火灾痕迹物证之雷击

1、第四章第四章 火灾痕迹物证火灾痕迹物证第十一节第十一节 雷击痕迹雷击痕迹一、雷击的分类一、雷击的分类v雷是一种大气中的放电现象。其最长放电时间为雷是一种大气中的放电现象。其最长放电时间为0.130.13s，冲击电压可高达数十万伏至数百万伏，放，冲击电压可高达数十万伏至数百万伏，放电电流幅值可达十几万至几十万安，雷电流陡度可电电流幅值可达十几万至几十万安，雷电流陡度可达达50kA50kAs，电弧温度也可达几千度以上。，电弧温度也可达几千度以上。1 1、按放电现象分类、按放电现象分类v空中雷空中雷：雷云（大气中带电荷的云团）与雷云之间：雷云（大气中带电荷的云团）与雷云之间或雷云与大气之间的放电。或

2、雷云与大气之间的放电。一、雷击的分类一、雷击的分类v落地雷落地雷：雷云与大地或地上物品之间的放电。它占：雷云与大地或地上物品之间的放电。它占雷电总数的雷电总数的10，一般造成火灾及其他危害的主要，一般造成火灾及其他危害的主要是落地雷。是落地雷。2、按雷电形状分类、按雷电形状分类 线状雷、带状雷、链状雷、球状雷。线状雷、带状雷、链状雷、球状雷。3、按破坏形式分类、按破坏形式分类v直击雷直击雷：直击雷一般是雷云与地面凸出物之间的电：直击雷一般是雷云与地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度时的放电，其特点是雷场强度达到空气的击穿强度时的放电，其特点是雷云与地面物体的直接放电。直接雷击即雷云直接向

3、云与地面物体的直接放电。直接雷击即雷云直接向电气设备或建筑物放电。电气设备或建筑物放电。一、雷击的分类一、雷击的分类3、按破坏形式分类、按破坏形式分类v感应雷：感应雷：雷电感应是由于雷云雷电感应是由于雷云的静电感应或电磁感应使别的的静电感应或电磁感应使别的物体产生过电压从而产生放电物体产生过电压从而产生放电的现象，它不是雷云直接放电的现象，它不是雷云直接放电的结果。的结果。分为静电感应和电磁分为静电感应和电磁感应。感应。静电感应：雷云接近地面时，静电感应：雷云接近地面时，在凸出物顶部感应大量感应电在凸出物顶部感应大量感应电荷，在雷云放电之后，凸出物荷，在雷云放电之后，凸出物顶部电荷失去约束，这

4、个感应顶部电荷失去约束，这个感应出来的电荷以雷电波的形式高出来的电荷以雷电波的形式高速传播或对附近接地体放电。速传播或对附近接地体放电。静电感应静电感应一、雷击的分类一、雷击的分类3、按破坏形式分类、按破坏形式分类v感应雷：感应雷：电磁感应：发生雷击时，电磁感应：发生雷击时，雷电流在雷电通道周围空雷电流在雷电通道周围空间间产生迅速变化的磁场，产生迅速变化的磁场，在附近导体上感应出很高在附近导体上感应出很高的电压而产生放电。同时，的电压而产生放电。同时，附近铁磁物件被不同程度附近铁磁物件被不同程度磁化，当雷电流通过以后，磁化，当雷电流通过以后，这种磁性还有某种程度的这种磁性还有某种程度的保留，称

5、为剩磁。保留，称为剩磁。电磁感应电磁感应一、雷击的分类一、雷击的分类3、按破坏形式分类、按破坏形式分类v雷电波侵入：雷电波侵入：是指由于雷击在架空线路或金属管是指由于雷击在架空线路或金属管道上产生的冲击电压沿着线路或管道的两个方向道上产生的冲击电压沿着线路或管道的两个方向传播的雷电波。雷电波在金属中的传播速度可达传播的雷电波。雷电波在金属中的传播速度可达150300mms，雷电波侵入可以由直击雷造成，雷电波侵入可以由直击雷造成，也可以由感应雷造成。也可以由感应雷造成。 v球雷：球雷：通常认为球雷是一个炽热的等离子体，温通常认为球雷是一个炽热的等离子体，温度极高，并能呈现出紫色或红色的发光球体，

