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利用剩磁法鉴定雷击事故应注意的几个问题
来源: | 作者:山西防雷检测 | 发布时间: 1056天前 | 3601 次浏览 | 分享到:

摘要:在雷灾事故调查中,事故现场及附近铁磁性材料的剩磁数据在事故鉴定中有重要的参考价值,但是不能作为唯一依据。必须结合当时当地天气现状及受损建(构)筑物、各类电气设备等的损失情况、雷击点痕迹多种因素综合判定。山西防雷工程

随着气象行业标准QX/T 103-2009《雷电灾害调查与鉴定技术规范》的推广应用,不少防雷技术人员开始在雷击事故调查中增加剩磁数据测试项目。该数据极大地增加了雷击鉴定过程的科技含量,提高了雷电灾害鉴定技术服务的科学水平。但是也有许多人对此持怀疑态度,认为剩磁测试数据不准确,其它电气火灾也存在剩磁。那么,在何种情况下可以使用剩磁法,如何正确运用剩磁数据鉴定雷击事故呢?太原避雷检测

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“剩磁法”的来源

从物理学可以知道:由于电流的电磁效应会在电流流经的金属线路周围产生磁场,处于磁场中的铁磁性材料(含铁、钴、镍等)组成的构件受到磁化作用,当磁场逸去后铁磁体仍能保持一定的磁性。处于磁场中的铁磁体被磁化后保持磁性的大小与电流的大小和距离有关。通常导线中的电流在正常状态下,虽然也会产生磁场但其强度小,留在铁磁体上的剩磁也有限。而当线路发生短路或建筑物遭受雷击时,将会产生异常的大电流,从而出现具有相当强度的磁场。这时其附近的铁磁体也随之受到强磁化作用,经常可以较长时间保持一定的磁性。  山西避雷验收

在雷灾现场中,当怀疑雷灾是由于雷击引起,而又无熔痕可作依据时,则采用对导线及雷击点周围铁磁体进行剩磁检测的方法,依据剩磁的有无和大小判定是否出现过短路及雷击现象,为认定雷灾原因提供技术依据。雷电在能量释放过程中会产生热效应、机械力、电磁效应,并伴随一些物理变化或化学变化现象,这是判定灾害是否由雷电引起的重要依据。

与雷电有关的剩磁数值与被测试体距雷电主通道的位置有关,一般有由强到弱的规律,雷电主通道附近的铁金属物体剩磁数值最强。测量的剩磁数据越大,定性越准确。根据测得的剩磁数据,按表1对测试到的剩磁数据进行对照分析,可以判定是否有雷电流流过。阳泉避雷检测


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 运用剩磁法应注意的几个问题

2.1 首先要确定灾害发生时是否有雷电现象

要调查距雷电灾害发生所在地邻近气象台(站)地面观测记录,包括:雷电发生时的日期及初始和终止时间、雷电移动路径、风向、风速、降水量、云的类型及气象台站与发生雷电灾害地点的水平距离、方位和气象观测人员的描述等。

对于重大事故还要进一步查阅气象卫星云图资料、天气雷达回波资料、闪电定位资料(雷电灾害发生的时间、位置、强度、极性)、大气电场仪记录的电场强度、电场变化曲线等资料。朔州防雷检测

2.2 必须能排除现场铁磁体被其他原因磁化的可能性

要认真看查附近是否有线路短路,有无磁场源等。对于剩磁不明显的可能由雷电波侵入造成的雷击灾害或无法排除基础剩磁值时,不能通过剩磁测试分析直接鉴定雷击灾害,应根据现场勘察情况综合分析判断。

在判断、分析过程中,必须以雷电物理、电磁学等理论做指导,以防雷规范标准为准绳,以事实为依据,逻辑严谨,科学分析,排除造成以上现象的其他可能性,确定雷击是唯一的外因,才能判定灾害是雷电灾害,否则,不能确定灾害是雷电灾害。

    第一时间寻找雷击点和提取保存雷击痕迹物证

一般情况下,雷击电流按就近的原则沿导体流动;在无导体的地方,选择电阻率小的通路流动,并在通路上留下电效应、热效应、机械力和磁效应的一些痕迹。如:熔化、烧蚀、烧焦、炸裂、脱落、炸断、弯曲变形、倒塌、击穿空洞、火花放电痕、烧焦炭化、多处熔断、喷溅熔珠、树木劈裂、铁质材料被磁化、伤痕、地面坑状等痕迹。

