利用剩磁法鑒定雷擊事故
編輯:2021-12-20 10:02:40
摘要:在雷災事故調查中,事故現場(chǎng)及附近鐵磁性材料的剩磁數據在事故鑒定中有重要的參考價(jià)值,但是不能作為******依據。必須結合當時(shí)當地天氣現狀及受損建(構)筑物、各類(lèi)電氣設備等的損失情況、雷擊點(diǎn)痕跡多種因素綜合判定。山西防雷工程
隨著(zhù)氣象行業(yè)標準QX/T 103-2009《雷電災害調查與鑒定技術(shù)規范》的推廣應用,不少防雷技術(shù)人員開(kāi)始在雷擊事故調查中增加剩磁數據測試項目。該數據極大地增加了雷擊鑒定過(guò)程的科技含量,提高了雷電災害鑒定技術(shù)服務(wù)的科學(xué)水平。但是也有許多人對此持懷疑態(tài)度,認為剩磁測試數據不準確,其它電氣火災也存在剩磁。那么,在何種情況下可以使用剩磁法,如何正確運用剩磁數據鑒定雷擊事故呢?太原避雷檢測
從物理學(xué)可以知道:由于電流的電磁效應會(huì )在電流流經(jīng)的金屬線(xiàn)路周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),處于磁場(chǎng)中的鐵磁性材料(含鐵、鈷、鎳等)組成的構件受到磁化作用,當磁場(chǎng)逸去后鐵磁體仍能保持一定的磁性。處于磁場(chǎng)中的鐵磁體被磁化后保持磁性的大小與電流的大小和距離有關(guān)。通常導線(xiàn)中的電流在正常狀態(tài)下,雖然也會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)但其強度小,留在鐵磁體上的剩磁也有限。而當線(xiàn)路發(fā)生短路或建筑物遭受雷擊時(shí),將會(huì )產(chǎn)生異常的大電流,從而出現具有相當強度的磁場(chǎng)。這時(shí)其附近的鐵磁體也隨之受到強磁化作用,經(jīng)??梢暂^長(cháng)時(shí)間保持一定的磁性。 山西避雷驗收
在雷災現場(chǎng)中,當懷疑雷災是由于雷擊引起,而又無(wú)熔痕可作依據時(shí),則采用對導線(xiàn)及雷擊點(diǎn)周?chē)F磁體進(jìn)行剩磁檢測的方法,依據剩磁的有無(wú)和大小判定是否出現過(guò)短路及雷擊現象,為認定雷災原因提供技術(shù)依據。雷電在能量釋放過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生熱效應、機械力、電磁效應,并伴隨一些物理變化或化學(xué)變化現象,這是判定災害是否由雷電引起的重要依據。
與雷電有關(guān)的剩磁數值與被測試體距雷電主通道的位置有關(guān),一般有由強到弱的規律,雷電主通道附近的鐵金屬物體剩磁數值***強。測量的剩磁數據越大,定性越準確。根據測得的剩磁數據,按表1對測試到的剩磁數據進(jìn)行對照分析,可以判定是否有雷電流流過(guò)。陽(yáng)泉避雷檢測
2.1 首先要確定災害發(fā)生時(shí)是否有雷電現象
要調查距雷電災害發(fā)生所在地鄰近氣象臺(站)地面觀(guān)測記錄,包括:雷電發(fā)生時(shí)的日期及初始和終止時(shí)間、雷電移動(dòng)路徑、風(fēng)向、風(fēng)速、降水量、云的類(lèi)型及氣象臺站與發(fā)生雷電災害地點(diǎn)的水平距離、方位和氣象觀(guān)測人員的描述等。
對于重大事故還要進(jìn)一步查閱氣象衛星云圖資料、天氣雷達回波資料、閃電定位資料(雷電災害發(fā)生的時(shí)間、位置、強度、極性)、大氣電場(chǎng)儀記錄的電場(chǎng)強度、電場(chǎng)變化曲線(xiàn)等資料。朔州防雷檢測
2.2 必須能排除現場(chǎng)鐵磁體被其他原因磁化的可能性
要認真看查附近是否有線(xiàn)路短路,有無(wú)磁場(chǎng)源等。對于剩磁不明顯的可能由雷電波侵入造成的雷擊災害或無(wú)法排除基礎剩磁值時(shí),不能通過(guò)剩磁測試分析直接鑒定雷擊災害,應根據現場(chǎng)勘察情況綜合分析判斷。
在判斷、分析過(guò)程中,必須以雷電物理、電磁學(xué)等理論做指導,以防雷規范標準為準繩,以事實(shí)為依據,邏輯嚴謹,科學(xué)分析,排除造成以上現象的其他可能性,確定雷擊是******的外因,才能判定災害是雷電災害,否則,不能確定災害是雷電災害。
