1 概述

目前數(shù)字稱重技術(shù)快速替代模擬稱重技術(shù), 模擬稱重技術(shù)被替代是因?yàn)槟M技術(shù)的稱量精度不足, 傳輸距離短, 秤容易被不法分子作弊, 而數(shù)字稱重技術(shù)恰好可以有效的解決模擬稱重的3個(gè)技術(shù)弱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)汽車衡50%以上都采用數(shù)字稱重技術(shù), 有些外資企業(yè)甚至停產(chǎn)模擬秤。使用數(shù)字稱重技術(shù)優(yōu)點(diǎn)顯而易見, 但隨著數(shù)字稱重的廣泛應(yīng)用, 數(shù)字稱重系統(tǒng)的抗雷擊浪涌差的問題也暴露出來。

2 分析

中國(guó)陸地區(qū)年均日發(fā)生總閃電數(shù)約54 600次, 白天占到54.47%, 夜間占到45.53%, 晝夜比為1.2。日閃電頻數(shù)的年變化是雙峰值, 閃電主要發(fā)生在4～9月, 占年總閃電的92%。4月中到5月中旬為次峰值, 主峰值在7月中到8月中旬, 占年總閃電的43.4%, 夏季6～8月占到60%, 11月到次年2月發(fā)生閃電很少, 僅占年總閃電的0.4%以下。日變化以單峰值為主, 峰值范圍寬, 年均每小時(shí)達(dá)到2 275次左右, 傍晚18時(shí)達(dá)到最高峰值, 占到日出現(xiàn)閃電的9.1%, 上午9～11時(shí)達(dá)到日變化的最低谷, 僅占日出現(xiàn)閃電總的3%, 閃電峰值是低谷的12倍, 說明中國(guó)區(qū)域閃電高發(fā)時(shí)間主要在傍晚2018年5月19日全省雷電監(jiān)測(cè)分析根據(jù)全省閃電定位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析, 2018年5月19日全省共發(fā)生地閃 (云地之間的閃電) 11158次。其中正地閃651次, 負(fù)地閃10507次, 正地閃所占比例為5.83%。

強(qiáng)度分布

從正負(fù)地閃強(qiáng)度分布來看, 正地閃強(qiáng)度位于50kA以下的占總正地閃的67.13% (見圖1) , 負(fù)地閃強(qiáng)度位于50kA以下的占總負(fù)地閃的92.38% (見圖2) 。平均正地閃強(qiáng)度為44.58kA, 平均負(fù)地閃強(qiáng)度為29.23kA。

圖1  

3 措施

從圖中看出, 大部分雷電強(qiáng)度低于60KA, 那么是不是防雷做到60KA就差不多了呢, 其實(shí)不然, 因?yàn)閷?shí)際情況衡器不會(huì)被雷直接擊中, 而是相距雷擊點(diǎn) (正中心) 有一定的距離, 大部分在1km以上。

圖2  

從圖2可知, 一個(gè)強(qiáng)度為120KV的雷電 (正中心) , 在距離雷擊中心500米處, 強(qiáng)度降到不足40KV, 而1000米處降到了20KV, 傳感器和儀表的電路在內(nèi)部, 可以更低一點(diǎn), 防雷的重點(diǎn)是數(shù)字傳感器和數(shù)字儀表, 下面以傳感器為例說明, 雷擊損壞傳感器有兩個(gè)途徑, 一是秤臺(tái)感應(yīng)到雷擊, 經(jīng)過傳感器彈性體并擊穿彈性體與應(yīng)變計(jì)之間的膠水, 進(jìn)而燒毀內(nèi)部電路;二是傳感器總線感應(yīng)出電流, 電流通過總線到達(dá)傳感器內(nèi)部, 進(jìn)而燒毀傳感器, 對(duì)于秤臺(tái)的感應(yīng)雷, 把稱臺(tái)接地即可, 對(duì)于總線的感應(yīng)雷, 無法進(jìn)行簡(jiǎn)單的接地解決, 必須采用保護(hù)電路, 如圖3所示。

圖3  

數(shù)字傳感器有4根線, 兩根是電源線 (一般用紅色表示+, 黑色表示-) , 另兩根是通訊線, 以通訊線為例說明, 當(dāng)感應(yīng)電流增大 (電壓也增大) , 當(dāng)感應(yīng)電壓超過TVS的鉗位電壓后, TVS導(dǎo)通, 兩端電壓被鉗位在安全電壓下 (內(nèi)部線路板電壓不會(huì)升高, 器件得到保護(hù)) , 由于去耦電阻的作用, RT2左邊電壓持續(xù)升高, 當(dāng)持續(xù)升高的電壓達(dá)到氣體放電管的門限電壓后, 氣體放電管放電, 并把電壓鉗位在20V以下, 這樣傳感器就得到了保護(hù), 當(dāng)雷擊過后, 各個(gè)器件恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài), 傳感器可正常工作。