低壓線路短路火災(zāi)的機(jī)理及原因認(rèn)定

1、低壓線路短路火災(zāi)的機(jī)理及原因認(rèn)定低壓線路短路火災(zāi)的機(jī)理及原因認(rèn)定摘要：針對(duì)目前電氣火災(zāi)中最為突出的低壓線路短路火災(zāi)，從火災(zāi)發(fā)生的原因、形成機(jī)理，以及從火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)短路痕跡的獲取、外觀識(shí)別、金相組織鑒定等方面綜合認(rèn)定短路起火并加以論述。關(guān)鍵詞低壓線路電氣短路火災(zāi)原因認(rèn)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(zāi)稱之為低壓線路短路火災(zāi)。目前，低壓線路短路造成的電氣火災(zāi)事故最為

2、嚴(yán)重了解和掌握此類火災(zāi)發(fā)生的機(jī)理和火災(zāi)原因認(rèn)定方法對(duì)有效遏制當(dāng)前電氣火災(zāi)日益上升的勢(shì)頭，改善消防安全環(huán)境有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。1低壓線路短路火災(zāi)原因分析11短路常見(jiàn)原因a絕緣線路長(zhǎng)時(shí)問(wèn)受外部高溫、作用而失去絕緣能力。c絕緣線路敷設(shè)過(guò)低，受碰撞、擠壓絕緣損壞。d絕緣線路穿墻過(guò)洞或穿越樓板未穿管保護(hù)，摩擦損傷絕緣。e裸電線安裝太低，搬運(yùn)金屬物件時(shí)不慎碰在電線上，線路上有金屬物件或小動(dòng)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(guò)大，電線松馳，架空線與建筑物、樹(shù)木距離太近，造成電線與建筑物或樹(shù)木接觸。g電線機(jī)械強(qiáng)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(guò)電壓，使導(dǎo)線絕緣薄弱處或正常絕緣被擊穿。i線路過(guò)載或連接處接觸不良造成線路過(guò)熱導(dǎo)致絕緣損壞。特別是，線路常常因過(guò)負(fù)載的長(zhǎng)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(dǎo)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(shè)備絕緣表面上的電弧。如常用的電

4、源插頭有一個(gè)或多個(gè)相線插腳和保護(hù)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(méi)備工作環(huán)境中的空氣中如含有潮氣，當(dāng)空氣由熱變冷時(shí)潮氣就凝結(jié)在絕緣表面，在兩導(dǎo)體問(wèn)形成一能微弱導(dǎo)電的液膜。兩導(dǎo)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(dǎo)電塵埃等卻遺留在絕緣表面上。這一過(guò)程周而復(fù)始，循環(huán)不已，遺留在絕緣表而上的鹽分和導(dǎo)電塵埃不斷增多，其導(dǎo)電性也隨之提高，使

5、爬電電流緩慢增大。當(dāng)導(dǎo)電性達(dá)到一定程度時(shí)，即使不存在水分的絕緣表面也能導(dǎo)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(shè)備損壞，若近旁有可燃物也可引燃起火。同樣道理，當(dāng)設(shè)備所處環(huán)境污穢不堪，同時(shí)導(dǎo)體間距離過(guò)近或電壓過(guò)高，造成絕緣不良(或絕緣擊穿)，都容易在導(dǎo)體問(wèn)產(chǎn)生爬電起火。12不同性質(zhì)短路火災(zāi)危險(xiǎn)性分析按照短路時(shí)短路故障處不同電位導(dǎo)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(dāng)不同電位的導(dǎo)體接觸時(shí)，短路電流通過(guò)接觸電阻而產(chǎn)生高溫，使接觸點(diǎn)金屬熔化焊牢，其阻抗叮忽略不計(jì)，形成金屬性短路，由于短路回路阻抗c短路點(diǎn)附近有最初點(diǎn)燃的可燃物質(zhì)殘留物，并有以此為中心向周?chē)拥暮圹E物證。d發(fā)生短路的同一回路導(dǎo)線遠(yuǎn)離火場(chǎng)部分，絕緣層無(wú)變化。22技術(shù)鑒定對(duì)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(dǎo)線被熔斷后，留在熔斷導(dǎo)線端部的圓珠狀熔化痕跡

7、。它與形成短路時(shí)間和導(dǎo)線的接觸有關(guān)。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(dǎo)線端的正中，有的歪斜在線端的一側(cè)。當(dāng)導(dǎo)線接觸很緊、短路電流很大，全線過(guò)熱情況下則形成尖狀熔珠。b噴濺熔珠。噴濺熔珠是指導(dǎo)線短路時(shí)飛濺的金屬液滴在運(yùn)動(dòng)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(dǎo)線相對(duì)應(yīng)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(shí)間短，接觸后迅速分離，因而一般不能使導(dǎo)線熔斷，只在短路點(diǎn)形成凹狀痕。d短路熔斷痕。發(fā)生

8、短路時(shí)，電弧和爆發(fā)力有時(shí)將短路點(diǎn)處導(dǎo)線熔斷。在短路體上形成對(duì)稱電熔痕。e熔化過(guò)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(dǎo)線因自身故障(如機(jī)械損傷、老化、經(jīng)常過(guò)負(fù)載、高壓擊穿等原因)于火災(zāi)發(fā)生之前形成的短路熔化痕跡。g二次短路熔痕。銅、鋁導(dǎo)線在帶電情況下，由于火災(zāi)熱作用使導(dǎo)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(chǎng)溫度達(dá)到導(dǎo)線熔點(diǎn)(銅1083oC，鋁659oC)時(shí)，導(dǎo)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(shí)具有短路熔痕的特點(diǎn)。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(zāi)條件下，具有環(huán)境溫度高、溫差小、結(jié)晶潛熱不易散失、過(guò)冷度小的特點(diǎn)。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(dǎo)線被火災(zāi)熱作用造成，其時(shí)間、溫度均與短路不同，它具有溫度持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、火燒范圍大、熔化溫度

10、低于短路電弧溫度的特點(diǎn)。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(dǎo)線熔珠直徑是線徑的1～2倍，鋁導(dǎo)線熔珠直徑是線徑的1～3倍。熔珠的位置在導(dǎo)線端部或歪在線端的一側(cè)，有的大熔珠下面導(dǎo)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(diǎn)、毛刺。二次短路銅導(dǎo)線熔珠的直徑相對(duì)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(dǎo)線熔珠表面有一層深灰色氧化鋁膜，有小凹坑、裂紋及塌陷