11.1 概述
我國(guó)建筑物使用380 V/220 V電壓的交流電，常用銅導(dǎo)線、鋁導(dǎo)線及黃銅接插件等敷設(shè)電路。導(dǎo)線、用電設(shè)備的安裝和使用不當(dāng)，都能引發(fā)電氣火災(zāi)。本章以建筑物電氣系統(tǒng)為主，討論和分析電氣火災(zāi)的相關(guān)內(nèi)容。
11.2 電氣火源
11.2.1 電阻發(fā)熱
11.2.1.1 電熱器具
電熱器具正常工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)換為熱能，使用不當(dāng)或正常使用期間出現(xiàn)故障時(shí)能夠引發(fā)火災(zāi)。
11.2.1.2 接觸不良
當(dāng)電路中存在接觸不良時(shí)，接觸點(diǎn)的電阻會(huì)增加，接觸點(diǎn)溫度持續(xù)升高到一定程度后，能夠引燃與之接觸的可燃物。
11.2.1.3 過(guò)負(fù)荷
過(guò)負(fù)荷是導(dǎo)線中通過(guò)的電流超過(guò)了其額定電流。過(guò)負(fù)荷引起導(dǎo)線過(guò)熱，能夠引燃導(dǎo)線接觸的可燃物。過(guò)負(fù)荷倍數(shù)越大，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。
11.2.2 電弧
11.2.2.1 高壓電弧
電力公司配電系統(tǒng)的高電壓侵入低壓系統(tǒng)時(shí)，在設(shè)備中出現(xiàn)電弧。導(dǎo)電的零件在高壓下具有較高的火災(zāi)危險(xiǎn)性，如果電弧路徑上有可燃物，就會(huì)引發(fā)火災(zāi)。
11.2.2.2 分離電弧
分離電弧是帶電的電路斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)的暫短放電現(xiàn)象。分離電弧的形式有：
a) 從插座中拔出通電的插頭，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電刷與轉(zhuǎn)子之間都能產(chǎn)生分離電弧。在低壓交流電氣系統(tǒng)中，分離電弧能量很低，只能引燃可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵。
b) 短路時(shí)產(chǎn)生的分離電弧。短路時(shí)短路點(diǎn)的金屬熔化，隨著金屬之間的間隙擴(kuò)大引起分離電弧。
c) 電弧焊接中產(chǎn)生的分離電弧。焊接電弧具有足夠的能量引燃周圍的可燃物。
11.2.2.3 火花
電弧熔化金屬時(shí)，金屬顆粒從電弧點(diǎn)向外散射發(fā)光顆粒，形成電火花。銅和鋼產(chǎn)生的火花在空氣中飛行時(shí)會(huì)逐漸降溫,最后冷卻至周圍環(huán)境溫度。而鋁產(chǎn)生的火花在飛行過(guò)程中可繼續(xù)燃燒并升溫，直到燃盡或落在某種物質(zhì)上熄滅。因此，鋁火花對(duì)可燃物有更大的引燃能力。電火花的引燃能力遠(yuǎn)低于其他火源，只有當(dāng)條件適宜時(shí)才能引燃細(xì)小可燃物。火花的總熱量、引燃能力與其顆粒大小有關(guān)。 11.2.2.4 其他電弧
其他形式的電弧包括：
a) 絕緣材料被鹽、導(dǎo)電的灰塵或液體污染后，其表面可能出現(xiàn)電弧。
b) 水或水氣中含有污物、灰塵、鹽或礦物沉淀物時(shí)能夠?qū)щ?，水中的電流促進(jìn)電化學(xué)變化，并出現(xiàn)電弧。在直流電情況下這種效應(yīng)比較明顯，能量較大的電弧通過(guò)沉淀物時(shí)能夠引發(fā)火災(zāi)。
11.3 導(dǎo)線上的痕跡
11.3.1 短路熔痕
11.3.1.1 一次短路熔痕
一次短路是指導(dǎo)線由于自身故障或機(jī)械外力損傷于火災(zāi)發(fā)生前形成的短路。
短路時(shí)產(chǎn)生的電弧只熔化短路點(diǎn)的金屬，相鄰的導(dǎo)線不會(huì)熔化。單股導(dǎo)線短路后，短路點(diǎn)處通常形成熔珠；多股導(dǎo)線短路后，導(dǎo)線部分?jǐn)嚅_(kāi)或全部斷開(kāi)，形成熔珠或單股熔化的熔痕(如圖16所示）。 11.3.1.2 二次短路熔痕
二次短路是指導(dǎo)線在外界火焰或高溫作用下，導(dǎo)線絕緣層失效而在火災(zāi)中引發(fā)的短路。
當(dāng)絕緣導(dǎo)線處于火焰中或受輻射熱時(shí)，導(dǎo)線的絕緣層熔化，裸露的導(dǎo)線短路形成熔珠（如圖17所示）。 11.3.2 接觸不良痕跡
導(dǎo)線的連接點(diǎn)及電路的接插件，當(dāng)接觸松動(dòng)或者存在電阻值大的氧化物時(shí)，局部過(guò)熱形成接觸不良熔痕，形成麻坑或損失質(zhì)量。連接部位有黃銅或鋁時(shí)，金屬更容易被熔化。
11.3.3 過(guò)負(fù)荷痕跡
