Диссертация (1172950), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В деформированной и отожженной(α+β)–латуни внутри зерен α-фазы также имеются двойники (рисунок 1.4) [47, 48].25а) в литом состоянииб) после деформации и отжигаРисунок 1.3 - Микроструктуры α-латуней, 100ха) в литом состоянииб) после деформации и отжигаРисунок 1.4 - Микроструктуры (α + β)-латуней, 100хНа рисунке 1.4 видно, что микроструктура двухфазной латуни последеформации и отжига представляет собой дендритоподобные зерна.
Приэкспертном анализе эта структурная особенность может быть принята за быстроеохлаждение при электродуговом процессе. Очевидно, однако, что в данном случаене только не было дугового процесса, но и не была достигнута температураплавления латуни.Следует обратить внимание на то, что добавление других элементов клатуни, имеющей однофазную структуру, может вызывать смещение областей надиаграмме состояния и, соответственно, способствовать образованию двухфазной26латуни. Такое воздействие, например, оказывает алюминий или компонентыприпоя – свинец и олово.Указанные особенности необходимо учитывать при разработке основэкспертной методики анализа электротехнических изделий из латуни послепожара.1.3.3 Микроструктура металла после электродугового воздействияВ результате протекания электродугового процесса короткого замыкания воплавленном участке металла шва могут образоваться, в зависимости от условийкристаллизации, различные структуры, которые условно можно разделить на двавида:– ячеистая структура, состоящая из ряда параллельных элементов, имеющихформу стержней и расположенных в направлении кристаллизации (рисунок 1.5);– дендритная структура.Дендритная структура может иметь несколько разновидностей:– столбчатые дендриты, т.е.
дендриты у которых хорошо развились толькооси 2-го порядка;– дендритно-ячеистая структура – смешанная структура;– равноосные дендриты.Подобныеструктурывозникаютврезультатевысокойскоростикристаллизации расплавленного металла и могут наблюдаться как отдельно, так исовместно друг с другом [46]. Наличие той или иной структуры зависит отстепени переохлаждение расплава – в зонах с высокой скоростью охлажденияобразуется дендритная структура, по мере уменьшения скорости структурастановится ячеистой.27а) 200хб) 100хв) 200хг) 100хРисунок 1.5 – Примеры различных видов структур после быстройкристаллизации расплавленного металла:а) ячеистая структура; б) дендриты; в) столбчатые дендриты;г) смесь дендритной структуры кристаллитовсо столбчатой ячеистой структуройС увеличением скорости кристаллизации существенно утончаются элементысубструктуры и, кроме того, возникает переход от ячеистого строения к структурестолбчатых дендритов.28Основные выводы по главе 1Систематизированы сведения о пожароопасных аварийных электрическихрежимах, которые могут возникать в электросетях.
При этом, основное вниманиеуделено электродуговому процессу короткого замыкания и токовой перегрузки.Проанализированы существующие на данный момент в пожарно-техническойэкспертизе инструментальные методики исследования оплавлений металлическихпроводниковтока.Данныеметодикиявляютсяоднимивостребованных и широко используемых в СПТЭ.существенные недостатки данных методик.изнаиболееПоказаны основные292 МОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫЭЛЕКТРОСЕТИ И УСЛОВИЙ ПОЖАРА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯОПЛАВЛЕНИЙ2.1 Экспериментальный электротехнический стендДля моделирования пожароопасных аварийных режимов работы электросетии условий пожара был разработан и введен в эксплуатацию экспериментальныйэлектротехнический стенд (ЭЭС, далее стенд).
Ниже приведено устройство стендаи его электрическая схема.2.1.1 Устройство стендаЭЭС представляет собой комплексную установку, разработанную на базеклиматической камеры типа КТВ Э-0,4-002 (рисунок 2.1). Принципиальная схемастенда представленана рисунке 2.2. Основными его конструктивнымиэлементами являются [5, 45]: рабочий объем, предназначенный для закрепления образца и моделированияэлектрических аварийных режимов в условиях пожара, и в условиях егоотсутствия; контрольно-измерительная аппаратура, предназначенная для контролятемпературы, газового состава атмосферы и токов КЗ; панель управления – приспособление, на которое выведены основныеэлементы управления функциями электротехнического стенда; вспомогательныеблоки,представляющиесобойприточно-вытяжнуювентиляцию, систему охлаждения газов; силовая часть, состоящая из трансформатора, балластного резистора ипанели коммутации.Внутренний рабочий объем камеры, называемый большим рабочим объемом(БРО), может быть герметично изолирован от внешней среды, что позволяетнаполнять его продуктами горения полимерных материалов (резина, пластмасса,древесина и т.п.) тем самым, создавая необходимую газовую атмосферу.
