“一般雷電災害”調查鑒定方法探討

何文革 張驥 戴棟凌

摘 要：雷電災害調查是氣象部門履行雷電災害防御組織管理職能的重要內容，是為社會提供公共服務的主要職責。隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，現代化程度的日益提高，雷電災害呈現上升趨勢，而“一般雷電災害”的發(fā)生頻率更趨明顯增加的態(tài)勢，特別是導致農村家用電器受損的雷電災害所占比例居高不下。本文是筆者根據多年來對“一般雷電災害”的調查經驗與雷電災害調查報告審核體會，結合“7.27定海干覽雷災調查報告”，對“一般雷電災害”調查鑒定的方法提出了自己的一些想法與業(yè)內同仁探討，以提高防雷從業(yè)人員的雷擊事故調查鑒定能力。

關鍵詞：雷電災害；現場勘查；分析鑒定

中圖分類號：P429；TU895 文獻標識碼：A 文章編號：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

根據浙江省氣象局發(fā)布的雷電監(jiān)測公報統計，2007-2013年7年間全省共發(fā)生雷電災害9117起，平均每年發(fā)生1302起。因雷電災害共造成131人死亡，186人受傷，135起火災，其中農村人員死亡與受傷的比例分別為86%與79%。在9117起雷電災害中，造成家用電器損壞有5336起，辦公電子設備受損有2472起。其中2013年我省發(fā)生的964起雷電災害事故中“一般雷電災害”事故就占了924起。

1 雷電災害調查的基本程序

雷電災害調查程序是正確鑒定結果的基礎，其基本程序一般為：接受委托→成立調查組→制定調查計劃→準備調查設備與材料→實施現場調查（訪問、勘查、證據搜集）→資料分析處理→形成鑒定結論→出具調查報告→資料歸檔。

2 “7.27定海干覽雷災”背景

2014年7月31日9時，筆者從7月30日的《舟山晚報》看到一則“南洞藝谷遭雷擊損失慘重”的報道，隨即以舟山市防雷中心主任的身份（舟山市防雷中心承擔著向全市提供雷電防御公共服務的職能，雷電災害調查是主要的職責之一）電話聯系上了雷擊所在地——定海干覽鎮(zhèn)新建社區(qū)的王主任，并了解、核實了相關情況。

3 “7.27定海干覽雷災”調查的開展與注意事項提醒

3.1 對雷電災害調查受理的定位

氣象部門進行雷電災害調查是履行公共服務的職能所在，該次雷電災害雖然是市防雷中心從媒體獲知的情況，形式上似乎沒有委托主體，但雷擊所在地——定海干覽鎮(zhèn)新建社區(qū)的王主任的電話邀請實際上已形成委托。委托單位就認為是定海干覽鎮(zhèn)新建社區(qū)。

注意事項：委托方是單位或是個人，在不同的雷電災害委托中代表不同的身份，如果是某單位發(fā)生雷電災害，無論是個人委托還是受災單位委托，均代表受災單位的調查委托，但若雷電災害發(fā)生在農村且受災戶較多，受災戶個人委托僅代表其個人，實施調查的主體是一家受災戶，而受災地的村委、社區(qū)委托則代表該村或社區(qū)所有的受災群體。本文中所確定的雷電災害委托單位為定海干覽鎮(zhèn)新建社區(qū)，實施調查的主體則是該次雷電災害所有的受災戶。

3.2 雷電災害調查組的組建

《雷電災害調查管理辦法》第八條規(guī)定“調查組成員應不少于三人，現場勘察應不少于兩人，調查組成員應具有較全面的雷電防護理論與較豐富的實踐經驗，并與所調查的雷電災害沒有直接利害關系。需要時可聘請相關人員參加調查組?！闭{查組一般由受災地當地氣象主管機構組建，目前因大部分氣象主管機構缺乏經驗豐富的專業(yè)技術人員，特別是縣級氣象機構，所以多數調查人員是從下屬防雷技術服務機構調派。舟山市防雷中心因承擔著雷電災害調查職責，所以調查組可自主成立，但相關情況需及時匯報主管機構，以便主管機構準確獲知調查的開展情況。

