本文闡述了雷電對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)用越來越多，承擔(dān)著頻繁的煤炭銷售計量 任務(wù)，其大量程、快速準(zhǔn)確的計量特性受到企業(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)重時甚 至地磅整體被摧毀。一次雷擊給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)幾萬到幾十萬 元，更嚴(yán)重地是影響銷售使企業(yè)聲譽(yù)受損，間接損失無法估量。雷擊，既影 響了地磅使用單位經(jīng)營活動的正常進(jìn)行，使企業(yè)蒙受了間接的經(jīng)濟(jì)損失，同 時又損壞了地磅系統(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)直擊雷對地放電時，在8Us左 右達(dá)到峰值，并在40 Us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， 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)，雷電可通過軌道對衡器系統(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所,秤臺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 裝在秤臺下的傳感器及與其相連的二次儀表和相應(yīng)的計算機(jī)系統(tǒng)，很容易遭 到雷電的襲擊而損評。大多數(shù)情況下，由于傳感器彈性體與秤臺是處于電氣 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)的高電壓會將傳感器的應(yīng)變片和其后的相應(yīng)電路 擊穿，這就是大型地磅經(jīng)常因遭受雷擊而損壞的最主要的原因。

當(dāng)?shù)匕蹂褪芾讚魰r,有強(qiáng)大的電流通過傳感器的彈性體。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測 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，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，此電流產(chǎn)生的電磁場強(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算機(jī)系統(tǒng)。這也是大型電子 衡器容易遭雷擊而損壞的原因之一;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地磅易遭雷擊而損壞的原因之一。總之,凡是與地磅系統(tǒng)有電路連接或信號聯(lián)系的地方，都有可能引人雷電襲擊而產(chǎn)生 浪涌電壓，造成衡器系統(tǒng)損壞。

2.建立地磅防霣擊系統(tǒng)

打雷閃電時會引起大氣電磁場的強(qiáng)烈變化，主要表現(xiàn)有三種物理過程 —是靜電感應(yīng)，即閃電引起的地面大氣靜電場變化，使接閃物體附近導(dǎo)體產(chǎn) 生感應(yīng)電荷，對地構(gòu)成極髙的電位差，二是電磁感應(yīng)，即閃電通道中電流隨 時間發(fā)生變化,在它周圍空間形成變化的電磁場，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程對其極 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，電子衡器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)電子汽車衡長度而定，避雷針保護(hù)半徑等于其高度的一個圓形區(qū)域。

2、整個秤臺要接地，用一根或數(shù)根接地電纜將秤體與接地粧相連，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，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壞電子汽車衡。

3、每個傳感器要有保護(hù)接地口因此每個傳感器位置要設(shè)置一個接地線， 傳感器與“地”之間設(shè)置接地樁，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。稱重傳感器信號電纜 的屏蔽層要接地。電子衡器供電系統(tǒng)，一般從配電室到安裝地有較長一段空 間距離,秤臺到秤房也有一段較長距離的信號電纜，雷擊容易通過電磁感應(yīng) 途徑，在引線上引入高電位，就有可能造成稱重儀表的損壞，因此，稱重傳 感器的信號線和激勵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)雷擊破壞或引起燃爆的可能。稱重傳感器信號電纜的屏蔽層 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)場情況確定,但不允許雙點(diǎn)分別同兩個接地樁人地。

5、稱重顯示儀表外殼要接地。因此。地秤房內(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，應(yīng)在外殼內(nèi)表面噴涂一層金厲 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 時要配防浪涌保護(hù)器。

7、出現(xiàn)頻繁雷電現(xiàn)象時，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、使用地磅時一定要注意以上要求，以確保地磅安全使用。