Нарисунке 2.3 показано внутреннее устройство БРО.30Рисунок 2.1 – Внешний вид электротехнического стендаРисунок 2.2 - Принципиальная схема электротехнического стендаПВВ – приточно-вытяжная вентиляция;Э – электроды с зажимными контактами;МРО – малый рабочий объём;БРО – большой рабочий объём;ПУ – панель управления;КИП – контрольно-измерительные приборы;СОГ – система охлаждения газов;Образец – медный проводник, а также иные детали электрооборудования.31ЭЭПВВРМРОСОГШтативРисунок 2.3 – Устройство большого рабочего объема (БРО)ПВВ – приточно-вытяжная вентиляция;Э – электроды с зажимными контактами;МРО – малый рабочий объём;СОГ – система охлаждения газов;В большом рабочем объеме камеры установлена металлическая станина, в верхнейчасти которой закреплена радиационная панель (РП), предназначенная для регулируемогонагрева (20 ÷ 800 ºС) образца.
Регулировка температуры осуществляется как вавтоматическом режиме, с использованием терморегулятора ТП 403 «Варта», так и вручном режиме, методом изменения величины напряжения, поданного на нагревательныйэлемент. В ручном режиме контроль температуры нагревательного элемента выполняетсяпосредством измерения величины термопарой и выводом ее значения на контрольноизмерительные приборы (рисунок 2.4).Также на станину при помощи диэлектрического крепежа установлены электроды (Э)с зажимными контактами, между которыми закрепляется экспериментальный образец.321.2.12343.54.6 7 8 91211105.6.7.8.9.131410.11.12.13.15 1617 1814.15.192016.17.2118.19.2320.21.22.222423.24.Индикация работыпостоянного тока;Индикация работыпеременного тока черезтрансформатор;Индикация работыпеременного тока от сети220 В;Индикация работы первоготокового диапазона;Индикация работы второготокового диапазона;Переключатель РП;Переключатель муфельнойпечи;Переключатель вентилятораБРО;Переключатель вентиляторамуфельной печи;Переключатель диапазоновтока 0÷100 А и 100÷1000 А;Кнопка включенияконтактора трансформатора;Регулировка тока токовогодиапазона 0÷100 А (грубо,плавно, точно);Индикация задаваемого тока,А;Регулировка тока токовогодиапазона 100÷1000 А (грубо,плавно, точно);Индикация открытойзаслонки БРОПереключатель открытия(закрытия) заслонки БРОИндикация включениямуфельной печиПереключатель муфельнойпечиИндикация показанийтермопары №1Управление РППереключатель РПИндикация показанийтермопары №2Индикация тока РПРегулировка тока РПРисунок 2.4 – Панель контрольно-измерительных приборов и их функциональноеназначение33С целью улучшения контроля температуры и газового состава атмосферывнутри БРО на металлической станине был сконструирован т.н.
малый рабочийобъем (МРО). МРО выполнен в виде металлического короба, внутренняяповерхность которого оклеена огнестойкой минеральной ватой, поверх которойнанесена алюминиевая оболочка.Короб закреплен на станине при помощи штатива, позволяющий перемещатьМРО в вертикальном направлении, регулируя тем самым расстояние междуобразцом и РП. В малом рабочем объеме, в зоне крепления экспериментальногообразца, подведена термопара, используемая для контроля и регистрациитемпературы на объекте. Также при помощи термопары осуществляется контрольтемпературы на РП.
Значения температур выводится на панель управления.Необходимая газовая атмосфера создается за счет нагрева радиационнойпанелью образцов, расположенных во время эксперимента на дне МРО.Регистрация газового состава атмосферы (O2, CO, CO2, N2) осуществляетсяпосредством газоанализатора «Оптогаз-500».
Газ, поступающий в газоанализатор,проходит предварительное охлаждение, необходимое для нормальной работыприбора. Система охлаждения газов представляет собой емкость, заполняемуюводой, внутри которой в виде спирали расположена трубка, по которой проходитгаз из рабочего объема камеры. Удаление газов из БРО после окончанияэксперимента осуществляется при помощи приточно-вытяжной вентиляции.2.1.2 Электрическая схема стендаЭлектрическая схема стенда состоит из трех основных частей: регулятор мощности силового трансформатора; силовая часть; автоматика, схемы выключения, панели управления.34Регулятор мощностиРегуляторпредназначендлярегулировкимощностиоднофазноготрансформатора мощностью 40 кВт, при токе нагрузки менее 500 А.
Работа схемыуправления разделяется на два этапа (см. принципиальную схему, изображеннуюна рисунке 2.5). На первом этапе, на контакте «1» потенциал выше, чем наконтакте «3». Диод D3 открыт, D4 - работает как стабилитрон с напряжением10 В, конденсатор С2 заряжен. При пробое конденсатор С2 разряжается соскоростью определяемой резистором R2.2, резистор R4 - ограничитель.
Послеразряда С2 открывается транзисторы Т3 и Т4, подается управляющее напряжениена тиристор D2, который закроется при смене потенциалов «1» и «3». На второмэтапе работает другое «плечо» схемы аналогично предыдущему описанию.Резисторы R5, R6, R7, R8, R9, R10 предназначены для ограничения управления иего деформирования. Дифференцирующая цепочка необходима для работырегулятора на индуктивную нагрузку (С3, R11).Техническое описание силовой частиПринципиальная схема силовой установки ЭЭС приведена на рисунке 2.6.Питание силовой части осуществляется от главного распределительного щита(ГРЩ), где после включения рубильника фидера напряжение поступает натрехполюсный автоматический выключатель серии ВА 57-39 (номинальный ток630 А).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
