電子秤防雷技術(shù)是一個(gè)性能先進(jìn)的綜合復(fù)雜的雷電保護(hù)系統(tǒng)，主要采用了傳感器、儀表等電位保護(hù)、傳感器電流泄放通 道、電源多級(jí)防雷保護(hù)，尤其是安裝防雷接地網(wǎng)等現(xiàn)代雷電防護(hù)技術(shù)。廣泛適用于電子軌道衡、電子汽車衡和高爐配料秤等。

一、引言

萊蕪鋼鐵集團(tuán)是全國(guó)特大型鋼鐵企業(yè)之一，其自動(dòng)化部配備各種 軌道衡、電子汽車衡、高爐配料秤、電子皮帶秤、鐵水秤等100多臺(tái)，其 中電子軌道衡、電子汽車衡達(dá)40多臺(tái)，承擔(dān)著萊鋼進(jìn)出口及廠內(nèi)倒運(yùn) 計(jì)量任務(wù)。然而，每到夏季雷雨多發(fā)時(shí)節(jié)，都有電子秤因遭雷擊而損 壞，甚至電子秤整體被摧毀。一次雷擊給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)幾 萬(wàn)到幾十萬(wàn)元不等，更嚴(yán)重地是使企業(yè)聲譽(yù)受損，間接損失無(wú)法估量。 如在2007年的雷雨季節(jié)，電子軌道衡1#2#，因連續(xù)遭受雷擊致使2臺(tái) 炎黃視訊硬盤錄像機(jī)1臺(tái)數(shù)據(jù)采集通道損壞，造成直接經(jīng)濟(jì)損失7萬(wàn) 多元。由于我計(jì)量模式采用遠(yuǎn)程無(wú)人值守計(jì)量方式，硬盤錄像機(jī)及數(shù)據(jù) 采集通道的損壞導(dǎo)致計(jì)量的中斷，導(dǎo)致幾百節(jié)車廂的進(jìn)廠煤炭無(wú)法完 成計(jì)量，致使焦化原料告急，造成的間接損失無(wú)法估計(jì)。因此，我們認(rèn) 為：雷擊，既影響了衡器使用單位經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的正常進(jìn)行，使企業(yè)蒙受了 間接的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)又損壞了電子秤系統(tǒng)，給企業(yè)造成了直接的經(jīng) 濟(jì)損失，所以，開展電子秤防雷技術(shù)的研究勢(shì)在必行。

二、電子秤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8m s左右達(dá)到峰值，并在40m s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(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。

三、電子秤防雷技術(shù)

電子秤防雷技術(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，這既是電子秤防雷的關(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)害降低到最低水平。

1、對(duì)傳感器、二次儀表等電子秤整體的各個(gè)部分，作特殊的等電 位防雷保護(hù)。等電位保護(hù)是電子秤雷電保護(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)電子秤的各個(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。

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。國(guó)際電工委員會(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)。

信息系統(tǒng)的防雷及過(guò)電壓保護(hù)是一種系統(tǒng)工程，必須貫徹整體防 護(hù)的思想，綜合運(yùn)用分流(泄流)、均壓(等電位）、屏蔽、接地和保護(hù)等各 項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整的防護(hù)體系，才能取得最佳效果。電子秤防雷 技術(shù)正是按照這一要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

由于電子秤防雷系統(tǒng)按照現(xiàn)代防雷技術(shù)的要求，結(jié)合電子秤的結(jié)構(gòu)原理，衡器安裝現(xiàn)場(chǎng)地狀況，按照設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采取了“綜合防 護(hù)、系統(tǒng)防護(hù)、逐級(jí)降壓”的設(shè)計(jì)方法，所以它具有規(guī)范性、可靠性和先 進(jìn)性。

五結(jié)束語(yǔ)

電子衡器口防雷技術(shù)是一個(gè)性能先進(jìn)的綜合復(fù)雜的雷電保護(hù)系統(tǒng)， 對(duì)受保護(hù)的電子衡器系統(tǒng)不做任何改動(dòng)，不影響電子秤的計(jì)量性能。當(dāng)有 雷電襲擊時(shí)不用停電，電子衡器(包括動(dòng)、靜態(tài)電子軌道衡、電子汽車 衡，高爐秤、配料秤、皮帶秤等各種電子秤系統(tǒng))能夠正常計(jì)量，并根 據(jù)其所處雷區(qū)的雷電特點(diǎn)，選用不同的設(shè)計(jì)方案。