過(guò)負(fù)荷的導(dǎo)線過(guò)熱形成導(dǎo)線絕緣層內(nèi)部炭化、軟化、下垂的痕跡；嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷的導(dǎo)線能夠熔化，形成斷節(jié)熔痕（如圖18所示）。如果懷疑火災(zāi)由導(dǎo)線過(guò)負(fù)荷引起，就要檢查電路的保護(hù)裝置，具有合適的電路保護(hù)裝置的電路，通常不會(huì)發(fā)生過(guò)負(fù)荷故障。 11.3.4 火燒痕跡
暴露在火焰中或熾熱的余燼中的導(dǎo)線能夠熔化，形成火燒熔痕?；馃酆鄣男螤畈灰?guī)則，有的在熔痕端部有尖狀痕跡（如圖19所示）。 11.3.5 變色痕跡
銅導(dǎo)線裸露后，表面受熱作用出現(xiàn)暗紅或黑色的變色痕跡。酸存在時(shí)，銅導(dǎo)線形成綠色或藍(lán)色變色痕跡，最常見(jiàn)的酸來(lái)自聚氯乙烯(PVC)的分解。
11.3.6 合金化痕跡
鋁和鋅等熔點(diǎn)較低的金屬，在火災(zāi)中熔化滴落到裸露的銅導(dǎo)線上形成合金，通過(guò)成分分析能夠確定導(dǎo)線上合金元素的成分。觸點(diǎn)、電氣開(kāi)關(guān)、溫度調(diào)節(jié)器等部件能夠形成銅和銀的合金化痕跡，焊接點(diǎn)的銅導(dǎo)線在火災(zāi)過(guò)程中，銅與焊料反應(yīng)形成合金化痕跡。
11.3.7 機(jī)械痕跡
導(dǎo)線或金屬電氣元件受到機(jī)械外力的作用，形成塑性變形、磨損、斷裂等機(jī)械痕跡，失效分析可以鑒定機(jī)械痕跡的種類。
11.4 典型熔痕的鑒別
11.4.1 短路熔痕
短路熔痕的形狀多為熔珠，熔珠與未熔部分之間無(wú)明顯的過(guò)渡區(qū)。導(dǎo)線短路時(shí)能夠產(chǎn)生噴濺熔珠，這些熔珠散落在短路點(diǎn)附近。
11.4.2 火燒熔痕
火燒熔痕的形狀不規(guī)則，熔痕和未熔部分有明顯的過(guò)渡區(qū)，多股導(dǎo)線形成整股粘連的火燒熔痕。
11.4.3 注意事項(xiàng)
火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能找出所有導(dǎo)線熔痕，尤其是起火部位或起火點(diǎn)提取的熔痕對(duì)分析認(rèn)定起火原因非常重要。由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提取的熔痕受多種外界條件的影響，因此實(shí)驗(yàn)室得出的鑒定結(jié)論要結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合分析，正確地運(yùn)用到火災(zāi)原因調(diào)查中。
11.5 電氣火災(zāi)形成條件
電氣火災(zāi)形成條件主要有：
——起火時(shí)或起火前有效時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線或用電設(shè)備處在通電或帶電狀態(tài)；
——導(dǎo)線或用電設(shè)備應(yīng)與起火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)；
——導(dǎo)線或用電設(shè)備存在構(gòu)成電氣火災(zāi)的故障點(diǎn)；
——電氣故障產(chǎn)生的熱量或電火花應(yīng)具備引燃附近的可燃物的能量。
11.6 用電設(shè)備
11.6.1 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)
對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中的用電設(shè)備勘驗(yàn)時(shí)，勘驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)包括：
——用照相、錄像、繪圖等方式記錄用電設(shè)備在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的位置；
——收集用電設(shè)備的資料，如生產(chǎn)廠家、型號(hào)、生產(chǎn)日期、使用說(shuō)明等，分析用電設(shè)備在正常工作或出現(xiàn)故障時(shí)產(chǎn)生的過(guò)多熱量能否引發(fā)火災(zāi)；
——提取用電設(shè)備的燃燒殘骸，分析用電設(shè)備的燃燒痕跡，引發(fā)火災(zāi)的用電設(shè)備內(nèi)部燒毀程度重于外部；
——提取用電設(shè)備的導(dǎo)線熔痕、接插件熔痕，并進(jìn)行物證鑒定。
11.6.2 電熱器具
11.6.2.1 電熱器具引發(fā)火災(zāi)的主要原因
電熱器具的功率大、溫度高，傳導(dǎo)、輻射的熱量能夠引燃周圍的可燃物，引發(fā)電氣火災(zāi)的原因有：
a) 使用后忘記關(guān)閉電源或停電未及時(shí)切斷電源，電熱器具長(zhǎng)時(shí)間處于通電工作狀態(tài)而引發(fā)火災(zāi)；
b) 電熱器具工作時(shí)無(wú)人看管，特別是水加熱裝置盛水容器內(nèi)的水被燒干后，周圍可燃物受熱燃燒，引發(fā)火災(zāi)；