******時(shí)間尋找雷擊點(diǎn)和提取保存雷擊痕跡物證
一般情況下,雷擊電流按就近的原則沿導體流動(dòng);在無(wú)導體的地方,選擇電阻率小的通路流動(dòng),并在通路上留下電效應、熱效應、機械力和磁效應的一些痕跡。如:熔化、燒蝕、燒焦、炸裂、脫落、炸斷、彎曲變形、倒塌、擊穿空洞、火花放電痕、燒焦炭化、多處熔斷、噴濺熔珠、樹(shù)木劈裂、鐵質(zhì)材料被磁化、傷痕、地面坑狀等痕跡。
對現場(chǎng)的鐵磁物質(zhì)(如鐵、鈷、鎳),應及時(shí)提取樣品,進(jìn)行剩磁測試,并記錄剩磁數據、分布狀況。在現場(chǎng)搜集到的所有物件均應保持原樣并貼上標簽,注明地點(diǎn)、時(shí)間、位置等,以供鑒定使用,對健康有危害的物品,應盡量采取不損壞原始證據的安全防護措施。大同避雷檢測
測量時(shí)要注意發(fā)現剩磁值由強到弱的變化規律
鐵磁體磁性的強弱與其距導線(xiàn)(短路點(diǎn))的距離有關(guān),距導線(xiàn)越近其磁性越強。所以與雷電有關(guān)的剩磁數值與被測試體距雷電主通道的位置有關(guān),一般有由強到弱的規律。雷電主通道附近的鐵金屬物體剩磁數值***強,測量的剩磁數據越大,定性越準確。測量時(shí)如能發(fā)現剩磁值由強到弱的變化規律,再結合所測的數據,可進(jìn)一步判定該導線(xiàn)是否曾發(fā)生過(guò)短路。
雷擊點(diǎn)是指雷電對物體發(fā)生放電時(shí),直接接觸到的物體的部位。
雷電可能直接擊中受災物體,也可能落在受災物體附近區域或物體上
當現場(chǎng)中處于不同部位的相同設施上均有電氣線(xiàn)路通過(guò)時(shí),測量線(xiàn)路附近設施上金屬構件剩磁數據,通過(guò)對比所測剩磁數據的有無(wú),判定具有剩磁數據的設施上通過(guò)的導線(xiàn)曾發(fā)生過(guò)短路,因此調查雷擊點(diǎn)時(shí)應仔細、耐心提取受災物體及相關(guān)物體上遺留下來(lái)的各種與雷擊有關(guān)的物理跡象、數據等,尤其是一些體積較小、獨立的鐵磁體如鐵釘、鐵絲碎頭等。 山西避雷驗收
重大直擊雷事故可結合金相法進(jìn)行鑒定分析
此時(shí)由于雷電流非常強大,在雷擊點(diǎn)和雷電的流通路徑上,往往會(huì )造成金屬或非金屬物體的熔化和燒蝕。對雷擊點(diǎn)附近的金屬熔化痕跡可以進(jìn)行金相分析,根據其金相組織特征分析確定是否為電熱熔化痕跡,進(jìn)一步判定是否發(fā)生雷擊。
2020年7月3日,嘉興市南北湖風(fēng)景區談仙嶺民宿區造成房屋外重石移位,房屋內外損毀倒。雷災調查小組綜合現場(chǎng)情況及多因素調查分析,***終判定該處曾遭受直接雷擊,主要依據有以下幾點(diǎn):
天氣實(shí)況:據嘉興市氣象局觀(guān)測站記錄,當日11:04~11:52出現雷暴天氣。省氣象臺閃電定位資料顯示:房屋西北角事故現場(chǎng)附近在12:10~12:15之間有過(guò)3~4次閃電記錄,******雷電流達到70kA。山西避雷塔
現場(chǎng)情況:根據******氣象行業(yè)標準《雷電災害調查技術(shù)規范》,運用剩磁儀進(jìn)行現場(chǎng)堪察測試,確定閃電是否對該建筑物造成影響,影響程度如何?
剩磁測試:雖然******現場(chǎng)已破壞,沒(méi)有找到雷擊點(diǎn),但從現場(chǎng)剩磁測試情況看,附近多個(gè)位置鐵絲、鋼筋頭、鐵釘等剩磁數據為3.0mT(毫特斯拉,剩磁度量單位)、2.9mT,西北角屋頂沒(méi)有移動(dòng)跡象的鋼絲頭剩磁為7.8mT,是參考值1.5mT的5.2倍,數據見(jiàn)表2:
目擊證人:據民宿老板稱(chēng),當時(shí)突然聽(tīng)到一聲雷響,一直徑約1米多的耀眼火光擊中房屋西北角和地面重石,房屋內電器設備和監控瞬間停止工作,而在房屋受災的西北角附近剩磁強度明顯數值較大,其它地方逐漸減小。經(jīng)過(guò)綜合分析,調查小組判定該建筑物倒塌前曾遭受直接雷擊。山西避雷器
判定事故是否為雷電災害,首先要根據氣象實(shí)況資料或閃電資料確定災害發(fā)生時(shí)是否有雷電現象發(fā)生,才能合理地選擇鑒定技術(shù)方法。剩磁數值大小在雷災事故調查鑒定中有重要的參考價(jià)值,但是不能作為******依據,不能只根據一兩個(gè)數據就確定是由雷擊引起。
有些物體本身由于某種原因存在一定量的剩磁,有的剩磁還相當大,所以要多測一些,多取一些數據,再結合受損建(構)筑物、各類(lèi)電氣設備的損失情況、雷擊點(diǎn)痕跡及當時(shí)天氣現狀等多種因素,排除造成以上現象的其他可能性,從而確定雷擊是******的原因,否則不能確定災害是由雷擊引起的。