電子汽車(chē)衡雷電防護(hù)的措施

隨著電子汽車(chē)衡在各個(gè)行業(yè)的普及和應(yīng)用，其 稱(chēng)重度高、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，電子汽車(chē)衡相關(guān)配套系統(tǒng) 的集成度也越來(lái)越高，稱(chēng)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。而電子汽車(chē) 衡一旦遭到雷擊則事必造成貨物無(wú)法正常稱(chēng)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。上海漢衡稱(chēng)重設(shè)備有限公司為您整理如下內(nèi)容：

1 雷擊原因及途徑 電子汽車(chē)衡器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 式引入電子汽車(chē)衡的供配電系統(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)以上電子汽車(chē)衡雷 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) 由于電子汽車(chē)衡多處在空曠地帶，周?chē)苌儆薪ㄖ?對(duì)其形成直擊雷防護(hù)，這就很有可能使電子汽車(chē)衡與空中 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 汽車(chē)衡附近根據(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(chēng)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?chē)饘贅?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)電子汽車(chē)衡一般有 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(chēng)重儀表、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。

3 具體防護(hù)措施
3.1 電源線路防雷電波侵入 由于很多企業(yè)內(nèi)電子汽車(chē)衡位置往往處于門(mén)衛(wèi)或車(chē)輛 進(jìn)出場(chǎng)所附近，因此在電子汽車(chē)衡稱(chēng)重設(shè)備配電系統(tǒng)方面 大部分都采用架空線路直接引入汽車(chē)衡操作室，只有少數(shù) 新建企業(yè)采用埋地線路敷設(shè)。因此，在對(duì)電源線路采取防雷 措施時(shí)，應(yīng)首先考慮線路入戶方式，根據(jù)入戶方式的不同對(duì) 應(yīng)采取不同的雷電防護(hù)等級(jí)。首先，在直擊雷非防護(hù)區(qū)或直 擊雷防護(hù)區(qū)與防護(hù)區(qū)交界處應(yīng)安裝通過(guò) I 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn) 的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作保護(hù)；防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護(hù)器。同 時(shí)，在浪涌保護(hù)器前端應(yīng)安裝過(guò)電流保護(hù)裝置。浪涌保護(hù)器 安全的數(shù)量應(yīng)根據(jù)稱(chēng)重設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓額定值來(lái)確 定。而浪涌保護(hù)器標(biāo)稱(chēng)放電電流參數(shù)值則需根據(jù)相應(yīng)防雷 技術(shù)規(guī)范來(lái)確定。一般情況下，電子衡器電源系統(tǒng)采用 3 級(jí) 防雷保護(hù)，電源防雷模塊安裝在系統(tǒng)供電開(kāi)關(guān)后，第 二級(jí)電源防雷模塊安裝在穩(wěn)壓電源前，第三級(jí)電源防雷模塊 安裝在設(shè)備前。此外3 級(jí)防雷保護(hù)做到共地，并與秤體共 地，做到等電位。

3.2 信號(hào)線路屏蔽、接地及防雷電波侵入 一般數(shù)字式電子汽車(chē)衡采用 RS485 總線技術(shù)，通過(guò)信 號(hào)線纜將秤臺(tái)傳感器與稱(chēng)重設(shè)備之間進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào) 的遠(yuǎn)距離傳輸，這樣在一定程度上不但解決了多路稱(chēng)重傳 感器的信號(hào)接收，也保證了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。因 此，RS485 總線的信號(hào)防雷措施就顯得尤為重要。首先，應(yīng) 將信號(hào)傳輸線路進(jìn)行穿金屬管埋地敷設(shè)，同時(shí)應(yīng)將埋地金 屬管兩端與接地裝置進(jìn)行可靠連接。另外，在設(shè)備輸入/出端 口處應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)浪涌保護(hù)器。

