正确使用剩磁测试仪调查电气短路火灾或雷电灾害事故

一、剩磁检测原理

二、剩磁检测

(—).剩磁检测的适用范围

剩磁检测对象是现场有可能发生短路的导线周围或雷击通道上的铁磁性物质，一般是：

1.导线附近的铁丝、铁钉之类的铁磁性材料。

2.穿线铁管。

3.拉线开关内铁质弹簧等铁磁性材料。

4.灯具的铁质部分或日光灯的垂吊铁质拉链及镇流器外壳。

5.检测配电箱，如铁壳配电箱上的铁板、螺丝、铁钉和折页等。

6.人字房架上的金属拉筋以及钉在房架上的铁钉、瓷瓶上的铁绑线等。

7.电气线路或电气设备附近的杂散铁磁性材料、构件等。

8.雷击火灾现场中的一切铁磁性材料。

(二).试样的提取要求

1.作为检测用的试样，应取自现场中经确认为经过起火点或起火部位的电气线路周围。试样与电气线路的距离以不超过20mm为宜，但对有雷击可能的现场，可以根据实际情况进行提取，不受部位限制。

2.在提取试样之前应对试样所在位置、所处状态及所呈现的形态特征用拍照等方法进行记录。

3.对固定在墙壁或其他物体上的试样，提取时不应弯折、敲打和摔落。

4.宜提取受火场温度较低的试样。

5.对位于磁性材料附近的试样不应提取。

6.经证实该线路过去曾发生短路时，不应提取。

7.如不便提取时可以在试样的原位置进行检测。

8.对提取的试样，应装入釆样袋内妥善保管，并注明试样名称和提取位置，不应与磁性材料或其它物件混放在一起。

(三).剩磁的测量工具及使用方法（以K-8290B短路磁性测试仪示例）

1.仪器工作原理

霍尔效应原理

其基本关系式为：Vh=KhIhB

其中：

Ih：工作电流

B：磁通密度

Kh：元件灵敏度

Vh：霍尔电压

剩磁测量釆用短路磁性测试仪（也称剩磁测试仪）或特斯拉计，仪器如下图所示，其测试原理是利用测试仪配合霍尔检测探头靠近被测物体时，被磁化物体上的磁场经探头上的霍尔元件探测，转化为电信号放大后由显示屏显示出来。常用剩磁的单位是毫特斯拉（mT），简称“毫特”。

