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房屋火灾中电气故障对不锈钢波纹管的损伤

作者:信息室来源:科技信息研究室 浏览次数: 日期:2018-11-15

房屋火灾中电气故障对不锈钢波纹管的损伤

作者: Timothy L. Morse, Andrew D. Ellison, Harri K. Kytömaa
 

 

摘要:不锈钢波纹管(CSST)普遍取代黑铁管用于室内燃气输送。不锈钢波纹管的电气拉弧可能导致不锈钢局部熔融,从而在管壁上形成孔洞。由于典型房屋火灾温度不足以熔化不锈钢,因此,一旦火灾现场中的不锈钢波纹管出现孔洞,常假定其由雷电导致,且据此推论这可能是火灾的起因。但是,不锈钢波纹管形成孔洞还有另外一种可能:火灾中家用电气系统的电气故障。在室内,不锈钢波纹管常沿着或与分支电路交叉敷设。线路的电气绝缘材料以及不锈钢波纹管保护套能够避免典型家用电压下的电气拉弧。但当保护套和绝缘材料熔化或烧毁时,通电的分支电路和此时未受保护的不锈钢波纹管之间可能产生电气故障。

    该研究进行了广泛测试,以确定不同电气配置如何产生电气故障事故及事故导致的孔洞(或多个孔洞)。测试中,一根绝缘电线被连接到一个典型家用断路器上,并使其紧挨一段绝缘不锈钢波纹管。之后,将上述物品暴露于明火,使其最终产生电气故障。试验发现,孔洞的形成及其大小主要由断路器的性能决定。对于高强度电流电气故障,断路器由磁激活机制快速(在毫秒间)触发。这限制了电气故障输送的电荷,只形成一个小孔(直径1-2毫米)。如电气故障输送的为低强度电流(因为电路电阻的增强),致使热激活机制缓慢(持续一秒钟或以上)触发断路器,就有更多的电荷输送到不锈钢波纹管,使其形成更大的孔洞。这些发现表明,不锈钢波纹管的局部熔融孔洞可能是因其和支线电路在火灾中产生电气拉弧导致的,而不能说明火灾的起因。

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