“一般雷电灾害”调查鉴定方法探讨

何文革 张骥 戴栋凌

摘 要：雷电灾害调查是气象部门履行雷电灾害防御组织管理职能的重要内容，是为社会提供公共服务的主要职责。随着我国经济建设的快速发展，现代化程度的日益提高，雷电灾害呈现上升趋势，而“一般雷电灾害”的发生频率更趋明显增加的态势，特别是导致农村家用电器受损的雷电灾害所占比例居高不下。本文是笔者根据多年来对“一般雷电灾害”的调查经验与雷电灾害调查报告审核体会，结合“7.27定海干览雷灾调查报告”，对“一般雷电灾害”调查鉴定的方法提出了自己的一些想法与业内同仁探讨，以提高防雷从业人员的雷击事故调查鉴定能力。

关键词：雷电灾害；现场勘查；分析鉴定

中图分类号：P429；TU895 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）02-0025-05

Abstract：Lightning disaster investigation is an important part of meteorological departments in fulfilling the organizational and management functions of lightning disaster prevention，and is the main responsibility of providing public services for the society. With the rapid development of China’s economic construction and the increasing degree of modernization，lightning disasters are on the rise，while the frequency of “general lightning disasters” is increasing significantly，especially in rural household appliances，the proportion of lightning disasters is still high. Based on the investigation experience of general lightning disasters and the audit experience of lightning disaster investigation report for many years，and combined with the “7.27 Dinghai Dry Landscape Lightning Disaster Investigation Report”，the author puts forward some ideas and discussions with colleagues in the industry on the methods of “general lightning disaster” investigation and appraisal，in order to improve the lightning accident investigation and appraisal of lightning protection practitioners ability.

Keywords：lightning disaster；scene investigation；analysis and identification

0 引 言

根據浙江省气象局发布的雷电监测公报统计，2007-2013年7年间全省共发生雷电灾害9117起，平均每年发生1302起。因雷电灾害共造成131人死亡，186人受伤，135起火灾，其中农村人员死亡与受伤的比例分别为86%与79%。在9117起雷电灾害中，造成家用电器损坏有5336起，办公电子设备受损有2472起。其中2013年我省发生的964起雷电灾害事故中“一般雷电灾害”事故就占了924起。

1 雷电灾害调查的基本程序

雷电灾害调查程序是正确鉴定结果的基础，其基本程序一般为：接受委托→成立调查组→制定调查计划→准备调查设备与材料→实施现场调查（访问、勘查、证据搜集）→资料分析处理→形成鉴定结论→出具调查报告→资料归档。

2 “7.27定海干览雷灾”背景

2014年7月31日9时，笔者从7月30日的《舟山晚报》看到一则“南洞艺谷遭雷击损失惨重”的报道，随即以舟山市防雷中心主任的身份（舟山市防雷中心承担着向全市提供雷电防御公共服务的职能，雷电灾害调查是主要的职责之一）电话联系上了雷击所在地——定海干览镇新建社区的王主任，并了解、核实了相关情况。

3 “7.27定海干览雷灾”调查的开展与注意事项提醒

3.1 对雷电灾害调查受理的定位

气象部门进行雷电灾害调查是履行公共服务的职能所在，该次雷电灾害虽然是市防雷中心从媒体获知的情况，形式上似乎没有委托主体，但雷击所在地——定海干览镇新建社区的王主任的电话邀请实际上已形成委托。委托单位就认为是定海干览镇新建社区。

注意事项：委托方是单位或是个人，在不同的雷电灾害委托中代表不同的身份，如果是某单位发生雷电灾害，无论是个人委托还是受灾单位委托，均代表受灾单位的调查委托，但若雷电灾害发生在农村且受灾户较多，受灾户个人委托仅代表其个人，实施调查的主体是一家受灾户，而受灾地的村委、社区委托则代表该村或社区所有的受灾群体。本文中所确定的雷电灾害委托单位为定海干览镇新建社区，实施调查的主体则是该次雷电灾害所有的受灾户。

