）检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带电运行状态。 过负荷的实质是电流增大，使更多的电能转变为热能，尤其是可导致过热电接触部位，达到一定温度，就会引发火灾。
