物证鉴定与用电信息数据分析在电气火灾原因认定中的应用

2018-03-14郭伟军

中国人民警察大学学报 2018年2期

郭伟军

(镇江市公安消防支队，江苏镇江 212300)

随着经济社会的快速发展，电在人类社会发展中发挥着越来越重要的作用，与此同时，因电引发的火灾事故也与日俱增，消防机构调查电气火灾原因任务繁重、责任重大。长期以来，物证鉴定是一种认定电气火灾原因的传统技术手段，随着信息化技术在电力系统广泛应用，电力系统对用电信息已实现了智能监控，其中，用电客户终端已普遍使用智能电能表计量、监测、传输各类用电信息，电力系统内部使用电力用户用电信息采集系统进行集中管理，对用电过程实现了远程智能监控。在火灾事故调查过程中，调查人员在准确认定起火部位的基础上，可综合火灾物证鉴定结论和智能电能表及电力用户用电信息采集系统中存储的电压、电流、功率、时间、电能等用电信息，准确、直观地认定电气火灾原因。

1 火灾物证的提取与鉴定结论应用

1.1 火灾物证提取程序

火灾物证提取过程中要落实双人执法，调查人员综合火灾现场痕迹、证人证言、监控视频等证据准确认定起火部位后，通过拍照、录像、绘图、笔记等方式记录物证的位置和原始状态，保证物证的可追溯性。提取的物证要采用可靠的封装方式，防止物证污染、泄露、散落等意外情况，确保物证从现场到鉴定机构的完整性。物证封装时应标明火灾信息、物证名称与编号，提取物证的全过程要邀请见证人见证并在《火灾痕迹物品清单》上签名，按照物证鉴定机构规定的程序填写《火灾物证鉴定委托单》送检。

1.2 火灾物证提取要点

提取物证前应详细勘验，尽量确认起火部位，经现场调查确认不在起火部位的样品无鉴定必要，要认真核实、确认相应电气线路和用电设备在起火前的使用情况，防止误将以往发生过的、与火灾无关的电气故障痕迹作为物证提取。痕迹检查时应对整个回路或部分回路进行检查，若发现多点故障，应考虑故障之间的关系。提取样品时不应使用过热切割、用力拉扯等方式，保证原有的痕迹特征和组织结构不被破坏。

1.3 火灾物证现场识别

短路熔痕直径较小，与导线基体有明显的分界，熔痕表面光滑圆润，有金属光泽，多股线短路熔痕附近的多股线仍保持分散状态，在另一段导体上存在对应点，如图1所示。接触不良熔痕接头处局部变色，或有孔洞、麻点、缺口、破损等烧蚀痕迹，接头处达到熔点时，形成熔融粘连或局部熔断，当接头处被电弧击断时，在端部形成熔痕，如图2所示。过载痕迹导线表面有麻点或凹凸，光泽性差，存在熔痕，呈囊状或起鼓状，绝缘层内层出现融化、烧焦、炭化、脱离导线等特征，如图3所示。受热熔痕直径较大，与导线基体之间分界不明显，导线熔融流淌，使多处部位变粗或变细，呈不规则状，熔痕附近的多股线烧结，导线有成块粘结、滴落、干瘪现象，如图4所示。

图1 短路熔痕

图2 接触不良熔痕

图3 过载痕迹(绝缘内焦痕迹)

