Изучение признаков электрической дуги короткого замыкания при исследовании пожаров

ВВЕДЕНИЕ 7
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 8
1.1. Основные аварийные режимы электросетей и признаки их причастности к возникновению пожара. 8
1.4. Анализ медных проводников при исследовании пожаров 19
1.4.1. Металлографический анализ 27
1.4.2. Рентгенофазовый анализ медных проводников 39
1. Цели и задачи выпускной квалификационной работы 47
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 48
2.1 Объекты исследования 48
2.2. Металлографическое исследование проводников 49
2.3. Рентгеноструктурный анализ образцов оплавлений медных проводников 51
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 53
3.1. Проведение экспериментов по вторичному нагреву оплавлений на медных проводниках 53
3.2. Рентгеноструктурный анализ медных проводников 56
3.3. Металлографический анализ медных проводников 59
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 67
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 69

Весь текст будет доступен после покупки

Среди причин пожара в настоящее время первое место, традиционно, занимает электротехническая. В этой связи большую актуальность приобретает совершенствование существующих и создание новых методик, позволяющих четко дифференцировать условия возникновения короткого замыкания на медных проводниках. Особенность образования оплавлений вследствие короткого замыкания состоит в том, что металл плавится и затем быстро кристаллизуется, образуя вытянутые кристаллы и дендритные структуры в среде эвтектики (Cu + Cu2O). Количество кислород содержащей закиси меди является показателем условий возникновения оплавления, то есть сформировалось оно при достаточном количестве кислорода или в среде им обедненной, то есть во время развывшегося пожара. Именно это обстоятельство лежит в основе использования металлографии и рентгеноструктурного анализа при выявлении коротких замыканий, возникших в цепи до пожара и, следовательно, являющихся возможным источником возгорания. При коротком замыкании, возникшем в обедненной кислородом атмосфере пожара содержание кислорода в оплавлении будет отличаться от данного параметра для проводника на удалении от оплавления, но это различие не будет таким резким, как в случае кристаллизации оплавления до пожара.
Как было упомянуто выше, оценить содержание кислорода можно с помощью метода рентгеноструктурного анализа [1]. В этом случае идет сопоставление относительного содержания в оплавлении и участке проводника на достаточном удалении от него (35 мм) кристаллических структур закиси меди. Для этого используется отношение интенсивности двух рефлексов: первый фиксируется на дифрактограмме при межплоскостном расстоянии d/n = 2,45 A и относится к кристаллам закиси меди; второй - при d/n = 2,08 A и характеризует кристаллы меди. По полученным значениям рассчитывается эмпирический критерий, который представляет собой соотношение рассчитанных относительных интенсивностей рефлекса закиси меди полученном в оплавлении и в удаленном от него участке проводника. В настоящее время отечественные производителя рентгеновских дифрактометров для реализации данной методики выпускают приборы, позволяющие проводить исследования проводников и в автоматическом режиме с помощью специального программного обеспечения рассчитывать данный критерий. Метод рентгеноструктурного анализа позволяет быстро выбрать проводники с оплавлениями, полученным до пожара, но в случае, когда рассчитанный критерий находится в диапазоне от 0,5 до 2,0 не позволяет их четко дифференцировать. В этом случае используется метод металлографического исследования, который более трудоемкий, но анализ проводимый при исследовании структурных особенностей, сформировавшихся в проводнике, позволяет более детально оценить условия его образования.

Весь текст будет доступен после покупки

1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДИКИ УСТАНОВЛЕНИЯ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРОСЕТИ ПОСЛЕ ПОЖАРА

1.1. Основные аварийные режимы электросетей и признаки их причастности к возникновению пожара.

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным режимом, а остальные - продолжительными режимами. Основными аварийными режимами в электросетях, приводящими к пожару являются:
1) короткое замыкание (КЗ);
2) перегрузка;
3) большое переходное сопротивление (БПС).
Заметим, что аварийные режимы перегрузки и большого переходного сопротивления могут со временем привести к короткому замыканию.
Обычно электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов и проверяется по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания (КЗ).
Короткое замыкание - замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Актуальность проблемы экспертного анализа оплавлений медных проводников после пожара / Мокряк А.Ю., Шульгин С.О., Романов Н.Н. // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). 2013. № 2 (6). С. 41-46.
2. Вандер, М.Б. Подготовка, назначение, оценка результатов криминалистической экспертизы материалов, веществ и изделий: практическое руководство / М.Б. Вандер, Г.В. Майорова. – СПб.: СПб юридический ин-т Ген. прокуратуры РФ, 1997. – 44 с.
3. Возникновение пожароопасного аварийного режима в электросети при механическом повреждении проводника тока / Елисеев Ю.Н., Мокряк А.Ю., Скодтаев С.В. // Проблемы управления рисками в техносфере. 2017. № 1 (41). С. 65-72.
4. Вонсовский, С.В. Магнетизм. Магнитные свойства диа –, пара –, ферро – , анти – и ферримагнетиков / С.В. Вонсовский. – М.: Наука, 1971. – 1032 с.
5. Галишев, М.А. Установление технической причины пожара при расследовании дел о пожарах / М.А. Галишев. – СПб: С. – Петербургский ун-т ГПС МЧС России, 2007. – 256 с.
6. Горелик, С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов / С.С. Горелик. – М.: Металлургия, 1978. – 568 с.
7. Горшков, В.И. Зажигание пластины из металла при наличии теплопотерь на боковой поверхности / В.И. Горшков, Л.П. Вогман, А.Ю. Шебеко, С.В. Добровенко // Пожарная безопасность. – 2013. – № 4. – С.54 – 62
8. Диагностика причин разрушения металлических проводников, изъятых с мест пожаров / А.И. Колмаков, Б.В. Степанов, С.И. Зернов и др. – М.: ЭКЦ МВД России, 1992.
9. Дифференциация следов электродуговых процессов и внешнего теплового воздействия при экспертном исследовании латунных изделий после пожара. металлографический анализ / Мокряк А.Ю., Чешко И.Д. // Пожарная безопасность. 2011. № 1. С. 107-113.
10. Исследование и экспертиза пожаров: Словарь общих и специальных терминов / под ред. д.т.н., профессора И.Д. Чешко. М.: ВНИИПО, 2009. – 256 с.

Весь текст будет доступен после покупки