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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值,但是不能作為******依據。必須結合當時當地天氣現狀及受損建(構)筑物、各類電氣設備等的損失情況、雷擊點痕跡多種因素綜合判定。山西防雷工程

隨著氣象行業標準QX/T 103-2009《雷電災害調查與鑒定技術規范》的推廣應用,不少防雷技術人員開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程的科技含量,提高了雷電災害鑒定技術服務的科學水平。但是也有許多人對此持懷疑態度,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

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“剩磁法”的來源

從物理學可以知道:由于電流的電磁效應會在電流流經的金屬線路周圍產生磁場,處于磁場中的鐵磁性材料(含鐵、鈷、鎳等)組成的構件受到磁化作用,當磁場逸去后鐵磁體仍能保持一定的磁性。處于磁場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。通常導線中的電流在正常狀態下,雖然也會產生磁場但其強度小,留在鐵磁體上的剩磁也有限。而當線路發生短路或建筑物遭受雷擊時,將會產生異常的大電流,從而出現具有相當強度的磁場。這時其附近的鐵磁體也隨之受到強磁化作用,經??梢暂^長時間保持一定的磁性。  山西避雷驗收

在雷災現場中,當懷疑雷災是由于雷擊引起,而又無熔痕可作依據時,則采用對導線及雷擊點周圍鐵磁體進行剩磁檢測的方法,依據剩磁的有無和大小判定是否出現過短路及雷擊現象,為認定雷災原因提供技術依據。雷電在能量釋放過程中會產生熱效應、機械力、電磁效應,并伴隨一些物理變化或化學變化現象,這是判定災害是否由雷電引起的重要依據。

與雷電有關的剩磁數值與被測試體距雷電主通道的位置有關,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行對照分析,可以判定是否有雷電流流過。陽泉避雷檢測

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 運用剩磁法應注意的幾個問題

2.1 首先要確定災害發生時是否有雷電現象

要調查距雷電災害發生所在地鄰近氣象臺(站)地面觀測記錄,包括:雷電發生時的日期及初始和終止時間、雷電移動路徑、風向、風速、降水量、云的類型及氣象臺站與發生雷電災害地點的水平距離、方位和氣象觀測人員的描述等。

對于重大事故還要進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(雷電災害發生的時間、位置、強度、極性)、大氣電場儀記錄的電場強度、電場變化曲線等資料。朔州防雷檢測

2.2 必須能排除現場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路短路,有無磁場源等。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法排除基礎剩磁值時,不能通過剩磁測試分析直接鑒定雷擊災害,應根據現場勘察情況綜合分析判斷。

在判斷、分析過程中,必須以雷電物理、電磁學等理論做指導,以防雷規范標準為準繩,以事實為依據,邏輯嚴謹,科學分析,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。

******時間尋找雷擊點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;在無導體的地方,選擇電阻率小的通路流動,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、樹木劈裂、鐵質材料被磁化、傷痕、地面坑狀等痕跡。

對現場的鐵磁物質(如鐵、鈷、鎳),應及時提取樣品,進行剩磁測試,并記錄剩磁數據、分布狀況。在現場搜集到的所有物件均應保持原樣并貼上標簽,注明地點、時間、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

    測量時要注意發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(短路點)的距離有關,距導線越近其磁性越強。所以與雷電有關的剩磁數值與被測試體距雷電主通道的位置有關,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。測量時如能發現剩磁值由強到弱的變化規律,再結合所測的數據,可進一步判定該導線是否曾發生過短路。

雷擊點是指雷電對物體發生放電時,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

當現場中處于不同部位的相同設施上均有電氣線路通過時,測量線路附近設施上金屬構件剩磁數據,通過對比所測剩磁數據的有無,判定具有剩磁數據的設施上通過的導線曾發生過短路,因此調查雷擊點時應仔細、耐心提取受災物體及相關物體上遺留下來的各種與雷擊有關的物理跡象、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行鑒定分析

此時由于雷電流非常強大,在雷擊點和雷電的流通路徑上,往往會造成金屬或非金屬物體的熔化和燒蝕。對雷擊點附近的金屬熔化痕跡可以進行金相分析,根據其金相組織特征分析確定是否為電熱熔化痕跡,進一步判定是否發生雷擊。

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應用實例

2020年7月3日,嘉興市南北湖風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:

天氣實況:據嘉興市氣象局觀測站記錄,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附近在12:10~12:15之間有過3~4次閃電記錄,******雷電流達到70kA。山西避雷塔

現場情況:根據******氣象行業標準《雷電災害調查技術規范》,運用剩磁儀進行現場堪察測試,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******現場已破壞,沒有找到雷擊點,但從現場剩磁測試情況看,附近多個位置鐵絲、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,西北角屋頂沒有移動跡象的鋼絲頭剩磁為7.8mT,是參考值1.5mT的5.2倍,數據見表2:

目擊證人:據民宿老板稱,當時突然聽到一聲雷響,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。經過綜合分析,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

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結語

判定事故是否為雷電災害,首先要根據氣象實況資料或閃電資料確定災害發生時是否有雷電現象發生,才能合理地選擇鑒定技術方法。剩磁數值大小在雷災事故調查鑒定中有重要的參考價值,但是不能作為******依據,不能只根據一兩個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、各類電氣設備的損失情況、雷擊點痕跡及當時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。


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