低壓線路短路火災的機理及原因認定

1、低壓線路短路火災的機理及原因認定低壓線路短路火災的機理及原因認定摘要：針對目前電氣火災中最為突出的低壓線路短路火災，從火災發(fā)生的原因、形成機理，以及從火災現(xiàn)場短路痕跡的獲取、外觀識別、金相組織鑒定等方面綜合認定短路起火并加以論述。關鍵詞低壓線路電氣短路火災原因認定低壓電氣線路發(fā)生電氣短路故障，造成短路回路電流劇增，產(chǎn)生高溫或電弧，引燃線路絕緣層或短路故障處可燃物所造成的火災稱之為低壓線路短路火災。目前，低壓線路短路造成的電氣火災事故最為

2、嚴重了解和掌握此類火災發(fā)生的機理和火災原因認定方法對有效遏制當前電氣火災日益上升的勢頭，改善消防安全環(huán)境有著十分重要的現(xiàn)實意義。1低壓線路短路火災原因分析11短路常見原因a絕緣線路長時問受外部高溫、作用而失去絕緣能力。c絕緣線路敷設過低，受碰撞、擠壓絕緣損壞。d絕緣線路穿墻過洞或穿越樓板未穿管保護，摩擦損傷絕緣。e裸電線安裝太低，搬運金屬物件時不慎碰在電線上，線路上有金屬物件或小動物跌落，發(fā)生電線之間的跨接。f架空線路電線間距太小，檔距

3、過大，電線松馳，架空線與建筑物、樹木距離太近，造成電線與建筑物或樹木接觸。g電線機械強度不夠，使電線斷落接觸大地，或斷落在另一根電線上。h雷擊或供電電源過電壓，使導線絕緣薄弱處或正常絕緣被擊穿。i線路過載或連接處接觸不良造成線路過熱導致絕緣損壞。特別是，線路常常因過負載的長期熱作用積累最終引起短路發(fā)生，如圖1所示。j爬電燃弧起火。爬電電弧是在導體之間產(chǎn)生的燃弧現(xiàn)象。它不是建立在空氣間隙中的電弧，而是出現(xiàn)在設備絕緣表面上的電弧。如常用的電

4、源插頭有一個或多個相線插腳和保護線(PE線)、中性線插腳，彼此之間的絕緣表面可能發(fā)生爬電燃弧起火。絕緣表面爬電是緩慢形成的一種絕緣故障。沒備工作環(huán)境中的空氣中如含有潮氣，當空氣由熱變冷時潮氣就凝結(jié)在絕緣表面，在兩導體問形成一能微弱導電的液膜。兩導體間因電位差而產(chǎn)生一很小的電流。電流的熱效啦使液體氣化，但液膜中的鹽分和導電塵埃等卻遺留在絕緣表面上。這一過程周而復始，循環(huán)不已，遺留在絕緣表而上的鹽分和導電塵埃不斷增多，其導電性也隨之提高，使

5、爬電電流緩慢增大。當導電性達到一定程度時，即使不存在水分的絕緣表面也能導電。電流產(chǎn)生的熱量能使絕緣碳化，絕緣表面出現(xiàn)星星火花而逐漸形成爬弧。它能使絕緣失效、設備損壞，若近旁有可燃物也可引燃起火。同樣道理，當設備所處環(huán)境污穢不堪，同時導體間距離過近或電壓過高，造成絕緣不良(或絕緣擊穿)，都容易在導體問產(chǎn)生爬電起火。12不同性質(zhì)短路火災危險性分析按照短路時短路故障處不同電位導體之間的接觸狀態(tài)，短路一般l義分為金屬性短路和電弧性短路。121金

6、屬性短路起火當不同電位的導體接觸時，短路電流通過接觸電阻而產(chǎn)生高溫，使接觸點金屬熔化焊牢，其阻抗叮忽略不計，形成金屬性短路，由于短路回路阻抗c短路點附近有最初點燃的可燃物質(zhì)殘留物，并有以此為中心向周圍蔓延的痕跡物證。d發(fā)生短路的同一回路導線遠離火場部分，絕緣層無變化。22技術鑒定對提取熔痕經(jīng)綜合分析鑒定，發(fā)現(xiàn)有外觀、金相組織、成分組成等符合一次短路特征的熔痕：a短路熔珠。短路熔珠是指短路瞬間導線被熔斷后，留在熔斷導線端部的圓珠狀熔化痕跡

7、。它與形成短路時間和導線的接觸有關。短路熔珠的形態(tài)表現(xiàn)不盡一致，有的較大且凝結(jié)在導線端的正中，有的歪斜在線端的一側(cè)。當導線接觸很緊、短路電流很大，全線過熱情況下則形成尖狀熔珠。b噴濺熔珠。噴濺熔珠是指導線短路時飛濺的金屬液滴在運動中冷卻形成的小圓狀熔珠。c短路凹狀熔痕。這種熔痕出現(xiàn)在兩根導線相對應的位置上它是在兩線并行或互相搭接接觸下所形成。由于接觸時間短，接觸后迅速分離，因而一般不能使導線熔斷，只在短路點形成凹狀痕。d短路熔斷痕。發(fā)生

8、短路時，電弧和爆發(fā)力有時將短路點處導線熔斷。在短路體上形成對稱電熔痕。e熔化過渡區(qū)。由熔痕向?qū)Ь€延伸的一定距離內(nèi)存在的熔化現(xiàn)象。f一次短路熔痕。銅、鋁導線因自身故障(如機械損傷、老化、經(jīng)常過負載、高壓擊穿等原因)于火災發(fā)生之前形成的短路熔化痕跡。g二次短路熔痕。銅、鋁導線在帶電情況下，由于火災熱作用使導線絕緣層失效，發(fā)生短路而形成的熔化痕跡。h火燒熔痕。在不帶電情況下，火場溫度達到導線熔點(銅1083oC，鋁659oC)時，導線被熔化所

9、形成的痕跡。221一、二次短路熔痕、火燒熔痕外觀特征及區(qū)別一、二次短路熔痕同屬于瞬間電弧高溫熔化都具有冷卻速度快、作用集中、熔化范圍小的形成條件，同時具有短路熔痕的特點。但一次短路發(fā)生在自然、正常環(huán)境的條件下；二次短路發(fā)生在火災條件下，具有環(huán)境溫度高、溫差小、結(jié)晶潛熱不易散失、過冷度小的特點。因而表現(xiàn)了一次、二次短路熔痕的各自特征及差異。火燒熔痕是導線被火災熱作用造成，其時間、溫度均與短路不同，它具有溫度持續(xù)時間長、火燒范圍大、熔化溫度

10、低于短路電弧溫度的特點。短路熔痕、火燒熔痕特征可從熔痕外觀狀態(tài)加以區(qū)別：a熔珠。一次短路銅導線熔珠直徑是線徑的1～2倍，鋁導線熔珠直徑是線徑的1～3倍。熔珠的位置在導線端部或歪在線端的一側(cè)，有的大熔珠下面導線上還附著有小的熔珠。銅熔珠表面有光澤，鋁熔珠表面有一層灰色氧化鋁膜和麻點、毛刺。二次短路銅導線熔珠的直徑相對大于一次短路熔珠。但又小于火燒形成的熔珠，表面有微小凹坑，光澤性差。鋁導線熔珠表面有一層深灰色氧化鋁膜，有小凹坑、裂紋及塌陷