注意事項：防雷技術服務機構人員無論是被聘請還是被調派參加雷電災害調查工作，其身份應當發(fā)生轉變，代表的是氣象主管機構；防雷中心一般是二級事業(yè)法人單位，隸屬于氣象主管機構，若其職能中未明確承擔雷電災害調查職責的，則調查活動應由氣象局組織，參加調查的防雷中心人員對外身份也應代表氣象局；像我市防雷中心已由市氣象局明確職能，負責雷電災害調查工作，筆者認為，調查活動在及時匯報主管機構的前提下可自主開展調查工作，且在一般情況下可以以市防雷中心名義出具雷電災害調查報告，但對于可能涉及糾紛、賠償的調查項目，建議仍以氣象主管機構名義出具報告。

3.3 調查的實施

雷電災害的調查是鑒定災害的前提，科學的調查方法與調查項目是鑒定的基礎，詳盡與準確的調查資料是作出正確鑒定的根本依據。

3.3.1 基本資料的調查

（1）基本資料包括：氣象資料、周邊環(huán)境狀況資料、歷史資料。氣象資料主要有人工與自動氣象觀測記錄、天氣形勢資料、閃電定位資料、大氣電場資料、天氣雷達回波與數據衛(wèi)星云圖等。周邊環(huán)境狀況資料主要有地理位置環(huán)境、周邊山水分布與地形狀況、建（構）筑物的建設情況、土壤地表地質狀況、架空導線與大金屬構件設置情況等。歷史資料主要有歷史雷擊情況、建（構）筑物的變化情況等。

（2）“7.27定海干覽雷電災害”的基本資料。天氣形勢：2014年7月27日08時高空500百帕形勢場上，副熱帶高壓較強盛，與大陸高壓打通，588線北緣到達江蘇省中部。同時在副高北側河南附近有高空槽東移，槽底到達30°N以南。850百帕副高152線在我省西邊界，在河南附近有一低渦，低渦東側安徽到上海有一條暖式切變線，有較強的抬升作用。上午在湖北、安徽、江蘇南部及其沿海形成了一條對流云帶。隨著高空槽東移南壓，浙北地區(qū)的對流不穩(wěn)定性加強，使得在浙北產生較強的對流回波帶并發(fā)展東移，其影響舟山時產生了雷暴和雷雨大風天氣。

雷達回波實況：27日下午在上海、嘉興、杭州一帶有強雷雨回波生成，在東移的過程中范圍不斷擴大，逐漸連成一條南北向強回波帶，強中心達55dBz，回波頂高達16-17公里，以每小時50公里左右的速度朝偏東方向移動。舟山海域普遍出現了9-10級雷雨大風和短時強降水。

閃電定位資料：根據浙江省雷電監(jiān)測網數據顯示，7月27日19時52分到20時44分，里陳村陳宅周邊5公里范圍內共發(fā)生地閃6次，均為負閃，最大負閃強度為27.5kA，平均負閃強度為17.5667kA。如表1所示。

地理位置：里陳村處于舟山本島中部偏北地區(qū)一東西走向的山谷中，本次雷電災害受損區(qū)域集中于北緯N0：30°05.4697′、東經E0：122°07.8032′附近。

建筑物與架空線設置：區(qū)域內多數為混磚結構的普通民房，最高建筑物為3層，均無防直擊雷裝置，村內電力線路、通訊線路以及有線電視線路主要沿村中主干道兩側架空敷設。如圖1所示。

注意事項：基本資料的搜集調查應充分詳細，以便分析所用，但不必將所有搜集到的資料都編寫到報告中，編入報告的資料必須對雷電災害鑒定有直接或間接的影響。

3.3.2 事故現場的勘查

（1）建（構）筑物外部現場勘查?？辈轫椖浚航ǎ嫞┲锸軗p情況檢查；最近時段的防雷裝置檢測報告查驗；防直擊雷裝置的檢查；接閃器、引下線的接地電阻與過渡電阻的測試；金屬構件、設備安裝檢測與接地電阻與過渡電阻的測試；防側擊雷裝置的檢查；保護范圍的計算；各線路入戶方式檢查及接地線等電位連接、SPD裝設的檢查與測試等。