1.4 火灾物证鉴定结论应用

火烧熔痕证明熔痕处未发生原发性的电气故障，熔痕形成时物证处于非带电状态。一次短路熔痕证明发生了原发性的电气故障，熔痕形成时，周围一定区域处于非火灾环境，熔痕形成时物证处于带电状态，直接认定电气火灾时还应结合现场实际情况认真排查，如短路位置是否具备燃烧和致灾条件，短路点是否可能在火灾发生之后形成，回路中是否存在多个故障点等。二次短路熔痕证明发生了诱发性电气故障，熔痕形成时，周围一定区域处于火灾或较高环境温度，物证处于带电状态。电热熔痕证明发生过电气故障，熔痕形成时物证处于带电状态。接触不良熔痕通常可理解为火灾前电热熔痕、过载熔痕、电弧熔痕和搭铁熔痕，仅凭物证本身很难判断是火灾前电热还是火灾后电热，需要调查人员根据现场情况综合判断。对火灾物证鉴定结论的使用还须根据现场情况进行认定，要综合考虑物证周围环境气氛对电气故障熔痕的参考价值，通过火灾蔓延方向和燃烧规律，缩小起火点的范围，确认故障类型是否与现场痕迹特征相吻合，进一步排查电气火灾。

图4 受热熔痕

2 用电信息数据分析与结论应用

2.1 用电信息储存平台

智能电能表是国网系统安装在用电客户终端的计量装置，其内部芯片可记录一定时间内的电压、电流、功率、时间、电能等用电信息，该用电信息可从智能电能表读取。电力用户用电信息采集系统是国网系统集中管理用户用电的综合平台，具有自动采集、计量异常监测、电能质量检测、用电分析和管理等功能，可以显示各级用电设备的容量、客户信息、常见用电故障、数据图表等信息，一天前的用电信息每日零时传输至电力用户用电信息采集系统，可随时查到一天前的相关数据。火灾事故调查人员根据工作需要，可通过智能电能表及电力用户用电信息采集系统获取相关用电信息。

2.2 用电信息类别

依据《智能电能表功能规范》(Q/GDW 354—2009)的规定：三相智能表具备负荷记录功能，单相智能表不具备负荷记录功能，仅按照整点冻结254个(约11 d)电能数据[1]。依据《智能电能表功能规范》(Q/GDW 1354—2013)的规定：三相电能表负荷记录内容可以从“电压、电流、频率”“有功功率、无功功率”“功率因数”“有功、无功总电能”“四象限无功总电能”“当前需量”六类数据项中任意组合，负荷记录的存储空间应至少保证间隔时间为1 min的情况下不少于40 d的数据量；单相电能表负荷记录内容可以从“电压、电流、频率”“有功功率”“功率因数”“有功总电能”四类数据项中任意组合，负荷记录的存储空间应至少保证间隔时间为15 min的情况下不少于3 d的数据量[2]。

2.3 用电信息数据分析

调查人员通过智能电能表或电力用户用电信息采集系统采集到电压、电流、电能、功率、时间等用电信息数据后，可根据起火单位的用电规律、用电设备等信息推断起火前后用电过程是否出现异常，并结合火灾物证鉴定等其他证据，为进一步查明电气火灾原因提供依据。分析用电信息数据时，可应用电工基础知识计算各项数据之间的相互关系，为分析判断用电状态、用电设备等提供理论支撑。

2.4 用电信息分析结论应用

以掉电时间判断电气火灾原因时，要充分考虑起火部位和智能电能表掉电的逻辑控制关系。当起火部位位于智能电能表出线侧时，只会引起智能电能表出线开关动作，但智能电能表不会自动掉电，因火灾发生后人为断电或火灾蔓延至进线侧造成智能电能表进线开关动作引起掉电的时间不能作为判断起火时间的依据；当起火部位位于智能电能表进线侧时，会引起智能电能表进线开关动作导致智能电能表掉电，其掉电时间可以作为判断起火时间的依据。对大用电量的设备进行分析计算时，要仔细观察智能电能表上所匹配的电流、电压互感器倍率，电能表内部直接读取的数据应乘以互感器相应的倍率才是实际数值。调查人员在火灾调查工作中可将用电信息数据分析与火灾现场勘验、调查询问、物证鉴定、监控视频等证据有机结合，科学应用用电信息数据分析结果。

