电气火灾鉴定方法
2019-06-21 11:15阅读:
火灾原因的鉴定是一项由现场勘查、调查访问、技术鉴定三大系统组成的。火灾原因鉴定是火灾调查的重要组成部分,
是火灾调查与相关部门合作, 经过人员询问、现场勘查、物证鉴定等环节, 对引起火灾之原因给出准确的判定意见。火灾原因认定的正确与否,
取决于火调人员掌握的专业知识和经验, 火场残留物的烧毁状态和特征规律,物证残存痕迹的分析、判别与鉴定,
有赖于发现者(目击者)、扑救者等的指证。可以说特大疑难火灾电气原因的认定与排除是多学科知识和专家经验综合运用的结果。若不注重火灾现场中的每一个重要环节,
都将导致火灾原因认定缺乏科学性、准确性, 甚至出现偏差或错判, 影响公安消防部门火灾原因认定的公信力,
也不利于司法机关判定火灾纠纷。从技术角度看, 火灾原因认定必须首先确定起火点或部位, 通过残留物状态分析火灾发生、发展的时空关系,
痕迹物证之间相互的证明关系, 判定火流方向和蔓延方向, 最终找到起火点(部位)。其次, 必须在起火点(部位)
处查清引起火灾的起火源。由于引起火灾的原因种类较多, 起火空间的限制, 火灾的模式也是多样的,
残留物存在的状态和特征也是不同的。提取必要的痕迹物证或残留物进行技术鉴定或检验, 对鉴定结论或检验结果再经现场勘验核实,
排除可疑因素, 才能查清火灾原因。其三, 根据痕迹物证鉴定情况, 痕迹物证与其它痕迹物证的相互指证关系,
火灾发生前物证的电气故障征兆等因素, 对引起电气故障的进一步分析, 判明电气故障引起的原因, 为分清事故责任提供科学依据。所以,
疑难电气火灾的认定是一项较为系统的辨识过程, 是现场勘查—物证分析—勘查核实的反复过程,
每一环节均不可偏废。
3.2.1
调查访问
调查访问是火灾调查人员向发现火灾的人、报警人、当事人等有关人员(扑救人、现场活动人、犯罪嫌疑人)了解发生火灾的情况。火灾调查访问是火灾原因鉴定
的重要环节,这不仅对火灾原因鉴定的证人、证言、书证等证据收集、获取有着不可替代的作用,同时对起火点、起火源、起火物甚至火灾原因鉴定等方面与火灾现场勘查起着相辅相成的作用。
3.2.2
技术方法鉴定
电气火灾原因技术鉴定是指应用宏观法、微观形貌法、成分分析法、金相法等电器火灾鉴定方法对电气火灾进行系统分析研究。技术鉴定时首先要结合具体的情况制定相应的技术鉴定方案,也可以根据具体的情况适当扩展鉴定范围。同时,火灾现场取样和现场情况说明对电气火灾技术鉴定具有一定的作用。
3.2.3
综合鉴定分析
运用电气火灾原因综合鉴定方法, 首先要弄清楚所有线路之间及电气设备之间的电器连接关系, 掌握电器保护装置(
保险丝、断路器等) 、开关等状态情况(对于复杂的电气火灾原因技术鉴定更应该如此) ;
其次是按照各种电气火灾鉴定方法的样品提取原则提取样品, 并增加运用电气故障分析原理提取含有能提供各种关系(
供电侧、用电侧、相对位置、隶属关系等) 、特征( 温度变化、过电流、短路、电弧等) 的代表性鉴定样品;第三,
是借助于各种分析仪器对提取的样品从宏观、微观、组织、成分等方面进行分析并寻找样品中痕迹形成时的环境条件标识特征和电气故障与电气参数标识特征,
然后将分析和寻找标识特征的结果结合电气知识进行综合分析, 整理特征形成的先后顺序, 最终给出结论。
3.3 电气火灾鉴定
3.3.1
电气火灾产生的条件
一起火灾在判定为电气火灾时,
其现场必须具备了如下的条件:
(1)起火点及其附近必须存在电气设备或电流经路。这里电流经路包括两种,
一种是正常的线路中的电流经路, 另一种是非正常电流中的电流经路,如电焊机工作时焊机接地线端子到焊件之间的潜在的电流经路、
漏电电流经路等。
(2)
电气线路、设备在起火时或起火前的有效时间内带电或使用。线路或设备带电才能引起电气火灾。起火前的有效时间内带电或使用,
指有些火灾被人们发现前几个小时甚至十几个小时就已被电火花等引发了, 例如电火花点燃室内装修材料,
从点燃到明火燃烧有较长时间的阴燃过程, 从人们发现明火向前推到装修材料被引燃这段时间称为起火前的有效时间。在发现明火之后,
电气通路被切断了,但在这时或之前, 电气线路或设备是带或使用的。另外, 已经停电的设备, 其余热能造成火灾;
某些情况下电气故障遗留下来的火种, 在停电较长时间后仍能够引起火灾。所以,
起火前的有效时间内带电是电气火灾的必要条件。
(3)电气设备或线路的故障点必须与起火点相对应、
或者起火点位于电气线路或设备的附近、下方或下风方向。电气设备或线路的故障产生的电火花,或电气设备的发热体产生的热量只能传递到一定距离内的可燃物上。对于电火花,
在室内其向下远高于向上或左右方向飞溅能力, 故其下方可燃物易被引燃; 在室外电火花会受风力、 风向的影响而顺风向朝下飞溅。漏电火灾,
其起火点则必须处于漏电电流经路上。
(4)电气故障产生的热量或电火花必须足以引燃附近的可燃物,
或者电气设备为电热器具, 或者电气设备具有发热、发火(电火花、电弧) 元件。
(5)构成电气火灾故障点。由电气线路或电气设备引起火灾后,
通常在线路及设备上的某一处要留下故障点,
如短路、接触电阻过大出现的熔痕、漆包线圈烧损等。如果经检验没有任何能证明曾出现过故障的故障点, 除非其它证据外,
不可勉强地认定为电气火灾。当然因火势过大将故障点烧毁无
从查找则属例外。
3.3.2
现场调查要点
(1) 用电系统的一般情况。
(2) 以往事故发生情况。曾发生过哪些事故, 什么原因,
引起什么后果等。
(3)
火灾前供用电的详细情况。通过了解和火场同一线路用户用电设备的各种现象, 可以了解当时的供、用电及故障情况。
(4) 向电气设备的使用人了解设备及线路的使用情况,
交接班验收情况。事故前是否正常, 有何故障; 经谁维修, 维修后使用情况。
(5) 向使用人及现场人员了解事故征兆。如设备是否发生过触电现象;
线路是否打火; 电机、 变压器、镇流器是否发生过不正常声响; 电机是否烫手,冒烟, 转速下降;是否嗅到过烧橡胶、
塑料等杂味。
(6) 查看变电所的值班记录,
了解负荷情况。继电保护动作情况及各种仪表工作情况, 以便提供有关线路及设备发生故障的范围。
(7)向设备科及维修工人了解设备来源、 质量、历次事故及维修情况,
了解设备故障易发点。
3.3.3
痕迹物证与技术鉴定
a:一次短路熔痕是指铜铝导线在着火前发生短路故障而残留的熔化痕迹。它包含三种含义:
其一,“着火前”表示处于非火灾环境(自然环境) ; 其二, 表示电气线路发生短路故障, 不考察短路形成的原因; 其三,
表示短路时释放的热能使导线熔化到凝固的过程。在勘查现场过程中,
对技术鉴定做出的一次短路熔痕结论,应重点注意以下问题:
(1)
查清在着火前一段时间内, 电气线路或设备有无发生故障,发生故障后的维修情况,
是否将故障残存部分弃留在起火部位或起火点处。如某汽车制造厂火灾, 送检的物证鉴定为一次短路熔痕, 后经现场勘查和访问核实,