3.3 秤臺(tái)防雷接地 在秤臺(tái)周?chē)鷺?gòu)建包括基礎(chǔ)在內(nèi)的防雷接地網(wǎng)（接地 井），整個(gè)系統(tǒng)在秤臺(tái)附近接單接地極。這樣，整體衡器系統(tǒng) 只有 1 個(gè)基礎(chǔ)電位，并與室內(nèi)設(shè)備等電位連接器及房屋接 地相連接，做到共地，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，此電位就會(huì)隨著接地 點(diǎn)的電位起伏而變化，確保整體電子衡器系統(tǒng)安然無(wú)恙。

3.4 相關(guān)稱(chēng)重設(shè)備等電位連接 在電子汽車(chē)衡附近一般設(shè)置有配套的操作室，稱(chēng)重顯 示儀表、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備均在其中。因此，對(duì)操作室內(nèi) 設(shè)備應(yīng)考慮等電位連接。利用等電位連接帶將操作室內(nèi)各 設(shè)備采用星形連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠連接，使整體衡器系統(tǒng)的 基礎(chǔ)電位隨地線電位的變化而變化，避免因某個(gè)設(shè)備由于 線路產(chǎn)生高電位而影響到其他設(shè)備。室內(nèi)等電位連接網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)與室外接地系統(tǒng)進(jìn)行連接，接地點(diǎn)一般不少于 2 處。 3.5 監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)施 根據(jù)各單位管理要求，在某些單位內(nèi)電子汽車(chē)衡附近 設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)。那么，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的防雷措施保護(hù)問(wèn)題 也應(yīng)作為電子汽車(chē)衡防雷系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行防雷措施保護(hù)。

3.5.1 監(jiān)控線路材料的防雷要求。一般的監(jiān)控系統(tǒng)線路材 料通常有 3 種：同軸電纜，用于較近距離

或室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)； 雙較線，用于中距離監(jiān)控系統(tǒng)；光纜，用于遠(yuǎn)距離或超遠(yuǎn)距 離監(jiān)控系統(tǒng)。針對(duì)于同

軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)的防雷，通常時(shí)在監(jiān) 控?cái)z像頭和監(jiān)控設(shè)備處安裝同軸型電涌保護(hù)器，同時(shí)在同軸 電纜

進(jìn)入室內(nèi)處將電纜屏蔽金屬層與建筑物接地裝置進(jìn)行 等電位連接。針對(duì)于雙較線監(jiān)控系統(tǒng)的防雷，則只需要在監(jiān) 控?cái)z像頭和監(jiān)控設(shè)備處安裝信號(hào)型電涌保護(hù)器。而針對(duì)于 光纜監(jiān)控系統(tǒng)的防雷，無(wú)需安裝電涌保護(hù)器，只需要在光纜 入戶處將光纜加強(qiáng)芯進(jìn)行接地處理。因此，在對(duì)于一類(lèi)場(chǎng)所監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)工作時(shí)，應(yīng)首先考慮監(jiān)控線路材料類(lèi)型， 根據(jù)材料不同選材來(lái)決定防雷措施及檢測(cè)要點(diǎn)。  監(jiān)控設(shè)備抗雷擊電流沖擊能力。為了提高監(jiān)控系統(tǒng) 的高清晰和低失真，監(jiān)控設(shè)備生產(chǎn)廠家在設(shè)備內(nèi)部電路板 上采用了很多大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，而這也大大降低 了抗雷電流能力，一般情況下如果線路產(chǎn)生高出正常額定 電壓幾伏特至十幾伏特都會(huì)導(dǎo)致電路板擊穿甚至燒毀。因 此，在對(duì)監(jiān)控設(shè)備防雷電波侵入設(shè)施檢測(cè)時(shí)，應(yīng)首先考慮到 監(jiān)控系統(tǒng)線路入戶方式以及供配電系統(tǒng)供電形式，然后應(yīng)查看監(jiān)控設(shè)備耐沖擊電壓能力等相關(guān)要求。