6、直度极高，并能呈现出紫色或红色的发光球体，直径在径在10cm以上。球形雷通常在电闪后发生，以每以上。球形雷通常在电闪后发生，以每秒秒2m的速度向前滚动或在空气中漂行，而且会发的速度向前滚动或在空气中漂行，而且会发出口哨响声和嗡嗡声。出口哨响声和嗡嗡声。二、雷击的破坏作用二、雷击的破坏作用1、电效应电效应：在雷电放电时，能产生高达数十万甚至在雷电放电时，能产生高达数十万甚至数百万伏的冲击电压。数百万伏的冲击电压。2、热效应热效应：雷击点的发热量约为雷击点的发热量约为50020000MJ，可可造成易爆物品燃烧或金属熔化、飞溅，混凝土造成易爆物品燃烧或金属熔化、飞溅，混凝土构件的表层也可被烧熔化和变

7、色构件的表层也可被烧熔化和变色。3、机械效应机械效应：雷电流的高温使它通过树木或建筑物雷电流的高温使它通过树木或建筑物墙壁时，被击物体内部水分受热急剧汽化，或缝墙壁时，被击物体内部水分受热急剧汽化，或缝隙中分解出的气体剧烈膨胀，因而在被击物体内隙中分解出的气体剧烈膨胀，因而在被击物体内部出现了强大的机械力，使树木或建筑物遭受破部出现了强大的机械力，使树木或建筑物遭受破坏，甚至爆烈成碎片。坏，甚至爆烈成碎片。二、雷击的破坏作用二、雷击的破坏作用4、静电感应：静电感应：静电感应电压往往高达几万伏，可以静电感应电压往往高达几万伏，可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电，引燃击穿数十厘米的空气间隙，

8、发生火花放电，引燃可燃物品及易燃、易爆物品形成火灾。可燃物品及易燃、易爆物品形成火灾。 5、电磁感应：电磁感应：强大的感应电动势可以使闭合回路的强大的感应电动势可以使闭合回路的金属导体产生很大的感应电流，这时如回路上某金属导体产生很大的感应电流，这时如回路上某地方接触电阻较大，就会引起局部发热或发生火地方接触电阻较大，就会引起局部发热或发生火花放电。花放电。6、雷电波侵入：雷电波侵入：雷电波可以使雷电波可以使1米长的空气间隙放米长的空气间隙放电，击穿电气绝缘设备。电，击穿电气绝缘设备。7、防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用：防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用：防雷防雷装置与电气设备、电线或

9、金属管线的绝缘间距不装置与电气设备、电线或金属管线的绝缘间距不够产生的放电。够产生的放电。三三、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用1、金属熔化：金属熔化：雷击线路或电气设备时，会造成多处雷击线路或电气设备时，会造成多处同时短路或烧坏，留下导线熔化的痕迹。同时短路或烧坏，留下导线熔化的痕迹。2、树木、电线杆劈裂痕迹树木、电线杆劈裂痕迹：常常造成其沿木纹方向常常造成其沿木纹方向的纵向劈裂。树皮与木质部之间的水份更多，如的纵向劈裂。树皮与木质部之间的水份更多，如果雷击树林起火，常见被劈裂的树干和树皮剥落，果雷击树林起火，常见被劈裂的树干和树皮剥落，附近并有树叶烧焦。附近并有树

10、叶烧焦。3、建筑被破坏建筑被破坏：常被雷击破坏的有烟囱高墙、房脊、常被雷击破坏的有烟囱高墙、房脊、房檐等高处构件。木结构常被击碎为条状，建筑房檐等高处构件。木结构常被击碎为条状，建筑物被击坏常是呈纵向破坏，前者与树木的结构有物被击坏常是呈纵向破坏，前者与树木的结构有关，后者与雷通道有关。雷击有时会使混凝土、关，后者与雷通道有关。雷击有时会使混凝土、岩石、红砖表面烧熔，油漆表面变为焦黑。岩石、红砖表面烧熔，油漆表面变为焦黑。三三、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用南宁友谊商店仓库雷击火灾现场南宁友谊商店仓库雷击火灾现场三三、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用、雷击痕迹及雷击痕迹

11、的证明作用4、混凝土构件中性化：混凝土构件中性化：雷击有时可使混凝土构件中雷击有时可使混凝土构件中性化，雷击部分的颜色与原色相比变浅，表面光滑性化，雷击部分的颜色与原色相比变浅，表面光滑带有光泽。带有光泽。5、磁化：磁化：雷击通道附近的铁磁性材料有时被磁化。雷击通道附近的铁磁性材料有时被磁化。6、电熔痕电熔痕 ：环形金属线环形金属线(丝丝)接头，端头可能产生电接头，端头可能产生电熔痕，这是电磁感应作用的结果。熔痕，这是电磁感应作用的结果。7、穿洞：穿洞：有时雷击能造成货堆、建筑物及人畜等的有时雷击能造成货堆、建筑物及人畜等的穿洞。穿洞。8、坑状痕迹坑状痕迹 ：雷击地面时，若地下有金属或矿藏，雷

