关于电热熔痕与电气火灾原因的调查分析

2020-10-09 10:10刘磊
中国科技纵横 2020年9期
关键词:电气火灾调查分析

刘磊

摘 要:电气设备运行不良容易引起电气火灾,在火灾原因调查工作中,对电气设备中的电热熔痕进行取证和技术鉴定,可以分析出发生火灾的原因。引起电气火灾的主要原因有设备超负荷运行、接触不良、短路以及电弧火花等,电气设备的不良运行,线路表面绝缘体老化,失去保护作用,导致出现短路故障,高压电线出现问题,短时内线路电流增长幅度过大,都会引起线路的故障,从整体上来看,最根本的原因是设备中的线路出现问题,线路温度升高,发生电热熔,引发电气火灾,并在设备内部留下电热熔痕。

关键词:电热熔痕;电气火灾;调查分析;绝缘层老化

中图分类号:X928 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)09-0186-02

由于火灾事故调查是一项很复杂的工作,而引发火灾的原因有很多种,在火灾事故调查中确定电气火灾时,电气设备通常会留下一些电热熔痕,通过电热熔痕物证的提取,结合其他关键性证据,围绕证据对火灾的蔓延情形进行火灾现场的分析,可以为火灾调查提供思路和方向,是电气火灾原因调查分析的主要内容,为火灾事故的后期追责,提供参考。

1引起电气火灾的主要原因

电气设备引发火灾的原因有很多种,有的是由于操作或者使用不當造成电气设备故障引发火灾,有的是电气设备运行不良导致火灾发生,也有的是电气线路本身老化引发火灾。从人为因素分析,主要是人们对设备使用不够规范,没有严格按照电气设备的使用规范进行操作,导致电气设备出现系统故障,或者是安全意识不够,设备使用后,没有及时断电关机,引起设备过热,发生火灾;从电气设备自身原因分析,电气设备本身长时间运行,就可能线路老化严重,出现短路故障的可能;或者是质量出现问题、接地不良以及雷电、静电等影响,都是引发电气火灾的原因[1]。

1.1短路引起电气火灾

电气设备发生短路时,线路中的电流在短时间内快速增长,超过本身负荷的上百倍,线路温度持续增长,当达到线路绝缘层的熔点后,线路绝缘层先发生炭化,导致电气线路发生电热熔,引发火灾。短路发生前,主要隐患表现为:一是在电气设备正常运行时,对设备线路电流运行的监控缺乏,是普遍现象;二是对设备长时间的使用,线路老化,正常的输电功能受到影响,绝缘的性能被降低,更是在诸多用户中普遍遭到忽视;三是在电气设备维护时,没有及时发现线路绝缘物质的脱落,在受到外部的影响时,绝缘层脱落的部位会发生短路;四是设备内部的杂质没有及时的清理,在线路之间堆积,也会导致短路;五是设备安装时,安装人员没有严格按照设备的要求进行安装,接线不够标准,容易发生短路;六是高压线路出现问题时,导致线路中的电流突然升高,会出现电弧和电火,如果在线路的周围有金属物质,会被电火高温熔化,将线路周围物品点燃,引起电气火灾。

1.2 电气设备负荷过大

电气设备在使用过程中,长时间的超负荷运行,保护装置没有熔断保险丝,电气设备在大量持续电流的作用下,线路一直持续发热,加速线路外层绝缘体的老化,致使线路失去绝缘性能,当温度达到线路熔点后,线路发生燃烧。引起设备超负荷运行的原因是:电气设备老化严重,使用时间过长,设计负荷已经不适于现阶段的使用需求,实际负荷过大;连接线路不符合设备的标准和要求;一个电源接入过多的设备,电流不能满足所有设备,长时间设备电流不正常运行,也是引发短路故障的原因;部分地区有私搭乱建的行为,电流的正常运行受到阻碍,电气设备超负荷运行。

