1 引言

应急管理部门统计数据显示，我国2023年一季度自燃车辆1.9万辆，其中新能源640辆、燃油车18360辆。导致汽车自燃的原因主要有油路异常、电路异常和机械故障三种：油路异常指管路或密封出现问题，造成漏油、漏液，滴落到高温部件；电路异常指线路老化、松动或者改装不当，发生搭铁、接触不良；机械故障指刹车抱死、发动机冲缸等产生高温。因此，研究燃烧过程中形成的各种痕迹及其生成机理，对起火部位的判别和分析火灾发生原因都很重要。在引起汽车自燃的原因中，最多的是电气线路故障，其比例远高于其他诱因，因电气线路故障着火后经常会产生线束熔瘤，本文就汽车自燃事故中线束熔瘤痕迹的生成进行探讨。

2 汽车线束熔瘤与火烧熔痕的形貌

线束电缆是汽车电路的主体，作为电源和信号传输的媒介，连接汽车上各个用电设备。线束由铜材冲制而成的接触件端子与黄铜电缆压接后，外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成组件。某车辆自燃火灾中，在驾驶舱检到布满熔瘤痕迹的线束，见图1。

与线束熔瘤不同，铜导线火烧熔痕是导体在火中整体均匀受热，其熔化部分与基体间过渡不明显，熔化部分熔融流淌、堆积使局部变粗、变细、呈现不规则形状。比较图1和图2，可见汽车线束高温熔瘤明显区别于铜导线火烧熔痕。

3 汽车线束熔瘤形成机理分析

汽车线束电缆的主要成分为黄铜，其熔点为900~940℃，相较于铜的熔点最高为1084℃，黄铜的熔点偏低主要是由于组成元素过多而造成。图3为铜导线过电流熔痕，比较图1、2、3，汽车线束熔瘤更像是过电流形成的痕迹。

为验证这一猜想，特进行铅酸电池短路试验。

3.1 铅酸电池短路实验

图4为采用导线直接连接，模拟铅酸电池外短路实验图。试验过程中，连接导线温度升高速度很快，导线上的绝缘层迅速脱落。 

上述的短路实验现象没有发生熔珠的喷溅与闪光，与传统的认知相悖，因此可以推断车辆自燃过程中形成的线路短路痕迹会有别于220V供电系统线路短路痕迹。

3.2 车载供电系统短路等效电路分析

家用汽车的电池容量通常为32AH~80AH，货车100AH，内阻一般为5～10mΩ，电池电动势为12V。简化分析车辆线束搭铁后的等效电路如图5：

正常情况下车载电池电动势E为12V，r为电池内阻通常约为7mΩ左右，负载电阻为R2。火灾中线束出现搭铁情况，可简化为线路开关K闭合，此时的电阻R1为接触电阻，主要由导体电阻、收缩电阻、表面膜电阻三部分组成。由基尔霍夫电压定律，线路搭铁后的短路电流Ik为：

由上式可知：如果电源内阻r远大于接触电阻R1，发热功率绝大多数发生在电池上，电池将剧烈发热并烧毁，而导线可能也会发热发红，甚至烧断；如果电源内阻r远小于接触电阻R1，则短路将持续下去，电源不会过热，但连接导线会发生过热甚至起火燃烧造成严重事故，而电池保持完好。

3.3 线束熔瘤形成机理分析

以截面S=1mm2、长度为L=1m的铜导线为例，其导体电阻约为17mΩ，实际的接触电阻通常只考虑收缩电阻和表面膜电阻。由于车载供电系统电池的内阻为通常为7mΩ，所以实际车辆火灾中线束搭铁后短路点的接触电阻可能远大于电池内阻。

由上述分析可知，该车辆自燃后线束绝缘层烧失后搭铁，线束中的某根电源线没有熔丝保护或短路电流不足以熔断熔丝，该线束处于深度短路状态，导线中各处的电流虽然一致，但导线中并非各处电阻也一致，各处的电阻会因温度差异、接触面差异、散热条件差异而不同，这导致导线在各个部位产生热量不同，温度低的区域没有融化、温度高的区域先融化，产生融瘤。

在其他线路搭铁造成的车辆自燃火灾中，由于火灾前期扑救及时，勘验时发现电池的外观与状态基本完好，验证了上述推断。

4 结论

（1）车载供电系统，如果搭铁点的接触电阻远大于电池内阻，其短路过程表现为线路过电流。

（2）通过对线路熔瘤的形成过程分析，为车辆自燃电气火灾勘验提供新思路。

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