12、击地面时，若地下有金属或矿藏，有时可将地面泥土、局部掀起，击出一个坑状痕。有时可将地面泥土、局部掀起，击出一个坑状痕。三三、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用、雷击痕迹及雷击痕迹的证明作用9、雷击尸迹雷击尸迹 ：尸体呈电击状，其心脏、脑神经呈：尸体呈电击状，其心脏、脑神经呈触电麻痹症状；有的尸体外表有树枝状触电麻痹症状；有的尸体外表有树枝状“天文天文烧痕或者衣服、头发被烧焦；随身金属熔化、磁烧痕或者衣服、头发被烧焦；随身金属熔化、磁化。化。10、避雷器：避雷器： 如果附近发生雷击火灾，这个避雷器如果附近发生雷击火灾，这个避雷器应当有所记录。高级的避雷器有专门的计数器，应当有所记录。高级的避雷器有专门

13、的计数器，一般的避雷针可在其接点、放电间隙间发现放电一般的避雷针可在其接点、放电间隙间发现放电痕迹。痕迹。v在宏观上分析雷击火灾时要注意：有的情况下，在宏观上分析雷击火灾时要注意：有的情况下，尽管安装避雷针仍有可能发生雷击火灾；有的情尽管安装避雷针仍有可能发生雷击火灾；有的情况下，尽管不设避雷针也可能避免雷击的破坏。况下，尽管不设避雷针也可能避免雷击的破坏。四四、雷击痕迹的查找、雷击痕迹的查找v有的雷击痕迹比较容易发现，如建筑物的破坏、树有的雷击痕迹比较容易发现，如建筑物的破坏、树木劈裂以及尸体等。但对于金属熔痕、短路点等破木劈裂以及尸体等。但对于金属熔痕、短路点等破坏不严重的落地雷则不容易发

14、现。坏不严重的落地雷则不容易发现。1、根据目击者寻找。、根据目击者寻找。2、根据地质条件寻找、根据地质条件寻找 土壤电阻率小的地点易积聚电荷，特别是潮湿地点土壤电阻率小的地点易积聚电荷，特别是潮湿地点和水位高的地位，如大型盐场、河床、池沼、苇塘和水位高的地位，如大型盐场、河床、池沼、苇塘和金属矿床等地区，易受雷击。和金属矿床等地区，易受雷击。 土壤电阻率突变的地点，容易受雷击，如岩石与土土壤电阻率突变的地点，容易受雷击，如岩石与土壤、山坡与稻田的交界处。壤、山坡与稻田的交界处。四四、雷击痕迹的查找、雷击痕迹的查找2、根据地质条件寻找、根据地质条件寻找地下水面积大的地方，矿泉、地下水出口处，均地

15、下水面积大的地方，矿泉、地下水出口处，均较易落雷。较易落雷。岩石山雷击点多发生在山脚；土山雷击点多发生岩石山雷击点多发生在山脚；土山雷击点多发生在山顶。在山顶。 3、地形条件、地形条件 山的东坡、南坡遭雷击要多于山的北坡、西坡。山的东坡、南坡遭雷击要多于山的北坡、西坡。山中平地遭雷击要多于狭谷。山中平地遭雷击要多于狭谷。在靠山或临水的地区，临水一面的低洼潮湿地点在靠山或临水的地区，临水一面的低洼潮湿地点较易受雷击；特别是山口、风口或河谷等雷暴走较易受雷击；特别是山口、风口或河谷等雷暴走廊与风向一致时更易受雷击。廊与风向一致时更易受雷击。四四、雷击痕迹的查找、雷击痕迹的查找4、地物条件、地物条件

16、空旷地中孤立建筑物；建筑物中的高耸建筑和特别空旷地中孤立建筑物；建筑物中的高耸建筑和特别潮湿的建筑潮湿的建筑(如马棚、冰库等如马棚、冰库等)，易受雷击。，易受雷击。 屋旁大树，接收天线，山区架空输电线及输电线转屋旁大树，接收天线，山区架空输电线及输电线转角处，铁路线集中的枢纽易受雷击。角处，铁路线集中的枢纽易受雷击。5、建筑物的条件、建筑物的条件屋顶的坡高不同，建筑物受雷击的部位亦有所不同。屋顶的坡高不同，建筑物受雷击的部位亦有所不同。 平屋面或坡度不大于平屋面或坡度不大于110的屋面，其易受雷击的屋面，其易受雷击的部位是在檐角、女儿墙和屋檐。的部位是在檐角、女儿墙和屋檐。四四、雷击痕迹的查找

