摘 要雷电灾害调查和鉴定是气象部门履行雷电灾害防御组织管理职能的重要内容,为政府和部门制定防雷减灾工作方针、政策和发展规划提供决策依据,为加大雷电防护宣传,提高民众对防雷工作重要性的认识提供依据,同时有利于我们更加准确地掌握雷电发生规律,提高雷电防护技术。
关键词雷电灾害;调查 ; 鉴定

中图分类号:S761.5           文献标识码:A           文章编号:


引言:

电闪雷鸣是常见的自然现象,全球平均每年要发生1 600万次闪电。雷电具有惊人的能量,雷电流平均都有30kA。有记录的最大直击雷电流为210kA。目前人类尚未能对雷电的能量加以有效利用,而雷害造成的损失却是巨大的。雷电灾害调查与鉴定,对促进雷电防护技术研究,掌握雷电灾害发生的规律和特征,校正、完善已采取的防雷措施,预防同类雷电灾害事故的发生,提高社会各界对防雷工作重要性的认识,促进安全生产措施的调整;决定相关责任主体的判别依据;法院判决、经济责任仲裁的依据之一。
1.雷电灾害调查与鉴定的基本原理和分析方法
雷电在放电过程中会产生热效应、机械效应、电效应和磁效应,并伴随一些物理变化或化学变化现象,这是判定雷击事故的重要依据。因此,判定事故是否为雷电灾害首先要确定是否有以上现象发生,再判断以上现象是否是由雷击引起。

(1) 热效应

在雷云对地放电时,强大的雷电流(几十至几百千安)从雷击点注入被击物体,在极短的时间内转换成大量的热能,可以在雷击点局部范围内产生高达6000~10000,甚至更高的温度,这些由雷电流的巨大能量使被击物体燃烧或金属材料熔化的现象都属于典型的雷电流的热效应破坏作用。


(2) 机械效应

当巨大的雷电流通过被击物时,雷电的热效应使被击物缝隙中的气体剧烈膨胀,水分及其他物质也急剧蒸发分解为大量的气体,在被击物体内部出现强大的机械压力致使被击物体遭到严重破坏或发生爆炸而造成灾害。



3)电效应

雷电的静电感应和电磁感应,能产生高达数十万甚至数百万伏的冲击电压,可击毁电气设备的绝缘,烧断电线或劈裂电杆,造成大规模的停电,足以烧毁电力系统、信息系统的各种线路和设备,如果绝缘损坏还可能引起短路,导致可燃、易燃、易爆物品着火,引发火灾或爆炸事故。


4)磁效应

当导体中有电流流过时,在导体周围空间会产生磁场,处于磁场中的铁磁体等物质会被磁化甚至在磁场消失后还会保持一定的磁性。磁性的大小与电流的大小和距离有关。当发生雷击时,由于雷电流异常强大,被磁化的物质保持的剩磁也较大。
2.闪电类型

闪电有云闪和地闪两种类型。云闪主要对窜的飞行物有危害;对地面上的物体影响较小。地闪对建筑物、电子电气设备和生物体等危害甚大。常见的雷电灾害主要是由地闪造成的。地闪有直击雷、雷击电磁脉冲、球形雷三种形式。

3.雷电灾害类型

雷电灾害有直接雷电灾害和间接雷电灾害两种类型。常见的雷电破坏情况有:生物体的伤害与死亡、建(构)筑物的破坏、设施设备的损坏、易燃易爆物品的火灾与爆炸等。具体的方式有:

(1) 直接雷击:直接雷击是由雷电直接击在物体上造成灾害。


(2) 雷电波侵入:雷电波侵入造成的高电位沿导线输入是用电设备被雷击的原因。高电位输入造成的雷击事故,占雷击事故的大多数。

(3) 雷电反击:
雷电反击的发生,可能引起电气设备、信息系统设备绝缘被破坏,金属管道被烧穿,也可直接导致接触电压和跨步电压,甚至会引起火灾、爆炸及人身伤亡事故。

(4) 磁化:由雷电产生的磁场会使铁磁物体被磁化并产生剩磁,或使保存在磁性材料储存介质上的信息被磁化而丢失信息。
   (5)跨步电压:当雷电流经地面雷击点或接地体,散入周围土壤时,在它周围就会形成较大的电压降。

(6)接触高电压:当雷电流经导体或树木等物体时,由于这些物体上都有阻抗,因而会产生较高的电位,这种电压有时高达几万伏,甚至几十万伏。

4.雷击事故现场

雷击事故现场有原始现场、变动现场和伪造现场等情况。对事故现场进行调查时,上述现场情况应当区别对待对变动现场,凡与雷电事故有关的物体、痕迹、状态,尽可能不要破坏并认真保护,直到调查鉴定结束;对伪造现场的,要及时和公安机关密切沟通,准确调查。
5.雷电灾害调查与鉴定程序

