ga128-1996 低压电器火灾模拟试验技术规程

'中华人民共和国公共安全行业标准GA128－1996低压电器火灾模拟试验技术规程Lowvoltageelectricalfiresimulatedtestrulesoftechnicality1主题内容与适用范围本标准规定了工频50Hz交流380V及其以下、直流60V及其以下低压电气火灾模拟试验的分类、试验条件、试验设备、试验方法和试验结果的判定等。本标准适用于建筑物内常用的工业与民用低压交、直流电气设备或电气线路引起的火灾的模拟试验。本标准不适用于可燃物为气体、粉尘和轻质油类火灾的模拟试验。2名词术语2.1低压电气火灾lowvoltageelectricalfire专指工频50Hz交流电压380V及其以下、直流电压60V及其以下电压级别的低压电气设备或电气线路，由自身故障或非自身故障的原因引起的火灾。2.2低压电气火灾模拟试验lowvoltageelectricalfiresimulatedtest为低压电气火灾起火原因的最后判定提供科学依据，模拟火灾现场起火部位起火时的气候环境条件，模拟被怀疑的电气设备或电气线路及其自身故障或非自身故障的状况，模拟起火点附近可燃物状况进行的火因再现性试验。2.3自身故障self-trouble专指电气设备或电气线路自身发生的短路、过载、局部过热、火花放电、过电压故障。2.4烟smoke可燃物燃烧或热解产生的可见的固体和（或）液体在空气中的悬浮微粒。2.5碳化char可燃物热解或不完全燃烧时形成碳的残余物的过程和（或）现象。2.6烧焦scorch可燃物由于受热，表面发生有限的碳化。2.7阴燃smouldring材料无可见光的缓慢燃烧，常表现为烟和温度升高。2.8试验样品sample用以进行模拟试验的，替代被怀疑引起火灾的电气设备或电线电缆的同类物品。简称试样。3试验分类低压电气火灾模拟试验（以下简称模拟试验）按电气设备或电气线路引起火中华人民共和国公安部1996-01-17批准1996-10-01实施 GA128－1996灾的自身故障原因和非自身故障原因的不同，分为七类：3.1短路引起火灾的模拟试验。3.2过载引起火灾的模拟试验。3.3过电引起火灾的模拟试验。3.4局部过热引起火灾的模拟试验。3.5火花放电引起火灾的模拟试验。3.6照明器烤燃可燃物引起火灾的模拟试验。3.7电热器烤燃可燃物引起火灾的模拟试验。4试验条件4.1试验电源模拟试验应备有相对独立的交流和直流试验电源。电源电压及其偏差范围应满足下列要求：a．直流电压：0~60V，偏差范围：±2V。b．三相交流电压：380V，偏差范围：±5%。c．单相交流电压：380V、220V、127V，偏差范围：±5%；36V、24V、12V，偏差范围：±2V。4.2气候环境条件模拟试验所模拟的火灾现场起火部位起火时气候环境条件及其偏差范围应满足下列要求：a．温度：5~55℃，偏差范围：±2℃。b．相对湿度：35%~95%，偏差范围：±3%。c．风速：0.1~1.0m/s，偏差范围：±10%。如委托单位未提供起火时火场的气候环境条件参数，可由试验单位与委托单位及火灾单位商定，并应在试验报告中说明。4.3试验装置和仪器设备模拟试验装置主要由试验箱（含空调系统）、监控台（监控系统）和交、直流电源系统三部分组成（见图1）。 GA128－1996图1低压电气火灾模拟试验装置方框图4.3.1监控台（监控系统）监视台上应装有各种试验电路的操作按钮和状态指示灯，供检测试验电压、电流的电压表、电流表，显示、记录试验开始和持续的时间的计时器，对试样表面温度等进行多点测量和记录的温度自动显示记录仪，微机及其外部设备，声像显示和照相设备。监控台以微机等对各种模拟试验的试验过程进行自动监控，对试验电压、试验电流、试验箱内的温度、相对湿度等数据进行采集、显示和记录，对试验现象进行录音录像和（或）拍照。4.3.2试验箱（含空调系统）试验箱试验空间应不小于5m3。在试验箱内应进行4.2条气候环境条件的模拟。气候环境条件的模拟可采用图1中的空调系统，也可采用能实现4.2条气候环境条件要求的其他空调系统。在试验箱内还应能引入试验所需要的各种电源。以图1中的空调系统（含制冷压缩机组、电加热器、电加湿器和调速风机及空调电控柜）为例，其气候环境条件模拟的工作原理见图2。 GA128－1996图2试验箱气候环境条件模拟工作原理图1－排气风扇；2－蒸发器；3－调速风机；4－加热器；5－箱体；6－加湿器；7－水位控制器；8－油压表；9－低压表；10－压力继电器；11－高压表；12－制冷压缩机；13′－冷却水排水阀；13″－冷却水进水阀；14－冷凝器；15－干燥器；16－旁通盘管；17－电磁阀；18－截止阀；19－比例阀；20－膨胀阀；21－截止阀4.3.3交直流电源系统交直流电源系统主要包括：a．