International research journal

 
 
 
Рис. 7 – Участок нагревательной спирали тепловентилятора, изъятого с места пожара (объект сравнения) 
Также по поверхности спирали наблюдались множественные кратеры и лунки. Кратеры представляют собой 
многоступенчатые углубления округлой формы на поверхности оплавления (рисунок 6). Лунки представляют собой 
более мелкие, по сравнению с кратерами, углубления округлой формы, которые могут располагаться как внутри 
кратеров, так и вне их (рисунок 6).
Наличие на поверхности металла кратеров и лунок может являться следами воздействия на металл электродуговых 
разрядов [6].
Кроме того, на отдельных витках нагревательной спирали тепловентилятора были обнаружены наплавы 
шарообразной формы (рисунок 8, 9). 

---

Международный научно-исследовательский журнал ▪ № 1 (103) ▪ Часть 1 ▪Январь 
95 
Рис. 8 – Фрагмент нагревательной спирали тепловентилятора с наплавами, СЭМ 
Рис. 9 – Крупный план наплавов нагревательной спирали, СЭМ 
 
Для определения природы образования данных наплавов, был проведен элементный анализ наплавов и спирали. 
Анализ проводился с использованием сканирующего электронного микроскопа Tescan VEGA\\XMU при высоком 
вакууме в камере при увеличениях до 1600
х 
[7], [8]. 
Условия проведения анализа: 
- ток зонда: 2 пА – 40 нА; 
- режим высокого вакуума; 
- ускоряющее напряжение: 20 кВ;
- рабочее расстояние: 27 - 47 мм. 
Определение элементного состава осуществлялось безазотным рентгенофлюоресцентным энергодисперсионным 
детектором X–MAX 80 с площадью кристалла 80 мм
2
.
Условия проведения исследования: 
- ток зонда: 2 пА – 40 нА; 
- режим высокого вакуума; 
- ускоряющее напряжение: 20 – 30 кВ; 
- рабочее расстояние: 27 мм. 
Результаты элементного анализа (таблица № 1) показали, что основными элементами, из которого состоит спираль, 
являются: железо (Fe), хром (Cr), алюминий (Al), марганец (Mn) и кремний (Si). Судя по составу, она выполнена из 
сплава фехраль [9]. 

