起火點(diǎn)與故障點(diǎn)的關(guān)聯(lián)

　　電氣線路火災(zāi)事故中，電氣故障點(diǎn)與起火點(diǎn)并非嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。電氣線路故障引發(fā)火災(zāi)，其本質(zhì)為故障引發(fā)異常電流（或電弧）導(dǎo)致異常溫度引燃周邊可燃物。電弧（或高溫熔珠）常見于短路故障，一般出現(xiàn)在短路點(diǎn)，其高溫可瞬間點(diǎn)燃周邊可燃物[1]；對于非短路類初始爆發(fā)能量有限的線路故障（如剩余電流、接觸不良等），故障影響區(qū)域不僅限于原始故障點(diǎn)，其產(chǎn)生的異常電流沿電流回路影響故障點(diǎn)所在線路并反饋至配電盤。根據(jù)焦耳定律（Q=I2R t）,回路中電阻較大的位置或故障電流超出線路最大載流量時，線路發(fā)熱量激增，加速導(dǎo)線絕緣性能破壞和線路故障，誘發(fā)線路短路和過載。此時，該電流回路中線路絞接、接觸不良等問題線路節(jié)點(diǎn)更容易產(chǎn)生高溫并引發(fā)火災(zāi)事故，即出現(xiàn)起火點(diǎn)非電氣線路原始故障點(diǎn)的情形。

 一次短路痕跡特征與一次短路定性問題

　　根據(jù)GB/T 5907.4-2015《消防詞匯第4部分：火災(zāi)調(diào)查》定義：—次短路熔痕是在正常環(huán)境條件下，銅、鋁導(dǎo)線因本身故障發(fā)生短路，在導(dǎo)線上形成的熔痕；二次短路熔痕是在火災(zāi)環(huán)境條件下，銅、鋁導(dǎo)線產(chǎn)生故障而引發(fā)短路，在導(dǎo)線上形成的熔痕[2]。根據(jù)XF/T 812-2008《火災(zāi)原因調(diào)查指南》定義：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；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。

　　根據(jù)兩個標(biāo)準(zhǔn)定義及目前火災(zāi)調(diào)查工作實踐應(yīng)用，一次短路痕跡發(fā)生于火災(zāi)前，多用于證明電氣火災(zāi)原因。從定義角度講，這個區(qū)別不存在問題；但是實踐中，通過金相鑒定，一次短路熔珠痕跡特征與電氣線路一次短路不能劃等號。根據(jù)目前金相組織鑒定方法，兩者間金相組織的區(qū)別在于：一次短路熔珠是在正常環(huán)境下形成，因環(huán)境溫度不高，過冷度大，冷卻速度快，凝固時間短；而二次短路熔珠是在火場條件中形成，相比一次短路，電氣線路所處的環(huán)境溫度高，過冷度小，冷卻速度慢，凝固時間長。由此得出，目前現(xiàn)有金相鑒定技術(shù)主要是根據(jù)熔珠所處的環(huán)境溫度差異來進(jìn)行甄別。考慮問題的特殊性，火災(zāi)發(fā)生后，當(dāng)火燒造成導(dǎo)線絕緣失效并引發(fā)短路，但線路所處的環(huán)境溫度與火災(zāi)發(fā)生前沒有明顯變化時（如低溫環(huán)境或出現(xiàn)降溫情形），有概率形成一次短路痕跡特征。

　　因此，根據(jù)金相鑒定來判定一次短路有一定的局限性，非充分必要條件。金相鑒定可以判定一次短路痕跡特征，但不能充分判定因電氣線路一次短路引發(fā)火災(zāi)，調(diào)查人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合火災(zāi)具體情況進(jìn)行進(jìn)一步甄別。

剩磁測定與應(yīng)用

　　根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，電流的周圍存在磁場。當(dāng)電氣線路通過大電流時，產(chǎn)生的磁場將周邊的鐵磁性材料磁化,使鐵磁性材料保留一定的磁性。火場中電氣線路發(fā)生的各類故障，最終將以大電流的形式予以表現(xiàn)，周邊的鐵磁性材料就會檢測出剩磁。一般將1 mT以上的剩磁視為判定電氣線路產(chǎn)生異常電流的臨界值。在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)注意兩個問題：一是判定剩磁產(chǎn)生時間，是在此次火災(zāi)中產(chǎn)生，還是之前遺留的剩磁（鐵磁性物質(zhì)剩磁的保留時間較長，目前尚無涉及剩磁衰減消磁時間的有關(guān)數(shù)據(jù)和研究）；二是無法用來判定電氣線路故障情況是由線路自身引起，還是因明火作用造成線路故障。剩磁僅能作為判定電路存在大電流的參考依據(jù)，不能作為火災(zāi)原因定性的依據(jù)。至于大電流產(chǎn)生的時間、是否與火災(zāi)事故有關(guān)聯(lián)，還需要進(jìn)一步考證與送檢。