（2）建（構）筑物內部現場勘查?？辈轫椖浚航拥叵到y、電源系統的檢查；受損物體（設備）的基本情況（包括具體位置、連接導線的功能等）；所有與受損物體（設備）連接的線路現狀（包括電源線路、信號線路、接地線、其它金屬構件）；測量物體（設備）與附近金屬柱筋、金屬門窗、金屬管道、金屬線路的距離等。

（3）受損物的現場拍照。對所有受損物及周邊可見情況進行現場拍照，留存直接或間接的證據資料。

（4）“7.27定海干覽雷災”的現場勘查情況。本次雷電災害受損最嚴重的主要是里陳村203號住戶陳定合家（以下簡稱陳宅）。陳宅建于1988年，坐西面東略靠南，為一幢3底2層的混磚結構建筑，聳頂屋面鋪設普通瓦片，屋頂前側有平頂跳檐，跳出距離近1米，目前陳宅僅有陳定合及其老伴兩人居住。

面朝陳宅，左側為一排低矮小房，右側為一塊自留地，離陳宅右側墻體約6米位置的自留地上立有兩根電線桿，在其中一根電線桿的中間位置掛有兩個鐵箱，一個為有線電視分配箱，另一個是信號放大器箱。陳宅及周邊鄰居的有線電視信號線纜均由此處的分配箱接線入戶。接入陳宅的有線電視線纜從分配箱單獨引線經陳宅跳檐下端穿墻進入二樓陽臺。為防止有線線纜被風刮斷，線纜扎掛在一根直徑2.6毫米的鐵絲上。鐵絲的一端捆扎固定在電線桿中間位置，另一端從有線電視線纜入墻處跨上陳宅東北側跳檐，穿過墻角與跳檐邊沿的拐角縫隙在跳檐頂面中梁位置的鐵柱上固定（如圖2所示）。

現場發(fā)現：第一，陳宅跳檐頂面東北角，在鐵絲穿過房頂墻角與跳檐邊沿的拐角處炸開了一個口子，破碎的水泥塊散落在跳檐頂面與地下，鐵絲在此處斷開，跨出墻面約80厘米已熔斷，斷開處兩端留有明顯的熔斷痕跡；第二，在二樓陽臺墻壁中間位置，有線信號線纜一分為二入室的接頭處有一明顯的燒焦痕跡，接頭均已斷開，三根線頭掛落在墻上，燒焦位置有一穿塑料管的電源線路經過，未發(fā)現塑料管破損；第三，臥室內（二樓中間一間房間）凡內布設電線的墻壁表面均明顯炸開，靠近前窗位置的墻壁有明顯的燒黑痕跡；第四，二樓樓梯口的浴室與門外熱水器安裝位置的墻面均有明顯的炸口與線路燒損痕跡，浴缸里留存許多從墻面炸落的水泥塊；第五，據受災戶反映，陳宅自留地電線桿上的有線信號分配箱與信號擴大器箱已在28日上午重新接線與更換。因調查時箱子均上鎖，故具體受損情況不明。

現場檢測、檢查情況：陳宅未安裝任何防雷裝置，周邊鄰居家也均未見防直擊雷裝置?？缃釉陉愓蓓斉c電線桿上的鐵絲兩端均未有效接地，有線電視信號線進戶端未見浪涌保護裝置及其他防雷裝置。

有關測試數據如下：有線電視線纜懸掛鐵絲，剩磁3.49mT；有線電視信號線，剩磁0.07mT；有線電視信號線終端插頭，剩磁0.07mT；有線電視分線箱：接地電阻29.3Ω；有線電視放大器：接地電阻無窮大；有線電視接地線，接地電阻29.3Ω；連接民居有線電視線纜懸掛鐵絲，接地電阻123.9Ω。

本次雷電災害無人員傷亡，無牲畜傷亡。

注意事項：事故現場勘查力求及時，以取得最原始的現場痕跡與第一手的資料，因此，在雷電災害調查受理后應迅速安排現場勘查，并盡早通知受災方不要破壞現場，使現場保持最原始狀態(tài)；勘查項目要力求全面，寧多勿簡；現場照片應多角度、多方位拍攝，以便挑選最具代表性的照片。

