铝合金导线因性价比高、抗氧化性强和密度低等优势广泛应用于高压输电线路及供电干线,当电气系统中发生短路、中性线浮动和雷击等故障均会诱发导线电流增大。针对铝合金导线过电流故障演化过程及熔痕微观组织不明的问题,本文浅析了铝合金导线过电流故障发热现象和电弧演变过程,探究了电流和绝缘层对过电流故障熔痕微观组织的影响,对比分析了铝合金导线,铝导线和铜包铝导线过电流故障熔痕的微观组织特征。研究结论对电气火灾物证鉴定技术具有科学和实践意义。采用电气故障模拟实验装置,模拟了 128 A-224 A电流条件下铝合金导线过电流故障,利用非接触式高速红外热像仪捕捉导线实时温度。研究结果表明,随着电流增大导线升温速率增加,熔断时间减小,铝合金导线绝缘滴落至少需要160 A电流。绝缘导线与裸导线发热过程不同,裸导线的升温速率大于绝缘导线,熔断温度比绝缘导线下降了29.68℃,熔断时间缩短了 17.4 s,数值计算导线温度时应考虑绝缘层对导线温度的影响。在焦耳热作用下线芯熔断后导线端部依次产生金属电弧和气体电弧,电弧熔痕形成过程受电弧热-力共同作用影响。利用金相显微镜和扫描电子显微镜等测试手段表征了铝合金导线电弧熔痕微观组织,通过Image-Pro-Plus量化晶粒参数。实验结果表明,额定电流时第二相弥散分布在铝合金导线本体,过电流故障后电弧熔痕第二相消失,晶粒结构为胞状树枝晶,晶界存在成分偏析现象,随着电流增大,晶粒的平均粒径逐渐减小。裸导线与绝缘导线电弧熔痕金相组织相同,但是裸导线电弧熔痕孔洞内无Cl、Ca元素。最后从金相组织、物相结构及元素成分等角度,对比分析了铝合金导线、铝导线和铜包铝导线过电流故障熔痕微观组织特征。研究发现,铝合金导线与铝导线熔痕金相组织结构相同,第二相对铝合金导线熔痕晶界有细化作用,铝导线熔痕晶界处存在结晶相。铜包铝导线电弧熔痕组织为共晶结构,电弧熔痕,过渡区及导线本体随着温度减小初生α-Al相和α+β共晶结构比例减小。研究还发现铝合金导线,铝导线及铜包铝导线过电流故障电弧熔痕物相结构不同。