电子汽车衡雷电防护原理及措施

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1、电子汽车衡雷电防护原理及措施　　摘要阐述电子汽车衡组成及原理，分析雷击事故成因与途径，介绍直击雷防护、静电感应及电感应防护原理，深入剖析雷电入侵途径及其防护措施与方法。　　关键词电子汽车衡；直击雷防护；等电位连接；原理；措施　　中图分类号TH715.1文献标识码B文章编号1007-5739（2016）20-0229-01　　近年来，随着电子汽车衡在各个行业的普及和应用，其称重精确度高、抗干扰能力强等特点倍受人们所推崇。特别是随着微电子信息系统的引入，电子汽车衡相关配套系统的集成度也越来越高，称重测量精度也越来越精细，而随之带来的问题就是其抗雷击过电压能力的减弱。而电子汽车衡一旦遭到雷击则事必造

2、成货物无法正常称重，企业生产运输将不能正常运行，其直接或间接损失无法估量。现就电子汽车衡雷击途径及其防护措施进行详细说明，以供同行参考。　　1雷击原因及途径　　电子汽车衡器一般都处于室外露天场所，其大型金属构件，如秤台及钢轨等极易遭受雷击，极易由于电磁感应而产生浪涌电压。传感器、仪表和计算机等由于临近秤台或与之连接，容易受到雷击而损坏。传感器弹性体及电路耐压1.0～1.56kV，无法抵抗雷电侵袭，并且波及连接的二次仪表及计算机系统。此外，由于地处空旷地带，往往采用架空方式引入电子汽车衡的供配电系统线路，容易遭受雷电波入侵，损坏电器设备和危及人身安全。通过以上电子汽车衡雷击原因分析，对雷电袭击途

3、径有了比较清晰的了解，而其防雷系统也正是对其雷击途径加以防护。　　2雷电防护原理　　2.1直接雷击防护　　由于电子汽车衡多处在空旷地带，周围很少有建筑物对其形成直击雷防护，这就很有可能使电子汽车衡与空中带电云团之间产生放电并引起直接雷击。为此，应当在电子汽车衡附近根据现场实际情况设置避雷针，以尖端放电效应中和云团中的电荷，有效地保护电子称重系统，避免遭受直接雷击。但是，避雷针只是防止雷电直接击中计量室及附近用电设备，对于雷电波沿着架空金属管线侵入计量室或雷电感应引起周围金属构件产生电磁感应等非直击雷的防护，仅是采用避雷针还是远远不够的。　　2.2静电感应雷击防护　　1台电子汽车衡一般有10～1

4、2个支承点与传感器连接，当雷电发生时，空中的带电云团同室外的秤台之间虽然没有产生直接雷击，但通过静电耦合会使秤台表面积聚大量与云团极性相反的电荷，而秤台支承点则是静电电荷泄放的主要通道。因此，必须在传感器的上、下端设置大电流旁路电缆，使整个传感器形成对地等电位状态，基础板于承重台连接为一个等势体，以防止感应电流从传感器上经过而造成传感器损坏。　　2.3电磁感应雷击防护6　　当空中雷击时，带异性电荷云团间产生强烈放电，会产生高强度的瞬变电磁场，使其涉及的导体上产生很大的感应电动势，从而损坏称重仪表、计算机硬件系统的元器件。因此，雷电通过击中电源线、信号线和雷电的电磁脉冲的影响所产生的电涌，可以使

5、计算机、仪器仪表等电子设备受到瞬间过电压而遭到破坏。　　3具体防护措施　　3.1电源线路防雷电波侵入　　由于很多企业内电子汽车衡位置往往处于门卫或车辆进出场所附近，因此在电子汽车衡称重设备配电系统方面大部分都采用架空线路直接引入汽车衡操作室，只有少数新建企业采用埋地线路敷设。因此，在对电源线路采取防雷措施时，应首先考虑线路入户方式，根据入户方式的不同对应采取不同的雷电防护等级。首先，在直击雷非防护区或直击雷防护区与第一防护区交界处应安装通过I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护；第一防护区之后的各分区交界处应安装限压型浪涌保护器。同时，在浪涌保护器前端应安装过电流保护装置。浪

6、涌保护器安全的数量应根据称重设备的耐冲击过电压额定值来确定。而浪涌保护器标称放电电流参数值则需根据相应防雷技术规范来确定。一般情况下，电子衡器电源系统采用3级防雷保护，第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后，第二级电源防雷模块安装在稳压电源前，第三级电源防雷模块安装在设备前。此外，3级防雷保护做到共地，并与秤体共地，做到等电位。　　3.2信号线路屏蔽、接地及防雷电波侵入　　一般数字式电子汽车衡采用RS485总线技术，通过信号线缆将秤台传感器与称重设备之间进行连接，实现信号6的远距离传输，这样在一定程度上不但解决了多路称重传感器的信号接收，也保证了信号传输的稳定性和可靠性。因此，RS485总线的

7、信号防雷措施就显得尤为重要。首先，应将信号传输线路进行穿金属管埋地敷设，同时应将埋地金属管两端与接地装置进行可靠连接。另外，在设备输入/出端口处应设置相应的信号浪涌保护器[1-3]。　　3.3秤台防雷接地　　在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网（接地井），整个系统在秤台附近接单接地极。这样，整体衡器系统只有1个基础电位，并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接，做到共地，当发生雷击时，此电位就会