3.3.3 證人證物的取證

證人調查取證內容：調查災情發(fā)生時目擊災情過程的現場證人，調查的內容主要有證人的基本情況，事故發(fā)生時雷電閃擊情況、閃擊時間、閃擊點、受災物體（人、畜等）受災時的位置、危害方式與基本災情等。

注意事項：現場調查詢問應針對性地提出問題，回答記錄力求詳細，最好能現場錄音，以方便整理與原始資料保存，證人現場調查的“詢問記錄表”需由被詢問人簽名，編寫到調查報告的內容可作適當整理，刪除無關內容，也可將“詢問記錄表”原始記錄掃描，以附件方式編入到報告中。

3.3.4 證物調查取證

證物調查取證主要是對與調查分析、鑒定相關的物品的調查，一般以物品的照片方式表現。

注意事項：證物提取是為了防止對調查分析有價值證物丟失，為調查鑒定提供必要的物證，提取前應在現場進行有關數據的檢測與現場狀況測量，如剩磁檢測、物品位置、物品規(guī)格尺寸、物品狀況等。

4 “7.27定海干覽雷災”分析與判定

4.1 雷電災害時間與雷電強度確定

雷電災害時間主要根據現場有關人員對雷電災害發(fā)生時間的描述及對照當時閃電監(jiān)測數據資料進行確定。本次雷電災害依據證人詢問記錄與雷電時段的閃電監(jiān)測數據（見表1），通過閃擊監(jiān)測位置（經緯度為E1，N1）與實際雷電災害點（經緯度為E0，N0）的間距D計算，D=[〈（E1-E0）*110〉2+〈（N1-N0）*111〉2]1/2?？梢曰敬_定：本次雷電災害發(fā)生的時間在27日晚8點20分。雷電強度為-27.5kA。（注：這里對閃電發(fā)生時間不作肯定的理由是當日的閃電監(jiān)測定位資料是根據“二站混合”法得出，位置誤差相對較大）

4.2 雷擊點分析與確定

雷擊點確定的一般方法：通過建筑物破損痕跡檢查、金屬構件（物體）剩磁量測定與金相綜合分析方法等加以確定。

建筑物破損痕跡常表現為炸開、破裂、凹陷等；金屬構件（物體）剩磁量以大于1.0mT為判定標準，雷擊點剩磁量較大，周邊其他線路剩磁量較小，且隨距離增大而逐步減??；金相狀態(tài)表現為金相組織被較多氣孔分割，出現較多粗大的柱狀晶（面）；金相磨面與過渡界面內部氣孔多而大，且不規(guī)則；熔珠晶界較大，空洞周圍與洞壁的顏色呈鮮紅色等。

“7.27定海干覽雷電災害”，經現場勘查，陳宅屋頂東北側墻角與跳檐相接處留有明顯的炸裂口，嵌入墻角與跳檐拐角縫隙的鐵絲留有明顯的熔斷痕跡，鐵絲在跳檐邊沿向外側被熔斷80厘米，對現場留存的斷開鐵絲進行剩磁測試儀檢測，剩磁為3.49mT。故可以判定：靠近陳宅二樓屋頂東北角跳檐邊沿的鐵絲為“雷擊點”。

4.3 建筑物雷擊受損分析與判定

雷電對建筑物的破壞作用主要表現為：機械效應、熱效應、沖擊波危害。機械效應的破壞作用表現為金屬構件的變形，由此造成建筑物混凝土的脫落，金屬管道的損壞等災情；熱效應的破壞作用表現為金屬構件的熱熔斷裂；沖擊波危害的破壞作用表現為容器變形、玻璃破碎、墻體破損。

“7.27定海干覽雷災”中建筑物受損情況為：陳宅跳檐頂面東北角，在鐵絲穿過房頂墻角與跳檐邊沿的拐角處炸開了一個口子，并在此處有80厘米的鐵絲熔斷。受損處無人為外力與機械碰撞痕跡。

