全电子数字式汽车衡的防雷对策

全电子数字式汽车衡，是厂矿企业、运输销售等行业的重要称重测量设备，应用广泛。本文分析了全电子数字式汽车衡遭受雷击损 坏的主要原因，阐述了防止直击雷、雷电感应造成损坏的对策措施，以达到保护汽车衡的目的。

全电子数字式汽车衡，其结构合理、技术先进、准确可靠、操作方 便，在厂矿企业、煤炭销售、物资仓储等场所有着广泛应用。但由于该 称重测量设备，应用全电子数字式模块化，工作电压低，容易遭受雷电 的损坏。每年雷雨季节，数字式汽车衡的传感器、称重显示仪、终端显 示设备等经常遭受雷击，造成设备损坏，使运输、销售等工作受到极大 的影响，经济损失较大。所以对汽车衡的防雷工作尤其重要。通过实践 总结，这里从技术上提出具体的防雷对策。

1.全电子数字式汽车衡遭受雷击的主要原因

全电子数字式汽车衡一般都处于室外露天场所，主要由秤台、数 字式传感器、称重显示仪、计算机、打字机、户外显示屏及稳压电源、 传输接口、缆线等组成。秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受直击雷电 袭击和雷电感应而导致的浪涌电压的破坏。由于传感器弹性体与秤台是 处于电气连通状态的，而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有 1KV数字传感器弹性体上感应到因雷电产生的高电压会将传感器的电 子元件击穿，这就是大型汽车地磅经常因遭受雷击而损坏的最主要的原 因。

通过对雷击事故分析总结，认为雷电造成的电子设备的损坏主要 有：一是直击雷引起的雷击电磁脉冲造成的。直击雷电流具有幅值极 高、频率极高、冲击力极强等特点，瞬间在地网中产生的很高的电位 差，对电气和电子设备的破坏极大。二是雷电感应，当雷电直接击到电 子汽车衡附近的防雷装置或其它建构筑物时，在其周围空间就会形成一 个较大的瞬变磁场，在附近导体上就会产生强大的感应电压，在闭合回 路中形成感应电流，通过电源线路、传输线等引入，造成数字式汽车衡 电子设备的损坏。

2.全电子数字式汽车衡的防雷对策

根据上述分析，针对直击雷和雷电感应所产生的破坏，我们在实 践中采用具体的防雷电对策。包括直击雷和雷电感应的防护对策。两种 措施必须同时实施，缺一不可，以减少雷击损失。

2.1直击雷防护对策

1)采用安装避雷针的办法，来解决直击雷的破坏。通过滚球法计 算，可选择安装一个或多个避雷针，以达到保护数字式汽车衡。具体要 求有：一是避雷针的高度，必须满足数字式汽车衡所处场所半径范围和 磅房的高度要求；二是避雷针距磅房及称台不小于6米；三是避雷针的 接地网必须独立，与磅房称体的接地应保持不小于5米的距离。具体的 施工方法：在避雷针周围，开挖沟槽，宽0.4米深0.7米，采用50x5 的角钢为接地体，间距5米，垂直打入深度不小于2米。接地体的数量 根据地形、土质有所不同。采用40x4的热镀锌扁钢与接地体焊接可 靠，最后将土回填沟槽。要求接地电阻应小于4Q。

2）汽车衡磅房建筑物一般是按三类防雷设计，利用磅房基础钢构 作为接地装置，但其接地电阻往往达不到要求。所以，必须在地磅房周 围增加敷设接地体与磅房接地焊接施工方法与避雷针接地系统相同， 以保证磅房的接地电阻小于4Q。将汽车衡磅房接地装置与全电子数字 式汽车衡称体接地装置可靠焊接，形成共用接地网。

2.2雷电感应的防护对策

我们对多次遭受雷击的全电子数字式汽车衡现场勘测发现：避雷 针和建筑物本身防雷措施良好，但并不能保证室内部电子设备不受雷击 损坏。而雷电感应产生的瞬态浪涌电压，通过电源线路，传输缆线引 入，造成电子设备的损坏是主要途径。因此，雷电感应的防护措施至关重要。

2.2.1制作等电位防雷措施

等电位保护措施是汽车衡雷电保护系统的重要环节，可以避免衡 器系统的基础电位随地线电位的变化而变化，避免雷电流产生的高电位 对汽车衡造成的破坏。具体做法是将称重仪表外壳、秤台、传感器、管 线及其他设备的保护接地与建筑物预留的等电位端子或电子汽车衡的接 地系统相连接，形成一个电气上连续的整体。使用截面积不小于 16mm2的多股铜线，将每个传感器上端的称台金属部分与传感器下端 的螺栓部分进行跨接。同时用截面积不小于25mm2的多股铜线，将传 感器下端的螺栓部分与等电位汇流排可靠连接。为可靠保护传感器，在 其上端与称台接触面间，安装一层硬质绝缘垫板以消除击穿放电等对传 感器造成损坏。

2.2.2电源三级防止雷电感应波侵入的措施

从总电源到数字式汽车衡设备接入电源之间，采用三级防雷电感 应措施，安装不同级别的避雷器。根据GB50057- 94标准要求，第一 级电源避雷器残压小于4KV第二级电源避雷器残压小于2.5KV第三 级电源避雷器残压小于1.5KV。对于采用220V的供电设备而言，通过 以上三级防护措施，再经UPS滤波整流后，雷电感应残压一般可控制 在800V以下，使电子设备处于不被雷电损坏的范围之内。因此，在机 房总进线电源接线处安装第一级单相电源避雷器，选择通流容量达为 80KA ?/20u§。在机房电源配电箱UPS的输入端上安装第二级单相 电源避雷器，选择通流容量达为40KA (8/20uS。在机房电源配电箱 UPS的输出端上安装第三级单相电源避雷器，选择通流容量达为20KA (8/20uS。避雷器的接地线与汽车衡的接地系统可靠连接成一体。同 时，对架空电力线由终端杆引下线采用穿铍锌钢管，埋地敷设，弓丨入地 磅机。 钢管与汽车衡的接地体要可靠焊接。

2.2.3传输线路的屏蔽措施

屏蔽是利用屏蔽体来阻碍和减少电磁能量传输的重要措施。对传 感器的电源线、测量线，称重显示仪的传输线、电脑的数据线等应采用 带有金属屏蔽层的缆线或穿套金属管敷设，并将电缆外屏蔽层或金属管 的两端进行可靠接地，以消除或减弱雷电感应引起的瞬时浪涌电压对汽 车衡量系统的损坏。

3.结语

防雷是一项措施复杂、要求高、综合性强的技术。我们通过实践， 采取以上防雷对策，能最大限度的避免或减少雷击对全电子数字式汽车 衡的破坏，达到减少设备损坏，减少经济损失的效果。