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電子衡器的防雷技術(shù)
閱讀：2502 發(fā)布時(shí)間：2017-4-26 一、電子衡器遭受雷電襲擊損壞的原理
雷電是一種自然界常見的放電現(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,、雷擊電磁脈沖（LEMP）和球形雷三種,。當(dāng)直擊雷對(duì)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(huì)損壞電器設(shè)備,，甚至直接危及人的生命,；雷擊電磁脈沖（LEMP）是指因直擊雷的路（雷電流引入）和場(chǎng)（空間電磁場(chǎng)）效應(yīng)，對(duì)電氣和電子設(shè)備的破壞。通過(guò)對(duì)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%以上是雷擊電磁脈沖造成的,；球形雷是一種特殊的帶電球體，極不常見,，還處于研究中,。因此，主要是直擊雷,、雷擊電磁脈沖作用在電子衡器上造成不同程度的破壞,。
大型電子衡器一般都處于室外露天場(chǎng)所，秤臺(tái)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(tái)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(tái)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(huì)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主要的原因,。
當(dāng)電子衡器遭受雷擊時(shí),，有強(qiáng)大的電流通過(guò)傳感器的彈性體，此電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)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(hào)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,。
二,、電子衡器防雷技術(shù)
電子衡器防雷技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的綜合保護(hù)系統(tǒng)，要求在防雷的同時(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(jí)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，此外還要考慮秤體結(jié)構(gòu)的特殊性,，具體的安裝位置等把雷電災(zāi)害降低到水平,。
1、對(duì)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(duì)地可產(chǎn)生幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)伏的高電位,，此電位對(duì)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(duì)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，這就避免了雷電流產(chǎn)生的高電位對(duì)電子衡器造成的破壞,。
2,、切斷傳感器與秤臺(tái)的連接通道，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(tái)的電氣連接。將傳感器輸出端加分流裝置,，與秤體連接接地,，當(dāng)有雷電流時(shí)，通過(guò)傳感器分流裝置,，使得雷電流不經(jīng)過(guò)傳感器瀉入大地,，從而避免了雷電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)傳感器的破壞,。
3,、供電系統(tǒng)做多級(jí)防雷保護(hù)。
對(duì)二次儀表及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供電系統(tǒng)采用多級(jí)防雷保護(hù),，進(jìn)行等電位連接,，然后將接到接地極。電子衡器系電源統(tǒng)采用三級(jí)防雷保護(hù)，級(jí)電源防雷模塊安裝在系統(tǒng)供電開關(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，此外三級(jí)防雷保護(hù)做到共地,，并與秤體共地,，做到等電位。
4,、在秤臺(tái)周圍（包括秤臺(tái)基礎(chǔ)）構(gòu)建防雷接地網(wǎng)（接地井）,。
在秤臺(tái)周圍構(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)只有一個(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,。
5、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)
由于電子衡器計(jì)量實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)人值守,，其“眼睛”就是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),，所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)也是非常重要。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要及監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn),，對(duì)硬盤錄像機(jī),、交換機(jī)等設(shè)備做到等電位連接，對(duì)視頻信號(hào),、控制信號(hào)等安裝防雷模塊,，并作等電位連接。
四,、電子信息系統(tǒng)綜合防雷技術(shù)
二十世紀(jì)五十年代以后,，由于大量電子設(shè)備尤其是微電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電子器件的集成化,、小型化水平不斷提高,，而其耐過(guò)壓水平、耐過(guò)流,、抗雷電電磁脈沖的能力大大降低,。電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)將各種類型的電子系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī),、通信設(shè)備,、工業(yè)和商業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)等歸為信息系統(tǒng),。