關(guān)于電熱熔痕與電氣火災(zāi)原因的調(diào)查分析

劉磊

摘 要：電氣設(shè)備運(yùn)行不良容易引起電氣火災(zāi)，在火災(zāi)原因調(diào)查工作中，對(duì)電氣設(shè)備中的電熱熔痕進(jìn)行取證和技術(shù)鑒定，可以分析出發(fā)生火災(zāi)的原因。引起電氣火災(zāi)的主要原因有設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行、接觸不良、短路以及電弧火花等，電氣設(shè)備的不良運(yùn)行，線路表面絕緣體老化，失去保護(hù)作用，導(dǎo)致出現(xiàn)短路故障，高壓電線出現(xiàn)問(wèn)題，短時(shí)內(nèi)線路電流增長(zhǎng)幅度過(guò)大，都會(huì)引起線路的故障，從整體上來(lái)看，最根本的原因是設(shè)備中的線路出現(xiàn)問(wèn)題，線路溫度升高，發(fā)生電熱熔，引發(fā)電氣火災(zāi)，并在設(shè)備內(nèi)部留下電熱熔痕。

關(guān)鍵詞：電熱熔痕;電氣火災(zāi);調(diào)查分析;絕緣層老化

中圖分類號(hào)：X928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）09-0186-02

由于火災(zāi)事故調(diào)查是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，而引發(fā)火災(zāi)的原因有很多種，在火災(zāi)事故調(diào)查中確定電氣火災(zāi)時(shí)，電氣設(shè)備通常會(huì)留下一些電熱熔痕，通過(guò)電熱熔痕物證的提取，結(jié)合其他關(guān)鍵性證據(jù)，圍繞證據(jù)對(duì)火災(zāi)的蔓延情形進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的分析，可以為火災(zāi)調(diào)查提供思路和方向，是電氣火災(zāi)原因調(diào)查分析的主要內(nèi)容，為火災(zāi)事故的后期追責(zé)，提供參考。

1引起電氣火災(zāi)的主要原因

電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)的原因有很多種，有的是由于操作或者使用不當(dāng)造成電氣設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)，有的是電氣設(shè)備運(yùn)行不良導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，也有的是電氣線路本身老化引發(fā)火災(zāi)。從人為因素分析，主要是人們對(duì)設(shè)備使用不夠規(guī)范，沒(méi)有嚴(yán)格按照電氣設(shè)備的使用規(guī)范進(jìn)行操作，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障，或者是安全意識(shí)不夠，設(shè)備使用后，沒(méi)有及時(shí)斷電關(guān)機(jī)，引起設(shè)備過(guò)熱，發(fā)生火災(zāi);從電氣設(shè)備自身原因分析，電氣設(shè)備本身長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，就可能線路老化嚴(yán)重，出現(xiàn)短路故障的可能;或者是質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題、接地不良以及雷電、靜電等影響，都是引發(fā)電氣火災(zāi)的原因[1]。

1.1短路引起電氣火災(zāi)

電氣設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，線路中的電流在短時(shí)間內(nèi)快速增長(zhǎng)，超過(guò)本身負(fù)荷的上百倍，線路溫度持續(xù)增長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到線路絕緣層的熔點(diǎn)后，線路絕緣層先發(fā)生炭化，導(dǎo)致電氣線路發(fā)生電熱熔，引發(fā)火災(zāi)。短路發(fā)生前，主要隱患表現(xiàn)為：一是在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)設(shè)備線路電流運(yùn)行的監(jiān)控缺乏，是普遍現(xiàn)象;二是對(duì)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的使用，線路老化，正常的輸電功能受到影響，絕緣的性能被降低，更是在諸多用戶中普遍遭到忽視;三是在電氣設(shè)備維護(hù)時(shí)，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路絕緣物質(zhì)的脫落，在受到外部的影響時(shí)，絕緣層脫落的部位會(huì)發(fā)生短路;四是設(shè)備內(nèi)部的雜質(zhì)沒(méi)有及時(shí)的清理，在線路之間堆積，也會(huì)導(dǎo)致短路;五是設(shè)備安裝時(shí)，安裝人員沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)備的要求進(jìn)行安裝，接線不夠標(biāo)準(zhǔn)，容易發(fā)生短路;六是高壓線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，導(dǎo)致線路中的電流突然升高，會(huì)出現(xiàn)電弧和電火，如果在線路的周圍有金屬物質(zhì)，會(huì)被電火高溫熔化，將線路周圍物品點(diǎn)燃，引起電氣火災(zāi)。