建筑物雷擊受損判定為機械效應所致的表現：受損時間與雷電時間吻合，無人為外力作用，無機械碰撞痕跡，受危害金屬構件的剩磁量大于1.0mT。

建筑物雷擊受損判定為熱效應所致的表現：受危害金屬構件的剩磁量大于1.0mT、無人為電氣沖擊、受損點的金相表現為一次短路痕跡或二次短路痕跡。

建筑物雷擊受損判定為沖擊波所致的表現：受損點無炸藥爆炸痕跡、無機械碰撞痕跡、正對面金屬構件的剩磁量大于1.0mT。

因此，“7.27定海干覽雷災”建筑物雷擊受損判定為機械效應、熱效應共同所致。

4.4 建筑物內部雷擊受損分析與判定

“一般雷電災害”建筑物內部受損的表現與危害方式。表現主要有電氣線路損壞、燃燒，電氣設備損壞，電子設備損壞等；危害形式主要有雷電脈沖過電壓、雷電電磁脈沖、閃電感應、雷電反擊、雷電熱效應等。

4.4.1 建筑物內部各類雷電危害形式的調查分析

（1）雷電脈沖過電壓調查分析。通過以下因子調查加以分析確定：受損時間、位置、災情，供電系統運行情況，雷擊點與危害線路，危害線路的雷電流強度，閃電監(jiān)測情況，受危害設備的耐沖擊能力，危害時段無操作過電壓等。配電線路、普通用電設備、電子設備的耐沖擊電壓額定值分別為4kV、2.5kV、1.5kV。

雷電電磁脈沖調查分析。通過以下因子調查加以分析確定：受損時間、位置、災情，受災設備工作電壓運行狀態(tài)，受損設備連接線路及附近金屬構件的剩磁量，云地閃電監(jiān)測情況，雷電流通道及強度，受損設備空間的磁場強度及設備空間的額定值，受損設備距屏蔽層的安全距離等。

閃電感應調查分析。閃電感應危害電氣電子設備實質上也是通過過電壓形式造成設備的損壞?？梢酝ㄟ^以下因子調查加以分析確定：受損時間、位置、災情，受災設備工作電壓運行狀態(tài)，閃擊點、閃擊時間與雷電流強度，閃擊點及泄流通道與受損設備及其連接線路的關系，設備受損過電壓或過電流，受危害設備的耐沖擊電壓能力等。

雷電熱效應調查分析。通過以下因子調查加以分析確定：受損時間、位置、災情，周邊環(huán)境情況，熔痕特點與剩磁量，受損時段電網工作情況與云地閃電監(jiān)測情況，與閃擊點距離，與所受雷電流強度等。

（2）“7.27定海干覽雷災”建筑物內線路、設備受損的調查分析。主要受災戶建筑物內受損情況：第一，二樓臥室、浴室內各布設電線的墻面均被炸開，滿地盡是炸落的水泥塊，多處炸開口電線已熔斷，裂口周邊墻面留有明顯灼燒痕跡，靠近前窗位置的壁面漆黑一片；第二，貼墻布設的有線信號線纜在二樓陽臺墻壁中間位置的分口處有一明顯的燒焦痕跡，各接頭均已斷開。

周邊鄰居建筑物內電氣設備受損情況：在距主要受災戶40米的范圍內，共有十幾戶家里的電視機損壞，其它電氣設備無影響。因調查時多數鄰居家里無人，受損情況主要來源于主要受災戶的口述。

（3）“7.27定海干覽雷災”室內受損分析。主要受災戶室內受損分析。陳宅室內二樓電氣嚴重受損，電線多處熔斷，而一樓線路基本正常，當時供電電網未見異常，縱然供電電壓有波動也至多造成跳閘，不可能導致線路燃燒，因此危害二樓電氣的“元兇”必定是過電壓。因陳宅無防直擊雷裝置，電氣線路也未與金屬構件直接連接，故排除了雷電脈沖過電壓的影響，陳宅有線線纜從二樓進入，在二樓陽臺墻壁與電源線路緊靠，固定鐵絲的一端鐵柱澆鑄在二樓跳檐頂部，故過電壓主要來自于雷電電磁脈沖與閃電感應。