3.2 雷电灾害调查组的组建

《雷电灾害调查管理办法》第八条规定“调查组成员应不少于三人，现场勘察应不少于两人，调查组成员应具有较全面的雷电防护理论与较丰富的实践经验，并与所调查的雷电灾害没有直接利害关系。需要时可聘请相关人员参加调查组。”调查组一般由受灾地当地气象主管机构组建，目前因大部分气象主管机构缺乏经验丰富的专业技术人员，特别是县级气象机构，所以多数调查人员是从下属防雷技术服务机构调派。舟山市防雷中心因承担着雷电灾害调查职责，所以调查组可自主成立，但相关情况需及时汇报主管机构，以便主管机构准确获知调查的开展情况。

注意事项：防雷技术服务机构人员无论是被聘请还是被调派参加雷电灾害调查工作，其身份应当发生转变，代表的是气象主管机构；防雷中心一般是二级事业法人单位，隶属于气象主管机构，若其职能中未明确承担雷电灾害调查职责的，则调查活动应由气象局组织，参加调查的防雷中心人员对外身份也应代表气象局；像我市防雷中心已由市气象局明确职能，负责雷电灾害调查工作，笔者认为，调查活动在及时汇报主管机构的前提下可自主开展调查工作，且在一般情况下可以以市防雷中心名义出具雷电灾害调查报告，但对于可能涉及纠纷、赔偿的调查项目，建议仍以气象主管机构名义出具报告。

3.3 调查的实施

雷电灾害的调查是鉴定灾害的前提，科学的调查方法与调查项目是鉴定的基础，详尽与准确的调查资料是作出正确鉴定的根本依据。

3.3.1 基本资料的调查

（1）基本资料包括：气象资料、周边环境状况资料、历史资料。气象资料主要有人工与自动气象观测记录、天气形势资料、闪电定位资料、大气电场资料、天气雷达回波与数据卫星云图等。周边环境状况资料主要有地理位置环境、周边山水分布与地形状况、建（构）筑物的建设情况、土壤地表地质状况、架空导线与大金属构件设置情况等。历史资料主要有历史雷击情况、建（构）筑物的变化情况等。

（2）“7.27定海干览雷电灾害”的基本资料。天气形势：2014年7月27日08时高空500百帕形势场上，副热带高压较强盛，与大陆高压打通，588线北缘到达江苏省中部。同时在副高北侧河南附近有高空槽东移，槽底到达30°N以南。850百帕副高152线在我省西边界，在河南附近有一低涡，低涡东侧安徽到上海有一条暖式切变线，有较强的抬升作用。上午在湖北、安徽、江苏南部及其沿海形成了一条对流云带。随着高空槽东移南压，浙北地区的对流不稳定性加强，使得在浙北产生较强的对流回波带并发展东移，其影响舟山时产生了雷暴和雷雨大风天气。

雷达回波实况：27日下午在上海、嘉兴、杭州一带有强雷雨回波生成，在东移的过程中范围不断扩大，逐渐连成一条南北向强回波带，强中心达55dBz，回波顶高达16-17公里，以每小时50公里左右的速度朝偏东方向移动。舟山海域普遍出現了9-10级雷雨大风和短时强降水。

闪电定位资料：根据浙江省雷电监测网数据显示，7月27日19时52分到20时44分，里陈村陈宅周边5公里范围内共发生地闪6次，均为负闪，最大负闪强度为27.5kA，平均负闪强度为17.5667kA。如表1所示。

地理位置：里陈村处于舟山本岛中部偏北地区一东西走向的山谷中，本次雷电灾害受损区域集中于北纬N0：30°05.4697′、东经E0：122°07.8032′附近。

建筑物与架空线设置：区域内多数为混砖结构的普通民房，最高建筑物为3层，均无防直击雷装置，村内电力线路、通讯线路以及有线电视线路主要沿村中主干道两侧架空敷设。如图1所示。

