汽車電氣火災(zāi)的原因分析

潘澤為

摘 要：文章對汽車火災(zāi)中由電氣故障引起的部分進行討論和分析。系統(tǒng)地闡述汽車電氣系統(tǒng)的組成和特點，并且提出汽車電氣火災(zāi)起火部位檢查的方法，最后對提取的火災(zāi)物證進行鑒定，判定火災(zāi)發(fā)生原因。

關(guān)鍵詞：汽車；電氣；火災(zāi)分析

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）11-0085-02

1 概 述

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國汽車使用量也是逐年升高。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，截止2015年6月我汽車保有量已經(jīng)突破了1.63億輛，保有量已經(jīng)僅次于美國，成為全球第二。汽車在給人們的生活和工作帶來諸多便利的同時，汽車火災(zāi)的發(fā)生也呈現(xiàn)明顯上升的趨勢。根據(jù)《中國消防年鑒》的統(tǒng)計，我國在2009年到2013年五年間，全國的機動車火災(zāi)事故數(shù)為82 138起，共死亡108人，受傷135人，直接財產(chǎn)損失為142 260.2萬元人民幣，見表1 。

這些事故給人們的生命安全和財產(chǎn)造成了極大損失，所以加強汽車火災(zāi)的防止，變得尤為重要。而要減少甚至避免汽車火災(zāi)事故的發(fā)生，就有必要對已發(fā)生的火災(zāi)事故進行原因調(diào)查分析。導(dǎo)致汽車火災(zāi)的原因較多，例如電氣、自燃、放火、吸煙、靜電、雷擊等，但據(jù)有關(guān)統(tǒng)計表明，汽車電氣原因造成的火災(zāi)事故占了最大比重。筆者對汽車電氣的特點及電氣火災(zāi)分類進行闡述，并就火災(zāi)原因分析及認定進行探討，供有關(guān)人士參考。

2 汽車電氣系統(tǒng)簡介

2.1 汽車電氣系統(tǒng)組成

汽車電氣系統(tǒng)主要包含有電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)及其他附屬電氣電子系統(tǒng)。在這些子系統(tǒng)中，又數(shù)以下系統(tǒng)最為重要：電源系統(tǒng)（由發(fā)電機、蓄電池和調(diào)節(jié)裝置組成）是整個汽車的供電基礎(chǔ)；起動系統(tǒng)（點火起動開關(guān)、起動繼電器、起動機等組成）主要控制發(fā)動機的起動；點火系統(tǒng)（包括開關(guān)、點火線圈、分電器總成、火花塞等）將電源傳來的低電壓轉(zhuǎn)換成超過1萬V的超高電壓傳輸給火花塞，通過兩極放電將氣缸中的油氣混合物點燃。

2.2 汽車電氣系統(tǒng)特點

汽車電氣系統(tǒng)具有如下特點：①兩個電源。汽車具有蓄電池和發(fā)電機兩個電源。蓄電池主要供起動用電，發(fā)電機主要是在汽車正常運行時向用電器供電，同時向蓄電池充電。通常，從蓄電池至起動機和從蓄電池至發(fā)電機的導(dǎo)線，是汽車電路中規(guī)格最大的導(dǎo)線，這些線路沒有過流保護裝置。②低壓直流。汽車常用電壓為12 V和24 V，由于蓄電池充、放電的電流為直流電，所以汽車用電均采用直流電。③并聯(lián)單線。汽車的用電設(shè)備有很多，它們都是并聯(lián)的。汽車發(fā)動機、車身等金屬機體為各個用電設(shè)備的公共并聯(lián)支路，而另一條是用電設(shè)備到電源的一條導(dǎo)線，故稱為并聯(lián)單線制。④負極搭鐵。汽車電氣系統(tǒng)采用單線制時必須統(tǒng)一，電源為負極搭鐵。斷開任意一個蓄電池接線柱的連接，汽車電路就不能通電工作。

3 汽車電氣火災(zāi)分類

汽車電氣火災(zāi)類型主要分為兩種，一種是由設(shè)備故障導(dǎo)致的電氣火災(zāi)，另一種是電路障導(dǎo)致的電氣火災(zāi)。設(shè)備故障一般是電路元件質(zhì)量不合格或者損壞、老化等原因?qū)е码娮釉p壞。電路故障一般是線路設(shè)計不合理、短路、超載等原因?qū)е戮€路故障。