以下情况可以对事故进行雷电灾害调查受理雷电灾害调查的申请接到雷电灾害调查的任务为了科学研究或防雷宣传等目的。

1)勘察事故现场,根据事故现场的情况对产生事故的相关时间和事故现场相关空间内的各种可能与雷电有关的资料或可能导致雷击事故的因素、证据进行周到、细致的全面调查。

2)对伤亡、破坏、经济损失等情况进行详细统计。

3)整理调查记录。

4)对事故进行鉴定。

5)编写雷电灾害与鉴定报告。

6)雷电灾害调查、鉴定结案归档。
6.雷击事故现场调查的详细内容

进入事故现场后,调查组应在调查过程中根据事故现场情况逐步明确现场调查的范围和内容。

(1) 气象实况资料和闪电定位系统资料

(2) 收集记录事故现场的人证材料

(3) 收集事故现场有关物理证据

(4) 工作状况包括事故发生前伤亡人的工作状况、健康状况;其它生物体的活动状况;受灾物体及相关物体等的技术性能指标、质量状况;及冲击能力、工作流程、工作状况、操作情况、构成与分布情况等。  

(5) 事故现场设施、设备状况

(6) 事故现场防雷状况

(7) 环境历史因素

8) 损失情况

9)相关资料

以上项目,应根据现场情况,采取标记、笔录、拍照、录像、复印等方式仔细进行记录,并保持记录的准确性。对事故现场的位置和现场全貌应拍方位照片和全貌照片记录下来。调查结束必须请事故单位或当事人对调查到的事实材料确认属实并签字。

7.雷电灾害鉴定的技术方法
(1)运用气象资料及闪电定位系统资料直接分析法。
(2)运用气象资料及闪电定位系统资料理论分析法。
(3)运用人证、物证材料分析法。
(4)运用剩磁测试分析法。

按表1对测试到的剩磁数据进行对照分析,判定是否发生雷击。

表1 剩磁数据分析判定

测试样品


不作雷击判据


作雷击判据参考值


雷击判据


铁钉和铁丝


≤0.5mT


0.5~1.0mT


≥1.0mT


铁管和钢筋


≤1.0mT


1.0~1.5mT


≥1.5mT


杂散铁件及其它




≥1.0mT







(5) 金相分析法将雷击点附近的金属熔化痕迹进行金相分析,根据其金相组织特征分析是否为电热熔化痕迹,判定是否发生雷击。

(6) 物理学分析法对受灾物体的机械强度、硬度、熔点等方面进行测定,分析破坏原因、破坏力及火场温度,判定是否发生雷击。

(7) 断面及表面分析法根据受灾物体的破裂断面特征或内外表面的破坏程序,分析判受灾物体被破坏的形式和破坏原因,判定是否发生雷击。

8) 运用医学鉴定分析法生物体(人、畜等)被雷击后,会在其身体上留下由雷击电流造成的特有的雷电击纹、雷电伤、衣服及所带金属物品损坏的体表变化征象,各器官呈现窒息的体内变化征象。可以通过医学鉴定,判定是否发生雷击。

8.提出建议和防范措施
1)对防雷装置存在问题或应当安装防雷装置但又没有安装的受灾单位,要按有关法律、法规和技术规范的要求,向其提出整改意见或安装要求,避免产生更大的灾害;对防雷装置合格的受灾单位要使其有正确的认识,不要因此对防雷装置的作用产生怀疑,鼓励其继续使用;对由于人为原因造成雷电灾害的受灾单位,要让其从多方面总结教训;对不可能安装防雷装置的地方出现雷击事故的,应当宣传防止雷击的自我保护措施和必要的防雷常识,提高单位和个人的防雷安全意识。
2各气象部门按照“科技防雷,依法减灾”要求,积极实施科技创新战略,加强雷电发生和成灾机理的基础科学研究,积极开展雷电防御、防雷装置检验和防雷标准的技术研究,构建雷电监测预警体系,组建闪电定位网,推进雷电天气、雷击落区和危害等级的预警预报工作,及时发布雷电灾害预警信息,为各级政府和有关部门做好防雷减灾工作提供支持。
9.总结

雷电灾害调查与鉴定,能更好的减少雷灾事故的发生,更好的减少雷灾对经济造成的损失。消除部分群众对雷电的迷信和恐惧心理,增强群众的自救能力。
参考文献:
[1]建筑物防雷设计规范GB0057-2010.
[2]电气火灾原因技术鉴定方法》( GB16840.2-1997).
[3]《雷电灾害调查技术规范》(QX/T103-2009).
[4]《雷电与避雷工程》.中山大学出版社.