雷击对地磅的损害原因和防护措施

文章来源： 发布时间：2021-01-09 浏览次数：

    原因分析
    (1)静电感应:地磅称体为较大的金属物体，在雷云出现到雷击(主放电)以前，在雷电静电感应作用下，称体感应产生大量静电荷，当雷击发生时，云电荷通过闪击与地面的异电荷迅速中和，由于地

磅接地电阻过大，造成大量静电荷无法在短时内向大地泄放，就形成了局部感应高电压，并对与称体接触不良的金属器件(称重传感器)发生闪击.形成强烈放电现象(这就是值班人员观看到的发光发亮现

象的原因)。闪击造成称重传感器带上高电位并沿数据总线侵人终端电子设备(显示仪表等)。
    (2)电磁感应:当雷击落点在地磅附近时，由于雷电流有极大峰值和陡度，即闪电通道中电流随时间发生变化，在整个地磅系统周围空间形成强大的瞬变电磁场，在通道附近的导电物体产生一系列
的电磁脉冲藕合过电压和涡电流。电子地磅称重传感器，接线盒，显示仪表等由于回路布置较复杂，导致雷电磁脉冲在回路中感应出瞬态高电位和过电流并危及与回路连接的设备。以上雷灾个例中称重

传感器与显示仪表的损坏主要由静电感应和电磁感应引起的。
    (3)雷电波侵人:由于上述磅房的供电线路、信号线采用架空敷设，供电线路、信号线在架空传输过程中遭受直接雷击或雷电静电感应、电磁感应作用，雷电流以脉冲波形式沿架空电线、信号线侵人
(通常为几千伏~几百千伏)，对磅房各类电子设备造成严重损毁。这是靖西县龙山矿业有限公司龙邦镇验货场第二次遭受雷灾事故的直接原因。
    电子地磅的雷电防护措施
    对于电子地磅的雷电防护应首先建立在做好地磅及磅房防直击雷的基础上(防直击雷措施略)。鉴于上述电子地磅防感应雷措施的不足，建议采用等电位连接(含共同接地)、屏蔽、电涌防护等措施进
行综合防护。
    等电位连接和共用接地
    等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施。目的是减少电子地磅称体与传感器之间、各传感器之间以及各种设备内各点间、设备与磅房金属构件之间、进出磅房的各种金属管线与金属构件和线路
设备之间因雷电感应产生的电位差。使地磅所在环境及地磅整个系统本身所有金属导体的电位在瞬态现象时保持基本相等，从而消除雷击过程中对地磅产生的静电感应和电磁感应的危害。共用接地是指
利用磅房的基础地极、人工地极与地磅接地极之间进行可靠的等电位连接。在现代等电位防雷理论中地网的阻值已处于次要地位了.而更强调地网的形式.但获得低电阻固然也没错，所以要求共用接地冲

击电阻应不大于4欧姆，可根据具体情况适当放宽。电子地磅等电位连接与共用接地如图1所示:
    每个秤重传感器(通常为4-8个)应设置连接导线和接地线，通过连接导线使称体与传感器、脚铁板螺栓相互连接，并通过接地线与等电位连接排进行连接，各个秤重传感器接地线应采用S型连接方式

与等电位连接排进行连接并就近接地。接地线应尽可能短。
    进人磅房的各类金属管道如称重传感器的电源线、补偿线、测量线(共三对线)金属屏蔽套管、空调管、水管等金属管道和电缆的金属外皮应在进人磅房LPZOB/LPZ1区交界处进行等电位连接并就近接

地。
    屏蔽
    屏蔽是抑制和降低雷击电磁脉冲对电子地磅各个系统设备干扰的基本措施。为降低对重传感器及电源线、补偿线、测量线的电磁辐射干扰，重传感器及电源线、补偿线、测量线应分别套金属管屏蔽
进人磅房，金属管两端应与等电位连接排连接。另外，尽量利用磅房所在建筑物钢筋混凝土结构中的金属构件及金属门窗进行屏蔽，形成等电位法拉第笼式。降低雷击电磁脉冲对磅房内信号输出设备及
信息系统设备的干扰。
    雷击电涌保护
    在电子地磅系统中不能直接参与等电位连接的带电体.如电源相线，零线，称重传感器电源线、补偿线、测量线，计算机信号线等使用电涌保护器与等电位连接带连接，达到抑制过电压和浪涌的作用

。
    供电线路的防护
    供电系统由于线路长，线路复杂易受雷电磁感应而引人雷电波，应做雷电防护的重点。在Lpz0B区中做第一级SPD防护，应选择为必须能够多次承载波形为10/350us的雷电波而不被损坏的SPD。在防
雷保护区Lpzl /Lpz2界面处，磅房内配电柜或配电盘安装第2级防护SPD，目的是为了抑制相、零、地线间的过电压和浪涌应选择放电能力约为1OKA(8/20us)的SPD即可.SPD应就近与等电位连接排连接。零

线应通过SPD重复接地，以消除零地电位过高的情况。当然，有条件的地方最好应采用金属屏蔽电缆埋地敷设的进线方法，且埋地长度不小于2,pm，但最短不应小于15m。
    称重传感器的电涌防护
    由于称重传感器的电源线、补偿线、测量线与磅房显示屏有一定距离，对电磁场藕合的浪涌非常敏感，故对称重传感器的电涌防护也是必要的.除上述屏蔽之外，可考虑选用德国产的BE/C型12V

BlitzduetoreT传感器SPn，电源线、补偿线、测量线每对线都需要配备一个保护器。
    由于SPD的防雷能力与安装方式紧密相关，应尽可能地缩短电缆线与SPD的连线和SPD与等电位连接排的长度。但应注意SPD级间距离以避免级间耦合。
    结语
    (l)在进行电子地磅防雷设计施工时，应认真调查地理、地质、气象、环境等条件、雷电活动规律及使用性质将其划分雷电防护等级.并根据电子地磅的工作原理、性能特点等因素，将外部防雷和
内部防雷措施协调统一，进行规划和施工，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
    (2)为了保证电子地磅的防雷安全，建议各使用商在安装使用之前应持有相关图纸及施工方案到当地气象主管机构进行报审，根据防雷专业技术机构的图纸进行施工，并接受防雷管理部门的监督与
技术指导。此外，在使用过程中做好日常的防雷装置维护管理，定期进行防雷检测以确保电子地磅的安全使用，从而促进经济的更好发展。