注意事项：基本资料的搜集调查应充分详细，以便分析所用，但不必将所有搜集到的资料都编写到报告中，编入报告的资料必须对雷电灾害鉴定有直接或间接的影响。

3.3.2 事故现场的勘查

（1）建（构）筑物外部现场勘查。勘查项目：建（构）筑物受损情况检查；最近时段的防雷装置检测报告查验；防直击雷装置的检查；接闪器、引下线的接地电阻与过渡电阻的测试；金属构件、设备安装检测与接地电阻与过渡电阻的测试；防侧击雷装置的检查；保护范围的计算；各线路入户方式检查及接地线等电位连接、SPD装设的检查与测试等。

（2）建（构）筑物内部现场勘查。勘查项目：接地系统、电源系统的检查；受损物体（设备）的基本情况（包括具体位置、连接导线的功能等）；所有与受损物体（设备）连接的线路现状（包括电源线路、信号线路、接地线、其它金属构件）；测量物体（设备）与附近金属柱筋、金属门窗、金属管道、金属线路的距离等。

（3）受损物的现场拍照。对所有受损物及周边可见情况进行现场拍照，留存直接或间接的证据资料。

（4）“7.27定海干览雷灾”的现场勘查情况。本次雷电灾害受损最严重的主要是里陈村203号住户陈定合家（以下简称陈宅）。陈宅建于1988年，坐西面东略靠南，为一幢3底2层的混砖结构建筑，耸顶屋面铺设普通瓦片，屋顶前侧有平顶跳檐，跳出距离近1米，目前陈宅仅有陈定合及其老伴两人居住。

面朝陈宅，左侧为一排低矮小房，右侧为一块自留地，离陈宅右侧墙体约6米位置的自留地上立有两根电线杆，在其中一根电线杆的中间位置挂有两个铁箱，一个为有线电视分配箱，另一个是信号放大器箱。陈宅及周边邻居的有线电视信号线缆均由此处的分配箱接线入户。接入陈宅的有线电视线缆从分配箱单独引线经陈宅跳檐下端穿墙进入二楼阳台。为防止有线线缆被风刮断，线缆扎挂在一根直径2.6毫米的铁丝上。铁丝的一端捆扎固定在电线杆中间位置，另一端从有线电视线缆入墙处跨上陈宅东北侧跳檐，穿过墙角与跳檐边沿的拐角缝隙在跳檐顶面中梁位置的铁柱上固定（如图2所示）。

现场发现：第一，陈宅跳檐顶面东北角，在铁丝穿过房顶墙角与跳檐边沿的拐角处炸开了一个口子，破碎的水泥块散落在跳檐顶面与地下，铁丝在此处断开，跨出墙面约80厘米已熔断，断开处两端留有明显的熔断痕迹；第二，在二楼阳台墙壁中间位置，有线信号线缆一分为二入室的接头处有一明显的烧焦痕迹，接头均已断开，三根线头挂落在墙上，烧焦位置有一穿塑料管的电源线路经过，未发现塑料管破损；第三，卧室内（二楼中间一间房间）凡内布设电线的墙壁表面均明显炸开，靠近前窗位置的墙壁有明显的烧黑痕迹；第四，二楼楼梯口的浴室与门外热水器安装位置的墙面均有明显的炸口与线路烧损痕迹，浴缸里留存许多从墙面炸落的水泥块；第五，据受灾户反映，陈宅自留地电线杆上的有线信号分配箱与信号扩大器箱已在28日上午重新接线与更换。因调查时箱子均上锁，故具体受损情况不明。

现场检测、检查情况：陈宅未安装任何防雷装置，周边邻居家也均未见防直击雷装置。跨接在陈宅屋顶与电线杆上的铁丝两端均未有效接地，有线电视信号线进户端未见浪涌保护装置及其他防雷装置。

有关测试数据如下：有线电视线缆悬挂铁丝，剩磁3.49mT；有线电视信号线，剩磁0.07mT；有线电视信号线终端插头，剩磁0.07mT；有线电视分线箱：接地电阻29.3Ω；有线电视放大器：接地电阻无穷大；有线电视接地线，接地电阻29.3Ω；连接民居有线电视线缆悬挂铁丝，接地电阻123.9Ω。

