本文闡述了雷電對(duì)地磅的破壞原理并提出了建立地磅防雷系統(tǒng)的主要方法。

現(xiàn)在地磅在煤炭企業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多,承擔(dān)著頻繁的煤炭銷售計(jì)量 任務(wù)，其大量程、快速準(zhǔn)確的計(jì)量特性受到企業(yè)青睞。然而，每到雷雨季節(jié)， 都有地磅因遭雷擊而損壞，特別是傳感器系統(tǒng)更容易被雷擊，嚴(yán)重時(shí)甚 至電子衡器整體被摧毀。一次雷擊給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn) 元，更嚴(yán)重地是影響銷售使企業(yè)聲譽(yù)受損，間接損失無(wú)法估量。雷擊，既影 響了地磅使用單位經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的正常迸行，使企業(yè)蒙受了間接的經(jīng)濟(jì)損失，同 時(shí)又損壞了地磅系統(tǒng)，給企業(yè)造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失。

1.雷擊對(duì)地磅破壞原理

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，它具有極大的破壞力。自然界中常見的雷 電主要有直擊雷、感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷三種。當(dāng)直擊雷對(duì)地放電時(shí)，在8 n s左 右達(dá)到峰值，并在40 ns內(nèi)完全泄放，因此，直擊雷電流具有幅值極高、頻 率極高、沖擊力極強(qiáng)等特點(diǎn)，在地網(wǎng)中產(chǎn)生的電位差會(huì)損壞電器設(shè)備，甚至 直接危及人的生命。當(dāng)雷電擊中輸電線路或閃雷放電發(fā)生在輸電線路附近時(shí)， 產(chǎn)生的感應(yīng)雷經(jīng)由電力線以及與外界有電路聯(lián)系的信號(hào)電路使電子設(shè)備損壞， 雷電造成的電子設(shè)備的損壞，90%以上是感應(yīng)雷造成的。傳導(dǎo)雷是指遠(yuǎn)處的 雷電擊中線路或因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的極高電壓，由室外電源線路傳至建筑物內(nèi)， 損壞電器設(shè)備。特別是電子軌道衡系統(tǒng)，雷電可通過(guò)軌道對(duì)衡器系統(tǒng)進(jìn)行直 接破壞。因此，直擊雷、感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷均會(huì)作用在地磅上進(jìn)行不同程 度的破壞。

大型地磅一般都處于室外露天場(chǎng)所，秤臺(tái)及鋼軌等大型金屬構(gòu)件極 易遭受雷電襲擊，特別容易產(chǎn)生由于電磁感應(yīng)而導(dǎo)致的浪涌電壓，因此，安 裝在秤臺(tái)下的傳感器及與其相連的二次儀表和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，很容易遭 到雷電的襲擊而損壞。大多數(shù)情況下，由于傳感器彈性體與秤臺(tái)是處于電氣 連通狀態(tài)的，而傳感器的彈性體與電子電路之間耐壓極限只有1KV到1. 5KV，傳感器彈性體上感應(yīng)的高電座會(huì)將傳感器的應(yīng)變片和其后的相應(yīng)電路 擊穿，這就是大型電子衡器經(jīng)常因遭受雷擊而損壞的最主要的原因。

當(dāng)地磅遭受雷擊時(shí),有強(qiáng)大的電流通過(guò)傳感器的彈性體。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè) 試，即使在傳感器的兩端加裝多條短路分流帶，由于高頻電流的趨膚效應(yīng)，當(dāng) 沖擊電流達(dá)到60KA時(shí)，傳感器兩端的壓差可達(dá)數(shù)千伏，傳感器彈性體上有 巨大的電流通過(guò)，此電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)度足以破壞傳感器內(nèi)部應(yīng)變電路和 電子電路，進(jìn)而波及到與其相連的二次儀表及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這也是大型地磅容易遭雷擊而損壞的原因之一5架空的供電電源也極易遭受雷電襲擊， 所以架空電源也是大型電子衡器易遭雷擊而損壞的原因之一。總之，凡是與地磅系統(tǒng)有電路連接或信號(hào)聯(lián)系的地方,都有可能引入雷電襲擊而產(chǎn)生 浪涌電壓，造成衡器系統(tǒng)損壞。

