電子衡器（地磅）遭受雷電襲擊損壞的原理及原因           

一,、大型電子衡器一般都處于室外露天場所,，比如電子汽車衡,，又稱電子地磅，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(jì)算機(jī)系統(tǒng),，很容易遭到雷電的襲擊而損壞,。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，這就是大型電子衡器經(jīng)常因遭受雷擊而損壞的zui主要的原因,。
二,、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(shí),，在8μs左右達(dá)到峰值，并在40μs內(nèi)*泄放,，因此,，直擊雷電流具有幅值*、頻率*,、沖擊力*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(shí),，產(chǎn)生的感應(yīng)雷經(jīng)由電力線以及與外界有電路的信號電路使電子設(shè)備損壞，通過對雷擊事故分析的結(jié)果可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：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*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)雷均會作用在電子衡器上進(jìn)行不同程度的破壞,。
三,、當(dāng)電子衡器遭受雷擊時(shí)，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(shí),，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(jì)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電子衡器易遭雷擊而損壞的原因之一,。總之,，凡是與電子衡器系統(tǒng)有電路連接或信號的地方,，都有可能引入雷電襲擊而產(chǎn)生浪涌電壓，造成衡器系統(tǒng)損壞,。

四,、電子衡器防雷擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，電子衡器防雷擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是依據(jù)現(xiàn)代防雷技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范,，結(jié)合電子衡器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),，同時(shí)考慮技術(shù)和施工上的可操作性而設(shè)計(jì)的電子衡器系統(tǒng)通用防雷擊方案。而對于每一臺具體的電子衡器,，則要根據(jù)具體情況對本方案略做修改即可,。電子衡器防雷系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合保護(hù)系統(tǒng)，要求在防雷擊的同時(shí)電子衡器的計(jì)量性能不變,，不能影響衡器的正常使用,，這既是電子衡器防雷擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵、特色之處,，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn),，我們按照現(xiàn)代防雷技術(shù)的要求，建立“綜合防護(hù),、系統(tǒng)防護(hù),、逐級限壓”的全面防護(hù)的感念，做到：方案優(yōu)化,、技術(shù)合理,、經(jīng)濟(jì)有效、安全可靠,，把雷電災(zāi)害降低到zui低水平,。分成5個(gè)小章給大家講解。

①,、在秤臺周圍構(gòu)建包括秤臺基礎(chǔ)在內(nèi)的防雷接地網(wǎng),，整體系統(tǒng)在秤臺附近單接地。
整體衡器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如上各項(xiàng)保護(hù)措施后,，能不能達(dá)到預(yù)期目的,，關(guān)鍵在于整體衡器系統(tǒng)的接地方式。本系統(tǒng)采用的接地方式為：在秤臺周圍構(gòu)建包括基礎(chǔ)在內(nèi)的防雷接地網(wǎng),，整個(gè)系統(tǒng)在秤臺附近單點(diǎn)地,。這樣,，整體衡器系統(tǒng)只有一個(gè)基礎(chǔ)電位，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí),，此電位就會隨著接地點(diǎn)的電位起伏而變化,，確保整體衡器系統(tǒng)安然無恙。

