电气火灾痕迹物证技术鉴定结论在火灾调查中的运用

杨永波

（伊宁市消防救援大队，新疆伊宁 835000）

据统计，因电气因素导致的火灾占我国每年火灾总发生量的三成左右，电气线路设备存在故障是主要原因，且电气设备应用不合理也是导致火灾发生的重要因素。电气火灾的发生，会威胁民众生命健康，同时也会带来十分严重的经济损失，因而备受社会各界的关注。在科技发展的过程中，电气火灾痕迹物证技术鉴定方式逐步应用于火灾调查工作当中，需要通过鉴定结论内涵的有效把握，作用机理的深入了解，实现电气火灾痕迹物证技术鉴定结论的有效应用。

1.电气熔痕物证鉴定结论的内涵及产生机理分析

1.1 电气熔痕物证鉴定结论

火灾调查中，鉴定电气火灾原因的技术方法较多，既可采用成分分析、宏观分析等，也可通过金相分析、综合分析或是剩磁分析方式判定火灾发生原因。火灾调查中主要是对导线或金属的熔痕进行鉴定从而分析火灾成因。这是由于一般火场温度达不到纯铜燃点，因环境不同，参与熔痕产生的物质并不一致，会使熔痕产生时保留各异的特征，因而，可通过上述分析方式鉴定熔痕性质，从而得出鉴定结论[1]。

1.2 不同电气熔痕物证鉴定结论的产生机理

熔痕物证鉴定结论类别众多，作用机理也并不一致。

1.2.1 一次短路熔痕的产生机理

因铜铝导线自身存在故障导致的、火灾前产生的短路熔痕为一次短路熔痕，电弧高温是主要诱因，参与熔痕产生的是自然环境下的物物，此种熔痕的尺寸不大，且可快速冷却。此熔痕是火灾发生前形成的，可能是因电气线路导致短路故障，因短路产生高热导致铜铝导线熔化而产生的熔痕。导线材料不同，熔球线径并不一致，铝导线的熔珠直径相对较大，最高可达线径3倍，而铜导线最多为2倍。通常熔珠产生位置为导线端部，其下可能有小熔珠附着。铜熔珠光泽度较高，而铝熔珠外侧覆盖一层灰色氧化铝膜，表面不光滑，熔珠金相组织中有小且细的胞状或柱状晶体，磨面中部存在小且稀疏但较为齐整的气孔。熔珠及导线之间界线清晰，熔珠晶界十分细小，空洞附近不存在较多的铜及氧化亚铜共晶体，熔球空洞处及洞壁并无显著颜色差异。

1.2.2 二次短路熔痕的产生机理

铜铝导线携带电流，遇到火焰或在高温环境下会因绝缘层失效而引发短路，从而会产生二次短路熔痕。通常是通电状态下，因火烧导线或保护装置产生短路导致的熔痕产生。高温及烟火是二次短路熔痕出现的必要条件，因而与一次短路相比，其熔痕产生时间、温度均有所区别，参与熔痕产生的物质是高温烟气，此熔痕产生时熔化温度比短路电弧温度要低，但温度持续时间较久并且范围更大。此熔痕的出现意味着铜铝导线所在区域为高温区，且是因绝缘破坏导致的短路，在高温及短路产生的热能叠加作用下导致导线熔化并凝固。铜导线的二次短路熔痕比一次短路的熔珠直径更大，但未超过火烧溶珠直径，表面可见细小的凹陷点。铝导线熔球外附着氧色偏深灰的氧化铝膜，表面可见凹陷或裂纹，熔痕若不是熔珠状，端部可见碳化物，颜色偏黑。金相组织内部存在大量气孔，有大且粗的柱状晶体，磨面内有许多无规则的大气孔，熔珠及导线间无清晰界线。存在粗大熔球晶界，空洞附近存在大量铜及氧化亚铜共晶体，空洞处及洞壁颜色偏红橘色[2]。

1.2.3 火烧熔痕的产生机理

此种熔痕是因高温或火焰烧灼导致铜铝导线熔化产生的。铜、铝导线的熔珠直径最高可为线径的3～4倍，通常是在导线中部或端部产生熔珠。熔珠外光滑且有光泽，金相组织内部存在大且粗的等轴晶体，没有空洞点，一些熔珠金相磨面上存在少量缩孔，但多股导线熔痕上并不存在。

