НЕДОБИТКОВ Александр Игнатьевич, канд. техн. наук, старший научный сотрудник
070014, г. Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева, 19
Alexandr I. NEDOBITKOV, Cand. Sci. (Eng.), Senior Research
19 Serikbayeva St., Ust-Kamenogorsk, 070014
Введение. Приведенные в статье данные свидетельствуют о том, что проблема дифференциации первичного и вторичного короткого замыкания очень актуальна. Целью статьи является разработка научно-обоснованного метода исследования медного проводника автомобильной электрической сети, имеющего признаки короткого замыкания, для установления причины его повреждения в ходе пожарно-технической экспертизы. Материалы и методика. Исследования проводились с использованием растрового электронного микроскопа JSM-6390LV с приставкой для энергодисперсионного микроанализа, микротвердомера DuraScan 20, инфракрасного тепловизора Fluke Ti400. Результаты и обсуждение. Экспериментально доказано, что микротвердость медного проводника, подвергнутого первичному короткому замыканию, отличается от значений микротвердости медных проводников, подвергшихся токовой перегрузке или внешнему высокотемпературному воздействию. Приведены снимки участков измерения микротвердости медного проводника, подвергшегося первичному короткому замыканию. Даны результаты энергодисперсионного анализа и характерные диагностические признаки, позволяющие установить причину повреждения медного проводника при пожаре (первичное или вторичное короткое замыкание). Измерена температура медного проводника при искровом и дуговом протекании короткого замыкания. Экспериментально подтверждена возможность применения расчетного метода определения температуры проводника при коротком замыкании. Выводы. Предложен метод дифференциации первичного или вторичного короткого замыкания медного проводника автомобильной электрической сети. Показано, что метод измерения микротвердости может быть использован в качестве вспомогательного для метода растровой микроскопии. Приведенные в статье результаты могут быть использованы специалистами при исследовании медных проводников, изымаемых из сгоревших транспортных средств, в целях установления механизма их повреждения и, в конечном счете, причины пожара автомобиля.
Introduction. The data presented in the article show that the problem of differentiating primary and secondary short circuits is very important. The purpose of the article is to develop a scientifically grounded research method for copper conductors of automobile electric systems showing signs of a short circuit to identify the cause of its damage in a fire investigation. Materials and methods. The research was conducted with the help of JSM-6390LV scanning electron microscope having an energy dispersive microanalysis unit attached, DuraScan 20 microhardness tester, and Fluke Ti400 infrared thermal imager. Results and discussion. It is experimentally proven that the microhardness of a copper conductor subjected to a primary short circuit differs from that of a copper conductor subjected to an overcurrent or external high temperature. Images of microhardness measurement areas of a copper conductor subjected to a primary short circuit are provided. The results of an energy dispersive analysis and characteristic diagnostic features allowing to establish the cause of the copper conductor damage in case of fire (primary or secondary short circuit) are provided. The temperature of the copper conductor is measured for short circuits that entail sparking and an arc. The applicability of the computational method for determining the conductor temperature in the event of a short circuit is experimentally proved. Conclusions. A differentiation method is proposed for telling primary short circuits from secondary ones arising in copper conductors of automobile electrical systems. It is shown that the microhardness testing method can supplement the scanning electron microscopy method. The results provided in the article can be used by specialists to study copper conductors extracted from burned vehicles in order to identify the mechanism of their damage and, eventually, the cause of the car fire.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.