②,、切斷傳感器彈性體與秤臺的電氣通道,，另外提供電流的泄放通道。只做等電位保護(hù)還不夠,，還必須切斷傳感器與秤臺的電氣連接,。雷擊電流可以看做超高頻且能量巨大的電流，與直流電流有著本質(zhì)的區(qū)別,，決不能以直流電阻來計(jì)算雷擊時(shí)通過傳感器彈性體的電流,。實(shí)驗(yàn)測試表明：雖然在傳感器的兩端加裝多條短路分流帶，但仍不能有效地保護(hù)傳感器,。本方案采用特殊裝置，*切斷傳感器的電流通路,，*阻斷雷電流通過傳感器彈性體,，從而避免了雷電流產(chǎn)生的電磁場對傳感器的破壞，同時(shí)保證雷擊電流通暢地泄入大地,。
③,、供電系統(tǒng)做多級防雷保護(hù)。以上兩條措施可以對整體衡器系統(tǒng)具有一定的保護(hù)功能,，但對來自電源的雷擊浪涌則無能為力,。而架空供電的電源線極易受到雷電襲擊而產(chǎn)生浪涌通過電源，造成衡器系統(tǒng)損壞,，因此,，電源系統(tǒng)更應(yīng)該加強(qiáng)防護(hù)。對此,，本方案采用多級防護(hù)電路,，只有這樣，才能把較大的各種浪涌過電壓削減到設(shè)備能夠承受的水平,，才能給設(shè)備提供安全有效的保護(hù),。系統(tǒng)對電源采用B+C+D三級防雷保護(hù)方案。
④,、對傳感器,、二次儀表等電子衡器整體的各個(gè)部分，作特殊的等電位防雷保護(hù),。等電位保護(hù)是電子衡器系統(tǒng)雷電保護(hù)系統(tǒng)的核心和根本,。雷擊時(shí),，在強(qiáng)大的雷電電流瀉入大地的瞬間，由于接地線存在電阻和電感,，因此整體衡器系統(tǒng)對地可產(chǎn)生幾萬甚至幾十萬伏的高電位,，此電位對電子衡器的各個(gè)部分甚至整體系統(tǒng)都是毀滅性的。本系統(tǒng)對整體衡器系統(tǒng)的各部位（傳感器,、儀表和計(jì)算機(jī)）的各種接口均做相應(yīng)的等電位保護(hù),，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，實(shí)質(zhì)上也就是水漲船高之意,，這就避免了雷電流產(chǎn)生的高電位對電子衡器造成的破壞,。

⑤、安裝雷電記錄儀,，對電子衡器防雷系統(tǒng)作實(shí)時(shí)監(jiān)測,。
雷電記錄儀是一種小型雷電感應(yīng)記錄設(shè)備，它可以準(zhǔn)確記錄各種導(dǎo)線上由于雷電感應(yīng)或則其他原因形成的浪涌信號,，它不僅可以記錄發(fā)生浪涌的時(shí)間,，而且可以記錄浪涌電流的強(qiáng)度。由深圳錦天樂公司發(fā)明的*UC-2000雷電記錄儀采用了功能強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)和大容量的存儲器,，*的檔案數(shù)據(jù)管理方式,，可存儲4000條記錄。查詢方式方便簡單,，*的自復(fù)位系統(tǒng),，可以保證在任何條件下都不會死機(jī)。帶有背光的大屏幕液晶顯示系統(tǒng),，可以保證在任何條件下都能清楚地查詢記錄,。由于儀雷電記錄儀能實(shí)時(shí)測量記錄雷電發(fā)生的強(qiáng)度和時(shí)間。本系統(tǒng)內(nèi)安裝兩臺雷電記錄儀,，分別測量電源的接地點(diǎn)和傳感器接地點(diǎn)的雷電電流強(qiáng)度和發(fā)生的時(shí)間,，對衡器整體防雷擊系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

       電子衡器防雷擊系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體系統(tǒng),，其所選用的組成部件有任何一個(gè)失效,，都會影響整體防雷擊系統(tǒng)的效果，甚至失去對衡器系統(tǒng)的保護(hù)功能,。因此,，防雷擊系統(tǒng)的可靠性尤為重要。為了保證選用的防雷產(chǎn)品的性能,、質(zhì)量和技術(shù)全部都是*良的,，客觀上要求必須通過檢測機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。

        為電子衡器安裝防雷裝置可為用戶帶來巨大的直接經(jīng)濟(jì)效益,，同時(shí),，也會產(chǎn)生巨大的社會效益,，特別符合我國“建立節(jié)約型社會”這一基本國策，有利于使用單位花zui少的錢,，獲得zui大的經(jīng)濟(jì)效益,。

以上電子衡器（地磅）遭受雷電襲擊損壞的原理及原因，希望對廣大用戶及衡器制造商,、經(jīng)銷商有一定的幫助及應(yīng)用,。對衡器被雷擊中有一定的認(rèn)識，不盲目的為衡器防雷,，為用戶及單位節(jié)省不必要的開支,。