汽車電氣火災的原因分析

潘澤為

摘 要：文章對汽車火災中由電氣故障引起的部分進行討論和分析。系統地闡述汽車電氣系統的組成和特點，并且提出汽車電氣火災起火部位檢查的方法，最后對提取的火災物證進行鑒定，判定火災發生原因。

關鍵詞：汽車；電氣；火災分析

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）11-0085-02

1 概 述

隨著我國經濟的快速發展，我國汽車使用量也是逐年升高。根據相關統計，截止2015年6月我汽車保有量已經突破了1.63億輛，保有量已經僅次于美國，成為全球第二。汽車在給人們的生活和工作帶來諸多便利的同時，汽車火災的發生也呈現明顯上升的趨勢。根據《中國消防年鑒》的統計，我國在2009年到2013年五年間，全國的機動車火災事故數為82 138起，共死亡108人，受傷135人，直接財產損失為142 260.2萬元人民幣，見表1 。

這些事故給人們的生命安全和財產造成了極大損失，所以加強汽車火災的防止，變得尤為重要。而要減少甚至避免汽車火災事故的發生，就有必要對已發生的火災事故進行原因調查分析。導致汽車火災的原因較多，例如電氣、自燃、放火、吸煙、靜電、雷擊等，但據有關統計表明，汽車電氣原因造成的火災事故占了最大比重。筆者對汽車電氣的特點及電氣火災分類進行闡述，并就火災原因分析及認定進行探討，供有關人士參考。

2 汽車電氣系統簡介

2.1 汽車電氣系統組成

汽車電氣系統主要包含有電源系統、起動系統、點火系統、照明系統、信號系統、儀表系統、微機控制系統及其他附屬電氣電子系統。在這些子系統中，又數以下系統最為重要：電源系統（由發電機、蓄電池和調節裝置組成）是整個汽車的供電基礎；起動系統（點火起動開關、起動繼電器、起動機等組成）主要控制發動機的起動；點火系統（包括開關、點火線圈、分電器總成、火花塞等）將電源傳來的低電壓轉換成超過1萬V的超高電壓傳輸給火花塞，通過兩極放電將氣缸中的油氣混合物點燃。

2.2 汽車電氣系統特點

汽車電氣系統具有如下特點：①兩個電源。汽車具有蓄電池和發電機兩個電源。蓄電池主要供起動用電，發電機主要是在汽車正常運行時向用電器供電，同時向蓄電池充電。通常，從蓄電池至起動機和從蓄電池至發電機的導線，是汽車電路中規格最大的導線，這些線路沒有過流保護裝置。②低壓直流。汽車常用電壓為12 V和24 V，由于蓄電池充、放電的電流為直流電，所以汽車用電均采用直流電。③并聯單線。汽車的用電設備有很多，它們都是并聯的。汽車發動機、車身等金屬機體為各個用電設備的公共并聯支路，而另一條是用電設備到電源的一條導線，故稱為并聯單線制。④負極搭鐵。汽車電氣系統采用單線制時必須統一，電源為負極搭鐵。斷開任意一個蓄電池接線柱的連接，汽車電路就不能通電工作。

3 汽車電氣火災分類

汽車電氣火災類型主要分為兩種，一種是由設備故障導致的電氣火災，另一種是電路障導致的電氣火災。設備故障一般是電路元件質量不合格或者損壞、老化等原因導致電子元件損壞。電路故障一般是線路設計不合理、短路、超載等原因導致線路故障。

電氣火災主要因素有以下幾點。

3.1 蓄電池短路引發的火災

蓄電池作為電源，由正極的引出線將電能傳遞給汽車的各個用電設備，該電路大都受線路保護裝置的保護，防止上下游線路發生過電流等電氣故障。車身、發動機是汽車電路的負極，如果通電的導線被車身或發動機磨破，線芯接觸到這些金屬件，就能形成回路，這時線路保護裝置通常不能及時動作并斷開這一回路，結果就會造成線路過熱并起火。

此外，發動機停止工作以及點火開關關閉之后，有一部分電路如蓄電池到起動機的線路仍帶有12 V電壓，這種電路能夠發生短路等電氣故障并引發火災。

3.2 電路故障

線路中意外的高電阻故障可導致導線的溫度高于其絕緣皮的熔點，如有些汽車使用了自動調節溫度的座椅加熱器，線路故障會使加熱元件持續加熱，進而引燃座椅導致火災發生。有些故障也會改變加熱絲的布線，會導致加熱絲部分線路縮短，從而造成局部過熱引發火災。

3.3 電弧引燃

車內通電導體的絕緣皮出現磨損或其它形式的破壞后，金屬導體部分搭鐵產生電弧。線束接插部位受到擠壓、安裝不牢等，都可導致接插件松動或斷裂，從而產生電弧。汽車受到強烈的撞擊時，導線因壓損或斷開而產生電弧，被撞碎的蓄電池同樣可以產生電弧。