本次雷电灾害无人员伤亡，无牲畜伤亡。

注意事项：事故现场勘查力求及时，以取得最原始的现场痕迹与第一手的资料，因此，在雷电灾害调查受理后应迅速安排现场勘查，并尽早通知受灾方不要破坏现场，使现场保持最原始状态；勘查项目要力求全面，宁多勿简；现场照片应多角度、多方位拍摄，以便挑选最具代表性的照片。

3.3.3 证人证物的取证

证人调查取证内容：调查灾情发生时目击灾情过程的现场证人，调查的内容主要有证人的基本情况，事故发生时雷电闪击情况、闪击时间、闪击点、受灾物体（人、畜等）受灾时的位置、危害方式与基本灾情等。

注意事项：现场调查询问应针对性地提出问题，回答记录力求详细，最好能现场录音，以方便整理与原始资料保存，证人现场调查的“询问记录表”需由被询问人签名，编写到调查报告的内容可作适当整理，删除无关内容，也可将“询问记录表”原始记录扫描，以附件方式编入到报告中。

3.3.4 证物调查取证

证物调查取证主要是对与调查分析、鉴定相关的物品的调查，一般以物品的照片方式表现。

注意事项：证物提取是为了防止对调查分析有价值证物丢失，为调查鉴定提供必要的物证，提取前应在现场进行有关数据的检测与现场状况测量，如剩磁检测、物品位置、物品规格尺寸、物品状况等。

4 “7.27定海干览雷灾”分析与判定

4.1 雷电灾害时间与雷电强度确定

雷电灾害时间主要根据现场有关人员对雷电灾害发生时间的描述及对照当时闪电监测数据资料进行确定。本次雷电灾害依據证人询问记录与雷电时段的闪电监测数据（见表1），通过闪击监测位置（经纬度为E1，N1）与实际雷电灾害点（经纬度为E0，N0）的间距D计算，D=[〈（E1-E0）*110〉2+〈（N1-N0）*111〉2]1/2。可以基本确定：本次雷电灾害发生的时间在27日晚8点20分。雷电强度为-27.5kA。（注：这里对闪电发生时间不作肯定的理由是当日的闪电监测定位资料是根据“二站混合”法得出，位置误差相对较大）

4.2 雷击点分析与确定

雷击点确定的一般方法：通过建筑物破损痕迹检查、金属构件（物体）剩磁量测定与金相综合分析方法等加以确定。

建筑物破损痕迹常表现为炸开、破裂、凹陷等；金属构件（物体）剩磁量以大于1.0mT为判定标准，雷击点剩磁量较大，周边其他线路剩磁量较小，且随距离增大而逐步减小；金相状态表现为金相组织被较多气孔分割，出现较多粗大的柱状晶（面）；金相磨面与过渡界面内部气孔多而大，且不规则；熔珠晶界较大，空洞周围与洞壁的颜色呈鲜红色等。

“7.27定海干览雷电灾害”，经现场勘查，陈宅屋顶东北侧墙角与跳檐相接处留有明显的炸裂口，嵌入墙角与跳檐拐角缝隙的铁丝留有明显的熔断痕迹，铁丝在跳檐边沿向外侧被熔断80厘米，对现场留存的断开铁丝进行剩磁测试仪检测，剩磁为3.49mT。故可以判定：靠近陈宅二楼屋顶东北角跳檐边沿的铁丝为“雷击点”。

4.3 建筑物雷击受损分析与判定

雷电对建筑物的破坏作用主要表现为：机械效应、热效应、冲击波危害。机械效应的破坏作用表现为金属构件的变形，由此造成建筑物混凝土的脱落，金属管道的损坏等灾情；热效应的破坏作用表现为金属构件的热熔断裂；冲击波危害的破坏作用表现为容器变形、玻璃破碎、墙体破损。

“7.27定海干览雷灾”中建筑物受损情况为：陈宅跳檐顶面东北角，在铁丝穿过房顶墙角与跳檐边沿的拐角处炸开了一个口子，并在此处有80厘米的铁丝熔断。受损处无人为外力与机械碰撞痕迹。