17、、雷击痕迹的查找5、建筑物的条件、建筑物的条件坡度大于坡度大于11 0小于小于12的屋面，其易受雷击的的屋面，其易受雷击的部位是在屋角、屋脊、檐角和屋檐；屋脊长度小部位是在屋角、屋脊、檐角和屋檐；屋脊长度小于于30米时，雷击点多发生在山墙。米时，雷击点多发生在山墙。坡度大于坡度大于12的屋面，其易受雷击的部位是在屋的屋面，其易受雷击的部位是在屋角、屋脊和檐角。角、屋脊和檐角。坡度愈大，屋脊的雷击率愈高；当坡度大于坡度愈大，屋脊的雷击率愈高；当坡度大于45时，则屋檐一般不会再受雷击。时，则屋檐一般不会再受雷击。五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验1、金相检验、金相检验v金属受雷击作用严重部位是熔

18、化，常形成熔断、金属受雷击作用严重部位是熔化，常形成熔断、熔化痕。尽管雷电高温，但作用时熔化痕。尽管雷电高温，但作用时间极短间极短（一（一般比电线短路持续的时间还短，直击雷的放电般比电线短路持续的时间还短，直击雷的放电时间仅为时间仅为0.050.1ms，总放电时间不超过，总放电时间不超过100 130ms），只能造成金属表面熔化，金只能造成金属表面熔化，金相组织致密细小。相组织致密细小。v如果雷击线路或电气设备时，会造成多处同时如果雷击线路或电气设备时，会造成多处同时短路或烧坏，若干部位形成有若干个电熔痕，短路或烧坏，若干部位形成有若干个电熔痕，使整个线路呈过负荷状，形成大量结疤。使整个线路呈

19、过负荷状，形成大量结疤。五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验2、中性化检验、中性化检验v受雷击而未被火烧的混凝土受雷击而未被火烧的混凝土构件在雷电高温下会发生中构件在雷电高温下会发生中性化，据此判断雷电高温作性化，据此判断雷电高温作用情况。用情况。3、剩磁检验、剩磁检验v雷击电流可使附近的铁磁物雷击电流可使附近的铁磁物件产生十到十几个以上高斯件产生十到十几个以上高斯强度的磁场，附近的铁磁物强度的磁场，附近的铁磁物件很可能被磁化。件很可能被磁化。v1毫特斯拉毫特斯拉10高斯高斯MT20型便携式特斯拉计型便携式特斯拉计 五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验3、剩磁检验、剩磁检验v检验剩磁最好在现场

20、进行，为了检测准确，在检验剩磁最好在现场进行，为了检测准确，在具体检测中要注意以下几点：具体检测中要注意以下几点：(1)火场中有无其他磁性物体，如有，在检测时要火场中有无其他磁性物体，如有，在检测时要排除干扰。排除干扰。(2)了解被测物体附近在此火灾前是否曾发生过大了解被测物体附近在此火灾前是否曾发生过大电流短路和雷击现象，以免将以前某种原因造电流短路和雷击现象，以免将以前某种原因造成的剩磁误判到这次事故中。成的剩磁误判到这次事故中。五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验3、剩磁检验、剩磁检验v检验剩磁最好在现场进行，为了检测准确，在具体检验剩磁最好在现场进行，为了检测准确，在具体检测中要注意以

21、下几点：检测中要注意以下几点：(3)除对被认为发生过短路或雷击的设备进行检测外，除对被认为发生过短路或雷击的设备进行检测外，还应对附近其它设备进行检测，以便比较验证。如还应对附近其它设备进行检测，以便比较验证。如果现场附近较大区域的铁件都有果现场附近较大区域的铁件都有1毫特斯拉的剩磁，毫特斯拉的剩磁，那么这种剩磁可能不是雷击造成。那么这种剩磁可能不是雷击造成。(4)被测物体需要拿到现场外检测时，各物件需要分开被测物体需要拿到现场外检测时，各物件需要分开隔距存放，并且避免敲、摔、打。隔距存放，并且避免敲、摔、打。 五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验3、剩磁检验、剩磁检验v测定方法测定方法可分为

