Признаки, дифференцирующие повреждения стальной оболочки различной природы
Для образцов, поврежденных в результате химического взаимодействия расплавленного алюминия со стенками стальных оболочек, характерны следующие признаки:
- образовавшиеся отверстия имеют округлую форму и небольшие размеры;
- провода с алюминиевыми жилами в зоне повреждения стенки оболочки, как правило, полностью расплавлены;
- отверстия в стенке оболочки нередко не сквозные. Они «заполнены» сплавом серебристого цвета, который свисает с наружной стороны трубы в виде капли;
- структура стенки оболочки по мере удаления от места повреждения практически не изменяется;
- образовавшийся на стенке оболочки наплав (капля) имеет низкую концентрацию железа и представляет собой алюминиевый твердый раствор с иглообразными включениями фазы FeAl3.
Для образцов, расплавленных дугой КЗ, характерны следующие признаки:
- образовавшиеся отверстия могут иметь сравнительно небольшие в поперечнике размеры, однако в случае действия так называемой «распространяющейся дуги КЗ» их протяженность может составлять ~10 h (h - средняя ширина повреждения);
- алюминиевые проводники, проложенные внутри трубостойки, нередко сохраняют свои форму и размеры, в ряде случаев — изоляцию, но на участках, прилегающих к сквозному повреждению, как правило, имеют локальные оплавления;
- наплав на поверхности оболочки в месте прожога в своей основе имеет структуру «-твердого раствора на основе железа с мелкими выделениями фазы Fe3Al;
|
|
|
- микротвердость материала наплава значительно превосходит микротвердость исходной стали и может достигать HRC55—60;
- по границе раздела наплав - основной металл и по кромке прожога образуется прослойка малолегированного α-твердого раствора;
- структура стенки оболочки резко изменяется по мере удаления от места повреждения.
Если в результате проведенных исследований установлено, что причиной сквозного повреждения трубостойки явилось действие электрической дуги КЗ, то определение момента его возникновения производится в соответствии с рекомендациями для случая КЗ между фазным проводом с медной жилой и корпусом оболочки (см. п.2.4.1.2).
Морфологическое и металлографическое исследования алюминиевых проводников в целях выявления признаков работы электрооборудования в режиме перегрузки
Морфологическое исследование
Морфологические признаки перегрузки алюминиевых проводников приведены в работе [59]. Сведения о получаемых микроструктурах можно получить также из Атласа микроструктур [51].
При перегрузках в электроцепи изоляция проводов нагревается на всем аварийном участке и загорается чаще всего в месте пережога токопроводящей жилы. Параметром, характеризующим интенсивность воздействия токов перегрузки на кабельные изделия, служит коэффициент кратности (К), который рассчитывается по формуле:
|
|
|
,
где Iп - ток перегрузки; Iд - ток, длительно допустимый для данного сечения проводника.
Дифференциация кратности перегрузки по характеру разрушения изоляции
Авторами [59] проведена работа по установлению морфологических признаков перегрузки с коэффициентами кратности К = 2 ¸ 20 для алюминиевого провода марки АПВ 4. Показано, что дифференциацию перегрузочного режима алюминиевых проводников по кратности можно проводить на основании степени разрушения изоляционного покрова и изменений морфологии поверхности. В процессе испытаний установлено следующее:
- при перегрузке с коэффициентом кратности К = 2 ¸ 4 видимых изменений в изоляционном покрове и морфологии поверхности алюминиевого проводника не наблюдается;
- разрушение (обугливание) изоляции вследствие теплового действия электрического тока начинается с внутренней части изоляционного покрова при К = 5 ¸ 6. Обугленные остатки изоляции, покрывая алюминиевый проводник, существенно затрудняют наблюдение за изменением морфологии поверхности;
|
|
|
- разрушение изоляции при К = 7 ¸ 20 не имеет существенных различий: поверхность представляет собой конгломерат обугленных наплывов изоляции на оплавленных отрезках алюминиевых проводников.
Морфологические признаки перегрузки
Изменения морфологии поверхности алюминиевого проводника, происшедшие в результате перегрузочного режима, устанавливают под микроскопом при увеличении 50 - 250х. В исходном состоянии поверхность алюминиевого проводника имеет характерные технологические бороздки вдоль всей длины, а также царапины, сколы, распределение которых носит случайный характер. Подобного рода дефекты поверхности могут быть выявлены и зафиксированы при помощи оптического микроскопа и компьютерного анализатора изображения, обладающего функцией «расширенного фокуса».
При воздействии силовой перегрузки перпендикулярно продольным технологическим бороздкам образуются трещины (К = 5 ¸ 6), оплавленные границы фрагментов структуры проводника (К = 7 ¸ 15). Толщину оплавленной границы определяет интенсивность перегрузки: при К = 16 ¸ 20 оплавления алюминиевого проводника имеют вид кратеров.
Признаки перегрузочного режима (трещины, крупноблочные структуры с оплавленными границами, кратеры) устанавливаются вне зоны пожара, поскольку его термическое действие может привести к появлению на проводнике подобных структур[†].
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!