1.2 電氣設(shè)備負(fù)荷過(guò)大

電氣設(shè)備在使用過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行，保護(hù)裝置沒(méi)有熔斷保險(xiǎn)絲，電氣設(shè)備在大量持續(xù)電流的作用下，線路一直持續(xù)發(fā)熱，加速線路外層絕緣體的老化，致使線路失去絕緣性能，當(dāng)溫度達(dá)到線路熔點(diǎn)后，線路發(fā)生燃燒。引起設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行的原因是：電氣設(shè)備老化嚴(yán)重，使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，設(shè)計(jì)負(fù)荷已經(jīng)不適于現(xiàn)階段的使用需求，實(shí)際負(fù)荷過(guò)大;連接線路不符合設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)和要求;一個(gè)電源接入過(guò)多的設(shè)備，電流不能滿足所有設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間設(shè)備電流不正常運(yùn)行，也是引發(fā)短路故障的原因;部分地區(qū)有私搭亂建的行為，電流的正常運(yùn)行受到阻礙，電氣設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行。

1.3 接觸電阻溫度升高

在線路與設(shè)備之間的連接位置，會(huì)產(chǎn)生接觸電阻，接觸電阻過(guò)大，會(huì)造成電流做功放熱，造成此處的溫度較高，接觸電阻溫度持續(xù)升高，會(huì)損壞附近的絕緣層，容易產(chǎn)生電火，引發(fā)短路;引起接觸電阻溫度升高的原因有，安裝過(guò)程中，沒(méi)有選擇好線路;線路之間接觸不良;設(shè)備線路的使用時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，接觸部位不夠牢固;線路在使用過(guò)程中，因用力不當(dāng)發(fā)生斷裂。

2電熱熔痕分類

2.1火燒熔痕

金屬物質(zhì)在火焰的高溫作用下，發(fā)生金屬熔化，會(huì)留下火燒熔痕，金屬物質(zhì)銅受到火燒后，會(huì)留下熔珠，一般為銅線直徑的2倍左右，鋁線路也會(huì)留下大小不等的熔珠。熔珠一般分布在線路的周圍，熔珠表面光滑、無(wú)麻點(diǎn)、有一定的光澤;而且電熱熔的面積大，很容易判斷熔化的位置，線路呈現(xiàn)變細(xì)的現(xiàn)象，也有局部變粗的跡象，電熱熔痕沒(méi)有規(guī)律。多股線路熔化的頂端有熔珠，熔珠與線路之間被熔化物凝結(jié)到一起。

2.2 短路熔痕

短路引起的電熱熔痕較小，熔珠位于線路的端部，線路中段位置也會(huì)出現(xiàn)熔痕，形成的銅熔珠，表面光滑、無(wú)麻坑;鋁熔珠沒(méi)有光澤，有麻點(diǎn)和氧化膜，表面粗糙，短路的線路上有很明顯的熔痕。

2.2.1 一次短路

設(shè)備內(nèi)部線路只有一個(gè)短路點(diǎn)，一次短路在熔化時(shí)，未受到周圍溫度的影響，熔化速度快，熔痕不是很明顯，熔珠較小，很容易判斷短路的位置，與非熔化區(qū)域有明顯的界限，而且沒(méi)有過(guò)度區(qū)域，只有電熱熔的部位出現(xiàn)了變化，沒(méi)有影響到短路線路周圍的線路和構(gòu)件。

2.2.2 二次短路

二次短路是有多個(gè)短路的位置，有明顯的煙熏痕跡，鋁線在熔化過(guò)程中，受到空氣的影響，會(huì)形成氧化鋁，熔珠表面有塌陷;銅線發(fā)生熔化后，與非熔化部位有了明顯的過(guò)度，之間沒(méi)有明顯的分界，熔珠要比一次短路大，部分線路會(huì)出現(xiàn)結(jié)疤現(xiàn)象，線路頂端位置熔珠凝集到一起，很難分開(kāi)，熔珠受到高溫的作用，表面不再光滑，呈鱗片狀，并且有很多氣孔。

