電子秤防雷技術(shù)是一個性能先進的綜合復(fù)雜的雷電保護系統(tǒng)，主要采用了傳感器、儀表等電位保護、傳感器電流泄放通 道、電源多級防雷保護，尤其是安裝防雷接地網(wǎng)等現(xiàn)代雷電防護技術(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

萊蕪鋼鐵集團是全國特大型鋼鐵企業(yè)之一，其自動化部配備各種 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，其 中電子軌道衡、電子汽車衡達(dá)40多臺，承擔(dān)著萊鋼進出口及廠內(nèi)倒運 計量任務(wù)。然而，每到夏季雷雨多發(fā)時節(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)濟損失可達(dá)幾 萬到幾十萬元不等，更嚴(yán)重地是使企業(yè)聲譽受損，間接損失無法估量。 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 炎黃視訊硬盤錄像機1臺數(shù)據(jù)采集通道損壞，造成直接經(jīng)濟損失7萬 多元。由于我計量模式采用遠(yuǎn)程無人值守計量方式，硬盤錄像機及數(shù)據(jù) 采集通道的損壞導(dǎo)致計量的中斷，導(dǎo)致幾百節(jié)車廂的進廠煤炭無法完 成計量，致使焦化原料告急，造成的間接損失無法估計。因此，我們認(rèn) 為：雷擊，既影響了衡器使用單位經(jīng)營活動的正常進行，使企業(yè)蒙受了 間接的經(jīng)濟損失，同時又損壞了電子秤系統(tǒng)，給企業(yè)造成了直接的經(jīng) 濟損失，所以，開展電子秤防雷技術(shù)的研究勢在必行。

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) 直擊雷對地放電時，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、沖擊力極強等特點，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;雷擊電磁脈沖 (LEMP)是指因直擊雷的路（雷電流引入)和場（空間電磁場）效應(yīng)，對電 氣和電子設(shè)備的破壞。通過對雷擊事故分析的結(jié)果可以得出這樣一個 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)是一個復(fù)雜的綜合保護系統(tǒng)，要求在防雷的同 時電子衡器的計量性能不變，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)計的難點，我們按照現(xiàn)代防雷技術(shù)的 要求，建立“綜合防護、系統(tǒng)防護、逐級限壓”的全面防護的感念，做到： 方案優(yōu)化、技術(shù)合理、經(jīng)濟有效、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、對傳感器、二次儀表等電子秤整體的各個部分，作特殊的等電 位防雷保護。等電位保護是電子秤雷電保護系統(tǒng)的核心和根本。雷擊 時，在強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)對地可產(chǎn)生幾萬甚至幾十萬伏的高電位，此電位對電子秤的各個部分甚至整體系統(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、儀表和計算機）的各種接口均做相應(yīng)的等電位保 護，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)生的高電位對電子衡器造成的破壞。

2、切斷傳感器與秤臺的連接通道，另外提供電流的泄放通道。只做 等電位保護還不夠，還必須切斷傳感器與秤臺的電氣連接。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，通過傳感器分流裝 置，使得雷電流不經(jīng)過傳感器瀉入大地，從而避免了雷電流產(chǎn)生的電磁 場對傳感器的破壞。

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，而其耐過壓水平、 耐過流、抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)將各種 類型的電子系統(tǒng)，如計算機、通信設(shè)備、工業(yè)和商業(yè)自動化控制系統(tǒng)等 歸為信息系統(tǒng)。

信息系統(tǒng)的防雷及過電壓保護是一種系統(tǒng)工程，必須貫徹整體防 護的思想，綜合運用分流(泄流)、均壓(等電位）、屏蔽、接地和保護等各 項技術(shù)，構(gòu)成一個完整的防護體系，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行設(shè)計的。

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)場地狀況，按照設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采取了“綜合防 護、系統(tǒng)防護、逐級降壓”的設(shè)計方法，所以它具有規(guī)范性、可靠性和先 進性。

五結(jié)束語

電子衡器口防雷技術(shù)是一個性能先進的綜合復(fù)雜的雷電保護系統(tǒng)， 對受保護的電子衡器系統(tǒng)不做任何改動，不影響電子秤的計量性能。當(dāng)有 雷電襲擊時不用停電，電子衡器(包括動、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))能夠正常計量，并根 據(jù)其所處雷區(qū)的雷電特點，選用不同的設(shè)計方案。