该送检物证为检验汽车电瓶是否带电所使用过的导线。
(2)
查清着火前电气有无异常情况, 包括烟雾、气味、声光、电压波动等。如电气绝缘烧损伴随着较强的刺激味道, 短路是线路之间的放电过程,
发生短路时有一定的声响和弧光等。
(3)
应注意是否有利用电气设施进行纵火的可能性,
用电气设施短路纵火是人为地使不等电位的带电导体发生短路引燃可燃物起火。所以这要通过查清起火点处是否留有可疑物品,
是否有助燃剂的存在来确定。 (4) 长距离悬挂带电导体如架空线等在已着火情况下被烧断后,
又在重力拉动下其电源侧线路向支撑点方向移位而脱离最先着火部位, 这时发生对地或其他金属短路,
则痕迹鉴定结果表现为一次短路熔痕特征。应查清整个线路有无短缺, 痕迹发生的具体位置,与搭接地面或金属物质痕迹是否重合,
痕迹下面有无可疑物品等。
(5) 瞬间多点短路,
电气回路有时因高压或过流,会发生沿电源方向移动的多点短路, 引起火灾的短路点不一定发生在供电线路末端,
也就是第一次短路的位置。
b:二次短路熔痕为铜铝导线在火焰或高温作用下,因绝缘破坏而发生短路时残留的痕迹。它也包含三个含义: 其一,
表示痕迹的形成处于火灾环境中或高温分布区域; 其二, 表示电气因绝缘破坏发生诱发性短路故障, 其三,
表示短路释放的热能和高温热能共同作用使导线发生熔化和凝固的过程。在火灾原因认定过程中,如鉴定结论为二次短路熔痕,
又找不到其它电气痕迹,大多数排除电气火灾的可能性。但应注意以下问题:
(1) 构成火灾的短路痕迹可能在火焰的作用下遭到破坏, 形成火烧熔痕或重新发生短路, 特别是成束电缆火灾,
某一部位发生短路, 起始是由电缆芯外侧表面发生短路, 引燃绝缘起火, 电缆芯部又发生短路, 在强大的电弧和火焰作用下,
原先形成的一次短路熔痕容易遭致烧毁, 留下的痕迹反映出二次短路熔痕特征。
(2) 对电热器具的电源线和大功率照明线路(如白炽灯、卤素灯) , 即使鉴定为二次短路痕迹,
只要查清电源线和发热元件是直接连通的或电源线和发热元件之间的开关处于闭合状态, 就可以证明电热器具在起火前处于带电状态,
这是电热器具烤燃可燃物的一个有力的佐证。
(3)
对电磁式电气设备如变压器、镇流器、接触器等若鉴定在绕组(线圈) 上的熔痕为二次短路熔痕,
不能排除线圈引起火灾的可能性。因为线圈(绕组) 过流,温升过高, 使匝间绝缘炭化冒烟起火, 继而发生匝间或层间短路,
则短路痕迹由以前定义为二次短路痕迹, 现应改为线圈(绕组) 故障形成的电热熔痕, 用以区分火烧短路即二次短路痕迹。否则,
结论或定义不清楚, 对火灾原因认定有着重大的影响。
3.3.4
短路引起火灾的鉴定与预防
铜、铝导线在带电情况下, 由于绝缘失效,
发生短路所形成的圆状、凹坑状、瘤状、尖状及其他不规则的微熔及全熔痕迹。短路痕迹与火场中常见的线路火烧熔痕在外观、是否存在空洞、线芯金相组织等方面都有比较明显的区别。如线路因自身故障(
如机械损伤, 老化, 经常过负荷, 高压击穿等原因) 致绝缘失效, 于火灾发生之前造成短路所形成的熔化痕迹称之为一次短路熔痕;
如在火灾发生后因外界火焰或高温的作用下, 绝缘层失效发生短路后形成的熔化痕迹,
称之为二次短路熔痕。一次短路熔痕和二次短路熔痕在外观、空洞的大小和多少、金相组织、熔痕的多少等方面也有比较明显的区别。
当一次短路熔痕所形成位置与起火点、起火物位置相对应时,