1.3 接触电阻温度升高

在线路与设备之间的连接位置,会产生接触电阻,接触电阻过大,会造成电流做功放热,造成此处的温度较高,接触电阻温度持续升高,会损坏附近的绝缘层,容易产生电火,引发短路;引起接触电阻温度升高的原因有,安装过程中,没有选择好线路;线路之间接触不良;设备线路的使用时间和运行时间过长,接触部位不够牢固;线路在使用过程中,因用力不当发生断裂。

2电热熔痕分类

2.1火烧熔痕

金属物质在火焰的高温作用下,发生金属熔化,会留下火烧熔痕,金属物质铜受到火烧后,会留下熔珠,一般为铜线直径的2倍左右,铝线路也会留下大小不等的熔珠。熔珠一般分布在线路的周围,熔珠表面光滑、无麻点、有一定的光泽;而且电热熔的面积大,很容易判断熔化的位置,线路呈现变细的现象,也有局部变粗的迹象,电热熔痕没有规律。多股线路熔化的顶端有熔珠,熔珠与线路之间被熔化物凝结到一起。

2.2 短路熔痕

短路引起的电热熔痕较小,熔珠位于线路的端部,线路中段位置也会出现熔痕,形成的铜熔珠,表面光滑、无麻坑;铝熔珠没有光泽,有麻点和氧化膜,表面粗糙,短路的线路上有很明显的熔痕。

2.2.1 一次短路

设备内部线路只有一个短路点,一次短路在熔化时,未受到周围温度的影响,熔化速度快,熔痕不是很明显,熔珠较小,很容易判断短路的位置,与非熔化区域有明显的界限,而且没有过度区域,只有电热熔的部位出现了变化,没有影响到短路线路周围的线路和构件。

2.2.2 二次短路

二次短路是有多个短路的位置,有明显的烟熏痕迹,铝线在熔化过程中,受到空气的影响,会形成氧化铝,熔珠表面有塌陷;铜线发生熔化后,与非熔化部位有了明显的过度,之间没有明显的分界,熔珠要比一次短路大,部分线路会出现结疤现象,线路顶端位置熔珠凝集到一起,很难分开,熔珠受到高温的作用,表面不再光滑,呈鳞片状,并且有很多气孔。

3根据电热熔痕判断电气火灾发生的地点

3.1起火点位置

在起火点查找电热熔痕,起火位置由于电流的作用,产生电弧火花,可以查看到线路熔化后的熔痕,电热熔痕具有一定的特征:第一,线路的热量不足以熔化耐高温的金属物质,在耐高温金属物质上一般会留下燃烧痕迹;第二,电热熔痕一般在线路与设备接触的位置;第三,线路周围零散分布的铁制构件上也会发现电热熔痕[2]。

3.2查找电热熔痕

(1)在起火点位置查看有无其他线路,线路的绝缘层是否正常;

(2)发生火灾电气周围是否有其他设备,供电是否正常,设备发生火灾前有无特殊的状况等;

(3)在电气设备周围是否有易燃物质,以及具体状况,包括位置、数量、种类等;

(4)没有明确的起火点,在设备内部查找发热部位,电路发生短路是由于电流的不正常的运行,在发热的位置上会有凹形坑,线路会有熔珠、熔痕。

3.3判断线路短路的方法

3.3.1 宏观判断

如果电气火灾比较严重,很多电热熔痕被损坏,无法准确判断起火原因,在起火电气设备周边进行寻找,对遗留部件进行全面的检查,剩余线路以及设备的接地设施进行查看。

3.3.2 一次短路的判断

电气设备发生一次短路时,根据现场勘验,要对各种因素进行排查,第一,线路所处的空间位置,如果线路位于金属管道中,引发火灾的有可能是其他原因,由于火灾高温的影响,导致金属管道中的线路发生一次短路的热熔;第二,線路没有任何的防护措施,是否受到火灾蔓延的影响,有液体流向管道,出现电热熔痕的现象。

3.4其它熔痕判断

(1)二次短路的电热熔痕判断,与一次短路的判断方法相同;

(2)起火点的火烧熔痕判断;

