電氣火災痕跡物證技術鑒定結論在火災調查中的運用

楊永波

（伊寧市消防救援大隊，新疆伊寧 835000）

據統計，因電氣因素導致的火災占我國每年火災總發生量的三成左右，電氣線路設備存在故障是主要原因，且電氣設備應用不合理也是導致火災發生的重要因素。電氣火災的發生，會威脅民眾生命健康，同時也會帶來十分嚴重的經濟損失，因而備受社會各界的關注。在科技發展的過程中，電氣火災痕跡物證技術鑒定方式逐步應用于火災調查工作當中，需要通過鑒定結論內涵的有效把握，作用機理的深入了解，實現電氣火災痕跡物證技術鑒定結論的有效應用。

1.電氣熔痕物證鑒定結論的內涵及產生機理分析

1.1 電氣熔痕物證鑒定結論

火災調查中，鑒定電氣火災原因的技術方法較多，既可采用成分分析、宏觀分析等，也可通過金相分析、綜合分析或是剩磁分析方式判定火災發生原因。火災調查中主要是對導線或金屬的熔痕進行鑒定從而分析火災成因。這是由于一般火場溫度達不到純銅燃點，因環境不同，參與熔痕產生的物質并不一致，會使熔痕產生時保留各異的特征，因而，可通過上述分析方式鑒定熔痕性質，從而得出鑒定結論[1]。

1.2 不同電氣熔痕物證鑒定結論的產生機理

熔痕物證鑒定結論類別眾多，作用機理也并不一致。

1.2.1 一次短路熔痕的產生機理

因銅鋁導線自身存在故障導致的、火災前產生的短路熔痕為一次短路熔痕，電弧高溫是主要誘因，參與熔痕產生的是自然環境下的物物，此種熔痕的尺寸不大，且可快速冷卻。此熔痕是火災發生前形成的，可能是因電氣線路導致短路故障，因短路產生高熱導致銅鋁導線熔化而產生的熔痕。導線材料不同，熔球線徑并不一致，鋁導線的熔珠直徑相對較大，最高可達線徑3倍，而銅導線最多為2倍。通常熔珠產生位置為導線端部，其下可能有小熔珠附著。銅熔珠光澤度較高，而鋁熔珠外側覆蓋一層灰色氧化鋁膜，表面不光滑，熔珠金相組織中有小且細的胞狀或柱狀晶體，磨面中部存在小且稀疏但較為齊整的氣孔。熔珠及導線之間界線清晰，熔珠晶界十分細小，空洞附近不存在較多的銅及氧化亞銅共晶體，熔球空洞處及洞壁并無顯著顏色差異。

1.2.2 二次短路熔痕的產生機理

銅鋁導線攜帶電流，遇到火焰或在高溫環境下會因絕緣層失效而引發短路，從而會產生二次短路熔痕。通常是通電狀態下，因火燒導線或保護裝置產生短路導致的熔痕產生。高溫及煙火是二次短路熔痕出現的必要條件，因而與一次短路相比，其熔痕產生時間、溫度均有所區別，參與熔痕產生的物質是高溫煙氣，此熔痕產生時熔化溫度比短路電弧溫度要低，但溫度持續時間較久并且范圍更大。此熔痕的出現意味著銅鋁導線所在區域為高溫區，且是因絕緣破壞導致的短路，在高溫及短路產生的熱能疊加作用下導致導線熔化并凝固。銅導線的二次短路熔痕比一次短路的熔珠直徑更大，但未超過火燒溶珠直徑，表面可見細小的凹陷點。鋁導線熔球外附著氧色偏深灰的氧化鋁膜，表面可見凹陷或裂紋，熔痕若不是熔珠狀，端部可見碳化物，顏色偏黑。金相組織內部存在大量氣孔，有大且粗的柱狀晶體，磨面內有許多無規則的大氣孔，熔珠及導線間無清晰界線。存在粗大熔球晶界，空洞附近存在大量銅及氧化亞銅共晶體，空洞處及洞壁顏色偏紅橘色[2]。

1.2.3 火燒熔痕的產生機理

此種熔痕是因高溫或火焰燒灼導致銅鋁導線熔化產生的。銅、鋁導線的熔珠直徑最高可為線徑的3～4倍，通常是在導線中部或端部產生熔珠。熔珠外光滑且有光澤，金相組織內部存在大且粗的等軸晶體，沒有空洞點，一些熔珠金相磨面上存在少量縮孔，但多股導線熔痕上并不存在。