则可据此认定为短路起火。而二次短路熔痕则可利用其所形成位置、顺序( 一般有多处)
并结合线路的敷设走向帮助确定起火部位及至起火点。
安装使用电气设备时,应根据电路的电压、电流强度和使用性质,正确配线。在具有酸性、高温或潮湿场所,要配用耐酸防腐蚀、耐高温和防潮电线。导线安装牢固,防止脱落,不能将导线成捆打结或将电线紧紧挂在铁丝或铁钉上。移动电动工具的导线,要有良好的保护层,以防受机械损伤、脱落。严禁导线裸端插在插座上。配置合适的开关设备,并定期检查开关运行情况,及时消除隐患。
(1)按照环境特点安装导线,应考虑潮湿、化学腐蚀、高温场所和额定电压的要求。
(2)导线与导线、墙壁、顶棚、金属构件之间,以及固定导线的绝缘子、瓷瓶之间,应有一定的距离。
(3)距地面2m以及穿过楼板和墙壁的导线,均应有保护绝缘的措施,以防损伤。
(4)绝缘导线切忌用铁丝捆扎和铁钉搭挂。
(5)定期对绝缘电阻进行测定。
(6)安装线路应为持证电工安装。
(7)安装相应的保险器或自动开关。
3.3.5
过负荷引起火灾的鉴定与预防
由于用电设备的过量增加或者故障以及过流保护装置失效, 使线路中电流长时间( 大于5 秒)
成倍数地超过其安全载流量, 致使线路绝缘材料燃烧或使线芯严重变形或烧断所留下的痕迹。过负荷将导致线路绝缘层内焦、松弛、滴落,
而火烧的线路绝缘外焦, 不易滴落, 将线芯抱紧。过负荷由于电流的作用, 线路将沿着整根均匀发热,
从而处处截面高温所造成的金相组织变化都是相同的,
而火烧线芯所致的变化仅是局部的。严重过负荷还可造成铜芯线沿全钱均匀变细或近似等距离的结疤痕,
铝导线则往往形成等距离的断节,而火烧线路由于局部高温作用则造成截面变化、结疤、断节不均匀的结果。当过负荷的线路与起火部位一致时,
往往呈现条形起火点。
线路与用电设备按照规程安装,并适当考虑负荷的发展规划。合理选用导线截面,不得在线路上擅自增加用电设备。安装合理的熔断器和其它保护装置,不得任意调换粗保险丝,更不准用铜丝、铁丝代替保险丝。经常检查线路负荷情况,发现严重超载时,要及时减少用电设备或调换截面较大的导线。
(1)合理选用导线截面。
(2)切忌乱拉电线和过多的接入负载。
(3)定期检查线路负载与设备增减情况。
(4)建议应首先选用具有短路和过载保护的自动空气开关、加装自保全自动电压保护器以杜绝过载和过电压引起的火灾。
3.3.6
接触不良引起火灾的鉴定与预防
由于线路与线路、线路与设备连接点、设备内部活动触点接触不良造成接触电阻过大,
在通电时形成局部发热受高温作用的痕迹。接触不良常造成接触处绝缘形成孔状炭渣、线芯金属熔化或迸溅呈现凹坑、疤痕( 而火烧熔痕外观圆滑)
; 接触处熔化与非熔化线芯存在明显的过渡区, 由于电致内部加热, 熔痕金相组织多为胞状晶或柱状树枝晶。
在建筑物电源进线处装设漏电开关。 选用适当的导线和敷设方法,PE(PEN)线的截面应满足故障时热稳定和动稳定要求,并与线路的保护要求相适应。敷设的线路应避免遭受机械损伤。各种导线的连接端子和接头均应紧密可靠,导电良好。正确选用电气设备,严格按低压电气装置操作规程施工,防止绝缘损坏导致接地故障的发生。做好施工验收,杜绝一切人为造成的接地故障发生。设置总等电位联结,最好在进线配电箱端安装接地母排,其上有若干接线端子,将配电箱的PE(PEN)母排、接地极引入线和建筑物内的水、暖、气等金属管道以及金属建筑结构都与它联结。当外部故障电压沿任何管线进入建筑物内时,这些金属部分的电位同时升高而不出现电位差。保证接地装置可靠连接,对于焊接部位必须做防腐处理,施工时避免损伤接地装置。
