CC BY
24внедрения систем eye-tracker на воздушные суда и тренажерные комплексы подготовки пилотов.
Список литературы
1. Эндсли Мика Р., Гарланд Дэниел Дж. (1 июля 2000 г.). Анализ и измерение ситуационной осведомленности. CRC Press. Стр. 12. ISBN 978-1-4106-0530-6.
2. How Eye Tracking Can Improve Cockpit Simulators: Accelerating Results for Driver & Flight Training
3. [Электронный ресурс]. Режим доступа:: https://eyeware.tech/blog/eye-tracking-training/ (дата обращения: 24.06.2021).
4. Towards Pilot-Aware Cockpits Lutnyk, L., Rudi, D., Raubal, M. (2020). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://doi.org/10.3929/ethz-b-000407661/ (дата обращения: 24.06.2021).
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ Семенов А.В.
Семенов Александр Васильевич - магистрант, кафедра криминалистики и инженерно-технических экспертиз, Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России,
г. Санкт-Петербург
Аннотация: в статье рассматриваются свойства материалов, применяемых в производстве электропроводки, анализируются качественные характеристики проводников, которые могут пропускать через себя электричество, широкое применение медных и алюминиевых сплавов при изготовлении электропроводки и электрокабелей.
Ключевые слова: кабель, провод, электрический шнур, проводник (жила), медь, алюминий, температура плавления, температура воспламенения, сплавы, химический состав.
В обобщенное понятие электросеть входят все электропровода и кабели, всевозможные коммутационные устройства (розетки, выключатели, патроны электролампочек и т.д.), электропотребители (осветительные и нагревательные приборы, электронные приборы, бытовые и промышленные электрические машины и т.д.), аппараты защиты.
Важнейшей и неотъемлемой частью любой электросети являются соединительные провода и кабели.
Кабель - одна или несколько изолированных токопроводящих жил, заключенных, как правило, в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня.
Провод - одна или несколько изолированных токопроводящих жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься неметаллическая оболочка, обмотка (и) или оплетка волокнистыми материалами или проволокой.
Электрический шнур - две или более изолированных гибких жил сечением до 1,5 мм2, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от
условий эксплуатации могут быть неметаллическая оболочка и защитные покровы, для подключения переносных и передвижных токоприемников.
Основными элементами всех типов кабелей, проводов и электрошнуров являются токопроводящие жилы, изоляция, экраны, оболочка и наружные покровы. В зависимости от назначения и условий эксплуатации кабелей и проводов изоляция, экран и наружные покровы могут отсутствовать.
Физически электрический кабель представляет собой сборку, состоящую из одного или нескольких проводников с их собственной изоляцией, дополнительными экранами, защитой сборки и общим защитным покрытием. Проводник (жила) -материал, который может пропускать через себя электричество. В электропроводке и при изготовлении электрокабелей используют различные проводники, но самыми распространенными продолжают оставаться медь и алюминий. Эти металлы отличаются хорошей электропроводимостью и длительным сроком эксплуатации.
Чистая медь - тягучий вязкий металл светло-розового цвета. Температура плавления меди 1083 °С. Существующая на поверхности тончайшая пленка черной окиси меди (СиО) придает меди более темный цвет. При нагревании на воздухе медь темнеет за счет образования более плотной пленки окиси меди. При более высокой температуре оксид меди разлагается с образованием оксида меди красного цвета (Си2О). Это обстоятельство дает возможность в отдельных ситуациях оценивать, превышала ли температура в зоне, где находится медное изделие, указанную температуру.
По масштабу своего применения в промышленности медь занимает второе место, после стали. Огромное количество меди идет на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди делают различную аппаратуру: котлы, чаны, перегонные кубы.
Широкое применение нашли различные медные сплавы. Важнейшими из них являются: латуни (сплавы меди с цинком), бронзы (сплавы меди с оловом). Мельхиор, содержащий 80% меди и 20% никеля по внешнему виду напоминает серебро.
Температура плавления медных сплавов ниже, чем чистой меди (в пределах 8001040 оС).
Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводов. На воздухе медные провода окисляются медленно, покрываясь тонким слоем окиси СиО, препятствующим дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают сернистый газ S02, сероводород Н^, аммиак ^ЫН3, окись азота N0, пары азотной кислоты и некоторые другие реактивы. Проводниковую медь получают из слитков путем гальванической очистки ее в электролитических ваннах. Примеси, даже в ничтожных количествах, резко снижают электропроводность меди, делая ее малопригодной для проводников тока, поэтому в качестве электротехнической меди применяются лишь две ее марки (М0 и М1) по ГОСТ 859-66, химический состав которых приведен в табл. 1.1. В табл. 1.1 не указана бескислородная медь марки М00 (99,99% Си), свободная от содержания кислорода и окислов меди, отличающаяся от меди марок М0 и М1 меньшим количеством примесей и существенно более высокой пластичностью, позволяющей ее волочение в тончайшие проволоки. По проводимости медь М00 не отличается от меди М0 и М1. Медь повышенной чистоты широко используется в электровакуумной технике. Примеси Bi и РЬ в больших количествах, чем указано в нормативных документах, делают невозможным горячую прокатку меди. Сера не вызывает горячеломкость меди, но повышает ее хрупкость на холоде. Примеси в небольших количествах №, Ag, 2п и Sn не ухудшают технологических свойств, повышая механическую прочность и термическую стойкость меди. Кислород как примесь в малых дозах, не затрудняя заметно прокатку,
29
несколько повышает проводимость меди, так как находящиеся в меди другие примеси в результате окисления выводятся из твердого раствора, где они наиболее сильно влияют на снижение проводимости металла. Повышенное содержание кислорода снижает проводимость и делает медь хрупкой в холодном состоянии, поэтому в электротехнических марках меди присутствие кислорода ограничивается.
Медь, содержащая кислород, подвержена также водородной болезни. В восстановительной атмосфере закись меди восстанавливается до металла. Во время реакций, идущих с образованием водяных паров, в меди появляются микротрещины.
Таблица 1.1. Химический состав проводниковой меди
Содержание Содержание примесей %. не более
Марка меди меди. % (не менее) Висмут Сурьма Мышьяк Железо Никель Свинец Олово Сера Кислород Цинк Фосфор Серебро
МО 99 95 0.001 0.002 0,002 0.004 0.002 0.004 0 002 0,004 0.02 0.004 0.002 0 003
М1 99,90 0.001 0.002 0.002 0.006 0.002 0.005 0.002 0.005 0,05 0.005 - 0 003
Почти все изделия из проводниковой меди изготовляются путем проката, прессования и волочения. Так, волочением могут быть изготовлены провода диаметром до 0,005 мм, ленты толщиной до 0,1 мм и медная фольга толщиной до 0,008 мм. Проводниковая медь применяется как в отожженном после холодной обработки виде (мягкая медь марки ММ), так и без отжига (твердая медь марки МТ).
При холодной обработке давлением прочность меди в результате обжатия (наклепа) растет, а удлинение падает, однако длительные рабочие температуры наклепанной меди ограничены и лежат в пределах до 1620 °С, после чего из-за процесса рекристаллизации происходят разупрочнение и резкое падение твердости наклепанной меди. Чем выше степень обжатия при холодной обработке, тем ниже допустимые рабочие температуры твердой меди. При температурах термообработки выше 900 °С вследствие интенсивного роста зерна, механические свойства меди резко ухудшаются. Для электротехнических целей из меди изготовляют проволоку, ленту, шины как в мягком (отожженном) состоянии, так и в твердом.
В пожарно-технической экспертизе медь изучают, в основном, как составной элемент электросетей и электроустановок при выявлении причин пожаров.
Алюминий - серебристо-белый мягкий металл с температурой плавления 660 оС. При температуре около 600оС алюминий становится хрупким и легко образует алюминиевый порошок.