1.2.4 電熱熔痕的產生機理

接觸不佳是導致電熱熔痕的主要原因，通常是因收縮電阻或膜電阻較高導致的，接點容量超出限定，或過電流長期存在，也會引發電熱熔痕。此類接觸故障是長期性故障問題，易導致火災，熔痕的產生主要是因為電熱作用的影響。金相組織基體上熔化及未熔化位置間界線明顯，內部存在氣孔，熔化區外表光滑。因過負荷生熱導致的熔化，會因與空氣中氧元素接觸時間過長而使之內部含氧量增加，產生的熔痕也應納入到電熱熔痕的類別。金相組織中存在許多枝狀共晶體，與一次短路熔痕及二次短路熔痕的金相結構有明顯差異，且不存在較大的孔洞[3]。

2.火災調查中電氣熔痕鑒定結論的具體運用

2.1 一次短路熔痕鑒定結論的運用

通過分析一次短路熔痕鑒定結論，可確定電氣線路存在短路故障，且是在自然環境下產生的熔痕，并不是火災引起的，可能是因痕跡產生時熱量較大而導致的電氣火災。火災調查時得出的一次短路熔痕結論，若產生于起火點，且具備引燃其他物質的可能，可在火源排除的情況下，認定火災發生前此電氣線路或電氣設備存在故障問題，可將電氣線路短路判定為導致起火的原因。若熔痕產生于非起火點，或此處存在其他引火源，則不可確定是因短路導致的火災發生[4]。

2.2 二次短路熔痕鑒定結論的運用

二次短路熔痕鑒定結論的得出，說明電氣線路附帶電荷，或是產生了短路問題，若熔痕產生于火災或高溫區域，且其能量較大，在沒收集到其他電氣證據的情況下，說明此熔痕產生于起火點附近。二次短路熔痕結論得出后，若在起火處未發現其他電氣痕跡，說明這并不屬于電氣火災，也可能是大火破壞了引發火災的短路痕跡，或未提取到一次短路熔痕，因而產生了二次短路熔痕特征，說明火災發生有短路及電氣故障兩個誘因，具體判定應以現場勘驗為依據，并進行詳細的調查詢問再做定論。若線路設備開關未開啟，并且附帶電荷，或是現場有電熱器具，在沒有其他引火源的情況下，說明是因電熱器具炙烤導致可燃物燃燒引發的火災。需勘驗現場痕跡，結合調查結合，以二次短路熔痕鑒定結論為依據綜合判定火災發生原因。

2.3 電熱熔痕鑒定結論的運用

得到電熱熔痕結論，說明電氣元件之上存在電流或電弧，說明是因電氣導致的火災發生。若是火災調查中送檢鑒定元件為金屬接插件，且屬于電熱熔痕，則說明是因接插件存在接觸不良問題導致的火災。接點處經過的故障大電流超出接點容量范圍，也會導致電熱作用而形成電熱熔痕，此種情況在火災調查中并不常見，可通過此類痕跡確定火災現場蔓延方向，總結火災發生規律，或用于縮小起火排查范圍。可根據接點處負荷工作狀態分析及線路情況檢測判定起火原因，或是以線路短路痕跡、接點處的金屬迸濺情況為依據判定火災是否是因接點過熱所導致的[5]。

2.4 火燒熔痕鑒定結論的運用

電氣火災痕跡物證技術鑒定后若得出了火燒熔痕，則說明是在沒有電荷作用下產生的此熔痕，這意識火災并不是由電氣所引起的。反過來，若是火災調查時于火災發生現場獲取到的電氣物證，經過鑒定判定其屬于火燒熔痕，則意味著提取點的電氣并不攜帶電荷，這說明，此處火災并不屬于電氣火災。

3.結語

現場勘驗時提取痕跡物證后，可通過技術鑒定得出相應的熔痕性質結論，可據此分析火災的誘發原因、了解火勢的擴散途徑、判定火勢走向，也可明確燃燒物屬于何種類別，或是判定燃燒的具體程度。若是痕跡物證的性質判斷難度較高，或是提取到電氣熔痕之后，可通過技術鑒定分析出熔痕的產生機理，可在綜合分析現場勘驗結果之后判斷火災發生真相，可將不確定因素的干擾排除，從而準確分析出火災的發生原因，可實現火災調查方面電氣熔痕鑒定結論應用價值的有效發揮，可以電氣火災痕跡物證技術鑒定結論作為認定火災調查的主要根據。