4 汽車電氣火災原因分析及認定

經研究表明，汽車在運行或停止過程中，都有可能發生線間短路或搭鐵短路等電氣故障，能夠引發汽車火災。一般來講，如果是車本身電氣線路或電氣設備出現故障，則會找到帶有金屬熔化痕跡的電氣線路、各種插接件和連接件、電氣設備等。經過宏觀分析、掃描電鏡分析、能譜分析、金相分析、熱分析等，能確定熔痕形成的性質，并為最終的起火原因認定提供技術依據。

4.1 電氣火災原因認定要點

①根據火災燃燒痕跡特征，經現場勘驗和調查詢問等工作，可以確定起火點；②起火點大多在發動機艙內或儀表板附近；③在起火部位發現有電氣線路或電氣設備可能的故障點，并提取到相關金屬熔化痕跡等物證；④送檢到火災專業鑒定機構對相關電氣物證進行鑒定分析，結果得出短路熔痕或電熱熔痕等結論；⑤綜合火災現場實際情況，可以有根據地排除其他起火因素。

4.2 電氣火災起火部位檢查

4.2.1 車輛全方位勘驗

多角度、全方位對查看車輛燒損狀態，重點勘驗車身金屬外殼的變形、變色、銹蝕等狀態以及四個車輪輪胎和輪輞的燒損程庭，基本可以確定起火部位為車輛的前部、中部、或后部，即發動機艙、駕駛室和后備箱。

4.2.2 起火部位在發動機艙內的勘驗

考慮因燃油、機油等參與燃燒的因素，以及艙內空氣濾清器、進氣歧管、膨脹箱等安裝位置的影響，如果機艙蓋內、外表面同一位置因燒損而出現明顯變色，則這個位置很有可能是起火部位。觀察發動機體，通過比較外表面的燒蝕、變色、熔融的程度來推斷火災燃燒蔓延的方向，尤其是機油濾清器和油底殼的燒蝕狀態，來判斷火焰是否是從發動機艙上部向下部蔓延，或者是從發動機艙向駕駛艙蔓延等。此外還可從氣缸蓋、前懸架的燒損程度及蓄電池的脫落情況來判定火勢蔓延方向。

查清因電氣線路燒損而斷掉的保險絲，查看電路圖確認從蓄電池引出的各線路的走向，從熔斷的保險絲查出發生短路的部位，進而推斷出發動機艙內用電線路的燒損路徑和早期發生火災的部位。重點檢查發動機線束、蓄電池正負極線束、保險盒、起動機、發電機、空調壓縮機、風扇電機、左右前大燈等。

4.2.3 起火部位在駕駛室內的勘驗

檢查各個開關是否處在導通狀態，檢查玻璃支架位置確定門窗玻璃起火前是否處于關閉狀態，記錄變速操縱桿的檔位。檢查地毯燒蝕狀態來確定蔓延方向，查找駕駛室地板燒蝕殘留物。檢查重點部位的有關電氣線束和電器構件，如儀表板下方的保險盒及其線路、空調控制器、點煙器、玻璃升降器等。

4.2.4 起火部位在后備箱內的勘驗

后備箱內的電氣線路和用電設備比較少，并且主要分布于后備箱周圍，比如后尾燈線束、高位剎車燈、后雨刮電機等。后備箱一般不會起火，即便起火也容易勘察，這就需要對有關的線路和電器進行仔細的檢查，同時還應考慮后備箱內是否存放可燃物。

4.3 汽車電氣火災物證鑒定

4.3.1 現場鑒定

在現場鑒定過程中，首先就應對起火部位進行確定，尤其是在重點的起火部位，應將具有以下特征的物證進行提取，一是導線熔痕；二是插接件熔痕；三是線圈過熱熔痕；四是電弧熔痕。并對這些熔痕的特點進行觀察，尤其是過渡區和外形特點，若能因此確定其屬于電熱導致的熔痕而并非火燒熔痕，同時能排除外來火源，沒有油氣泄漏引起火災的痕跡特征，則可以在現場確定起火的原因。

4.3.2 實驗室鑒定

火災現場痕跡物證作為火災原因非常重要的技術環節，主要是利用儀器設備鑒定、分析和處理樣品，并確保現場提取痕跡物證的全面性，當然應在基本確定起火點的前提下進行收取。我們現在一般參照《電氣火災原因技術鑒定方法》，從比較建筑物火災中的電氣物證的熔痕特征，從其金相顯微組織、外觀形態特征等判斷痕跡形成的原因及其性質，最終確定火災發生的原因。

5 結 語

汽車電氣火災是目前發生最頻繁的火災之一，且隨著我國汽車保有量的增加呈逐年增多的趨勢，給社會造成巨大的損失，必須采取措施進行防范。預防電氣火災要從產生火災的原因入手，查明原因對于汽車生產企業在電氣線路設計、整車裝配工藝等方面的優化改進具有重要作用，同時在用戶汽車使用、維護等方面進行規范化指導，從而預防汽車火災的發生。

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