浅谈地磅防雷
对电子地磅系统遭受的雷击事故进行分析，找出其产生原因，提出电子地磅系统的综合防雷措施。
随着经济发展，地磅这一用于大宗货物计量的 称重设备被广泛应用于工厂、工地、货场、集贸市场 等场所。早期的机械式地镑早已被精度高、稳定性 好、操作方便的电子式地磅所取代。如今电子地磅标 准配置主要由承重传力机构（秤体）、高精度称重传 感器、称重显示仪表三大主件组成，由此即可完成电 子地磅基本的称重功能，也可选配打印机、大屏幕显 示器、电脑管理系统以完成更高层次的数据管理及 传输的需要。可知地磅的组成构件几乎都是微电子 设备，它们的敏感性高、耐压水平低，抗雷电电磁脉 冲的能力差，很容易受到侵害；且由于其特殊性，一 旦电子地镑遭到雷击破坏，将会影响整个工作流程 的正常运
1.地磅可能遭受的雷击的途径和方式
1.1直击雷
直击雷是指在雷云对地放电时，雷电流从雷击 点注人被击物体，并由此伴随而产生的电效应、热效 应或机械力等一系列的破坏作用。若直击雷落在地 磅上，对地磅上的电子元件来说是毁灭性的。
1.2雷电感应
1.2.1电磁感应
当云地之间的雷电回击通道形成在地磅附近 时，强大的瞬变电磁场会在地磅构件和电源、信号导 线上感应出较高的电位，一旦经过地磅构件、大地形 成通路，则产生的暂态过电压击坏地镑构件。
1.2.2静电感应
地磅的秤台分为钢结构台面和混凝土台面，钢 结构台面是一个截面较大金属导体。当地磅上空有 带电雷云生成并向下发展下行先导时，地磅的钢结 构台面会感应出与雷云相反的大量电荷，回击开始 后，被束缚的电荷沿着最快、最短的线路与大地形成 回路,在这一过程中若地磅电子元件串联在回路，则 会被过电压击坏。
1.3雷电波入侵
地磅远处的电源传输线路被雷击中或者被感应 出高电位后，雷电波以波的形式沿着导线两边传播 而人侵地磅设备。
1.4雷电反击
1.4.1当电子地磅房的避雷短针或旁边的独立避雷 针及其他物体接闪雷电流时，雷电流经过的路径上 会产生很高的瞬时高电压，使该路径与周围的金属 物体之间形成暂态的电位差。如果这种暂态电位差 超过两者的绝缘程度，将导致击穿放电。
1.4.2当直击雷在电子地磅邻近入地时可能会引起 地磅地网电位升高，从而使接地的设备外壳产生高 电位，高电位沿着低电位的电源线、信号线传导，在 这过程中如果外壳与设备电源电压之间电位差大于 设备耐压能力时，就会造成设备损坏。
2.防雷措施
由上述可知，雷电可能会损坏地镑设备的方式 是多样的，且传感器、放大器和显示设备耐压能力 低,极容易因雷电引起的电流电压而受损。在考虑其 防护措施时还要注意在防雷击的同时电子衡器的计 量性能不变，不能影响地磅的正常使用。因此，地磅 的防雷系统是一个综合保护系统。
2.1直击雷防护
地磅一般地处空旷地带，周围没有高大建筑物， 相对比较孤立。如果未能被地磅房或其他的直击雷 防护装置完全保护，应在地磅附近设置独立避雷针， 直击雷防护的目的是把闪电引导到相对安全的地方 泄放人地，防止雷电直击到电子地磅带来巨大的破 坏性，它是雷电防护的首要。按照《建筑物防雷设计规范》中要求，独立避雷针距离地磅3m已可以防止 雷电击穿空气反击，但考虑到直击雷的热效应、冲击 波及强电流对周边产生的电磁场，可适当延长距离。 其高度根据滚球半径保护范围计算得出。
2.2雷电波入侵防护
依据雷击事故调查结果显示电子设备所遭受的 雷击绝大部分是雷电波从电源线和信号线路侵人设 备造成的，所以电源和信号系统的防雷是整个防雷 系统的关键之一。地磅的损坏都是由电阻或电容耦 合瞬态过电压造成的，所有引人显示间的供电、信号 线路以及室外与地磅的传感器相连接的信号线都应 安装过电压保护装置。
对供电线路作电源输人端防雷保护，线路采用 多级保护，分级泄流是行之有效的。选型防雷器时 应选择残压小，反应时间快的防雷器。第一级防雷： 在总配电箱前端安大通流容量的防雷器；第二级防 雷：值班室电源配电箱电源进线端处安装箱式单相 电源防雷器，作为室内用电设备第二级防护。第三 级防雷：在值班室主机、称重显示器前端安装防雷插 座，对这些设备进行电源线路精细级雷电防护。
对于信号线路，应在传感器与重量显示器之间 的信号线路两端分别串联安装信号防雷器，切断雷 电流对线路两端重量显示器和传感器的传导途径。
感应食电很容易侵人电源、信号线进人设备，应 把总配电箱到地磅值班室分配电箱之值班室到地磅的线路全部用金属管进行屏蔽，并把 屏蔽管接地。
2.3等电位防护。
将值班室室内等电位汇流排或过电压保护装置 的等电位连接板与电器设备可靠连接。并与地网相 连接。集线盒必须接地并和地磅共用接地体:集线盒 一端连接传感器内部弱电元件，另一端连接至终端 显示设备，传感器外部的弹性体与内部电子电路之 间耐压极限是1KV到1.5KV,传感器弹性体和秤体 是电气连接的，当大面积的金属秤体被感应产生高 电位，而集线盒所带的点位是零电位，其传导至传感 器内部的电位也是零电位，传感器外部与内部电路 的的高电位差将可能在秤体接地通道不畅的情况下 击坏内部电子元件。这是多数电子地镑经常因遭受 雷击而损坏的最主要的原因。
3.结语
所有地磅的防护措施都是建立在有良好接地的 情况下，防雷接地装置的好坏直接影响着整个防雷 系统的雷电防护能力，接地是防雷系统的根本。设计 施工时应尽量降低接地电阻，使雷电流更快人地消 散。按防雷设计规范，接地电阻值≤4Ω。
地镑防雷系统和多数的微电子设备防雷系统一 样，是一个综合复杂的系统，不能依靠单一的防护措 施,应当考虑雷击的多种途径多重设防，综合防护。