電氣火災(zāi)主要因素有以下幾點。

3.1 蓄電池短路引發(fā)的火災(zāi)

蓄電池作為電源，由正極的引出線將電能傳遞給汽車的各個用電設(shè)備，該電路大都受線路保護裝置的保護，防止上下游線路發(fā)生過電流等電氣故障。車身、發(fā)動機是汽車電路的負極，如果通電的導(dǎo)線被車身或發(fā)動機磨破，線芯接觸到這些金屬件，就能形成回路，這時線路保護裝置通常不能及時動作并斷開這一回路，結(jié)果就會造成線路過熱并起火。

此外，發(fā)動機停止工作以及點火開關(guān)關(guān)閉之后，有一部分電路如蓄電池到起動機的線路仍帶有12 V電壓，這種電路能夠發(fā)生短路等電氣故障并引發(fā)火災(zāi)。

3.2 電路故障

線路中意外的高電阻故障可導(dǎo)致導(dǎo)線的溫度高于其絕緣皮的熔點，如有些汽車使用了自動調(diào)節(jié)溫度的座椅加熱器，線路故障會使加熱元件持續(xù)加熱，進而引燃座椅導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。有些故障也會改變加熱絲的布線，會導(dǎo)致加熱絲部分線路縮短，從而造成局部過熱引發(fā)火災(zāi)。

3.3 電弧引燃

車內(nèi)通電導(dǎo)體的絕緣皮出現(xiàn)磨損或其它形式的破壞后，金屬導(dǎo)體部分搭鐵產(chǎn)生電弧。線束接插部位受到擠壓、安裝不牢等，都可導(dǎo)致接插件松動或斷裂，從而產(chǎn)生電弧。汽車受到強烈的撞擊時，導(dǎo)線因壓損或斷開而產(chǎn)生電弧，被撞碎的蓄電池同樣可以產(chǎn)生電弧。

4 汽車電氣火災(zāi)原因分析及認定

經(jīng)研究表明，汽車在運行或停止過程中，都有可能發(fā)生線間短路或搭鐵短路等電氣故障，能夠引發(fā)汽車火災(zāi)。一般來講，如果是車本身電氣線路或電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，則會找到帶有金屬熔化痕跡的電氣線路、各種插接件和連接件、電氣設(shè)備等。經(jīng)過宏觀分析、掃描電鏡分析、能譜分析、金相分析、熱分析等，能確定熔痕形成的性質(zhì)，并為最終的起火原因認定提供技術(shù)依據(jù)。

4.1 電氣火災(zāi)原因認定要點

①根據(jù)火災(zāi)燃燒痕跡特征，經(jīng)現(xiàn)場勘驗和調(diào)查詢問等工作，可以確定起火點；②起火點大多在發(fā)動機艙內(nèi)或儀表板附近；③在起火部位發(fā)現(xiàn)有電氣線路或電氣設(shè)備可能的故障點，并提取到相關(guān)金屬熔化痕跡等物證；④送檢到火災(zāi)專業(yè)鑒定機構(gòu)對相關(guān)電氣物證進行鑒定分析，結(jié)果得出短路熔痕或電熱熔痕等結(jié)論；⑤綜合火災(zāi)現(xiàn)場實際情況，可以有根據(jù)地排除其他起火因素。

4.2 電氣火災(zāi)起火部位檢查

4.2.1 車輛全方位勘驗

多角度、全方位對查看車輛燒損狀態(tài)，重點勘驗車身金屬外殼的變形、變色、銹蝕等狀態(tài)以及四個車輪輪胎和輪輞的燒損程庭，基本可以確定起火部位為車輛的前部、中部、或后部，即發(fā)動機艙、駕駛室和后備箱。