交流电源装置应能提供下列电源：①380V，不小于90A的三相电源；②220V，不小于270A的单相电源；③127V、110V、36V、24V、12V，不小于45A的单相电源；④不低于10.8V，不小于460A的单相电源；⑤0~380V，不小于15A的单相可调压电源。 GA128－1996b．直流电源装置应能提供0~60V，不小于200A的直流可调压电源。4.3.4附加阻抗器附加阻抗器以串联、并联或串并联编组的方式联结，等效模拟火场故障线路故障点到电源变压器的线路阻抗和电源变压器的输出阻抗。4.3.5试验负载根据试验的需要，试验负载以串联、并联、或串并联方式联结，并接入试验电路，等效模拟火场中故障线路故障点以下的原负载。4.3.6电压表交直流两用，量限为0~75V—150V—300V—600V，精度为0.5级电压表，用以监测试验电压。4.3.7电流表a．交直流两用，量限为0~5A—10A—50A，精度为1.0级电流表，用以监测部分（小容量）试验电流。b．配用电流互感器的交流电流表，限量为0~500A，精度为1.5级，用以监测试验电流。4.3.8兆欧表500V级兆欧表，测量范围0~500MΩ，精度为1级，用以对试样进行绝缘电阻测量。4.3.9辐射高温计测量范围1200~4000℃；测量误差：测量值不超过1800℃时±0.5%，超过1800℃时±1.0%，用以测量短路电弧、点火花的温度。4.3.10计时器数字显示或指针计时器或秒表。精度为0.1s，用以记录试验开始和持续时间。4.3.11温度自动显示记录仪温度自动显示记录仪（12点自动切换打点记录），测温范围0~1300℃，精度为1级，用以测量、显示和记录试样表面等处的温度。4.4试验项目的确定试验项目由委托单位提出。试验单位确认。4.5试验次数每项模拟试验都进行5次。4.6试验样品4.6.1数量试样为小型电气设备或大、中型电气设备的零部件者，5件；试样为电线电缆者，两芯电线（电缆）或两芯以上电缆8m；单芯电线（电缆）16m。4.6.2条件试样应符合下列条件之一：a．优先采用与被怀疑对象相同型号规格的，同一厂家生产、同期安装使用的，取自火灾现场与起火点同一电路中未被破坏的物品。b．按a项要求，但“取自与起火点同一电路中”不可能时，则取自火灾现场附近的。 GA128－1996c．按a项要求，但“取自火灾现场”不可能时，则可不要求取自火灾现场的。d．按a项要求，如其中“取自火灾现场”和“同期安装使用的”都不可能时，则可不要求取自火灾现场和同期安装的，但试样至少应是与被怀疑对象相同型号规格，同一厂家生产的物品。4.7试验时间每次模拟试验的时间，对于3.1，应自通电试验时起，不超过3min；对于3.2~3.7，应与委托单位提供的起火前被怀疑对象通电的时间相同或协商确定。5试验方法步骤5.1短路引起火灾的模拟试验5.1.1短路形式a．三相380V三相间同时短路；b．三相380两相间短路；c．单相220V、127V、110V、36V、24V、12V相线与中性线（在中性点接地系统中相线与接地导体）之间短路；d．直流60V、50V、48V、36V、24V、12V“+”、“-”极之间短路。5.1.2试样准备5.1.2.1对电线电缆试样进行绝缘电阻测试后，两芯电线及两芯以上电缆按每根长度1.6m剪成5根；单芯电线电缆按每根1.6m剪成10根。5.1.2.2对小型电气设备或大中型电气设备的零部件试样，进行绝缘电阻测试后准备5件。5.1.3试验准备5.1.3.1根据委托单位提供的起火部位电气设备或线路故障点到电源变压器的电线（电缆）长度、线芯截面积和材质，电源变压器的输出阻抗、计算总阻抗，用附加阻抗器模拟接线。5.1.3.2根据委托单位提供的火场中线路故障点以下的总负载，用试验负载装置进行模拟接线并接入试验电路。5.1.3.3根据试验需要，完成配电屏经附加阻抗器到试验箱试验电路的接线。5.1.3.4对试验电路的接线进行全面检查。5.1.4试验步骤5.1.4.1将试样放在试验箱内的试验台上，接入试验电路并检查接线确保正确。5.1.4.2模拟火灾前的原始状况，在试样的相应位置布置可燃物。5.1.4.3关闭试验箱的门和进、排气孔。5.1.4.4按设定的环境温度、相对湿度和风速对试验箱内的试验空间进行起火前火场气候环境条件的模拟。5.1.4.5在气候环境条件的模拟达到设定值并稳定30min之后，进行模拟试验。5.1.4.6随时观察试验现象和试验结果，并作记录。5.1.4.7对于短路电弧温度，可用辐射高温计在与模拟试验同样电压、电流和试样（长度减少）的条件下进行3~5次测量。 GA128－19965.1.4.8在试验进行到试样和（或）附近可燃物冒烟或燃烧时，可以打开进气孔和排气孔进行排烟换气。