《雷击引燃森林可燃物风险的试验方法》.docx

ICS65.020.01

CCSB04

DB23

黑龙江省地方标准

DB23/T3730—2024

雷击引燃森林可燃物风险的试验方法

2

024-08-30发布

2024-09-29实施

黑龙江省市场监督管理局

发布

前

言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由黑龙江省林业和草原局提出。

本文件由黑龙江省森林草原防火标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：东北林业大学。

本文件主要起草人：孙龙、于宏洲、杨光、蔡慧颖、胡同欣、宁吉彬、娄虎、张宇婧。

雷击引燃森林可燃物风险的试验方法

1

范围

本文件提供了雷击引燃森林可燃物风险试验方法的仪器设备及数据收集、试验样品处理及试验结

果的计算。

本文件适用于黑龙江省森林地表细小死可燃物雷击引燃风险的试验方法及概率计算。

2

规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

术语和定义

3

下列术语和定义适用于本文件。

森林地表细小死可燃物

森林地表小于等于1h时滞的枯枝、落叶和枯草。

可燃物密实度

可燃物床层中可燃物颗粒自然状态下堆放的紧密程度，由可燃物容积密度和可燃物基本密度相除

获得。

可燃物容积密度

容器内可燃物质量与可燃物容积比值。

可燃物基本密度

可燃物在没有空隙的条件下单位体积的绝干质量。

4

仪器设备及数据收集

仪器设备

可产生与感应雷（电流波形8/20μs）和直击雷（电流波形10/350μs）相同冲击电流的测试仪器。

数据收集

4

.2.1可燃物样品采集

林地内采集森林地表细小死可燃物。

.2.2气象数据采集

4

气象数据可使用当地气象观测站数据，也可使用适合监测区域空间分辨率的气象栅格数据。数据采

集要素包括：地表气温、相对湿度、地表风速和降水量。最佳气象数据时间分辨率应小于1d。

4

.2.3闪电数据采集

闪电数据可使用当地闪电定位数据，包括：闪电发生位置、极性、电流持续时间。最佳闪电数据时

间分辨率应小于1d。

5

试验样品处理

可燃物样品处理

将采集可燃物放入水中浸泡8h，使用烘干箱对浸泡后的可燃物进行烘干，烘干至含水率为5%~30%。

测量可燃物厚度和质量，计算得出可燃物密实度。同时测量待测样品灰分含量及干重。

可燃物样品引燃

使用仪器设备分别模拟产生10/350μs波形和8/20μs波形的雷电电流，对样品进行放电。放电电极

的尖端与样品表面之间距离为2mm。从小到大调节电流大小直至发生持续3分钟的燃烧即可燃物被引燃。

记录试验环境温度、相对湿度、引燃样品的含水率和厚度、引燃时刻仪器设备的冲击电流值、电压值和

电压降。

6

试验结果计算

长持续时间雷电电流风险指数

可燃物雷击引燃是由云地闪电流的热效应引燃，决定能否引燃的特征参数主要包括云地闪的极性、

电流强度、连续放电时间和回击次数等。对云地闪的实时监测可以得出长持续时间雷电引燃风险，由公

式(1)计算：

????=1?(1??%???)1/???

····························································(1)

式中：

????——雷电监测网络中所有被监测到的闪电出现长持续时间电流的风险指数；

?%???——给定极性的一次闪电的长持续时间电流概率；

???——雷电监测网络中单个闪电被检测到的概率。

闪电导致可燃物引燃风险指数

发生闪电后，可燃物有被引燃的风险。引燃发生风险指数需要基于长持续时间雷电流、可燃物类型、

闪电极性、可燃物含水率和可燃物厚度等数据来评估。当引闪电产生能量大于可燃物被引燃时的能量时，

可以认为引燃发生。将试验中仪器设备产生的电流引燃能量作为闪电产生能量，并记为??，由公式(2)

计算：

??=∫????···········································································(2)

式中：

?——电压降，单位为伏特(V)；

?——电流，单位为安(A)。

将可燃物被引燃所需能量记为???，由公式(3)计算：

???=????{?(???)+?[???(????+???]}········································(3)

2

)

?

?

??

?

式中：

?——可燃物床层密实度，单位为千克每立方米(kg/m3)；

?——电流通道半径，单位为米(m)；

?——可燃物厚度，单位为米(m)；

??——可燃物比热，单位为焦耳每千克摄氏度(J/kg?℃)；

???——可燃物被引