線路與用電設(shè)備不匹配問題

　　日常用電中，外接用電設(shè)備主要通過移動式插排或墻插接入電路。用電檢查中，較多關(guān)注墻插至配電盤之間的線路問題，極易忽視用電設(shè)備與墻插、開關(guān)、移動插排這些接插件之間的匹配性問題。目前，市場常見單相電墻插有10 A和16 A兩種，16 A多用于空調(diào)設(shè)備線路。質(zhì)量合格的移動式插排標(biāo)注有額定功率、額定電流等用電參數(shù)，這些數(shù)值應(yīng)當(dāng)與移動式插排電源線線徑相符。移動插排、墻插應(yīng)當(dāng)與接入的用電設(shè)備的功率或電流相符或相當(dāng)，否則不能保證用電安全。在實際用電中，一個墻插帶多個移動式插排，一個移動式插排帶多個用電設(shè)備，用電設(shè)備額定功率超過移動式插排和墻插的現(xiàn)象仍舊存在。這就造成用電線路長期超負(fù)荷運(yùn)行，加劇絕緣老化誘發(fā)電氣故障。

電氣線路故障火災(zāi)現(xiàn)場勘驗方法

查明基本情況

　　確定起火場所火災(zāi)前電路是否處于通路（帶電狀態(tài)）。圍繞配電盤，查清線路屬性、電路保護(hù)方式、供電線路走向，確定線路分支及各分支線路的關(guān)系；勘驗是否設(shè)置保護(hù)裝置及其是否動作，各分支線路與接線端子或線樁連接處有無異常，周邊鐵磁性物質(zhì)是否存在剩磁。

捋清線路布設(shè)

　　查清線路材質(zhì)（線徑），確定各分支線路能夠承受的最大用電負(fù)荷，核對電路控制裝置和保護(hù)裝置匹配性；查清線路連接方法，確定線路連接是否規(guī)范，有無線路絞接（虛接）、不同材質(zhì)導(dǎo)線違規(guī)混接問題，初步圈定線路易出問題的點(diǎn)位。

 重點(diǎn)部位勘驗

　　圍繞已確定的起火點(diǎn)及線路易出問題的點(diǎn)位，查清用電設(shè)備，確定所在分支線路實際用電負(fù)荷，核對線路線徑材質(zhì)匹配性；查清區(qū)域內(nèi)墻插、移動插排，確定插座電源線線徑、所連接用電設(shè)備用電負(fù)荷與插座額定功率（電流）的匹配性。

補(bǔ)充性勘驗

　　確定起火點(diǎn)范圍內(nèi)線路故障后，還需要利用剩磁儀對故障點(diǎn)下級線路周邊的鐵磁性物質(zhì)進(jìn)行排查，確定是否存在異常點(diǎn)位和“原始故障點(diǎn)”（充分考慮是否存在起火點(diǎn)與電氣線路火災(zāi)原始故障點(diǎn)不對應(yīng)的典型問題）。

火災(zāi)原因分析

　　綜合以上勘驗內(nèi)容，確定電氣線路或用電設(shè)備故障點(diǎn)，固定痕跡物證，分析電氣引火源的引燃能力、周邊可燃物分布、荷載等起火條件，送檢相關(guān)物證。

一起起火點(diǎn)與電氣線路火災(zāi)原始故障點(diǎn)不對應(yīng)的典型案例

基本情況

　　2021年8月，某汽修市場發(fā)生火災(zāi)（如圖1所示），過火面積約1 400 m2，無人員傷亡，直接財產(chǎn)損失103萬元。市場建筑使用混凝土底座墻體、彩鋼板構(gòu)件進(jìn)行搭建（混泥土墻體高約0.95 m，上方為彩鋼板），由東至西共有41個商鋪，分別編號為1~41號商鋪，其中1~4號商鋪未過火。

