下列何者會造成局部電阻值增加，而成為火災發生的原因？

本題考點

電氣火災的成因分類,考的是哪一種故障型態的特徵是「局部電阻值上升而異常發熱」。

正解理由

依電氣火災機制,發熱量遵循焦耳定律 Q = I²Rt,當導線內部多股芯線斷了一部分、僅餘少數細芯導通時,該處導體有效截面積驟減,局部電阻顯著上升,在相同電流下集中發熱而燒熔絕緣層引燃,此即半斷線;其特徵正是題幹所問的「局部電阻值增加」,故選 C。

逐項排除

1. (A)

   導線過負載是電流超過安全載流量,電阻並未增加,而是全長均勻發熱、絕緣劣化,發熱型態屬整條導線而非局部電阻上升。

2. (B)

   電阻器的電氣破壞多因過電壓或過電流導致元件燒毀、開路或短路,屬元件本身損壞,其起火機制不是導體局部電阻升高。

3. (C)

   半斷線因芯線部分斷裂使導通截面積減少,電阻集中於斷點附近而異常發熱,與題幹描述完全相符,為正確答案。

4. (D)

   線圈層間短路是絕緣劣化使匝間直接導通,結果是有效匝數減少、電阻降低而電流暴增,方向與「電阻值增加」相反。

記憶點

電氣火災在我國火災原因統計中長年名列前茅,其成因通常分為短路(含層間短路、金屬熔痕)、過負載、接觸不良(含半斷線、鬆動端子)、漏電與積污導電(tracking)、靜電等數類,每一類的電氣特徵與現場跡證不同,是火災調查與火災學共通的核心考點。

就物理機制而言,所有電氣起火都可回到焦耳定律 Q = I²Rt:短路是 R 驟降使 I 暴增,電流平方項主導;半斷線與接觸不良則是 R 局部上升,在電流不變下把功率集中在極小體積,溫度可在短時間內超過絕緣材料的著火溫度。這解釋了為何半斷線常發生在反覆彎折處——延長線出線口、吹風機與吸塵器的線材根部、插頭與導線交界,芯線疲勞斷裂但外皮完好,外觀不易發現,屬典型的潛伏性危險。

積污導電(tracking)是另一個高頻考點,指插頭刀片間累積灰塵與水分形成導電路徑,反覆微小放電使絕緣表面碳化,碳化路徑電阻高而持續發熱終致起火;其與半斷線同屬「高電阻發熱型」,但發生位置在絕緣表面而非導體內部,考題常拿來互相對照。

火災調查上的辨識重點:短路熔痕呈局部球狀熔珠且範圍集中,過負載則沿導線全長絕緣均勻劣化、多處熔痕;半斷線可於斷點附近見到芯線熔斷與外皮由內向外燒損的痕跡。這些跡證判讀與《消防法》第 26 條所定火災原因調查鑑定作業相關,也是實務統計歸類的依據。

預防面的法規連結為《消防法》第 6 條、第 9 條所涉之消防安全設備與電氣設備管理,以及用電設備檢驗相關規定,考題常以「哪一項屬於接觸不良型電氣火災」的變化題型再次出現,掌握發熱機制即可通殺。