建筑物雷击受损判定为机械效应所致的表现：受损时间与雷电时间吻合，无人为外力作用，无机械碰撞痕迹，受危害金属构件的剩磁量大于1.0mT。

建筑物雷击受损判定为热效应所致的表现：受危害金属构件的剩磁量大于1.0mT、无人为电气冲击、受损点的金相表现为一次短路痕迹或二次短路痕迹。

建筑物雷击受损判定为冲击波所致的表现：受损点无炸药爆炸痕迹、无机械碰撞痕迹、正对面金属构件的剩磁量大于1.0mT。

因此，“7.27定海干览雷灾”建筑物雷击受损判定为机械效应、热效应共同所致。

4.4 建筑物内部雷击受损分析与判定

“一般雷电灾害”建筑物内部受损的表现与危害方式。表现主要有电气线路损坏、燃烧，电气设备损坏，电子设备损坏等；危害形式主要有雷电脉冲过电压、雷电电磁脉冲、闪电感应、雷电反击、雷电热效应等。

4.4.1 建筑物内部各类雷电危害形式的调查分析

（1）雷电脉冲过电压调查分析。通过以下因子调查加以分析确定：受损时间、位置、灾情，供电系统运行情况，雷击点与危害线路，危害线路的雷电流强度，闪电监测情况，受危害设备的耐冲击能力，危害时段无操作过电压等。配电线路、普通用电设备、电子设备的耐冲击电压额定值分别为4kV、2.5kV、1.5kV。

雷电电磁脉冲调查分析。通过以下因子调查加以分析确定：受损时间、位置、灾情，受灾设备工作电压运行状态，受损设备连接线路及附近金属构件的剩磁量，云地闪电监测情况，雷电流通道及强度，受损设备空间的磁场强度及设备空间的额定值，受损设备距屏蔽层的安全距离等。

闪电感应调查分析。闪电感应危害电气电子设备实质上也是通过过电压形式造成设备的损坏。可以通过以下因子调查加以分析确定：受损时间、位置、灾情，受灾设备工作电压运行状态，闪击点、闪击时间与雷电流强度，闪击点及泄流通道与受损设备及其连接线路的关系，设备受损过电压或过电流，受危害设备的耐冲击电压能力等。

雷电热效应调查分析。通过以下因子调查加以分析确定：受损时间、位置、灾情，周边环境情况，熔痕特点与剩磁量，受损时段电网工作情况与云地闪电监测情况，与闪击点距离，与所受雷电流强度等。

（2）“7.27定海干览雷灾”建筑物内线路、设备受损的调查分析。主要受灾户建筑物内受损情况：第一，二楼卧室、浴室内各布设电线的墙面均被炸开，满地尽是炸落的水泥块，多处炸开口电线已熔断，裂口周边墙面留有明显灼烧痕迹，靠近前窗位置的壁面漆黑一片；第二，贴墙布设的有线信号线缆在二楼阳台墙壁中间位置的分口处有一明显的烧焦痕迹，各接头均已断开。

周边邻居建筑物内电气设备受损情况：在距主要受灾户40米的范围内，共有十几户家里的电视机损坏，其它电气设备无影响。因调查时多数邻居家里无人，受损情况主要来源于主要受灾户的口述。

（3）“7.27定海干览雷灾”室内受损分析。主要受灾户室内受损分析。陈宅室内二楼电气严重受损，电线多处熔断，而一楼线路基本正常，当时供电电网未见异常，纵然供电电压有波动也至多造成跳闸，不可能导致线路燃烧，因此危害二楼电气的“元凶”必定是过电压。因陈宅无防直击雷装置，电气线路也未与金属构件直接连接，故排除了雷电脉冲过电压的影响，陈宅有线线缆从二楼进入，在二楼阳台墙壁与电源线路紧靠，固定铁丝的一端铁柱浇铸在二楼跳檐顶部，故过电压主要来自于雷电电磁脉冲与闪电感应。