首次勘驗情況

　　根據(jù)現(xiàn)場勘驗，火災(zāi)現(xiàn)場呈現(xiàn)以10號商鋪為中心向兩側(cè)蔓延的痕跡特征；結(jié)合現(xiàn)場目擊者提供的證言，調(diào)查人員將勘驗重點(diǎn)鎖定于10號商鋪，并依法提取了10號商鋪內(nèi)的監(jiān)控視頻（如圖2所示）。根據(jù)視頻顯示，16日21時10分許，10號商鋪內(nèi)配電箱附近線路“爆斷”噴濺火花并蔓延致災(zāi)。調(diào)查人員根據(jù)視頻監(jiān)控，對配電盤周邊進(jìn)行了重點(diǎn)勘驗，并提取了電氣線路熔珠。根據(jù)勘驗、送檢及監(jiān)控視頻，擬初步認(rèn)定該起火災(zāi)系10號商鋪內(nèi)電氣線路故障導(dǎo)致。

首次勘驗存在的主要問題

　　一是勘驗不全面，過度依賴視頻監(jiān)控。通過調(diào)閱監(jiān)控視頻發(fā)現(xiàn)“起火點(diǎn)”后，未嚴(yán)格執(zhí)行四步勘驗法,存在先入為主，圍繞監(jiān)控中顯示的“起火點(diǎn)”開展調(diào)查取證。二是電氣線路勘驗不詳實,“起火點(diǎn)”處既有10號商鋪配電箱及商鋪內(nèi)引出線，也有市場電源總線，首次勘驗未確定具體故障線路，未解釋線路故障原因。

二次勘驗

　視頻監(jiān)控分析

　　經(jīng)對10號商鋪內(nèi)發(fā)現(xiàn)明火的視頻進(jìn)行二次分析和明火位置現(xiàn)場比對，該起火線路非10號商鋪配電盤，而是配電盤下方的市場電源總線。該處市場電源總線出現(xiàn)爆閃、火星飛濺，隨后出現(xiàn)明火，伴隨產(chǎn)生大量白色煙霧彌漫，火光蔓延擴(kuò)大、亮度增大直至猛烈燃燒。該電源線為截面積16 mm2的銅芯電纜（可至少承受30 kW的用電負(fù)荷），發(fā)生火災(zāi)當(dāng)晚，市場內(nèi)用電設(shè)備少、用電負(fù)荷小，總用電負(fù)荷不足2 kW且用電設(shè)備分散布置，毫無征兆直接起火可能性較小，存在支線線路故障導(dǎo)致總線電流增大進(jìn)而起火的可能。

　剩磁儀圈定異常區(qū)域

　　根據(jù)以上分析，調(diào)查人員借助剩磁儀沿市場電源總線進(jìn)行全面勘驗。經(jīng)測量，自1號商鋪至31號商鋪，電源總線穿越商鋪彩鋼板隔墻空洞處，均存在1 mT以上的剩磁。市場總配電箱設(shè)置于1號商鋪，距離總配電箱最遠(yuǎn)且存在異常剩磁的商鋪為31號商鋪。以上測量數(shù)據(jù)表明自1號商鋪至31號商鋪電路中，存在異常電流。

　　電氣線路專項勘驗

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火災(zāi)原因分析

　　從視頻監(jiān)控反映的異常情況來看，31號商鋪、10號商鋪市場電源總線均出現(xiàn)了線路故障，兩者間隔半小時以上，符合漏電故障特征。漏電常見于相線與PE線、中性線與PE線，或相線/中性線與金屬接觸所致。

　　根據(jù)現(xiàn)場勘驗、物證鑒定結(jié)果，結(jié)合電路原理，該起火災(zāi)存在2處電氣線路故障點(diǎn)：第一處位于31號商鋪彩鋼板隔墻孔洞處，該處電氣線路穿越孔洞時未采取保護(hù)措施，導(dǎo)致線路絕緣破損與彩鋼板金屬表面直接接觸，故障電流沿彩鋼板導(dǎo)入大地，通過電源側(cè)中性線與供電電源構(gòu)成回路。因該市場接線采用TT接地系統(tǒng)，未按規(guī)定設(shè)置剩余電流動作保護(hù)裝置，未能在線路發(fā)生故障時及時切斷電源。該處故障能量較小且周邊可燃物少，未引發(fā)火勢蔓延。第二處故障點(diǎn)位于10號商鋪電源總線絞接處。隨時間發(fā)展，在漏電回路中，因回路中線路接頭違規(guī)絞接（虛接）等問題，使絞接（虛接）處發(fā)熱量遠(yuǎn)大于其他部位并誘發(fā)該處絕緣老化、破壞，引發(fā)短路故障，發(fā)生線路爆斷打火，且此處放置有大量可燃物，導(dǎo)致了火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。