本文闡述了雷電對地磅的破壞原理并提出了建立地磅防雷系統的主要方法。

現在地磅在煤炭企業的應用越來越多,承擔著頻繁的煤炭銷售計量 任務，其大量程、快速準確的計量特性受到企業青睞。然而，每到雷雨季節， 都有地磅因遭雷擊而損壞，特別是傳感器系統更容易被雷擊，嚴重時甚 至電子衡器整體被摧毀。一次雷擊給企業造成的經濟損失可達幾萬到幾十萬 元，更嚴重地是影響銷售使企業聲譽受損，間接損失無法估量。雷擊，既影 響了地磅使用單位經營活動的正常迸行，使企業蒙受了間接的經濟損失，同 時又損壞了地磅系統，給企業造成了直接的經濟損失。

1.雷擊對地磅破壞原理

雷電是一種常見的自然現象，它具有極大的破壞力。自然界中常見的雷 電主要有直擊雷、感應雷和傳導雷三種。當直擊雷對地放電時，在8 n s左 右達到峰值，并在40 ns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，在地網中產生的電位差會損壞電器設備，甚至 直接危及人的生命。當雷電擊中輸電線路或閃雷放電發生在輸電線路附近時， 產生的感應雷經由電力線以及與外界有電路聯系的信號電路使電子設備損壞， 雷電造成的電子設備的損壞，90%以上是感應雷造成的。傳導雷是指遠處的 雷電擊中線路或因電磁感應產生的極高電壓，由室外電源線路傳至建筑物內， 損壞電器設備。特別是電子軌道衡系統，雷電可通過軌道對衡器系統進行直 接破壞。因此，直擊雷、感應雷和傳導雷均會作用在地磅上進行不同程 度的破壞。

大型地磅一般都處于室外露天場所，秤臺及鋼軌等大型金屬構件極 易遭受雷電襲擊，特別容易產生由于電磁感應而導致的浪涌電壓，因此，安 裝在秤臺下的傳感器及與其相連的二次儀表和相應的計算機系統，很容易遭 到雷電的襲擊而損壞。大多數情況下，由于傳感器彈性體與秤臺是處于電氣 連通狀態的，而傳感器的彈性體與電子電路之間耐壓極限只有1KV到1. 5KV，傳感器彈性體上感應的高電座會將傳感器的應變片和其后的相應電路 擊穿，這就是大型電子衡器經常因遭受雷擊而損壞的最主要的原因。

當地磅遭受雷擊時,有強大的電流通過傳感器的彈性體。經實驗測 試，即使在傳感器的兩端加裝多條短路分流帶，由于高頻電流的趨膚效應，當 沖擊電流達到60KA時，傳感器兩端的壓差可達數千伏，傳感器彈性體上有 巨大的電流通過，此電流產生的電磁場強度足以破壞傳感器內部應變電路和 電子電路，進而波及到與其相連的二次儀表及計算機系統。這也是大型地磅容易遭雷擊而損壞的原因之一5架空的供電電源也極易遭受雷電襲擊， 所以架空電源也是大型電子衡器易遭雷擊而損壞的原因之一。總之，凡是與地磅系統有電路連接或信號聯系的地方,都有可能引入雷電襲擊而產生 浪涌電壓，造成衡器系統損壞。

2.建立地磅防雷擊系統

打雷閃電時會引起大氣電磁場的強烈變化，主要表現有三種物理過程 —是餑電感應，即閃電引起的地面大氣靜電場變化,使接閃物體附近導體產 生感應電荷，對地構成極髙的電位差，二是電磁感應，即閃電通道中電流隨 時間發生變化,在它周圍空間形成變化的電磁場，在通道附件的導電物體上 產生感應電壓和渦電流三是電磁輻射,是由閃電通道中的電流快速變化形 成的。由于地磅只耐低壓,因此閃電引起的上述三種物理過程對其極 具破壞性，尤其是電磁感應。微電子設備越先進、耗電越小、越靈敏，則破 壞性越大^因此，地磅防止雷擊主要做好以下工作，把雷電災害降低到 最低水平：

1、在秤體附近上空要設置避雷針，以尖端放電效應中和云團中的電荷， 使地磅不致因雷擊而損壞。避雷針的高度可根據地磅長度而定，

避雷針保護半徑等于其高度的一個圓形區域。

2、整個秤臺要接地，用一根或數根接地電纜將秤體與接地樁相連，接地 樁要打在電位恒定的零區，且接地電阻小于4。秤臺與接地樁之間有了寬敞 的大電流回流通道，則當靜電感應時，可以從大地補充電子使其中和，在設 備產生高電位后能快速疏散而不致損壞地磅。

3、每個傳感器要有保護接地。因此每個傳感器位置要設置一個接地線， 傳感器與“地”之間設置接地粧，接地線與接地樁進行可靠連接或將接地線 與就近地腳螺栓連接。但地腳螺栓必須與基礎內鋼筋接地網相連。

4、穿信號電纜的金屬穿線管也必須與接地網相連。稱重傳感器信號電纜 的屏蔽層要接地。地磅供電系統，一般從配電室到安裝地有較長一段空 間距離，秤臺到秤房也有一段較長距離的信號電纜，雷擊容易通過電磁感應 途徑，在引線上引人高電位，就有可能造成稱重儀表的損壞，因此，稱重傳 感器的信號線和激勵稱重傳感器的電流電源線采用將屏蔽層接地的電纜連接, 以消除電磁感應雷擊破壞或弓I起燃爆的可能。稱重傳感器信號電纜的屏蔽層 可以與稱重傳感器的接地線相連，也可以與稱重顯示器的接地粧相連可依 現場情況確定,但不允許雙點分別同兩個接地樁人地。

5、稱重顯示儀表外殼要接地。因此。地秤房內設接地極，且與秤的基礎 內鋼筋網（接地）相連，當采用塑料外殼時，應在外殼內表面噴涂一層金屬 膜再接地。

6、接線盒要接地。接線盒要設置接地線與秤體相連。電源要有接地，同 時要配防浪涌保護器。

7、出現頻繁雷電現象時，要立即切斷電源并拔掉電源插頭停止工作。 做好以上幾點，地磅的安全可靠性就大大加強了，特別是那些多雷

地區的企業，在安裝、使用電子衡器時一定要注意以上要求，以確保地磅安全使用。