工四火调专业-开题报告.pdfVIP

一、课题的

教学实践

二、本课题国内外研究动态

发生在火灾之前的短路形成的熔痕，称为一次短路熔痕，而起火后，火灾火

焰或火灾热使导线绝缘破坏而形成的短路熔痕，称为二次短路熔痕。由于火灾发

生及先后顺序对铜导线作用情况的不同，因此一次短路、二次短路熔珠及火

烧熔珠的金相组织存在显著差异，特征也有明显区别。研究单股铜导线二次

短路有助于对火灾进行判断。

国内研究:国内对于铜导线一次短路和二次短路熔痕的研究相对较多。例

如，金河龙在《火灾痕迹物证及鉴定》中对电气线路火灾中铜导线的一

次短路与二次短路的显微组织特性进行了对比分析,利用二者微观结构形态上的

差异可以分析鉴定熔痕形成及起火,与金相显微镜比较,用电镜进行观察

分析具有放大倍数连续调节范围大,景深大,分辨率高,同时具有图象更清晰,立体

感更明显的特点。征的《电气火灾认定和痕迹鉴定》中，由

于一次短路熔痕结晶时的环境温度为正常温度,而二次短路熔痕结晶时的环境温

度为火灾温度,所以二者在结晶时的冷却速度有较大差别,从而使结晶时的过冷度

也存在着明显的差异,既一次短路熔痕比二次短路熔痕的冷却速度要大,过冷度也

就大些。因此,一次短路熔痕的显微组织以胞状晶或柱状晶为主,而二次短路熔痕

的显微组织以等轴晶为主,而且二次熔痕的晶粒也较一次短路熔痕的晶粒粗大

些。在孔洞方面，等人的《一、二次短路铜熔珠微观形态特征比较研究》

提到二次短路形成孔洞与环境的影响的关系。我们知道二次短路熔珠是在高温火

场中形成的，环境中氧的含量较低，其它燃烧物及气体杂质较多。火场高温使液

态铜冷却速率小，二次熔珠与环境相互作用时间长，熔入气体杂质较多，这些杂

质气体在铜溶液中产生很大压强，结果使二次短路熔珠气孔表面积较大、内

壁和底部不光滑、粗纹较多，气孔分布也不均匀。因此研究二次短路孔洞，对火

场温度确定有很好的证明作用。

国外动态：EttlingB.V在《ElectricalWiringinBuildingFires》，二次短路熔

珠孔洞在火场环境中受火场杂质、灰尘等的影响，孔洞会变大变多。二次短路熔

痕是在火灾中形成的,因火场温度高,冷却速度慢,凝固过程长,虽被析出的气体

多,但由于火灾环境中存在着大量的灰尘、杂质和各种燃烧产物,以及受火灾热作

用而蒸发的水蒸汽等,也将进入铜的熔液中,因此,二次短路熔痕的气孔总是

又多又大。学者Eui-PyeongLee通过扫描电镜观察了二次短路微观形态特

征。由于熔珠微观二次短路熔痕是在火灾条件下形成的,凝固时间长,再加上空气

中的水蒸汽多,氧与铜的反应增加,又因气孔周围的晶体较多,氧得以沿晶深

入,故生成的(Cu+Cu2O)共晶体的量也相应增多,且比一次短路熔痕更明显。

三、课题研究的目的及意义

目的：通过对单股铜导线二次短路熔珠孔洞的实验研究，在定量分析的基础

上，研究二次短路熔珠孔洞特征。

四、课题研究的主要内容

1、文献综述（国内外研究现状）；

2、设计实验方案；

3、通过金相分析、定量统计等方式，观察并分析单股铜导线二次短路熔珠孔洞

特征；

4、结论。

五、成果预测

通过实验分析单股铜导线二次短路熔珠孔洞的形成，为今后火灾中

二次短路火灾提供依据和参考。

六、课题研究的条件及措施

条件：

实验器材：火灾痕迹物证实验台、单股铜导线、金相显微镜