3根據(jù)電熱熔痕判斷電氣火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)

3.1起火點(diǎn)位置

在起火點(diǎn)查找電熱熔痕，起火位置由于電流的作用，產(chǎn)生電弧火花，可以查看到線路熔化后的熔痕，電熱熔痕具有一定的特征：第一，線路的熱量不足以熔化耐高溫的金屬物質(zhì)，在耐高溫金屬物質(zhì)上一般會(huì)留下燃燒痕跡;第二，電熱熔痕一般在線路與設(shè)備接觸的位置;第三，線路周圍零散分布的鐵制構(gòu)件上也會(huì)發(fā)現(xiàn)電熱熔痕[2]。

3.2查找電熱熔痕

（1）在起火點(diǎn)位置查看有無(wú)其他線路，線路的絕緣層是否正常;

（2）發(fā)生火災(zāi)電氣周圍是否有其他設(shè)備，供電是否正常，設(shè)備發(fā)生火災(zāi)前有無(wú)特殊的狀況等;

（3）在電氣設(shè)備周圍是否有易燃物質(zhì)，以及具體狀況，包括位置、數(shù)量、種類等;

（4）沒(méi)有明確的起火點(diǎn)，在設(shè)備內(nèi)部查找發(fā)熱部位，電路發(fā)生短路是由于電流的不正常的運(yùn)行，在發(fā)熱的位置上會(huì)有凹形坑，線路會(huì)有熔珠、熔痕。

3.3判斷線路短路的方法

3.3.1 宏觀判斷

如果電氣火災(zāi)比較嚴(yán)重，很多電熱熔痕被損壞，無(wú)法準(zhǔn)確判斷起火原因，在起火電氣設(shè)備周邊進(jìn)行尋找，對(duì)遺留部件進(jìn)行全面的檢查，剩余線路以及設(shè)備的接地設(shè)施進(jìn)行查看。

3.3.2 一次短路的判斷

電氣設(shè)備發(fā)生一次短路時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，要對(duì)各種因素進(jìn)行排查，第一，線路所處的空間位置，如果線路位于金屬管道中，引發(fā)火災(zāi)的有可能是其他原因，由于火災(zāi)高溫的影響，導(dǎo)致金屬管道中的線路發(fā)生一次短路的熱熔;第二，線路沒(méi)有任何的防護(hù)措施，是否受到火災(zāi)蔓延的影響，有液體流向管道，出現(xiàn)電熱熔痕的現(xiàn)象。

3.4其它熔痕判斷

（1）二次短路的電熱熔痕判斷，與一次短路的判斷方法相同;

（2）起火點(diǎn)的火燒熔痕判斷;

（3）電氣設(shè)備中的接地措施檢查，主要包括接地設(shè)備的金屬導(dǎo)體檢查，查看金屬表面有無(wú)變化，熔珠痕跡、熔化痕跡、電弧燃燒痕跡等，判斷電氣火災(zāi)的原因是否由接地短路引起的;

（4）在確認(rèn)設(shè)備是接地短路或者設(shè)備中線路短路后，查看短路位置的鐵磁體，是否存在剩磁痕跡。

4電熱熔痕取證和技術(shù)鑒定

在電氣火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行提取電熱熔痕的證物，然后送到鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)鑒定，確定電氣故障是引起火災(zāi)的唯一確定原因，為后期的火災(zāi)追責(zé)，提供有效的物證參考，確定責(zé)任人[3]。

4.1確定電熱熔痕的位置

電熱熔痕一般位于電氣設(shè)備內(nèi)部線路、接地位置、金屬結(jié)構(gòu)上，在提取證物時(shí)，需要查看的位置有：

（1）查看電氣設(shè)備的線路，表面的絕緣層是否有熱熔的跡象;

（2）在電氣設(shè)備的外部，有無(wú)電熱熔的損害，配線有無(wú)電熱熔痕跡;

（3）電線周邊的金屬零件，查看電熱熔痕跡;

（4）在設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)中、接觸電阻附近以及線路之間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn);

