电子衡器的防雷技术研究论文

摘要：电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统，主要采用了传感器、仪表等电位保护、传感器电流泄放通道、电源多级防雷保护，尤其是安装防雷接地网等现代雷电防护技术。广泛适用于电子轨道衡、电子汽车衡和高炉配料秤等。

关键词：衡器;防雷技术

一、引言

莱芜钢铁集团是全国特大型钢铁企业之一，其自动化部配备各种轨道衡、电子汽车衡、高炉配料秤、电子皮带秤、铁水秤等100多台，其中电子轨道衡、电子汽车衡达40多台，承担着莱钢进出口及厂内倒运计量任务。然而，每到夏季雷雨多发时节，都有电子衡器因遭雷击而损坏，甚至电子衡器整体被摧毁。一次雷击给企业造成的经济损失可达几万到几十万元不等，更严重地是使企业声誉受损，间接损失无法估量。如在2007年的雷雨季节，电子轨道衡1#2#，因连续遭受雷击致使2台炎黄视讯硬盘录像机1台数据采集通道损坏，造成直接经济损失7万多元。由于我计量模式采用远程无人值守计量方式，硬盘录像机及数据采集通道的损坏导致计量的中断，导致几百节车厢的进厂煤炭无法完成计量，致使焦化原料告急，造成的间接损失无法估计。因此，我们认为：雷击，既影响了衡器使用单位经营活动的正常进行，使企业蒙受了间接的经济损失，同时又损坏了电子衡器系统，给企业造成了直接的经济损失，所以，开展电子衡器防雷技术的研究势在必行。

但是，电子衡器防雷技术的研究是一项复杂的系统工程，它需要衡器生产厂家和使用单位通力合作。生产厂家在衡器设计时，进行防雷击的设计;使用单位，在衡器安装时根据本地区的雷电特点、安装位置进行防雷装置的配置，从而保证电子衡器的安全使用。

二、电子衡器遭受雷电袭击损坏的原理

雷电是一种自然界常见的放电现象，它具有极大的破坏力。自然界中常见的雷电主要有直击雷、雷击电磁脉冲(LEMP)和球形雷三种。当直击雷对地放电时，在8μs左右达到峰值，并在40μs内完全泄放，因此，直击雷电流具有幅值极高、频率极高、冲击力极强等特点，在地网中产生的电位差会损坏电器设备，甚至直接危及人的生命;雷击电磁脉冲(LEMP)是指因直击雷的路(雷电流引入)和场(空间电磁场)效应，对电气和电子设备的破坏。通过对雷击事故分析的结果可以得出这样一个结论：雷电造成的电子设备的损坏，90%以上是雷击电磁脉冲造成的;球形雷是一种特殊的带电球体，极不常见，还处于研究中。因此，主要是直击雷、雷击电磁脉冲作用在电子衡器上造成不同程度的破坏。

大型电子衡器一般都处于室外露天场所，秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受雷电袭击，特别容易产生由于电磁感应而导致的浪涌电压，因此，安装在秤台下的传感器及与其相连的二次仪表和相应的计算机系统，很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下，由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的，而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有1KV到1.5KV，传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片和其后的相应电路击穿，这就是大型电子衡器经常因遭受雷击而损坏的最主要的原因。

当电子衡器遭受雷击时，有强大的电流通过传感器的弹性体，此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变电路和电子电路，进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子衡器容易遭雷击而损坏的原因之一;架空的供电电源也极易遭受雷电袭击，所以架空电源也是大型电子衡器易遭雷击而损坏的原因之一。总之，凡是与电子衡器系统有电路连接或信号联系的地方，都有可能引入雷电袭击而产生浪涌电压，造成衡器系统损坏。