（4）周边邻居家里电视机受损分析。根据邻居家里只有电视机受损，无其它电气损坏的受灾情况，调查中发现的陈宅自留地电线杆上的有线信号分配箱在雷电灾害发生的次日经过重新接线的事实及调查询问时“有些人家电视机没插电源插头也被雷击了”的描述特征等情况，可以判定陈宅邻居电视机受损必定是经有线电视信号线进入的过电压所致。根据不同磁场空间所对应的雷电流强度与距离的关系，在设备空间无屏蔽的农村民宅中，20kA的雷电流影响100A/m的设备空间，其临界距离为31.8米。基于本次雷电灾害的雷电流强度在27.5kA，并结合有线线缆经过雷击点的调查事实，可以判定在距陈宅40米的范围内的电视机受损是遭雷电电磁脉冲所致。

4.4.2 建筑物内部雷击受损原因判定

根据上述各危害形式的表现与调查分析，并结合本次雷电灾害受损情况，可以确定：在无任何防雷装置的陈宅在东北角遭雷击后，受雷电电磁脉冲影响，强大的雷电流沿有线电视信号线路进入陈宅室内，因电磁感应致陈宅室内电气线路呈高电位状态，造成线路因过电流而发热、膨胀，导致线路受损，墙面爆裂，并因线路过热起火引燃窗帘。

悬挂有线线缆的铁丝被雷电击中，雷电电磁脉冲迅速传至有线电视分配器并沿有线电视线缆线路进入周边邻居家，致使周边近十户村民家中电视机遭到损坏。

5 雷电灾害的调查鉴定结论

5.1 雷电灾害的调查鉴定结论是对雷击事故的定性与成灾原因的判定

雷击事故定性是事故责任的认定依据，其是对事故产生的外在原因的定性，事故产生的常见原因包括自然因素、设计缺陷因素、安装人为因素、管理缺陷因素等四个方面。

5.2 “7.27定海干览雷电灾害”调查鉴定结论

经调查分析，受灾区域的建筑物未安装防雷装置，有线电视线缆的不规范架设，有线电视信号线各进户端未按规范要求安装浪涌保护器以及无其它防雷装置是造成本次雷电灾害的原因。以上原因主要由设计缺陷因素、安装人为因素导致。

闪电击中陈宅屋顶东北侧墙角有线电视线缆的悬挂铁丝，因陈宅无防雷装置，悬挂铁丝成了接闪器。而悬挂铁丝未有效接地，强大的雷电流造成铁丝被熔断80厘米，屋角因嵌入缝隙的铁丝熔断产生的热效应造成破损。

闪电击中有线电视线缆悬挂铁丝，受雷电电磁脉冲侵入与闪电感應影响，室内电气线路呈高电位状态，造成线路因过电流而发热，导致线路受损，墙面爆裂，并因线路过热起火导致窗帘起火。

闪电击中有线电视线缆悬挂铁丝，受雷电电磁脉冲影响，过电压经有线电视入户线路造成陈宅邻居家电视机受损。

6 结 论

雷电灾害调查与鉴定是一个烦琐而且复杂的过程，它需要调查鉴定主体具有丰富的实践经验与良好的职业道德，并熟练掌握雷电学原理，雷电的危害形式、放电机制与破坏作用、各类防雷设计技术规范，相关的法律知识等，通过科学、严谨的调查分析，鉴定致灾原因，为制定防范措施避免类似事故灾害再次发生与事故责任认定提供依据。

“一般雷电灾害”因发生频率高、危害损失轻、上报委托滞后时间长、调查力量不足等原因或困难而往往未得到重视，本文研究目的就是在于探讨“一般雷电灾害”的调查分析与鉴定方法，以期为广大的防雷工作者提供帮助。

参考文献：

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[2] 董淑琴.雷电灾害的预防与自救 [J].劳动保护，1999（6）：33-34.

[3] 吴孟恒，张彦勇.雷电灾害调查与鉴定技术 [J].气象科技，2010，38（6）：786-789.

作者简介：何文革（1966.01-），男，汉族，浙江定海人，主任，高级工程师，本科，研究方向：雷电防御。