c) 大功率電熱裝置的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、插頭等不符合規(guī)范要求，發(fā)生過(guò)熱、短路等電氣故障，引發(fā)火災(zāi)； d) 溫控部件失控，電熱器具持續(xù)升溫，引發(fā)火災(zāi)；
e) 電熱裝置存在設(shè)計(jì)缺陷，隔熱或安全裝置性能差，引發(fā)內(nèi)部電氣故障，引發(fā)火災(zāi)；
f) 未完全冷卻的電熱器具接觸到可燃物，引發(fā)火災(zāi)；
g) 未正確使用電熱器具，引發(fā)火災(zāi)。
11.6.2.2 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)
11.6.2.2.1 電熱器具附近物體的痕跡
火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中，通電的電熱器具接觸到可燃物，形成局部炭化嚴(yán)重的痕跡。
11.6.2.2.2 電氣元件的痕跡
電熱器具處于通電或電路連接狀態(tài)的痕跡有：
——電源線上有短路熔痕；
——電源線插頭、插座的密合面煙熏輕或無(wú)煙熏，插頭插片表面清潔或保持原有色澤； '
——插座內(nèi)靜片失去彈性，金屬片間距正好為插頭插片的厚度，靜片內(nèi)側(cè)清潔無(wú)煙熏。
11.6.2.2.3 電熱器具的燃燒痕跡
電熱器具內(nèi)部過(guò)熱，電阻絲氧化嚴(yán)重，絕緣隔熱材料變色、機(jī)械性能改變，金屬殼內(nèi)部變化的程度重于外部。電熱器具僅受外部火焰作用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)均勻燃燒的狀態(tài)，甚至不會(huì)發(fā)生明顯變化。
11.6.2.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)
為了證實(shí)火災(zāi)在某些外部條件、一定時(shí)間內(nèi)能否發(fā)生或證實(shí)與火災(zāi)發(fā)生有關(guān)的某一事實(shí)是否存在，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，能夠確定電熱器具有在一定條件下引發(fā)火災(zāi)的危險(xiǎn)性及其痕跡的特征，試驗(yàn)方法按照GA 128進(jìn)行。
11.6.3 電冰箱和空調(diào)
11.6.3.1 引發(fā)火災(zāi)的主要原因
除常見(jiàn)的電氣故障之外，電冰箱和空調(diào)引發(fā)火災(zāi)的原因還包括：
——壓縮機(jī)正常老化或受到物體遮擋時(shí)，散熱條件差導(dǎo)致壓縮電機(jī)燒壞、壓縮機(jī)卡缸或抱軸等內(nèi)部故障，引發(fā)火災(zāi)；
——電機(jī)匝間短路或繞組過(guò)熱，引發(fā)火災(zāi)；
——啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)不能及時(shí)斷開(kāi)造成線圈過(guò)熱，引發(fā)火災(zāi)；
——頻繁起動(dòng)，內(nèi)部電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流增大，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障產(chǎn)生高溫，引發(fā)火災(zāi)；
——安裝在可燃物上，或靠近可燃物，引發(fā)火災(zāi)。
11.6.3.2 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)
除進(jìn)行常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)外，還要進(jìn)行如下勘驗(yàn)：
a) 檢查電冰箱內(nèi)部溫控開(kāi)關(guān)、照明燈開(kāi)關(guān)、保護(hù)裝置、起動(dòng)繼電器絕緣層狀態(tài)；
b) 電冰箱內(nèi)部及周圍存放物品的種類、數(shù)量、時(shí)間及盛裝容器；
c) 空調(diào)油浸電容金屬外殼殘留電弧擊穿的痕跡；
d) 空調(diào)電源線穿墻或穿管部位的短路痕跡；
e) 空調(diào)風(fēng)扇軸承形成嚴(yán)重磨損痕跡；
f) 空調(diào)風(fēng)扇葉片偏移、變形與外殼磨擦；
g) 空調(diào)風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)線圈過(guò)熱，或發(fā)生匝間短路；
h) 制冷裝置的安裝情況，電源線種類、截面積、配置形式、連接方式，插頭插座種類、容量、保護(hù)裝置容量等；
i) 制冷裝置的使用情況，使用時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)，使用年限，保養(yǎng)檢修情況；
j) 制冷裝置電源電壓的情況等。