22、可分为剩磁数据法、剩磁比较法、剩磁规律法剩磁数据法、剩磁比较法、剩磁规律法。(1)剩磁数据法剩磁数据法v当避雷线上流过当避雷线上流过20kA电流时，避雷线上的预埋支架、电流时，避雷线上的预埋支架、U形卡子剩磁数据为形卡子剩磁数据为2.03.0mT。v雷电流垂直通过雷电流垂直通过1X2m铁板，铁板四角剩磁为铁板，铁板四角剩磁为2.03.0mT。避雷针尖端剩磁并不大，为。避雷针尖端剩磁并不大，为0. 61.0mT。v处于雷电通道的杂散铁件、钉类、钢筋、金属管道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在的剩磁数据均在1. 510mT之间。之间。 五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验3

23、、剩磁检验、剩磁检验v测定方法测定方法(2)剩磁比较法剩磁比较法短路点或雷电通道的铁件与附近未受磁化处的短路点或雷电通道的铁件与附近未受磁化处的铁件比较，应具有明显较大的磁性；铁件比较，应具有明显较大的磁性；磁化处1.9mT未磁化处未磁化处0.2mT五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验3、剩磁检验、剩磁检验v测定方法测定方法(3)剩磁规律法剩磁规律法 即离雷击点或雷电通道处越远，铁磁性物质的即离雷击点或雷电通道处越远，铁磁性物质的磁性越小，呈规律性变化。磁性越小，呈规律性变化。磁化处1.0mT0.3mT1.9mT五五、雷击痕迹的检验、雷击痕迹的检验案例：案例：青岛黄岛油库爆炸火灾现场剩磁测定实

24、况示意图青岛黄岛油库爆炸火灾现场剩磁测定实况示意图（5、6、8号避雷针并未直接击中，号避雷针并未直接击中， （钢筋端头）剩（钢筋端头）剩磁最大，说明磁最大，说明 5号罐东南部被击中而爆炸起火）号罐东南部被击中而爆炸起火）X表示表示避雷针避雷针表示表示钢筋端钢筋端头头六六、雷击火灾认定时要注意的问题、雷击火灾认定时要注意的问题（一）雷击时间与起火时间（一）雷击时间与起火时间v雷击时产生的高温足以使一切可燃物燃烧起火，雷击时产生的高温足以使一切可燃物燃烧起火，雷电波沿架空线路或金属管线侵入室内使电气雷电波沿架空线路或金属管线侵入室内使电气设备产生的电弧也足以使易燃、可燃气体或液设备产生的电弧也足以

25、使易燃、可燃气体或液体爆炸。这种引燃过程瞬间可发生，故雷击时体爆炸。这种引燃过程瞬间可发生，故雷击时间与起火时间应是一致的。间与起火时间应是一致的。v雷击发生于雷雨天气，若加上某些因素，如雨雷击发生于雷雨天气，若加上某些因素，如雨大，可燃物受潮湿的影响，雷击时可能引起的大，可燃物受潮湿的影响，雷击时可能引起的局部着火会熄灭而形成不了火灾；雷击过后，局部着火会熄灭而形成不了火灾；雷击过后，也可能会因留下雷击的火种，在一段时间以后也可能会因留下雷击的火种，在一段时间以后使可燃物复燃，这种情况，起火时间晚于雷击使可燃物复燃，这种情况，起火时间晚于雷击时间。时间。六六、雷击火灾认定时要注意的问题、雷击

26、火灾认定时要注意的问题（二）雷击点与起火点（二）雷击点与起火点v直击雷火灾与起火点可能在一处，也可能不直击雷火灾与起火点可能在一处，也可能不在一处。前一种情况是出现在雷直接击在可在一处。前一种情况是出现在雷直接击在可燃物上的时候燃物上的时候( (如森林、草垛等如森林、草垛等) ) ；后一种情；后一种情况则是由于雷击在非可燃物上况则是由于雷击在非可燃物上( (如金属杆、屋如金属杆、屋顶、烟囱等顶、烟囱等) ) ，但在雷击点附近的金属丝或，但在雷击点附近的金属丝或电气线路上感应出雷电波引起了其他部位上电气线路上感应出雷电波引起了其他部位上的易燃、可燃物燃烧或爆炸。的易燃、可燃物燃烧或爆炸。v球雷遇到物体的爆炸处往往与起火点一致。球雷遇到物体的爆炸处往往与起火点一致。六六、雷击火灾认定时要注意的问题、雷击火灾认定时要注意的问题（二）雷击点与（二）雷击点与起火点起火点v案例案例2 2：1998年年6月月12日日,江江西省棉麻集团西省棉麻集团公司公司6902棉麻棉麻储备仓库储备仓库1号号库房发生雷击库房发生雷击特大火灾特大火灾 。六六、雷击火灾认定时要注意的问题、雷击火灾认定时要注意的问题（三）正确认识避雷针的防雷作用（三）正确认识避雷