2.实地剩磁检测时应进行如下操作：

2.1.根据不同仪器构造，调节调零旋钮或调零按键，使仪器显示值为0.00mT。

2.2.将仪器档位设置为mT挡，打开探头罩帽，将探头（霍尔元件）轻触、平贴在被测样品上，缓慢改变探头的位置和角度进行搜索式测量，直到仪器显示稳定的最大值为止。

2.3.根据物质磁场尖端效应的特点，应选择样品的尖端部位作测量点，如铁钉、铁管、钢筋的两端，铁板的角部、杂散铁件的棱角或尖端部位等。

2.4.测量后按样品分别做好记录。

3.传感器的使用方法

以仪器标配的横向传感器为例

3.1传感器测量方法

被测磁场的磁力线方向垂直穿过传感器前端的霍尔元件（如上图）

3.2手持传感器测量磁场的图示及说明如上图所示，用传感器前端霍尔元件端头2.3mm位置轻接触被测磁铁的表面或所测空间磁场位置。

（注：测量时探头没有刻度的一面贴着被测物，金属探头则是无圆点的一面贴着被测物）

3.3不正确的手持式传感器方法

将传感器的顶部使劲压到被测物体的表面（如上图），这样很容易损坏传感器。

4.仪器显示说明

5.仪器技术指标

量程范围：0~200mT~2000 mT

频率范围：10Hz~200Hz

准确度：0~100mT，1%；100mT以上，2%（均匀磁场中测量）

分辨力：DC×1：0.00-200.00mT/0.01mT；DC×10：0.0-2000.0mT/0.1mT

被测磁场：直流磁场（静态磁场）

功能说明：峰值保持功能；Gs（高斯）/mT（毫特斯拉）可自由切换

直流测量时有N/S极性显示；N代表正极、S代表负极

显示按键快速自动调零

环境温度：5℃~40℃  

相对湿度：20%~80%（无凝露）

供电电源：四节5号电池，可外接5V稳压电源

外型尺寸：150mm（L）×70mm（W）×30mm（H）

仪器重量：450g                            

显示方式：4 1/2 LCD

显示单位：mT/Gs

6.1.将电池装入仪表后面的电池仓中然后盖上电池盖板；若使用外接电源，则将外接电源的一端插入仪器左侧的电源插孔中，插头端插入220V电源插座即可。

6.2.安装传感器。将霍尔传感器插头插入仪表上方的传感器插槽中即可。

ON/OFF；开机

按下面板上的“ON/OFF”按键，液晶显示屏会有如下显示。

RANGE；选择量程

当重复按量程转换按键时，测量范围在0~200mT和0~2000mT间转换。

mT/Gs；选择显示单位

当重复按显示单位转换按键时，显示单位会在mT和GS之间转换。

ZERO/RESET；置零/重置峰值

在非保持的状态下将传感器远离磁场，如显示屏上显示不为0，可按调零/重置峰值按键使之为零。

注意：如测量中需要转换量程或转换交流/直流测量，都必须重新调零，之后重新测量; 或者测量之前先全部调零。

选择峰值保持功能

当重复按峰值保持测量按键时，可选择普通测量或峰值保持测量。

测量

将霍尔传感器护套打开，然后使霍尔传感器有效位置（横向传感器）或（纵向传感器）紧密接触被测材料表面（直流磁场）或被测的磁场位置（空间交、直流磁场）进行测量，液晶显示即为被测磁场的大小。

重置峰值保持

在峰值保持测量状态的测量过程中，如需重新测定峰值，而此峰值预计比原峰值小，则可按调零/峰值重置按键使之重新读入峰值。

因为当仪器进入峰值保持状态后必须有比现有显示值大的值时数据显示才改变，如果所测数据比现有显示值小，则显示值不改变。所以此时必须按峰值重置。

注意：此时仍处于“峰值测量”状态。

例：原峰值为1500mT；当要测定新峰值预计新峰值<1500mT，如800mT>。

注意：仪器在测试完毕后，请将传感器上的护套插上，并最好将电池取出。

0.1mT=1GS   1T=10000GS.