---

Международный научно-исследовательский журнал ▪ № 1 (103) ▪ Часть 1 ▪Январь 
96 
Таблица 1 – Элементный состав нагревательных спиралей 
№ 
образца 
Химический элемент и его концентрация, % (масс.) 
Mn 
Al 
Si 
Cr 
Fe 
1 
0.23 
5.85 
0.34 
22.40 
71.18 
Результат элементного анализа наплава на витке нагревательной спирали тепловентилятора показал, что основным 
элементом является медь (> 97 %). 
Таблица 2 – Элементный состав наплавов на нагревательной спирали 
№ 
спектра 
Химический элемент и его концентрация, % (масс.) 
Cu 
O 
1 
97.99 
2.01 
2 
97.61 
2.39 
3 
97.25 
2.75 
По результатам проведенного элементного анализа, установлено, что наплавы, обнаруженные на фрагментах 
спирали не являются частью спирали, так как основным элементом, из которого состоят наплавы, является медь.
Таким образом, в результате проведенного исследования на фрагменте нагревательной спирали объекта № 1, 
являющейся частью тепловентилятора, были обнаружены следующие признаки:
- нарушение целостности спирали; 
- утончение диаметра спирали, а также повреждения в виде утончения в местах разрушения спирали; 
- наличие кратеров и лунок на поверхности; 
- наличие наплавов постороннего металла на поверхности спирали. 
Уяснив механизм образования комплекса описанных выше термических дефектов, эксперт может выйти на решение 
вопроса о причине пожара. Попытаемся выстроить для этого соответствующую логическую цепь. 
1. Внутри объект №1 сильно разрушен вплоть до мелких оплавленных деталей. Имеются явные следы горения. Если 
бы горение распространялось на данный объект извне, его электропитание прекратилось по причине замыкания 
проводов на входе и степень термического поражения была бы другая. 
2. Фрагменты спирали объекта № 1 хрупки и легко ломаются. Структура металла по местам излома характерна 
именно для излома. Стало ясно, что причина такой множественной фрагментации не токовая перегрузка или КЗ, а 
хрупкость перегретого металла спирали; отдельные её фрагменты рассыпались в руках уже при попытках в лаборатории 
их подсчитать.
Как известно, спирали такого рода в настоящее время изготавливаются из сплава Фехраль, содержащего 12-27% 
хрома; 3,5-5,5% алюминия; 1% кремния; 0,7% марганца (остальное железо). Аналогичный состав имеют, судя по 
приведенным в таблице данным, спираль объекта № 1. 
Известно, что эти сплавы при температуре выше 350-400 °С подвергаются процессу рекристализации, становятся 
хрупкими. Таким образом, есть основания предполагать, что разрушение спирали является следствием её охрупчивания. 
Этого не наблюдается в других тепловентиляторах, надо полагать по причине более низкой температуры отжига. 
3. Перегрев спирали, возможно, привел к ослаблению её натяжения. Ослабленная спираль свободно шевелилась в 
потоке воздуха, что способствовало множественным контактам спирали виток с витком и искрообразованию. 
Происходило это с образованием искр, а также кратеров, лунок и прочих вышеописанных дефектов. Образование 
медьсодержащих частиц могло стать следствием контакта наплавов с медным проводником. 
4. Необходимо отметить, что данный аварийный режим не является, строго говоря, коротким замыканием (КЗ), 
поскольку нет прямого контакта между разнополярными проводниками или между различными фазами и тд. Искрение 
же возникает в результате последовательного электродугового пробоя. Здесь некорректно говорить о КЗ, и такая 
небрежность на суде может привести к нежеланным последствиям. 
Приведенные выше соображения объясняют, каким образом сформировалась наблюдаемая картина термических 
поражений, какие-то иные альтернативные механизмы не усматриваются. И это обстоятельство весьма существенно 
как основа выстроенного экспертом механизма возникновения горения. 
5. Другие электротехнические приборы и устройства, в зависимости от своих конструктивных особенностей, при 
работе в аварийных режимах могут образовывать иные морфологические признаки (группы признаков). Они 
общеизвестны – это электродуговые локальные оплавления. В целом они должны обеспечивать поиски «недостающего 
звена» и формировать понятную с физической точки зрения картину возникновения и развития горения. 
В рассматриваемом случае «недостающим звеном» было объяснение, каким образом горение вышло за пределы 
внутреннего объёма вентилятора? 
Чтобы ответить на данный вопрос, у вентилятора «загрубили» терморегулятор, а сверху прибор прикрыли тканью 
и включили в электросеть. Через 1-2 мин, раньше, чем сработал аппарат защиты в электрощите, из-под тканевой 
накидки повалил дым, ткань затлела верхняя часть корпуса вентилятора расплавилась и потекла вниз, обеспечивая тем 
самым возможность дальнейшего развития горения.
В таком состоянии обогреватель представлял собой реальный тепловой источник, способный обеспечить загорание 
и развитие горения пожарной нагрузки в пределах установленного очага пожара. 

---

Международный научно-исследовательский журнал ▪ № 1 (103) ▪ Часть 1 ▪Январь 
97 
Проведя экспертное исследование остатков спиралей бытовых тепловентиляторов, было установлено, что следы 
(шарообразные наплавы из меди и фехраля) и локальные повреждения, которые были обнаружены, характерны для 
разлета раскаленных металлических частиц (искр) при электродуговых процессах, протекающих при коротких 
замыканиях в электрооборудовании. 
Огромную роль в возникновении пожара сыграл материал, из которого изготовлена спираль тепловентилятора - 
фехраль. Рабочая температуры, до которой может нагреваться фехраль – примерно 1200 °С. Температура плавления 
приблизительно 1450 С. Производство фехраля дешевле, чем производство нихрома. По этой причине именно фехраль 
чаще используют для создания нагревательных спиралей, например, в бытовых тепловентиляторах. Основным же 
недостатком фехраля является его неустойчивость к циклическим нагревам – со временем проволока из этого сплава 
становиться хрупкой, что может приводить к ее истончению и возникновению зон локальных перегревов. 
Обнаруженные различные морфологические признаки на деталях вентилятора, необходимо использовать при 
решении вопроса о причине пожара, а также о причастности тепловентилятора к возникновению пожара.