―、电子秤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； 和球形霄三种。当直击雷对地放电时，在 8 (X Us左右达到峰值，并在40 p S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各，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;球形雷电是 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 冲作用在于电子秤上不同程度的破坏。

大型电子秤一般都处于室外露天 场所,抨台及铜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,安装在坪台下 的传感器及与其相连的二次仪表和相应 的计算机系统,根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 与枰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，这就是大型电子秤经常因遭受 雷击而损不的最主要的原因。

当电子秤遭受雷击时，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。这也是大型电子秤 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 源也是大型电子秤易遭雷击而损坏的 原因之一。总之，凡是与电子秤系统有 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。

二、电子秤防雷技术

电子秤防雷技术是一个复杂的综 合保护系统，要求在防雷的同时电子秤的计量性能不变，不能影响电子秤的正常使 用，这既是电子秤防雷的关键、特色之 处，也是设计的难点,我们按照现代防雷 技术的要求，建立“综合防护、系统防护、 逐级限压“的全面防护的感念，做到:方案 优化、技术合理、经济有效、安全可靠，此 外还要考虑秤体结构的特殊性,具体的安 装位置等把雷电灾害降低到最低水平。

1.对传感器、二次仪表等电子秤整体 的各个部分，作特殊的等电位防雷保护。 等电位保护是电子秤雷电保护系统的 核心和根本。雷击时,在强大的雷电流泻 入大地的瞬间,由于接地线存在电阻和电 感，因此，整体电子秤系统对地可产生几万 甚至几十万伏的高电位,此电位对电子秤的各个部分甚至整体系统都是毁灭性 的。本系统对整体电子秤系统的各个部位 (传感器、仪表和计算机)的各种接口均做 相应的等电位保护，使整体电子秤系统的基 础电位随地线电位的变化而变化，这就避 免了雷电流产生的高电位对电子秤造 成的破坏。

2.切断传感器与坪台的连接通道，另 外提供电流的泄放通道。

只做等电位保护还不够，还必须切断 传感器与枰台的电气连接。将传感器输出 端加分流装置，与枰体连接接地’当有雷 电流时，通过传感器分流装置，使得雷电 流不经过传感器泻入大地，从而避免了雷 电流产生的电磁场对传感器的破坏。

3.供电系统做多级防雷保护。

对二次仪表及计算机系统的供电系

统采用多级防雷保护，进行等电位连接， 然后将接到接地极。电子秤系电源统采 用三级防雷保护，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，此外三级防雷保护做到 共地，并与抨体共地，做到等地位。

4.在秤台周围(包括坪台基础)构建防 雷接地网削(接地井)。

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，整体电子秤系统只有一个 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，此电位就会随着接地点的电位起伏而 变化,确保整体电子秤系统安然无恙。

5.网络监控系统防雷保护。

由于莱钢集团自动化部电子秤计 量实现远程无人值守，其“眼睛”就是网络 随控系统，所以对网络监控系统的防雷保 护也是非常重要。根据现场需要及监控系 统的特点，对硬盘录像机、交换机等设备 做到等电位连接，对视频信号、控制信号 等安装防雷模块，井作等电位连接。

三、电子信息蒙统综合防雷技术

二十世纪五十年代以后，由于大量电子设备尤其是微电子设备的广泛应用，电 子器件的集成化、小型化水平不断提高， 而其耐过压水平、耐过流、抗雷电电磁脉 冲的能力大大降低。国际电工委员会标准 将各种类型的电子系统’如计算机、通信 设备、工业和商业自动化控制系统等归为 信息系统。

电子信息系统综台雷电防护原则:整 体设计，综合治理，系统实施。

信息系统的防雷及过电压保护是一 种系统工程，必须贯彻整体防护的思想， 综合运用分流(泄流）、均压(等电位)、屏 蔽、接地和保护等各项技术,构成一个完 整的防护体系，才能取得最佳效果。电子秤防雷技术正是按照这一要求进行设 计的。

由于电子秤防雷系统按照现代防 雷技术的要求，结合电子秤的结构原 理，电子秤安装现场地状况，按照设计规范 标准,采取了 “综合防护、系统防护、逐级降 压”的设计方法，所以它具有规范性、可靠 性和先进性。

四、结束语

电子秤防雷技术是一个性能先进 的综合复杂的雷电保护系统，对受保护的电子秤系统不做任何改动,不影响衡器 的计量性能。当有雷电袭击时不用停电，电子秤(包括动、静态电子轨道衡、电子 汽车衡，高炉抨、配料坪、皮带秤等各种电子秤系统)能够正常计量，并根据其所 处雷区的雷电特点，选用不同的设计方 案。