《雷电灾害调查技术规范》QX/T 103—2009鞍山市防雷中心崔秀峰一、了解《雷电灾害调查技术规范》二、雷电灾害调查方法（一）—剩磁法三、雷电灾害调查方法（二）—金相法 四、雷击灾害案例分析雷电灾害调查方法（二）——金相法 • 范围 • 本标准适用于在调查电气火灾原因时，从铜、 铝导线上的火烧熔珠和短路熔珠的不同金相组 织的变化特征，鉴别其溶化原因与火灾起因的 关系即：是火烧熔珠还是短路熔珠？是一次 短路熔珠还是二次短路熔珠 • 定义 • 熔痕 ：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作 用下，形成的圆状、凹凸状、瘤状尖状及其他 不规则的微熔及全熔痕迹 熔珠 ：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作用下 ，在导线的端部、中部或落地后形成的圆珠状熔 化痕迹 一次短路熔痕 ：铜铝导线因自身故障于火灾发生之 前形成的短路熔化痕迹 二次短路熔痕 ：铜铝导线带电，在外界火焰或短路 电弧高温作用下，导致绝缘层失效发生短路后残 留的痕迹 晶粒 ：构成多晶体的各单晶体叫做晶粒时由很多 晶胞所组成的，往往呈颗粒状，无规则的外形 晶界 ：两个位向不同的晶粒相接触的区域，即晶粒与 晶粒之间的界面 共晶体 ：由共晶成分的液体合金凝固时生成两种不同 的固熔体，这种共晶反应所得到的两相混合组织叫 共晶体。
再结晶 ：冷变形金属加热时产生的以新的等轴晶粒 代替原来变形晶粒的过程叫再结晶 等轴晶 ：在通常的凝固条件下，金属或合金的固熔 体结晶成颗粒状，内部有各向等长相近的枝晶组 织形成枝晶的各个分枝，在各个方向均匀生长 的大小不同的晶粒叫等轴晶 树枝晶 ：先后长成的晶轴，彼此交错似树枝状，称 为树枝状晶体 铸态组织 ：将液态金属注入铸模中，使之凝 固，凝固后所得到的组织称铸态组织 胞状晶 ：固熔体在结晶时，晶体在界面上的 以凸起条状自由生长在过冷区时，所形成的 不规则形状、条状、规则的六角形柱状晶 ：在通常的凝固条件下，金属或合金的固熔 体在结晶时，由内生长成德枝晶，沿着分枝（主 干）在某一特殊界面延伸生长，最后形成的晶粒 呈长条形状 偏光 ：显微镜中的光源，采用正交偏振光照 熔化过渡区 ：由熔痕向导线延伸的一定距离内存在 的融化现象，是火烧熔痕与二次短路熔痕所具有 的特征 原理铜铝导线无论是火灾作用熔化还是短路电弧高 温熔化，除全部烧失外，一般均能查找带残留熔 痕（尤其是铜导线）其熔痕外观仍具有代表当时 环境气氛的特征• 一次短路熔痕和二次短路熔痕同属于瞬间电弧高温 熔化，具有冷却速度快，熔化范围小的特点，但不 同的事前者短路发生在正常环境气氛中，后者短路 发生在烟火与温度的气氛中，而被通常火灾热作用 熔化的痕迹，其时间、温度又均与短路不同，它具 有温度持续时间长，火烧范围大，熔化温度低于短 路电弧温度。
虽然都属于熔化，但由于不同的环境 气氛与了熔痕形成的全过程，所以保留了熔痕形成 时的各自特征，其呈现的金相组织亦有各不相同的 特点 • 设备与器材 • 1、金相显微镜 • 放大倍数20~2000倍，带摄像装置（手动、自动、 彩照、偏光等）具体部件、设备及操作等应按仪 器说明书的规定进行；观察试样时，根据所需的放 大倍数去选择• 2、体视显微镜 • 放大倍数10~160倍，工作距离97~30㎜，视场范 围最大φ20㎜，带有型照相机，曝光表 • 3、附属设备 • 金相试样预磨机、抛光机、金相镶嵌机、暗室放大 机、曝光定时器、曝光箱、显影定影灯具，玻璃皿 、镊子、模具、电吹风等 • 方法步骤 • 金相试样的制备包括选取——镶嵌——磨制——抛 