用电设备接触发热引起的火灾原因分析完整版

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3、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

4、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IIII过热引起的,而忽略了电流作用的因素。而此IIII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,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:1接触电阻接触电阻r j由两部分组成，即收缩 电阻r s和表面膜电阻r b。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

5、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。触电阻增大有很多原因。1.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r s的影响主要表现在接触点的数目上。一般情况下,面接触的接触点数n最 大而r s最小；点接触则n最小,r s最大；线接触 则介于两者之间。接触形式对 膜电阻r b的影响主要是看每一个接触点所承

6、受的压力fo 一般情况下，在对触头 外加压力f相同的情况下，点接触形式n最小，单位面积承受压 力f 1最大，容易 破坏表面膜，所以有可能使r b减到最小；反之,面接触的f 1就最小，对r b小，对r b的破坏力最小,rb值有可能最大。在实际IW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。1.2接触压力接触压力f对收缩电阻r s值和表面膜电阻r b值的影响最大,f的增加使接 触点的电阻r b值的影响最大,f的增加使接 触点的有效接触面积增大，即接触点数n增加，从而使r s减小。当加大f超过一定值时，可使触头表面的气体分子层吸附膜 减少到23个；当超过材料的屈服压 强时,产

7、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r s从而增加了接触面积，这就使收缩 电阻r s因表面膜电阻r b的减小而下 降,r s和r b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f下降时，接触面积减小,收缩电阻r s小,收缩电阻r s增大，表面膜电阻r b受f的破坏作用减弱或不受其影响，从而使表面膜电阻r b增大。同时因膜电阻r b增大。同时因r b增大，使接触面积减小，从而使r j面积减小，从而使r j增大，二者的综合作用使接触电阻整体上升。1 . 3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，

8、这主要表现在接触点数n的不同。接触表面可以是粗加工、精加工,甚至是米 用机械或电化学抛光。不同的加工 形式直接影响接触点数n的多少，并最终 影响接触 电阻的大小。1.4接触电阻在长期工作中的稳定 性 电阻接触在长期工作中要受到腐蚀作用：(1 )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r j增加，接触点温度上升。r j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；(2 )电化学腐蚀。不同的金属

9、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。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r s增大,后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r s增大,后者使r s减小,结果是两者互为补偿，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

10、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。1.6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r j的大小，比如：电阻率P、材 料的布氏硬度h b、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

11、 下，其在大气或变压器油中也能氧化，生成C LI 2。，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1 50a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r j的角度看,可在铜上镀银、镶银或锡，后两者的优点是p及h b值小,氧化膜机械强度很低，因此铜件上采 取此措施可减小r j o2影响电流增大的因素2影响电流增大的因素无论是载流导体还是电器

12、都必须经受短路电流的考验。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。22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:(1 )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;(