3 物证鉴定与用电信息数据分析的综合应用

《火灾原因认定规则》(GA 1301—2016)第8.3.12条规定，认定电气类火灾时，应同时具有下列情形：起火时或者起火前的有效时间内，电气线路、电器设备处于通电或带电状态；电气线路、电器设备存在短路、过载、接触不良、漏电等电气故障或者发热等痕迹；电气故障点或发热点处存在能够被引燃的可燃物；可以排除其他起火原因[3]。火灾物证鉴定是火灾调查的重要证据之一，但也仅是证据体系中的一个环节，火灾调查应以现场调查为主，调查过程中要加强火灾现场物证的辨别分析，规范物证提取程序，根据火灾发展规律、痕迹形成机理、调查询问结果、技术鉴定结论以及其他证据进行综合分析判断，对未鉴定出参考价值的火灾物证要考虑火场环境、导线材质等因素对鉴定结论的影响，科学应用火灾物证鉴定结论。应用用电信息数据分析调查电气火灾原因时，对使用智能电能表的起火单位要协同供电部门技术人员及时、准确采集各类用电信息数据，防止用电信息数据因储存超时而无法采集，要充分考虑起火部位、起火时间、用电规律等因素与用电信息之间的关系，将用电信息数据分析与火灾物证鉴定结论综合应用，结合现场勘验、监控视频等其他证据认定电气火灾原因。

4 典型火灾事故调查案例

4.1 电量分析案例

2017年4月25日7时22分许，镇江市119消防指挥中心接到报警称，石头巷11栋202室发生火灾，造成1人死亡。调查人员通过前期调查走访得知，202室发生火灾前10余天无人居住，家里只有一台电冰箱用电。经现场勘验，发现202室空气开关处于故障跳闸状态，起火部位床上的电热毯电源线插在墙面插座上，电热毯温控开关烧损，无法判断火灾发生时死者是否使用电热毯。调查人员读取了202室的用电记录(如表1所示)，发现火灾发生当晚1时后202室电量再未增加，证明停止用电，掉电前4 h内的用电量增值与前一天同一时间相比明显偏大，结合证人证言、现场勘验等证据可以预判，火灾发生当晚死者床上的电热毯处于通电状态。火灾现场提取的电热毯经鉴定，温控开关出线侧有电热熔痕，即用电信息分析结论与物证鉴定结论相互印证，可以确定火灾发生前死者床上的电热毯处于通电状态。

4.2 电流、功率分析案例

2016年8月6日4时51分，丹阳市119消防指挥中心接到报警称，埤城镇电镀园区9号楼发生火灾。调查人员读取了起火车间内智能电能表的用电信息数据(如表2所示)，数据分析表明，8月5日至8月6日2时三相电流数据较为稳定，从8月6日3时开始三相电流数据急剧增加(A相电流约增加4倍，B、C两相电流增加10多倍)，8月5日0时至6时，车间正常用电情况下，每小时的有功功率约为1～2 kW，8月6日3时开始，每小时有功功率突然增加了约12 kW，即用电过程出现明显异常。根据以上电流数据，可计算得出火灾发生前150 min电能转化为热能的数值约为31 366 kJ，当以上电能转化为热能时足以引燃周围的可燃物。调查人员在起火部位提取的导线经鉴定为电热熔痕性质，依据用电信息数据分析判断出电气火灾发生的时间及过程，通过火灾物证鉴定准确认定了电气火灾故障发生的类型及导线来源。

表1 202室用电记录

5 结束语

采用用电信息数据分析排查电气火灾原因尚处于探索应用阶段，《火灾原因认定规则》(GA 1301—2016)、《火灾现场勘验规则》(GA 839—2009)等相关火灾事故调查执法依据中还没有对用电信息数据分析的相关规定，火场中典型的短路熔痕、接触不良熔痕、过载熔痕、搭铁熔痕、局部过热痕迹在形成过程中用电信息会发生何种变化，引燃纺织物、纸张、塑料等可燃物所需的点火能量与电流、时间等用电信息有何关系，无论从法律层面还是技术应用层面值得在今后的火灾事故调查工作中不断探索。