2.建立地磅防雷擊系統(tǒng)

打雷閃電時(shí)會(huì)引起大氣電磁場(chǎng)的強(qiáng)烈變化，主要表現(xiàn)有三種物理過(guò)程 —是餑電感應(yīng)，即閃電引起的地面大氣靜電場(chǎng)變化,使接閃物體附近導(dǎo)體產(chǎn) 生感應(yīng)電荷，對(duì)地構(gòu)成極髙的電位差，二是電磁感應(yīng)，即閃電通道中電流隨 時(shí)間發(fā)生變化,在它周圍空間形成變化的電磁場(chǎng)，在通道附件的導(dǎo)電物體上 產(chǎn)生感應(yīng)電壓和渦電流三是電磁輻射,是由閃電通道中的電流快速變化形 成的。由于地磅只耐低壓,因此閃電引起的上述三種物理過(guò)程對(duì)其極 具破壞性，尤其是電磁感應(yīng)。微電子設(shè)備越先進(jìn)、耗電越小、越靈敏，則破 壞性越大^因此，地磅防止雷擊主要做好以下工作，把雷電災(zāi)害降低到 最低水平：

1、在秤體附近上空要設(shè)置避雷針，以尖端放電效應(yīng)中和云團(tuán)中的電荷， 使地磅不致因雷擊而損壞。避雷針的高度可根據(jù)地磅長(zhǎng)度而定，

避雷針保護(hù)半徑等于其高度的一個(gè)圓形區(qū)域。

2、整個(gè)秤臺(tái)要接地，用一根或數(shù)根接地電纜將秤體與接地樁相連，接地 樁要打在電位恒定的零區(qū)，且接地電阻小于4。秤臺(tái)與接地樁之間有了寬敞 的大電流回流通道，則當(dāng)靜電感應(yīng)時(shí)，可以從大地補(bǔ)充電子使其中和，在設(shè) 備產(chǎn)生高電位后能快速疏散而不致?lián)p壞地磅。

3、每個(gè)傳感器要有保護(hù)接地。因此每個(gè)傳感器位置要設(shè)置一個(gè)接地線， 傳感器與“地”之間設(shè)置接地粧，接地線與接地樁進(jìn)行可靠連接或?qū)⒔拥鼐€ 與就近地腳螺栓連接。但地腳螺栓必須與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋接地網(wǎng)相連。

4、穿信號(hào)電纜的金屬穿線管也必須與接地網(wǎng)相連。稱重傳感器信號(hào)電纜 的屏蔽層要接地。地磅供電系統(tǒng)，一般從配電室到安裝地有較長(zhǎng)一段空 間距離，秤臺(tái)到秤房也有一段較長(zhǎng)距離的信號(hào)電纜，雷擊容易通過(guò)電磁感應(yīng) 途徑，在引線上引人高電位，就有可能造成稱重儀表的損壞，因此，稱重傳 感器的信號(hào)線和激勵(lì)稱重傳感器的電流電源線采用將屏蔽層接地的電纜連接, 以消除電磁感應(yīng)雷擊破壞或弓I起燃爆的可能。稱重傳感器信號(hào)電纜的屏蔽層 可以與稱重傳感器的接地線相連，也可以與稱重顯示器的接地粧相連可依 現(xiàn)場(chǎng)情況確定,但不允許雙點(diǎn)分別同兩個(gè)接地樁人地。

5、稱重顯示儀表外殼要接地。因此。地秤房?jī)?nèi)設(shè)接地極，且與秤的基礎(chǔ) 內(nèi)鋼筋網(wǎng)（接地）相連，當(dāng)采用塑料外殼時(shí)，應(yīng)在外殼內(nèi)表面噴涂一層金屬 膜再接地。

6、接線盒要接地。接線盒要設(shè)置接地線與秤體相連。電源要有接地，同 時(shí)要配防浪涌保護(hù)器。

7、出現(xiàn)頻繁雷電現(xiàn)象時(shí)，要立即切斷電源并拔掉電源插頭停止工作。 做好以上幾點(diǎn)，地磅的安全可靠性就大大加強(qiáng)了，特別是那些多雷

地區(qū)的企業(yè)，在安裝、使用電子衡器時(shí)一定要注意以上要求，以確保地磅安全使用。