GA 128-1996 低压电器火灾模拟试验技术规程.pdf

1、中华人民共和国公共安全行业标准 GA 128 1996 低压电器火灾模拟试验技术规程 Low voltage electrical fire simulated test rules of technicality 1 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 low voltag

2、e electrical fire 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 low voltage electrical fire simulated test 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

3、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

4、1996-10-01 实施 GA 128 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： 060V，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：

5、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： 555，偏差范围： 2。 b相对湿度： 35%95%，偏差范围： 3%。 c风速： 0.11.0m/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） 。 GA 128 1

6、996 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

7、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。 GA 128 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

8、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： 380V，不小于 90A 的三相电源； 220V，不小于 270A 的单相电源； 127V、 110V、 36V、 24V、 12V，不小于 45A 的单相电源； 不低于 10.8V，不小于 460A 的单相电源； 0380V，不小于 15A 的单相可调压电源。 GA 128 1996 b直流电源装置应能提供 060V，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

9、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 075V 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 05A 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 0500A，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 0500M，精度为 1 级，用以对试样进

10、行绝缘电阻测量。 4.3.9 辐射高温计 测量范围 12004000；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 01300，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

11、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。 GA 128 1996 c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

12、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3.23.7，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

13、 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

14、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

15、试验同样电压、电流和试样（长度减少）的条件下进行 35 次测量。 GA 128 1996 5.1.4.8 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 13min，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

16、、 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 5.1.4.25.1.4.6 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 13min 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

17、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

18、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 GA 128 1996 5.5.1 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 5.1.4.15.1.4.8 规定进行。其中， 5.1.4.7 条的“短路电

19、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 13min，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

20、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。 GA 128 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（含阴燃） 能引起可燃物燃烧 5 次试验

21、均应未引起可燃物燃烧但至少有一次可燃物被电弧或点火花损伤，或者可燃物碳化、冒烟、烧焦、熔融 对应地判定可燃物 “被电弧 （或电火花）损伤” 、 “碳化” 、 “冒烟” 、 “烧焦” 、 “熔融” 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。