7.仪器操作注意事项 

7.1.短路磁性测试仪是精密的测量仪器，使用的时候要严格执行操作规范，主要需要避免损坏测量的传感器元件。使用完后要妥善保管，严禁在搁置在潮湿的环境中。

7.2.检测时，要避免非正常磁性干扰和物证的磁性损失，对无关的磁性物体要采取措施加以隔离或排除。

7.3.在勘查时，要调查清楚在本次火灾之前是否发生过大电流短路和雷击现象，防止将以前某种原因造成的磁化剩磁当作此次的检测结论。

7.4.适当扩大检测的范围，检测中要与雷击通路以外其它部位的铁磁性物件和电气设备进行检测对比，以取得造成剩磁原因的科学、可信的证据。

7.5.请不要擅自对本产品进行修理、拆卸、改造。本产品的供给电源必须是规定范围内的电源，切忌连接规定范围以外的电源。

7.6.请不要把本产品及配套传感器掉落地上或给予强烈冲击；传感器的探头及前端部位对机械性冲击比较敏感，严禁用手触摸。

7.7.严禁对传感器进行加热、涂敷粘接剂、粘贴胶布等行为。

7.8.严禁在直射日光、高温多湿、水、油、粉尘、腐蚀性空气、震动等场所使用或保存本产品。

7.9.为了保证仪器测量的准确性，请严格遵守使用温度范围及保存温度范围。

7.10.请避免在产品表面出现结露现象（从寒冷的地方急速转移到温暖的地方时出现）时使用本产品。

7.11.为了尽可能减少外部磁场对机器的影响，在产生磁场的机器，特别是充磁机、退磁机、微波炉、焊接机、电机等周围请不要使用。建议您定期对仪器进行校准工作。

（四）.剩磁测量中的注意事项

对物体的剩磁测量过程中应注意以下事项：

1.提取铁磁性物体时不能敲击，否则物体可能失磁。

2.对物品进行剩磁测量应在勘验的现场直接进行，不应提取后在别的场所如实验室或办公室处测量，以免样品受其他磁场影响。

3.不应提取靠近磁性材料及附近的样品。

4.每个样品应单独放置，不能混放，以免样品之间相互磁化。

（五）.剩磁检测数据的运用

剩磁数据一般都是毫特斯拉级（mT）的，运用剩磁数据判断雷击、短路有以下方法：

1.剩磁数据法

剩磁数据法是根据被测样品的种类、大小来确定可以作为判据的剩磁数值：

（1）对于铁钉和铁丝等小件样品，剩磁数据大于0.5mT而小于1.0mT，可作为判定短路或雷击的参考值；剩磁数据大于1.0mT作为确定短路或雷击的判据。

（2）对于铁管和钢筋等大件样品，剩磁数据大于0.5mT而小于1.0mT作为判断短路或雷击发生的参考值；剩磁数据大于1.5mT，作为发生短路或雷击的判据。

（3）对于导线附近的铁棒、角铁、金属框架、工具等杂散铁件，一般体积较大，被磁化不明显， 应以剩磁值大于1.0mT作为发生短路或雷击的判据。

（4）雷电流剩磁数据一般较大：当接闪线上流过20kA电流时，接闪线上的预埋支架、U形卡子的剩磁数据为2.0~3.0mT。雷电流垂直通过1m x2m铁板时，铁板四角的剩磁数据为2.0 ~3.0mT，接闪杆尖端剩磁数据并不大，为0.6~1.0mT。处于雷电通路的杂散铁件、钉类、钢筋、金属管道的剩磁均在1.5~10.0mT之间。上述数据系实验和在雷电现场检测所得，可做为判定时参考使用。

2.剩磁比较法

剩磁比较法：是在实地现场勘验中，将怀疑有过有过短路和没有短路的电气线路或电气设备，通过对它们周围的铁磁性物质进行剩磁检测，然后比较其数值，有剩磁的部位，则可能发生过短路。

3.剩磁规律法

剩磁规律法：是运用剩磁由强到弱的衰减规律，确定短路火灾的一种方法。一般来说，铁磁体磁性的强弱与其距导线（短路点）的距离有关，距导线越近其磁性越强，测量时如能发现 剩磁值由强到弱的变化规律，再结合所测的数据，可进一步判定导线是否曾发生过短路。

4.火烧导线短路剩磁判定 

火烧导线发生短路，同样也会产生磁场并使铁磁体保持磁性。判定是火前短路形成还是火烧短路形成，应查清火源情况，根据现场实际做出判定。

三、产品介绍

K-8290剩磁测试仪

K-8290是智淼消防推出的一款性能稳定、安全可靠的手持式剩磁测试仪。剩磁测试仪是检测磁体磁感应强度的专用仪器，是磁性测量领域中用途最为广泛的测量仪器之一。可准确地测定直流磁场的磁感应强度。量程范围宽，操作方便，液晶显示清晰，按键均采用国内最先进的触摸式按键，电源为四节5号电池，可连续工作100多个小时，也可在市电的情况下使用稳压电源，小巧便携。完善的质量保证，优质的售后服务，是您工作的理想选择。

工作原理：采用基于霍尔效应原理制成的传感器，即霍尔传感器。传感器有横向、轴向二种，用户可根据需求选择或另配；电路采用低漂移的放大器以及高稳定度的供电电源、31/2液晶显示屏显示测量值。