对现场的铁磁物质(如铁、钴、镍),应及时提取样品,进行剩磁测试,并记录剩磁数据、分布状况。在现场搜集到的所有物件均应保持原样并贴上标签,注明地点、时间、位置等,以供鉴定使用,对健康有危害的物品,应尽量采取不损坏原始证据的安全防护措施。大同避雷检测

    测量时要注意发现剩磁值由强到弱的变化规律

铁磁体磁性的强弱与其距导线(短路点)的距离有关,距导线越近其磁性越强。所以与雷电有关的剩磁数值与被测试体距雷电主通道的位置有关,一般有由强到弱的规律。雷电主通道附近的铁金属物体剩磁数值最强,测量的剩磁数据越大,定性越准确。测量时如能发现剩磁值由强到弱的变化规律,再结合所测的数据,可进一步判定该导线是否曾发生过短路。

雷击点是指雷电对物体发生放电时,直接接触到的物体的部位。

雷电可能直接击中受灾物体,也可能落在受灾物体附近区域或物体上

当现场中处于不同部位的相同设施上均有电气线路通过时,测量线路附近设施上金属构件剩磁数据,通过对比所测剩磁数据的有无,判定具有剩磁数据的设施上通过的导线曾发生过短路,因此调查雷击点时应仔细、耐心提取受灾物体及相关物体上遗留下来的各种与雷击有关的物理迹象、数据等,尤其是一些体积较小、独立的铁磁体如铁钉、铁丝碎头等。  山西避雷验收

    重大直击雷事故可结合金相法进行鉴定分析

此时由于雷电流非常强大,在雷击点和雷电的流通路径上,往往会造成金属或非金属物体的熔化和烧蚀。对雷击点附近的金属熔化痕迹可以进行金相分析,根据其金相组织特征分析确定是否为电热熔化痕迹,进一步判定是否发生雷击。

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应用实例

2020年7月3日,嘉兴市南北湖风景区谈仙岭民宿区造成房屋外重石移位,房屋内外损毁倒。雷灾调查小组综合现场情况及多因素调查分析,最终判定该处曾遭受直接雷击,主要依据有以下几点:

天气实况:据嘉兴市气象局观测站记录,当日11:04~11:52出现雷暴天气。省气象台闪电定位资料显示:房屋西北角事故现场附近在12:10~12:15之间有过3~4次闪电记录,最大雷电流达到70kA。山西避雷塔

现场情况:根据最新气象行业标准《雷电灾害调查技术规范》,运用剩磁仪进行现场堪察测试,确定闪电是否对该建筑物造成影响,影响程度如何?

剩磁测试:虽然第一现场已破坏,没有找到雷击点,但从现场剩磁测试情况看,附近多个位置铁丝、钢筋头、铁钉等剩磁数据为3.0mT(毫特斯拉,剩磁度量单位)、2.9mT,西北角屋顶没有移动迹象的钢丝头剩磁为7.8mT,是参考值1.5mT的5.2倍,数据见表2:

目击证人:据民宿老板称,当时突然听到一声雷响,一直径约1米多的耀眼火光击中房屋西北角和地面重石,房屋内电器设备和监控瞬间停止工作,而在房屋受灾的西北角附近剩磁强度明显数值较大,其它地方逐渐减小。经过综合分析,调查小组判定该建筑物倒塌前曾遭受直接雷击。山西避雷器

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结语

判定事故是否为雷电灾害,首先要根据气象实况资料或闪电资料确定灾害发生时是否有雷电现象发生,才能合理地选择鉴定技术方法。剩磁数值大小在雷灾事故调查鉴定中有重要的参考价值,但是不能作为唯一依据,不能只根据一两个数据就确定是由雷击引起。

有些物体本身由于某种原因存在一定量的剩磁,有的剩磁还相当大,所以要多测一些,多取一些数据,再结合受损建(构)筑物、各类电气设备的损失情况、雷击点痕迹及当时天气现状等多种因素,排除造成以上现象的其他可能性,从而确定雷击是唯一的原因,否则不能确定灾害是由雷击引起的。



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