第五讲 雷电灾害风险评估——金相法

(GB16840.4-1997)电气火灾原因技术鉴定方法

一、 范围

本标准适用于在调查电气火灾原因时，从铜、铝导线上的火烧熔珠和短路熔珠的不同金相组织的变化特征，鉴别其溶化原因与火灾起因的关系。即：是火烧熔珠还是短路熔珠？是一次短路熔珠还是二次短路熔珠。 二、 定义

1、 熔痕 ：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作用下，

形成的圆状、凹凸状、瘤状尖状及其他不规则的微熔及全熔痕迹。

2、 熔珠 ：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作用下，

在导线的端部、中部或落地后形成的圆珠状熔化痕迹。 3、 一次短路熔痕 ：铜铝导线因自身故障于火灾发生之前

形成的短路熔化痕迹。

4、 二次短路熔痕 ：铜铝导线带电，在外界火焰或短路电

弧高温作用下，导致绝缘层失效发生短路后残留的痕迹。

5、 晶粒 ：构成多晶体的各单晶体叫做晶粒。时由很多晶

胞所组成的，往往呈颗粒状，无规则的外形。 6、 晶界 ：两个位向不同的晶粒相接触的区域，即晶粒与

晶粒之间的界面。

7、 共晶体 ：由共晶成分的液体合金凝固时生成两种不同

的固熔体，这种共晶反应所得到的两相混合组织叫共晶体。

8、 再结晶 ：冷变形金属加热时产生的以新的等轴晶粒代

替原来变形晶粒的过程叫再结晶。

9、 等轴晶 ：在通常的凝固条件下，金属或合金的固熔体

结晶成颗粒状，内部有各向等长相近的枝晶组织形成。枝晶的各个分枝，在各个方向均匀生长的大小不同的晶粒叫等轴晶。

10、 树枝晶 ：先后长成的晶轴，彼此交错似树枝状，称为

树枝状晶体。

11、 铸态组织 ：将液态金属注入铸模中，使之凝固，凝固

后所得到的组织称铸态组织。

12、 胞状晶 ：固熔体在结晶时，晶体在界面上的以凸起条

状自由生长在过冷区时，所形成的不规则形状、条状、规则的六角形。

13、 柱状晶 ：在通常的凝固条件下，金属或合金的固熔体

在结晶时，由内生长成德枝晶，沿着分枝（主干）在某一特殊界面延伸生长，最后形成的晶粒呈长条形状。 14、 偏光 ：显微镜中的光源，采用正交偏振光照。 15、 熔化过渡区 ：由熔痕向导线延伸的一定距离内存在的

融化现象，是火烧熔痕与二次短路熔痕所具有的特征。

三、 原理

铜铝导线无论是火灾作用熔化还是短路电弧高温熔化，除全部烧失外，一般均能查找带残留熔痕（尤其是铜导线）其熔痕外观仍具有代表当时环境气氛的特征。

一次短路熔痕和二次短路熔痕同属于瞬间电弧高温熔化，具有冷却速度快，熔化范围小的特点，但不同的事前者短路发生在正常环境气氛中，后者短路发生在烟火与温度的气氛中，而被通常火灾热作用熔化的痕迹，其时间、温度又均与短路不同，它具有温度持续时间长，火烧范围大，熔化温度低于短路电弧温度。虽然都属于熔化，但由于不同的环境气氛与了熔痕形成的全过程，所以保留了熔痕形成时的各自特征，其呈现的金相组织亦有各不相同的特点。 四、 设备与器材

1、金相显微镜

放大倍数20~2000倍，带摄像装置（手动、自动、彩照、偏光等）。具体部件、设备及操作等应按仪器说明书的规定进行；观察试样时，根据所需的放大倍数去选择。

2、体视显微镜

放大倍数10~160倍，工作距离97~30㎜，视场范围最大φ20㎜，带有型照相机，曝光表。 3、附属设备

金相试样预磨机、抛光机、金相镶嵌机、暗室放大机、曝光定时器、曝光箱、显影定影灯具，玻璃皿、镊子、模具、电吹风等。

五、 方法步骤

金相试样的制备包括选取——镶嵌——磨制——抛光——侵蚀等几个步骤，忽视任何一道工序都会影响组织分析和检验结果的正确程度，甚至造成误判。