光——侵蚀等几个步骤，忽视任何一道工序都会影 响组织分析和检验结果的正确程度，甚至造成误判 • 判定 • 1、导线熔痕鉴别 • （1）火烧熔痕 • 火烧熔痕的金相组织呈现粗大的等轴晶，无空洞， 个别熔珠磨面有极少缩孔（多股导线熔痕除外）• 火烧熔痕的金相组织呈现粗大的等轴晶，无空洞， 个别熔珠磨面有极少缩孔（多股导线熔痕除外） • （2）一次短路熔痕与二次短路熔痕区别• 金相法雷灾调查适用消防部门的火灾风险，其方法 不适合气象部门现实情况，市级防雷单位应该可以 有其实验室及其设备，但其费用大（十几万）。
经 济发达地区是可行的• 送检及鉴定时应履行的书面程序 • 1、送检单位在送检时，应先填写电气火灾原因技术 鉴定申请单，其内容包括申请鉴定单位名称、地址 、联系人；失火单位名称、样品名称、数量、取样 地点、取样人、鉴定目的 • 在较复杂的情况下判定一次短路熔痕和二次短路熔 痕时，须结合宏观法、成分分析法和火灾现场实际 情况等综合分析判定 • 2、鉴定单位在接受鉴定任务后应填写收样单、任务 单、接待记录、原始记录 • 3、鉴定结束后，将鉴定结论填写在鉴定报告审批表 中，经试验室负责人签字，质量审查无误后报领导 审批 • 4、将审批后的鉴定报告原件交送检单位，复印件留 档存查雷电灾害调查方法（一）——剩磁法• 适用范围 • 本标准适用于在调查电气火灾原因时，在火灾 现场是火点无法寻找到短路熔痕及雷电熔痕的 条件下，根据剩磁数据判定短路及雷电的产生 ，进一步分析与火灾起因的关系 • 名词解释 • 1、剩磁数据 ：铁磁体被导线短路电流及雷电 流形成的磁场磁化后仍保留的磁性值单位为 毫特斯拉（mT） • 2、雷电熔痕 ：金属受雷电高温作用在表面上 形成的融化痕迹• 3、火烧导线短路剩磁 ：铜铝导线带电，在火焰及高 温作用下发生短路形成磁场，铁磁体被磁化后保持 的磁性。
• 原理 • 由于电流的磁效应，在电流周围空间产生磁场，处 于磁场的铁磁体受到磁化的作用，当磁场逸去后铁 磁体仍保持一定的磁性 • 处于磁场中的铁磁体被磁化保持磁性的大小和电流 和磁场的强弱有关时间尽量在24小时之前测量 ） • 通常状态下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 限当线路发生短路或雷电经过时，将会产生异常 大的电流，从而出现具有相当强度的磁场，铁磁体 也随之受到强磁化作用，保持较大的磁性一般（ 正常情况负载20-30A 负载短路时200-300A 雷击 后2000-3000A）• 在火灾现场中当怀疑火是由于导线短路或雷电引起 而又无熔痕可作依据时，则采用对导线及雷电周围 铁磁体剩磁检测，依据剩磁的有无和剩磁的大小判 定在火场中是否出现过短路及雷电现象，进一步分 析与火灾起因的关系 • 设备与器材 • 1、特斯拉计 • 实验室用或现场携带用，量程为0~100mT,精度为正 负2.5%，使用温度为正负5~+40摄氏度 • 2、器材 • 取样工具，装试样纸袋、毛刷、酒精、丙酮等溶 剂 • 方法步骤 • 试样种类 • ——铁钉、铁丝（取长条型、体积小的金属物体） ； • ——穿线铁套管；• ——白炽灯、日光灯灯具上的铁磁材料； • ——配电盘上的铁磁材料； • ——人字房架（有线路）上的钢筋、铁钉； • ——设备器件及其它杂散金属，但以体积小的为宜 ； • 试样提取 • 1、部位 • 作为检测用的试样，应取自现场中确认无误的起火 点或起火部位导线的周围。
