谈谈雷电对地磅的危害及防护措施

近年来，随着地磅在各行各业的普及应用，雷电对地磅的侵 害也越来越频繁，影响了企业的正常称重计量。因此本文主要介绍了雷电的分类、现代防雷 的一些观点和雷电的防范措施。

一、前言

目前，淮北矿区巳有近40台数字式地磅，其中多为由金钟电子衡器股份有限公司和长 沙衡器传感器研究所生产，最大秤量为100吨 /150吨，由数字称重显示器、数字式称重传感器、 计算机及计算机辅助设备等组成。其中近30台地磅用于煤炭销售称重计量，这些地磅分布在百里矿区，大多数地处空旷地带，环境 比较恶劣、复杂，进线电源防雷措施不够，雷雨 季节会时常因雷击出现较大范围的电子设备故障， 不仅给企业带来了一定的经济损失，更影响了矿 区煤炭的经营销售，因此防雷工作比较重要，必 须采取经济合理的措施，以解决电子汽车衡的防 雷问题。现笔者结合近几年的实际工作，谈谈如 何加强地磅的防雷，仅供参考。

二、雷电的分类及其防范措施

根据雷电的破坏性和特点，可将雷电分为直 击雷和感应雷。现代防雷接地强调的是等电位联 合接地，即防雷接地、交流接地、工作接地联合 接地在一起，这种接地方式有效地降低了接地电 阻，又可使设备之间的地电位相等，所以整个衡 器计量系统要有一个共同的接地。以下就针对直击雷和感应雷的特点，具体谈谈防雷接地措施。

1、 防直击雷

由于矿区电子汽车衡多处空旷地带，周围少 有较高建筑物，或不处在高层建筑物防雷系统的 保护范围内，这就有可能与空中带电云团之间产 生放电，产生直接雷击。为此，在易产生雷电干 扰破坏的地区必须采取可靠的防雷措施，以免造 成雷击破坏。因此，可根据具体地点，按规范合 理的设置避雷针，以尖端放电效应中和云团中的 电荷，有效地保护电子称重系统，避免遭受直接 雷击。

2、 防感应雷

（1）防静电感应雷

雷雨时，空中的带电云团同室外的秤台之间 虽然没有产生直接雷击，但通过静电耦合会使设 备带上与云团极性相反的电荷。当空中带电云团 与其它云团产生雷击放电突然消失时，为疏散聚 集在秤台顶部的大量电荷，就会产生很大的回流 电流。一台电子汽车衡一般有6至10个支承点与 传感器连接，当静电感应雷击造成大电流回流时， 上述承载点就是回流通道的不良环节。为此，必 须在传感器的上、下端（如桥式称重传感器）或左、右端（如悬臂梁式称重传感器）设置大电流 旁路电缆,即采用一根多股编织铜线跨接,使整 个传感器形成对地等电位状态,基础板与承重台 连接为一个等势体，可以防止意外电流从传感器 上经过而造成传感器损坏。这样，秤台与电子汽 车衡接地网之间有了大电流回流通道,当静电感 应时,可以从大地补充电子,使其中和,不致于 因设备产生高电位后不能快速疏散。

（2）防电磁感应雷

近年来，煤炭行业的地磅除了受到直 击雷的危害外，更主要是雷电的电磁效应所产生 的对设备有破坏性质的电涌电流。电涌是微秒量 级的异常大的电流脉冲,其波头时间一般在 0.25 v 20 u S,其单位能量一般在2.5_10MJ/D，它 可使电子设备受到瞬间过电压的破坏。电涌防护 采用电涌防护器，一般的电涌保护器采用MDV技 术，当电压高到设定的水平时MDV立即动作，响 应时间为1_3毫秒，在响应的一瞬间，MDV的电 阻从完全值降到近乎零欧姆，使瞬间高电压找到 了入地的通道，吸引过电流远离电子仪器设备。

雷电是导致电涌的最直接原因，当空中雷击 时，带异性电荷云团间产生强烈放电，会产生幅 值大和上升沿很陡的电磁场，这种高强度的电磁 场会使在电磁场所涉及的导体上产生很大的感应 电势，从而使称重仪表的器件损坏。因此，雷电 通过击中电源线、信号线和雷电的电磁脉冲的影 响产生电涌，它可以使计算机、仪器仪表等电子 设备受到瞬间过电压而遭到破坏。雷电的感应浪 涌电压的入侵途径除了进线电源外，主要是通过 信号线窜入设备内部，致使称重仪表、计算机的 电源电路、接口电路损坏，因此，应高度重视对 电涌的防范，切不可抱有侥幸心理。

①电源系统的防雷保护

进入磅房的低压电力电缆宜埋地引入，采用 具有金属铠装屏蔽层的电缆，且屏蔽层两端接地， 以最大限度地衰减从各种导线引入的雷电高电压。

电源防雷应采取三级防雷系统，磅房内 220/380V供电采用TN- C- S系统，因此安装电涌 保护器接线如图1所示。由于磅房内电气设备相 距很近，只需在电源入口下端安装电源第一、二 级复合防雷保护器，即在各相线与中性线之间安 装FYS-0.22kV型避雷器，实施配电系统的第一、

二级防雷保护。在与计量系统有关的电源插座处， 安装防浪涌保护器用于电源的第三级防护。通过 多级电源防雷设施，彻底泄放雷电过电流，限制 过电压，尽可能防止雷电通过电力线路窜入计量 系统， 损坏系统设备。

②信号电缆的防雷保护 在整个称重计量系统中，有一处不可忽略， 就是磅房到秤台有一段较长距离的信号电缆。雷 击通过电磁感应途径，可在线路上引入高电位， 造成称重仪表因雷击损坏。为此，各信号电缆特 别是磅房到秤体一段信号电缆的屏蔽层应可靠接 地，以消除电磁感应雷击的破坏。

二 ?结束语

由于雷电是不可预测的，加之雷电伤害的成 因很复杂，所以没有方法彻底消除它的影响。然 而如把多种方法结合使用，就可降低雷电的侵害， 防雷电的影响就可取得令人满意的效果。因此必 须建立完善、可靠的防雷接地系统，以保证电子 称重系统安全、可靠、稳定地运行。