（5）電氣設(shè)備底部的面板上，由于設(shè)備中的填充物燃燒，形成的碳化點(diǎn)或者是砂石熔化后形成的熔融物，這些物質(zhì)在金屬管，或者是金屬網(wǎng)上，都會(huì)留下電熱熔痕;

（6）在電氣設(shè)備的進(jìn)戶線上以及配電盤(pán)上也會(huì)有電熱熔痕的存在，在設(shè)備內(nèi)部以及設(shè)備的周邊，進(jìn)行電熱熔痕證物的提取。

4.2 電熱熔痕的特點(diǎn)

電熱熔痕一般存在于金屬構(gòu)件上，鋼鐵結(jié)構(gòu)的金屬構(gòu)件熔點(diǎn)高，當(dāng)線路發(fā)生短路后，電火花和電弧落到金屬構(gòu)件上時(shí)，形成的痕跡在電氣火災(zāi)中很難被抹去，所以可以作為電氣火災(zāi)原因調(diào)查分析的主要對(duì)象，當(dāng)電弧、電火花，落到鋼鐵上時(shí)，會(huì)有明顯的滋痕、坑洼，如果電弧、電火花持續(xù)的滋射到鋼鐵構(gòu)件上，會(huì)形成孔洞。

4.3 過(guò)流保護(hù)裝置

過(guò)流保護(hù)裝置在一般的情況下不會(huì)啟動(dòng)，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生大火或者是大電流時(shí)，線路發(fā)生短路，過(guò)流保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，熔斷保險(xiǎn)。

4.4 電熱熔痕物證使用注意事項(xiàng)

4.4.1 物證的證明力度

電熱熔痕物證不能作為電氣火災(zāi)事故追責(zé)時(shí)的直接證據(jù)，只能作為輔助證據(jù)，電熱熔痕的準(zhǔn)確運(yùn)用，對(duì)于電氣火災(zāi)原因的調(diào)查分析非常有利，一旦現(xiàn)場(chǎng)取證出現(xiàn)失誤，會(huì)影響火災(zāi)調(diào)查人員的正確判斷，所以在實(shí)際的火災(zāi)調(diào)查工作中，要注意電熱熔痕取證的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，如果電氣火災(zāi)事故調(diào)查有其他的直接證據(jù)，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有提取到電熱熔痕物證，也可以進(jìn)行事故的追責(zé)工作。

4.4.2 鑒定時(shí)需要注意

電熱熔痕物證鑒定的準(zhǔn)確性，會(huì)受到很多外在因素的影響，真實(shí)有效性還不能完全的保證，技術(shù)鑒定的結(jié)果可以作為電氣發(fā)生火災(zāi)原因的依據(jù)，所以在電熱熔痕物證提取時(shí)，一定要保證物證是在起火點(diǎn)提取，如果不能準(zhǔn)確的確定起火點(diǎn)，物證的真實(shí)性需要進(jìn)一步的審核。

5結(jié)語(yǔ)

使用電熱熔痕調(diào)查分析電氣火災(zāi)的原因，需要以事實(shí)為依據(jù)，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的起火點(diǎn)，通過(guò)準(zhǔn)確的判斷，提取電熱熔痕物證，電熱熔痕物證的鑒定結(jié)果，要與火災(zāi)事故的調(diào)查結(jié)果相對(duì)應(yīng)，電氣火災(zāi)事故可大可小，對(duì)責(zé)任人的法律追責(zé)也有很大的不同，所以電熱熔痕證物在使用過(guò)程中，要保證其真實(shí)、準(zhǔn)確、客觀，以保證技術(shù)鑒定的有效性，為電氣火災(zāi)調(diào)查分析，提供科學(xué)的調(diào)查依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王莉，姚浩偉，馬榮，等.火災(zāi)場(chǎng)景對(duì)電氣火災(zāi)熔痕微觀尺度特征的影響[J].科技通報(bào)，2015（5）：154-159.

[2] 徐娜，時(shí)軍波，李恩霞，等.電氣火災(zāi)中銅線路熔痕的微觀特征[J].機(jī)械工程材料，2018，42（8）：37-40.

[3] 楊杰.電氣火災(zāi)事故案例分析與防范[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（11）：3863+3865.