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’：消防理论研究

过电流对电线绝缘材料结构、组成及热稳定性的影响

舒中俊1，钟小璇1。李冬梅1，吴莹2。高伟2

(1．中国人民武装警察部队学院，河北廊坊065000；2．公安部沈阳消防研究所，辽宁沈阳110034)

摘要：采用太电流发生器对聚氯乙烯绝缘电线和阻燃聚一次线圈侧感应出大电流。其工作原理如图1所示。

氯乙烯绝缘电线进行不同程度的过电流热老化试验，采用扫描

电镜、傅立叶变换红外光光谱仪和热重分析仪分析所获得的样

品。研究结果表明，过电流发热引起的热老化直接导致电线绝

缘材料的韧性下降，脆性增加；随着老化程度的增加，样品中的

C—O和C—C双键吸收峰增强，并新出现氢键特征吸收峰，说

图l大电流发生器原理图

明电线绝缘电阻随着老化时间的增加而下降；样品的热分解起

试验时，将电线截成1．0m长的线段，负载的形式连

始温度随着热老化程度的增加而提高，分解百分率降低。

接于大电流发生器的电流输出端，使用交流钳形电流表

关键词：塑料电线；过电流；热老化；红外光谱；热稳定性

监测通过电线的电流，调节升流器，使通过电线的电流达

中图分类号：X913．4。TM246文献标志码：A

到所设定的过电流值。试验条件如表2所示。

文章编号：1009—0029(2011)10—0873—06

表2电线样品过电流老化试验条件

老化电流／A老化时间环境相对环境温度

塑料电线是民用建筑低压配电系统中广泛使用的布样品(2倍于额定电流)／h湿度|’e

线产品。在实际应用中，线路出现过电流时将加速电线BV线601040％20

绝缘塑料的热老化过程，从而导致电线在正常的寿命期ZR—BV线601040％20

内提前出现漏电、短路等电气故障，直接引发电气火灾事

故。因此，研究塑料电线过电流热老化对绝缘塑料微观

镜，北京中科科仪技术发展有限责任公司生产制造；放大

形貌、红外特征光谱和热稳定性所造成的影响，对线路火

000

倍数为15～250X；分辨率：4．5nm；力Ⅱ速电压：o～30

灾事故的预防和火灾原因调查具有指导意义。

kV。将不同老化程度的BV电线和ZR—BV电线试样的

1实验部分

绝缘材料用小刀沿垂直于导体的表面切出小口，用钳子

1．1试验材料

将小块绝缘皮撕下，得到具有断面的样品；将样品放入真

试验选用的两种塑料电线为聚氯乙烯绝缘电线(简

空镀膜机，对其断裂面喷镀金膜，再使用扫描电镜对其断

称BV电线)和阻燃聚氯乙烯绝缘电线(简称ZR—BV电

面的微观结构进行扫描分析。

5023额定

线)，由江苏无锡某线缆公司生产，符合GB／T

(3)傅立叶变换红外光谱实验。NEXUS670型傅立