4.2.2 起火部位在發(fā)動機艙內(nèi)的勘驗

考慮因燃油、機油等參與燃燒的因素，以及艙內(nèi)空氣濾清器、進氣歧管、膨脹箱等安裝位置的影響，如果機艙蓋內(nèi)、外表面同一位置因燒損而出現(xiàn)明顯變色，則這個位置很有可能是起火部位。觀察發(fā)動機體，通過比較外表面的燒蝕、變色、熔融的程度來推斷火災(zāi)燃燒蔓延的方向，尤其是機油濾清器和油底殼的燒蝕狀態(tài)，來判斷火焰是否是從發(fā)動機艙上部向下部蔓延，或者是從發(fā)動機艙向駕駛艙蔓延等。此外還可從氣缸蓋、前懸架的燒損程度及蓄電池的脫落情況來判定火勢蔓延方向。

查清因電氣線路燒損而斷掉的保險絲，查看電路圖確認從蓄電池引出的各線路的走向，從熔斷的保險絲查出發(fā)生短路的部位，進而推斷出發(fā)動機艙內(nèi)用電線路的燒損路徑和早期發(fā)生火災(zāi)的部位。重點檢查發(fā)動機線束、蓄電池正負極線束、保險盒、起動機、發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、風扇電機、左右前大燈等。

4.2.3 起火部位在駕駛室內(nèi)的勘驗

檢查各個開關(guān)是否處在導(dǎo)通狀態(tài)，檢查玻璃支架位置確定門窗玻璃起火前是否處于關(guān)閉狀態(tài)，記錄變速操縱桿的檔位。檢查地毯燒蝕狀態(tài)來確定蔓延方向，查找駕駛室地板燒蝕殘留物。檢查重點部位的有關(guān)電氣線束和電器構(gòu)件，如儀表板下方的保險盒及其線路、空調(diào)控制器、點煙器、玻璃升降器等。

4.2.4 起火部位在后備箱內(nèi)的勘驗

后備箱內(nèi)的電氣線路和用電設(shè)備比較少，并且主要分布于后備箱周圍，比如后尾燈線束、高位剎車燈、后雨刮電機等。后備箱一般不會起火，即便起火也容易勘察，這就需要對有關(guān)的線路和電器進行仔細的檢查，同時還應(yīng)考慮后備箱內(nèi)是否存放可燃物。

4.3 汽車電氣火災(zāi)物證鑒定

4.3.1 現(xiàn)場鑒定

在現(xiàn)場鑒定過程中，首先就應(yīng)對起火部位進行確定，尤其是在重點的起火部位，應(yīng)將具有以下特征的物證進行提取，一是導(dǎo)線熔痕；二是插接件熔痕；三是線圈過熱熔痕；四是電弧熔痕。并對這些熔痕的特點進行觀察，尤其是過渡區(qū)和外形特點，若能因此確定其屬于電熱導(dǎo)致的熔痕而并非火燒熔痕，同時能排除外來火源，沒有油氣泄漏引起火災(zāi)的痕跡特征，則可以在現(xiàn)場確定起火的原因。

4.3.2 實驗室鑒定

火災(zāi)現(xiàn)場痕跡物證作為火災(zāi)原因非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，主要是利用儀器設(shè)備鑒定、分析和處理樣品，并確?，F(xiàn)場提取痕跡物證的全面性，當然應(yīng)在基本確定起火點的前提下進行收取。我們現(xiàn)在一般參照《電氣火災(zāi)原因技術(shù)鑒定方法》，從比較建筑物火災(zāi)中的電氣物證的熔痕特征，從其金相顯微組織、外觀形態(tài)特征等判斷痕跡形成的原因及其性質(zhì)，最終確定火災(zāi)發(fā)生的原因。

5 結(jié) 語

汽車電氣火災(zāi)是目前發(fā)生最頻繁的火災(zāi)之一，且隨著我國汽車保有量的增加呈逐年增多的趨勢，給社會造成巨大的損失，必須采取措施進行防范。預(yù)防電氣火災(zāi)要從產(chǎn)生火災(zāi)的原因入手，查明原因?qū)τ谄嚿a(chǎn)企業(yè)在電氣線路設(shè)計、整車裝配工藝等方面的優(yōu)化改進具有重要作用，同時在用戶汽車使用、維護等方面進行規(guī)范化指導(dǎo)，從而預(yù)防汽車火災(zāi)的發(fā)生。

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