应尽量减少不必要的接头,对于必不可少的接头,必须紧密结合,牢固可靠。
铜芯导线采用绞接时,应尽量再进行锡焊处理,一般应采用焊接和压接。
(3)铜铝相接应采用铜铝接头,并用压接法连接。
(4)经常进行检查测试,发现问题,及时处理。
3.3.7
漏电引起火灾的鉴定与预防
为了查证是否为漏电火灾,应当查明起火点、漏电点和接地点。
(1)起火点的勘验
漏电火灾起火点具有明显的特征,即在起火点因漏电电流的局部作用,会使这点的木柱或木板浇成碗状的炭化坑,或者烧成不规则的凹形炭化点。另外在这点的通过漏电电流的金属件上有金属熔痕、熔珠等。如果漏电回路通过较大的电流,并且由于抹灰强中的金属丝过热熔断,产生电弧,还可能使此点的砂浆烧成砂浆熔珠,这种熔珠呈黑色玻璃体状。如果在铁瓦下面的屋面板,或者屋内发现谈炭化点,并且在这炭化点的金属体(如铁瓦、金属管、金属网等)上发现通电熔痕,或墙内砂浆熔融,则可怀疑是由于漏电引起火灾。
(2)漏电点的勘验
根据起火点的情况和证据,大致能判明火灾是否由漏电引起。为了说明问题,还应该查明漏电点在哪里。为了查明漏电点,在建筑没有被烧毁的情况下,首先要根据建筑物的电器配线图以及实际改装和新补充的线路,测定各回路与大地之间的绝缘电阻值,查明哪一回路对地电阻值为零、或者比较低。有时即使在火灾不严重的情况下,由于起火点本身的破坏作用,也可能使漏电回路在起火点造成与大地良好绝缘。因此不能只靠测量与大地间的电阻来寻找漏电回路。
测量绝缘电阻时应当注意,漏电不只是发生在配电线路,还可能发生在用点设备上,因此要调查火场上用电设备火灾前的使用状态,测量这些设备带电部分与大地的绝缘电阻。
漏电还可能发生在进户线这一段导线上,甚至就发生在进户后的第一块配电盘上。因此测量线路的绝缘电阻时,不要忘记测量这一段导线。测量这段线路绝缘电阻时,要设法使外线与进户线在户外断开,不可带电进行绝缘测量,以免发生人身危险和损坏仪表。当测得与大地间绝缘电阻很低或者为零的某一回路时,就从离配电盘最远的地方开始逐个撤下用电器具,或者逐段切除电气线路。每切除一部分电气线路,测量一下余下部分的线路绝缘电阻。当切掉某一用电设备,或切除某一线路绝缘电阻显著提高时,则说明漏电点就在那个刚被切除的用电设备上或那段线路上。
依靠绝缘电阻的测量,只能找到异常的配线、回路或各个电气设备。带电部分与接地物件的具体接触点,是不能用仪表测得的,只能够凭借人的感官,在仪器测量确定的范围内直接寻找和发现。如果带电部分与金属接地物体断续接触,或者接触不良,因为电火花作用,则在这个接触点上会产生电熔痕。这就证明了漏电点的存在。有时带电部分与金属体一经接触就成了不分离的短接状态,这种漏电也易发现。带电体接触潮湿木质构件的漏电点不易发现。
当火灾破坏比较严重,不能用测量绝缘电阻的方法找到异常线路的情况下,就要耐心地直接在有关场所,有关部位寻找、辨认电气配线或电气设备与接地体接触的漏电点。一般可能发生漏电的地方有:在上面或附近有电线通过的铁皮屋顶,金属烟筒,接户线与房檐,进户线穿墙部分,墙上的插座、开关、配电盘等,电气设备的天线、接地线等。另外对于电气设备内部的漏电点,需要将设备拆开,详细检查才能发现。