Температура воспламенения алюминия намного превышает его температуру плавления, поэтому алюминиевые изделия не загораются в пламени. На поверхности алюминия всегда имеется тонкая (почти моноатомная) оксидная пленка, защищающая металл от дальнейшего окисления. Какой-либо полезной экспертной информации исследование окисного слоя на алюминии не дает.
Сплавы алюминия, в отличие от чистого металла, обладают большой механической прочностью. Дюралюминий (-5 3% меди, 1% магния 0,5-0,8, % марганца) используется в самолетостроении. Из силумина (14 - 21% кремния) делают литые детали. Алюминиевые сплавы широко используются в строительстве (цельнометаллические ангары, опоры и несущие конструкции), судостроении. Большое количество алюминия идет на изготовление электропроводов.
Отожженная медь имеет проводимость 100 % IACS. Сокращение IACS -обозначает «Международный стандарт по отожженной меди» — сравнительная единица измерения электрической проводимости. Алюминий 50 13 -Н 6 11 (АД0Е по имеет проводимость 61% IACS, то есть эквивалентная меди проводимость будет достигаться при большем поперечном сечении алюминия. Однако поскольку алюминий намного легче меди этот увеличенный алюминиевый проводник будет
30
весить в два раза меньше чем медный (8,93/2,70*0,61=2,02). В результате один килограмм алюминия будет обеспечивать ту же проводимость что и два килограмма меди. Поэтому, когда нет жестких ограничений по размерам проводника, для токопроводящих шин, кабелей и проводов вместо меди все чаще применяют алюминий. ГОСТ 4784-97).
При одинаковых сечениях и медь, и сталь, конечно, прочнее алюминия, Однако прочность алюминия можно увеличить легированием и термомеханической обработкой, а также увеличить его толщину. Кроме того, поскольку технология прессования алюминия позволяет получать в отличие, например, от стали, поперечные сечения очень сложной формы. Поэтому алюминиевый элемент может быть сконструирован таким образом, чтобы конструкционно быть более эффективным, чем стальные элементы.
Пожары, возникающие по электротехническим причинам, имеют свои характерные особенности и причины. Главными материалами, принимающими аварийные режимы работы электросети, являются электротехнические медь и алюминий, и их сплавы. Экспертиза пожаров, вызванных электротехническими причинами, требует внимания и знания особенностей.
Список литературы
1. Федеральный закон от 22.07.2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2. Лавочкин В.А., Бельшина Ю.Н., Дементьев Ф.А. Физико-химические методы экспертного исследования. Лабораторный практикум: Учебное пособие / СПб.: СПб УГПС МЧС России, 2011. 163 с.
3. Галишев М.А., Шарапов С.В., Моторыгин Ю.Д., Воронова В.Б., Кононов С.И., Сикорова Г.А. Расследование пожаров. Учебное пособие / СПб.: СПб УГПС МЧС России, 2011. 229 с.
4. Чешко И.Д., Плотников В.Г. Анализ экспертных версий возникновения пожара. Книга 1. СПбФ ФГУ ВНИИПО МЧС России 2010. 708 с.: ил.
5. Галишев М.А., Кондратьев С.А., Моторыгин Ю.Д., Шарапов С.В., Бельшина Ю.Н., Воронова В.Б., Букин Д.В. Расследование пожаров. Лабораторный практикум: Учебное пособие / СПб.: СПб УГПС МЧС России, 2009. 136 с.
6. Применение инструментальных методов и технических средств в экспертизе пожаров: Сборник методических рекомендаций / под редакцией И.Д. Чешко и А.Н. Соколовой. СПб: СПБ филиал ФГУ ВНИИПО МЧС России 2008. 279 с.
НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ В ЦЕЛЯХ ВЫЯВЛЕНИЯ СЛЕДОВ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ МЕДНЫХ ПРОВОДНИКОВ Семенов А.В.
Семенов Александр Васильевич - магистрант, кафедра криминалистики и инженерно-технических экспертиз, Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, г. Санкт-Петербург
Аннотация: в статье анализируются аварийные режимы в электросетях, приводящие к пожарам, и их характеристики, последовательность и порядок