1.2.4 电热熔痕的产生机理

接触不佳是导致电热熔痕的主要原因，通常是因收缩电阻或膜电阻较高导致的，接点容量超出限定，或过电流长期存在，也会引发电热熔痕。此类接触故障是长期性故障问题，易导致火灾，熔痕的产生主要是因为电热作用的影响。金相组织基体上熔化及未熔化位置间界线明显，内部存在气孔，熔化区外表光滑。因过负荷生热导致的熔化，会因与空气中氧元素接触时间过长而使之内部含氧量增加，产生的熔痕也应纳入到电热熔痕的类别。金相组织中存在许多枝状共晶体，与一次短路熔痕及二次短路熔痕的金相结构有明显差异，且不存在较大的孔洞[3]。

2.火灾调查中电气熔痕鉴定结论的具体运用

2.1 一次短路熔痕鉴定结论的运用

通过分析一次短路熔痕鉴定结论，可确定电气线路存在短路故障，且是在自然环境下产生的熔痕，并不是火灾引起的，可能是因痕迹产生时热量较大而导致的电气火灾。火灾调查时得出的一次短路熔痕结论，若产生于起火点，且具备引燃其他物质的可能，可在火源排除的情况下，认定火灾发生前此电气线路或电气设备存在故障问题，可将电气线路短路判定为导致起火的原因。若熔痕产生于非起火点，或此处存在其他引火源，则不可确定是因短路导致的火灾发生[4]。

2.2 二次短路熔痕鉴定结论的运用

二次短路熔痕鉴定结论的得出，说明电气线路附带电荷，或是产生了短路问题，若熔痕产生于火灾或高温区域，且其能量较大，在没收集到其他电气证据的情况下，说明此熔痕产生于起火点附近。二次短路熔痕结论得出后，若在起火处未发现其他电气痕迹，说明这并不属于电气火灾，也可能是大火破坏了引发火灾的短路痕迹，或未提取到一次短路熔痕，因而产生了二次短路熔痕特征，说明火灾发生有短路及电气故障两个诱因，具体判定应以现场勘验为依据，并进行详细的调查询问再做定论。若线路设备开关未开启，并且附带电荷，或是现场有电热器具，在没有其他引火源的情况下，说明是因电热器具炙烤导致可燃物燃烧引发的火灾。需勘验现场痕迹，结合调查结合，以二次短路熔痕鉴定结论为依据综合判定火灾发生原因。

2.3 电热熔痕鉴定结论的运用

得到电热熔痕结论，说明电气元件之上存在电流或电弧，说明是因电气导致的火灾发生。若是火灾调查中送检鉴定元件为金属接插件，且属于电热熔痕，则说明是因接插件存在接触不良问题导致的火灾。接点处经过的故障大电流超出接点容量范围，也会导致电热作用而形成电热熔痕，此种情况在火灾调查中并不常见，可通过此类痕迹确定火灾现场蔓延方向，总结火灾发生规律，或用于缩小起火排查范围。可根据接点处负荷工作状态分析及线路情况检测判定起火原因，或是以线路短路痕迹、接点处的金属迸溅情况为依据判定火灾是否是因接点过热所导致的[5]。

2.4 火烧熔痕鉴定结论的运用

电气火灾痕迹物证技术鉴定后若得出了火烧熔痕，则说明是在没有电荷作用下产生的此熔痕，这意识火灾并不是由电气所引起的。反过来，若是火灾调查时于火灾发生现场获取到的电气物证，经过鉴定判定其属于火烧熔痕，则意味着提取点的电气并不携带电荷，这说明，此处火灾并不属于电气火灾。

3.结语

现场勘验时提取痕迹物证后，可通过技术鉴定得出相应的熔痕性质结论，可据此分析火灾的诱发原因、了解火势的扩散途径、判定火势走向，也可明确燃烧物属于何种类别，或是判定燃烧的具体程度。若是痕迹物证的性质判断难度较高，或是提取到电气熔痕之后，可通过技术鉴定分析出熔痕的产生机理，可在综合分析现场勘验结果之后判断火灾发生真相，可将不确定因素的干扰排除，从而准确分析出火灾的发生原因，可实现火灾调查方面电气熔痕鉴定结论应用价值的有效发挥，可以电气火灾痕迹物证技术鉴定结论作为认定火灾调查的主要根据。