试样与导线的距离以不 超过20㎜为宜，但对有雷电可能的现场，可以据情 提取，不受部位限制 • 2、拍照 • 在提取样品之前应进行现场拍照，拍照分为试样方 位和试样近拍两项• 3、提取 • ——对固定在墙壁或其他物体上的试样，提取时不 应弯折、敲打、摔落； • ——宜提取受火烧温度较低的德试样； • ——对位于磁性材料附近的试样不应提取； • ——经证实该线路过去曾发生短路时，不应提取； • ——如因不便提取时可以在试样的原位置进行检测 ； • 4、保管 • 对提取的试样，宜装入采样袋内妥善保管，并注明 试样名称与提取位置，不应与磁性材料或其他物件 混放在一起 • 5、测量 • （1）清除污垢 • 测量前采用水及溶剂清除试样表面的炭灰、污垢 （应清除前后分别测量数值比较大小进行填写）• （2）测量准备 • 按仪表使用说明，将仪表电源接通，经校准、预热 做好准备 • （3）操作 • ——视试样不同选择测量点，如铁钉、铁管、钢筋 的两端，铁板的角部、杂散铁件的棱角及尖端部位 ； • ——将探头（霍尔元件）平贴在试样上，缓慢改变 探头位置和角度进行搜索式测量，直到仪表显示稳 定的最大值为止； • ——探头与试样接触即可，不应用力按压； • ——测量后按试样分别做好记录。
• 6、判定 • （1）数据判定• 铁钉、铁丝的判定 • 在短路状态下，由于短路电流的大小及距短路点 的远近不同，一般为0.2~1.5mT，大者在2mT以上 因剩磁数据的低限与正常电流的数据有重叠，故 0.5mT以下不做判定依据使用，剩磁数据越大，定性 约准确，但也不能只依据个别数据判定，只有在较 多数据的事实下，才能做出判定0.5~1.0mT以下可 做判定短路的参考值，1.0mT以上作为确定短路的剩 磁的数据 • 钢管、钢筋的判定 • 低于1.0mT以下不做判定依据使用，1.0~1.5mT作为 参考值，1.5mT以上作为判定短路的数据 • 杂散铁件的判定 • 导线附近的铁棒、角铁、金属框架、工具等一般体 积较大，被磁化不明显，应以1.0mT以上作为判定的 依据使用 • （2）雷电剩磁数据的判定• • 当避雷线上流过20KA电流时，避雷线上的预埋支架 、U型卡子剩磁数据位2.0~3.0mT • 雷电流通过1*2m铁板，铁板四角剩磁为2.0~3.0mT 避雷针尖端剩磁并不大，为0.6~1.0mT • 处于雷电通道的杂散铁件、钉类、钢筋、金属管道 的剩磁数据均为1.5~10mT之间。
上述数据系实验和 在雷电现场检测所得，可作为判定时参照使用 • （3）雷电数据的比较判定 • 在现场经过比较做出判定，如同样两个设施上均有 线路通过，但一方有剩磁另一方无剩磁，证明有剩 磁一方的导线曾发生过短路 • (4）磁化规律的判定 • 铁磁体磁性的强弱与距导线（短路）的距离有关 距导线越近其磁性越强，测量时如能找到由强到弱 的规律，再结合所测的数据，则可进一步判定导线 是是否曾发生过短路雷击灾害案例分析• 个例分析一 广东省云浮罗定市龙涌林场梅子 岭区“6.4”雷击事故 原因调查分析（应启动Ⅳ级 预案） • 2007年6月4日下午2点20分左右发生雷击，导 致5死3伤（群死群伤） • （一）、对周围基本情况描述• （二）、外形描述——基本情况描述——伤害大致 情况（死亡人员、受伤人员基本情况）• 制作平面图（进行分析屋内各个伤亡人员可能的雷 击情况，分别分析雷击情况） • （二）、事故发生现场人员调查记录——事故 发生现场的证人证词（具有说服力）越多越好 • （三）、闪电检测定位资料记录（四）、出具雷击调查报告（得出事故调查结论 ）• 建筑物（弱点）——环境描述、雷击事 故情况的基本了解、证人证词、雷电定 位系统的定位、雷电流的大小、被雷击 的原理、做出整改的措施。
其中，平面 图、原理图、雷击事故详细分析，大致 （6-7）组成合格完整雷击报告及整改意 见再 见。