需要特别说明的是,漏电火灾中的漏电不一定只在起火建筑内,在几个建筑之间有电气连接,或者建筑中有导电构件相联系的情况下,则可能发生这个建筑漏电,而另一个建筑起火的现象。因此在勘验漏电点时,必须注意这种情况。
无论配电线路,还是用电设备发生了漏电,都会使向它们提供电力的变压器的接地线中有电流通过。在没发生漏电事故时,接地线中有很小的电流。如果接地线中有大电流通过,则说明这只变压器的回路中发生了漏电事故。变压器可能有几个配出回路,究竟哪一回路发生漏电,可以通过分别断开每一回路,同时观察变压器接地线电流变化的方法分辨。当断开某一回路时,变压器接地电流显著减小,说明刚被断开的那一回路发生了漏电。当然也可以用测量绝缘电阻的方法找出漏电回路。
导线之间的漏电,它的漏电点就是事故点或起火点。这种漏电也不存在接地点,同时对变压器接地线电流也没有影响。
(3)接地点的勘验
从漏电点开始流向起火点的泄漏电流,经过接地物体,通过大地返回变压器的接地线。对于漏电火灾,除查明起火点、漏电点外还应查明漏电电流在何处,通过何种物体与大地接通。具体可以按下述方式查找。 在起火点找到与漏电有关的金属物件或其他能够导电的物体,即这个物体是肯定有造成火灾的漏电电流通过。然后以这个物件为一个测点,分别以可能接地的物体为另一个测点,测量它们之间的绝缘电阻。其中与起火点之间电阻值低的那个接地物体可能是漏电回路接地体。若测得起火点与几个接地物体之间绝缘电阻都低,则要分别测量这几个接地物体对大地的绝缘电阻,其中阻值最低的是漏电回路的主要接地体。和这个接地体接触或者相连的地方称为漏电回路的接地点。在接地点可能有和漏电点同样的电火花熔痕,但是如果在接地点有很好的电气连接,则不能产生电火花,也就不能产生电火花熔痕。
(4)物证的提取与鉴别
在查清上述情况之后,要进一步查找到漏电痕迹。漏电熔痕通常形成在钢铁结构部点上,钢结构的熔点很高,一旦形成漏电痕迹后,就很难再被火场中的二次火流所破坏,这就为鉴别此类火灾提供了很好的证据。这种痕迹的特点是,被电弧烧蚀的钢结构表面一般呈点状,严重的可熔成空洞,当发现这种痕迹后可提取下来供分析鉴定之用。当提取到能证明漏电的痕迹后,在宏观鉴别的基础上可采取金相鉴别法进行下一步鉴别确定。依据其金相组织所呈现的特征,其熔痕如果属于漏电点过热熔化,再结合上述调查情况就可以结论火灾是由漏电引起,实际上由于钢结构的熔点很高,除有特殊可燃物外,一般火场温度很难使它熔化,所以金相组织上的反映与外观痕迹是一致的,做金相分析只不过是进一步予以验证。
总结以上,漏电火灾的确认,关键是起火点有没有漏电火灾的特征,即从其发生的特殊位置,附近的无导电构件,导电物体上有无电熔痕,起火点的木构件有无局部炭化坑,或各种填充物的炭化、石墨化、或有灰浆熔流等来判断,除了电弧的高温,一般火灾是不能使灰浆熔化的。因此发现墙壁内灰浆熔化,则要考虑是漏电弧造成的。起火点确认后,再在起火点上下找到导电物体,分别测量起火点与漏电点、起火点与大地间的绝缘电阻。这样整个漏电回路就可查清。通过测量绝缘电阻,仔细查视线路的布设和建筑结构,一般不难确定漏电点。如果起火点具有漏电火灾的特征,漏电点也得以确定。即使找不到漏电回路接地点,也不妨碍漏电火灾的确定。
电气火灾在每年的火灾中占有很大的比例,电气火灾的调查对于火灾调查人员来说是经常遇到的调查。在我们的工作中,对于漏电火灾原因的认定,由于技术、专业等的原因,准确认定的少。因此,重视漏电火灾现场的勘验,对漏电火灾现场进行仔细科学的勘验,对于认定漏电火灾原因和总结火灾事故教训尤为重要。