(3)电气设备中的接地措施检查,主要包括接地设备的金属导体检查,查看金属表面有无变化,熔珠痕迹、熔化痕迹、电弧燃烧痕迹等,判断电气火灾的原因是否由接地短路引起的;

(4)在确认设备是接地短路或者设备中线路短路后,查看短路位置的铁磁体,是否存在剩磁痕迹。

4电热熔痕取证和技术鉴定

在电气火灾现场进行提取电热熔痕的证物,然后送到鉴定机构进行专业鉴定,确定电气故障是引起火灾的唯一确定原因,为后期的火灾追责,提供有效的物证参考,确定责任人[3]。

4.1确定电热熔痕的位置

电热熔痕一般位于电气设备内部线路、接地位置、金属结构上,在提取证物时,需要查看的位置有:

(1)查看电气设备的线路,表面的绝缘层是否有热熔的迹象;

(2)在电气设备的外部,有无电热熔的损害,配线有无电热熔痕迹;

(3)电线周边的金属零件,查看电热熔痕迹;

(4)在设备的金属结构中、接触电阻附近以及线路之间进行现场勘验;

(5)电气设备底部的面板上,由于设备中的填充物燃烧,形成的碳化点或者是砂石熔化后形成的熔融物,这些物质在金属管,或者是金属网上,都会留下电热熔痕;

(6)在电气设备的进户线上以及配电盘上也会有电热熔痕的存在,在设备内部以及设备的周边,进行电热熔痕证物的提取。

4.2 电热熔痕的特点

电热熔痕一般存在于金属构件上,钢铁结构的金属构件熔点高,当线路发生短路后,电火花和电弧落到金属构件上时,形成的痕迹在电气火灾中很难被抹去,所以可以作为电气火灾原因调查分析的主要对象,当电弧、电火花,落到钢铁上时,会有明显的滋痕、坑洼,如果电弧、电火花持续的滋射到钢铁构件上,会形成孔洞。

4.3 过流保护装置

过流保护装置在一般的情况下不会启动,当电气设备发生大火或者是大电流时,线路发生短路,过流保护装置会自动启动,熔断保险。

4.4 电热熔痕物证使用注意事项

4.4.1 物证的证明力度

电热熔痕物证不能作为电气火灾事故追责时的直接证据,只能作为辅助证据,电热熔痕的准确运用,对于电气火灾原因的调查分析非常有利,一旦现场取证出现失误,会影响火灾调查人员的正确判断,所以在实际的火灾调查工作中,要注意电热熔痕取证的准确性和真实性,如果电气火灾事故调查有其他的直接证据,火灾现场没有提取到电热熔痕物证,也可以进行事故的追责工作。

4.4.2 鉴定时需要注意

电热熔痕物证鉴定的准确性,会受到很多外在因素的影响,真实有效性还不能完全的保证,技术鉴定的结果可以作为电气发生火灾原因的依据,所以在电热熔痕物证提取时,一定要保证物证是在起火点提取,如果不能准确的确定起火点,物证的真实性需要进一步的审核。

5结语

使用电热熔痕调查分析电气火灾的原因,需要以事实为依据,在火灾现场的起火点,通过准确的判断,提取电热熔痕物证,电热熔痕物证的鉴定结果,要与火灾事故的调查结果相对应,电气火灾事故可大可小,对责任人的法律追责也有很大的不同,所以电热熔痕证物在使用过程中,要保证其真实、准确、客观,以保证技术鉴定的有效性,为电气火灾调查分析,提供科学的调查依据。

参考文献

[1] 王莉,姚浩伟,马荣,等.火灾场景对电气火灾熔痕微观尺度特征的影响[J].科技通报,2015(5):154-159.

[2] 徐娜,时军波,李恩霞,等.电气火灾中铜线路熔痕的微观特征[J].机械工程材料,2018,42(8):37-40.

[3] 杨杰.电气火灾事故案例分析与防范[J].建筑工程技术与设计,2018(11):3863+3865.

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