電子地磅雷擊原因及雷電防護(hù)原理

近年來(lái)，隨著電子地磅在各個(gè)行業(yè)的普及和應(yīng)用，其稱重精確度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)倍受人們所推崇。特別是隨著微電子信息系統(tǒng)的引入，電子地磅相關(guān)配套系統(tǒng)的集成度也越來(lái)越高，稱重測(cè)量精度也越來(lái)越精細(xì)，而隨之帶來(lái)的問(wèn)題就是其抗雷擊過(guò)電壓能力的減弱。而電子地磅一旦遭到雷擊，事必造成貨物無(wú)法正常稱重，企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸將不能正常運(yùn)行，其直接或間接損失無(wú)法估量。現(xiàn)就電子地磅雷擊途徑及其防護(hù)措施進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以供同行參考。

1 雷擊原因及途徑

電子地磅一般都處于室外露天場(chǎng)所，其大型金屬構(gòu)件，如秤臺(tái)及鋼軌等極易遭受雷擊，極易由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生浪涌電壓。傳感器、儀表和計(jì)算機(jī)等由于臨近秤臺(tái)或與之連接，容易受到雷擊而損壞。傳感器彈性體及電路耐壓1.0～1.5 kV，無(wú)法抵抗雷電侵襲，并且波及連接的二次儀表及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此外，由于地處空曠地帶，往往采用架空方式引入電子地磅的供配電系統(tǒng)線路，容易遭受雷電波入侵，損壞電器設(shè)備和危及人身安全。通過(guò)以上電子地磅雷擊原因分析，對(duì)雷電襲擊途徑有了比較清晰的了解，而其防雷系統(tǒng)也正是對(duì)其雷擊途徑加以防護(hù)。

2 雷電防護(hù)原理

2.1 直接雷擊防護(hù)

由于電子地磅多處在空曠地帶，周圍很少有建筑物對(duì)其形成直擊雷防護(hù)，這就很有可能使電子地磅與空中帶電云團(tuán)之間產(chǎn)生放電并引起直接雷擊。為此，應(yīng)當(dāng)在電子地磅附近根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置避雷針，以放電效應(yīng)中和云團(tuán)中的電荷，有效地保護(hù)電子稱重系統(tǒng)，避免遭受直接雷擊。但是，避雷針只是防止雷電直接擊中計(jì)量室及附近用電設(shè)備，對(duì)于雷電波沿著架空金屬管線侵入計(jì)量室或雷電感應(yīng)引起周圍金屬構(gòu)件產(chǎn)生電磁感應(yīng)等非直擊雷的防護(hù)，僅是采用避雷針還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

2.2 靜電感應(yīng)雷擊防護(hù)

1臺(tái)電子地磅一般有10～12個(gè)支承點(diǎn)與傳感器連接，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，空中的帶電云團(tuán)同室外的秤臺(tái)之間雖然沒(méi)有產(chǎn)生直接雷擊，但通過(guò)靜電耦合會(huì)使秤臺(tái)表面積聚大量與云團(tuán)極性相反的電荷，而秤臺(tái)支承點(diǎn)則是靜電電荷泄放的主要通道。因此，必須在傳感器的上、下端設(shè)置大電流旁路電纜，使整個(gè)傳感器形成對(duì)地等電位狀態(tài)，基礎(chǔ)板于承重臺(tái)連接為一個(gè)等勢(shì)體，以防止感應(yīng)電流從傳感器上經(jīng)過(guò)而造成傳感器損壞。

2.3 電磁感應(yīng)雷擊防護(hù)

當(dāng)空中雷擊時(shí)，帶異性電荷云團(tuán)間產(chǎn)生強(qiáng)烈放電，會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的瞬變電磁場(chǎng)，使其涉及的導(dǎo)體上產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而損壞稱重儀表、地磅傳感器、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的元器件。因此，雷電通過(guò)擊中電源線、信號(hào)線和雷電的電磁脈沖的影響所產(chǎn)生的電涌，可以使計(jì)算機(jī)、儀器儀表等電子設(shè)備受到瞬間過(guò)電壓而遭到破壞。