電子秤防雷技術(shù)是一個(gè)性能先進(jìn)的綜合復雜的雷電保護系統，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)等現代雷電防護技術(shù)。廣泛適用于電子軌道衡、電子汽車(chē)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(dòng)化部配備各種 軌道衡、電子汽車(chē)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(chē)衡達40多臺，承擔著(zhù)萊鋼進(jìn)出口及廠(chǎng)內倒運 計量任務(wù)。然而，每到夏季雷雨多發(fā)時(shí)節，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)濟損失可達幾 萬(wàn)到幾十萬(wàn)元不等，更嚴重地是使企業(yè)聲譽(yù)受損，間接損失無(wú)法估量。 如在2007年的雷雨季節，電子軌道衡1#2#，因連續遭受雷擊致使2臺 炎黃視訊硬盤(pán)錄像機1臺數據采集通道損壞，造成直接經(jīng)濟損失7萬(wàn) 多元。由于我計量模式采用遠程無(wú)人值守計量方式，硬盤(pán)錄像機及數據 采集通道的損壞導致計量的中斷，導致幾百節車(chē)廂的進(jìn)廠(chǎng)煤炭無(wú)法完 成計量，致使焦化原料告急，造成的間接損失無(wú)法估計。因此，我們認 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)濟損失，同時(shí)又損壞了電子秤系統，給企業(yè)造成了直接的經(jīng) 濟損失，所以，開(kāi)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(jiàn)的放電現象，它具有極大的破壞力。自然界 中常見(jiàn)的雷電主要有直擊雷、雷擊電磁脈沖(LEMP)和球形雷三種。當 直擊雷對地放電時(shí)，在8m s左右達到峰值，并在40m s內完全泄放，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(diǎn)，在地網(wǎng)中 產(chǎn)生的電位差會(huì )損壞電器設備，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，對電 氣和電子設備的破壞。通過(guò)對雷擊事故分析的結果可以得出這樣一個(gè) 結論：雷電造成的電子設備的損壞，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(jiàn)，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)復雜的綜合保護系統，要求在防雷的同 時(shí)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，也是設計的難點(diǎn)，我們按照現代防雷技術(shù)的 要求，建立“綜合防護、系統防護、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構的特 殊性，具體的安裝位置等把雷電災害降低到最低水平。

1、對傳感器、二次儀表等電子秤整體的各個(gè)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的核心和根本。雷擊 時(shí)，在強大的雷電流瀉入大地的瞬間，由于接地線(xiàn)存在電阻和電感，因此整體衡器系統對地可產(chǎn)生幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)伏的高電位，此電位對電子秤的各個(gè)部分甚至整體系統都是毀滅性的。本系統對整體衡器系 統的各部位(傳感器、儀表和計算機）的各種接口均做相應的等電位保 護，使整體衡器系統的基礎電位隨地線(xiàn)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)對傳感器的破壞。

四、電子信息系統綜合防雷技術(shù)

二十世紀五十年代以后，由于大量電子設備尤其是微電子設備的 廣泛應用，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。國際電工委員會(huì )標準將各種 類(lèi)型的電子系統，如計算機、通信設備、工業(yè)和商業(yè)自動(dòng)化控制系統等 歸為信息系統。

信息系統的防雷及過(guò)電壓保護是一種系統工程，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)，構成一個(gè)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(jìn)行設計的。

由于電子秤防雷系統按照現代防雷技術(shù)的要求，結合電子秤的結構原理，衡器安裝現場(chǎng)地狀況，按照設計規范標準，采取了“綜合防 護、系統防護、逐級降壓”的設計方法，所以它具有規范性、可靠性和先 進(jìn)性。

五結束語(yǔ)

電子衡器口防雷技術(shù)是一個(gè)性能先進(jìn)的綜合復雜的雷電保護系統， 對受保護的電子衡器系統不做任何改動(dòng)，不影響電子秤的計量性能。當有 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(chē) 衡，高爐秤、配料秤、皮帶秤等各種電子秤系統)能夠正常計量，并根 據其所處雷區的雷電特點(diǎn)，選用不同的設計方案。