5.1.4.9试验进行到短路电弧引燃了可燃物，或者试样被短路电弧熔断后可以结束，也可酌情延长1~3min，以进一步观察试验现象，必要时可对试验现象进行拍照或摄像。5.2过载引起火灾的模拟试验5.2.1过载形式a．三相380V电气设备或线路过载；b．单相220V、127V、110V、36V、24V、12V电气设备或线路过载；c．直流60V、50V、48V、36V、24V、12V电气设备或线路过载。5.2.2试样准备（同5.1.2）。5.2.3试验准备（同5.1.3）。5.2.4试验步骤5.2.4.1同5.1.4.1，并将测温热电偶按试验需要的测温点数安装在试样的适当部位。5.2.4.2按5.1.4.2~5.1.4.6规定进行。5.2.4.3同5.1.4.8。5.2.4.4试验进行到可燃物开始燃时，可持续1~3min后结束试验，进一步观察试验现象；或在试验进行到预定试验时间时结束。必要时可对试验现象进行拍照或摄像。5.3过电压引起火灾的模拟试验5.3.1过电压形式a．220V用电线路接入380V电源上导致的过电压；b．127V、110V、36V、24V、12V用电线路接入高于同级电压的电源上导致的过电压；c．夜间电网电压过高（如单相电压高于242V）导致的过电压。5.3.2试样准备（同5.1.2）。5.3.3试验准备（同5.1.3）。5.3.4试验步骤（同5.2.4）。5.4局部过热引起火灾的模拟试验5.4.1局部过热形式a．漏电导致的局部过热；b．电气设备或线路的电气接头接触不良，接触电阻过大导致的局部过热；c．电气线路与设备的接头处导电截面积小于同回路的线路导电截面积，局部电阻增大导致的局部过热；d．电气线路局部因受外力作用，导致线芯的截面积减少，局部电阻增大导致的局部过热。5.4.2试样准备（同5.1.2）。5.4.3试验准备（同5.1.3）。5.4.4试验步骤（同5.2.4）。5.5火花放电引起火灾的模拟试验 GA128－19965.5.1火花放电形式a．漏电导致的火花放电；b．电气设备或线路接头处松动，导致的火花放电；c．电气设备或线路导电部分因外力作用断裂而虚连导致的火花放电。5.5.2试样准备（同5.1.2）。5.5.3试验准备（同5.1.3）。5.5.4试验步骤5.5.4.1按5.1.4.1~5.1.4.8规定进行。其中，5.1.4.7条的“短路电弧温度”在这里置换为“点火花的温度”。5.5.4.2试验进行到电火花引燃了可燃物即可结束，也可持续1~3min，以进一步观察试验现象；或者在试验进行到预定试验时间时结束。必要时可对试验现象进行拍照或摄像。5.6照明器烤燃可燃物引起的火灾的模拟试验5.6.1照明器烤燃可燃物引起火灾的形式a．白炽灯烤燃可燃物引起的火灾；b．荧光灯镇流器烤燃可燃物引起的火灾；c．卤钨灯烤燃可燃物引起的火灾；d．其他照明器烤然可燃物引起的火灾。5.6.2试样准备（同5.1.2，这里试样为照明器）。5.6.3试验准备按5.1.3.3、5.1.3.4规定进行。5.6.4试验步骤（同5.2.4）。5.7电热器烤燃可燃物引起火灾的模拟试验5.7.1电热器烤燃可燃物引起火灾的形式a．电炉烤燃可燃物引起的火灾；b．电熨斗烤燃可燃物引起的火灾；c．电烙铁烤燃可燃物引起的火灾；d．其他电热器烤燃可燃物引起的火灾。5.7.2试样准备（同5.1.2，这里试样为电热器）。5.7.3试验准备按5.1.3.3、5.1.3.4规定进行。5.7.4试验步骤（同5.2.4）。6试验结果判定试验结果及判定结论应按表1规定处理。 GA128－1996表1试验结果判定结论5次试验至少有一次引起可燃物燃烧能引起可燃物燃烧（含阴燃）5次试验均应未引起可燃物燃烧但至少对应地判定可燃物“被电弧（或电火花）有一次可燃物被电弧或点火花损伤，或损伤”、“碳化”、“冒烟”、“烧焦”、“熔者可燃物碳化、冒烟、烧焦、熔融融”5次试验可燃物无异常变化可燃物无异常变化7试验报告试验报告应包括以下内容：a．委托单位名称。b．试样名称、型号、规格及试样说明。注：按4.6.2对送检试样予以说明。c．试样生产单位名称。d．火灾的环境条件（起火时起火部位的环境温度、相对湿度、风速、电源电压及起火点附近可燃物情况）。e．试验条件（试验箱内应模拟和实际达到的环境温度、相对湿度、风速、电源电压及可燃物状况）。f．试样交接日期和试验日期。g．试验结论及试验照片。h．试验单位及技术负责人。附加说明：本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全国消防标准化技术委员会第六分技术委员会归口。本标准由公安部沈阳消防科学研究所负责起草。本标准起草人沈宪备、梁文基、邬洲雄。'