应用范围：测量电气导线短路火灾或雷击灾害的剩磁含量；永磁材料的表面磁场分布（即我们通常所说的测量表磁）；磁路结构内的间隙磁场；通过永磁或直流电流产生磁场作用于吸取铁磁材料的设备所产生的磁场。

技术指标

量程范围：0～200mT毫特斯～2000mT毫特斯拉

基本误差：±2%±3个字（1000mT毫特斯拉以下）；±5%±3个字（1000mT毫特斯拉以上）

分 辨 力：0.1mT毫特斯拉、1mT毫特斯拉

显示方式：31/2LCD显示，测量时有正、负显示，正代表N极、负代表S极

显示单位：mT毫特斯拉

被测磁场：直流磁场（静态磁场）

环境温度：5℃～40℃；相对湿度：20%～80%(无凝露)

供电电源：四节五号电池、可外接稳压电源

外型尺寸：150mm×70mm×30mm；仪器重量：450g

备    注：1mT毫特斯拉=10Gs高斯

K-8290B短路磁性测试仪

K-8290B型短路磁性测试仪是北京新宇胜利仪器有限责任公司依据中华人民共和国公安部于2014年8月18日下发的《关于加强消防监督检查设备配备和应用工作的通知》（公消[2014]262号）要求所研发，为贯彻落实通知精神，进一步提高消防监督水平，规范执法行为，确保消防监督工作的科学性和准确性，特推出本产品。期待为您的现场检测分析工作带来便利性。火灾调查工作是一门专业性很强的科学，火灾现场复杂多样，在确定起火部位、起火点、现场鉴定检测和物证提取等各个工作环节中K-8290B型短路磁性测试仪将会是您的得力帮手。

K-8290B型短路磁性测试仪测量范围宽：0-200-2000mT，准确度：1%，分辨力：0.01mT；可用于测量直流磁场（静态磁场），交流磁场（动态磁场）、辐射磁场、剩磁、地球磁场等各类磁场的磁感应强度。过该设备测量火灾现场中电气线路、配电盘、闸刀开关等设备周围金属物体的磁性来判断线路及开关等设备是否发生短路故障，从而确定火灾的性质，具有峰值保持功能，同时测量单位Gs（高斯）/mT（毫特斯拉）可自由切换，显示按键快速自动调零，工作环境温度湿度：5℃-40℃/20-80%RH。电源为四节5号电池，可连续工作100多个小时，也可使用随机适配稳压电源，小巧便携，完善的质量保证，优质的售后服务，是您测试工作的理想选择。K-8290B型短路磁性测试仪是检测磁体磁感应强度的专用仪器，是磁性测量领域中用途最为广泛的测量仪器之一。

技术指标

量程范围：0~200mT~2000mT

频率范围：10Hz~200Hz

准 确 度：0~100mT：1%；100mT以上2%（均匀磁场中测量）

分 辨 力：DC×1：0.00-200.00mT/0.01mT；DC×10：0.0-2000.0mT/0.1mT

被测磁场：直流磁场（静态磁场）

功能说明：峰值保持功能；Gs（高斯）/mT（毫特斯拉）可自由切换

直流测量时有N/S极性显示。N代表正极、S代表负极；显示按键快速自动调零

环境温度：5℃~40℃  ；相对湿度：20%~80%（无凝露）

外型尺寸：150mm（L）×70mm（W）×30mm（H）；仪器重量：450g

显示方式：4 1/2 LCD

显示单位：mT/Gs

供电电源：四节5号电池，可外接5V稳压电源

备    注：1mT毫特斯拉=10Gs高斯

参考资料：

《GB 16840.2-1997电气火灾原因技术鉴定方法-第2部分：剩磁法》

《QX/T 103-2017 雷电灾害调查技术规范》

《火灾事故调查》