（4）周邊鄰居家里電視機受損分析。根據鄰居家里只有電視機受損，無其它電氣損壞的受災情況，調查中發(fā)現的陳宅自留地電線桿上的有線信號分配箱在雷電災害發(fā)生的次日經過重新接線的事實及調查詢問時“有些人家電視機沒插電源插頭也被雷擊了”的描述特征等情況，可以判定陳宅鄰居電視機受損必定是經有線電視信號線進入的過電壓所致。根據不同磁場空間所對應的雷電流強度與距離的關系，在設備空間無屏蔽的農村民宅中，20kA的雷電流影響100A/m的設備空間，其臨界距離為31.8米。基于本次雷電災害的雷電流強度在27.5kA，并結合有線線纜經過雷擊點的調查事實，可以判定在距陳宅40米的范圍內的電視機受損是遭雷電電磁脈沖所致。

4.4.2 建筑物內部雷擊受損原因判定

根據上述各危害形式的表現與調查分析，并結合本次雷電災害受損情況，可以確定：在無任何防雷裝置的陳宅在東北角遭雷擊后，受雷電電磁脈沖影響，強大的雷電流沿有線電視信號線路進入陳宅室內，因電磁感應致陳宅室內電氣線路呈高電位狀態(tài)，造成線路因過電流而發(fā)熱、膨脹，導致線路受損，墻面爆裂，并因線路過熱起火引燃窗簾。

懸掛有線線纜的鐵絲被雷電擊中，雷電電磁脈沖迅速傳至有線電視分配器并沿有線電視線纜線路進入周邊鄰居家，致使周邊近十戶村民家中電視機遭到損壞。

5 雷電災害的調查鑒定結論

5.1 雷電災害的調查鑒定結論是對雷擊事故的定性與成災原因的判定

雷擊事故定性是事故責任的認定依據，其是對事故產生的外在原因的定性，事故產生的常見原因包括自然因素、設計缺陷因素、安裝人為因素、管理缺陷因素等四個方面。

5.2 “7.27定海干覽雷電災害”調查鑒定結論

經調查分析，受災區(qū)域的建筑物未安裝防雷裝置，有線電視線纜的不規(guī)范架設，有線電視信號線各進戶端未按規(guī)范要求安裝浪涌保護器以及無其它防雷裝置是造成本次雷電災害的原因。以上原因主要由設計缺陷因素、安裝人為因素導致。

閃電擊中陳宅屋頂東北側墻角有線電視線纜的懸掛鐵絲，因陳宅無防雷裝置，懸掛鐵絲成了接閃器。而懸掛鐵絲未有效接地，強大的雷電流造成鐵絲被熔斷80厘米，屋角因嵌入縫隙的鐵絲熔斷產生的熱效應造成破損。

閃電擊中有線電視線纜懸掛鐵絲，受雷電電磁脈沖侵入與閃電感應影響，室內電氣線路呈高電位狀態(tài)，造成線路因過電流而發(fā)熱，導致線路受損，墻面爆裂，并因線路過熱起火導致窗簾起火。

閃電擊中有線電視線纜懸掛鐵絲，受雷電電磁脈沖影響，過電壓經有線電視入戶線路造成陳宅鄰居家電視機受損。

6 結 論

雷電災害調查與鑒定是一個煩瑣而且復雜的過程，它需要調查鑒定主體具有豐富的實踐經驗與良好的職業(yè)道德，并熟練掌握雷電學原理，雷電的危害形式、放電機制與破壞作用、各類防雷設計技術規(guī)范，相關的法律知識等，通過科學、嚴謹的調查分析，鑒定致災原因，為制定防范措施避免類似事故災害再次發(fā)生與事故責任認定提供依據。

“一般雷電災害”因發(fā)生頻率高、危害損失輕、上報委托滯后時間長、調查力量不足等原因或困難而往往未得到重視，本文研究目的就是在于探討“一般雷電災害”的調查分析與鑒定方法，以期為廣大的防雷工作者提供幫助。

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作者簡介：何文革（1966.01-），男，漢族，浙江定海人，主任，高級工程師，本科，研究方向：雷電防御。