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浅谈电子衡器的防雷技术
点击次数:536 发布时间:2018-02-24
 

  电子衡器防雷技术是一个性能先进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。

  一、引言

  在春天梅雨季节以及夏季雷雨多的时候,露天使用的电子汽车衡和放在室内的称重仪表都深受其害,每年都有电子汽车衡遭雷击的报修事件发生,雷电的破坏有直击雷和感应雷之分。电子汽车衡安装在露天的秤体易遭直击雷破坏,而安装在室内的称重仪表多数遭感应雷破坏,当雷电直接击在秤体上,造成称重传感器和接线盒内元器件均被击毁,感应雷通过导线、电源线以及信号侵入磅房内,致使称重仪表损坏,所以,开展电子衡器防雷技术的研究势在必行。

  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。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;因此,平常意义上的电子衡器遭受雷电袭击主要是直击雷、雷击电磁脉冲作用在电子衡器上造成不同程度的破坏。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chan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〔1〕。总之,凡是与电子衡器系统有电路连接或信号的地方,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。

  三、电子衡器防雷技术

  电子衡器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衡器的计量性能不变,不能影响衡器的正常使用,这既是电子衡器防雷的关键、特色之处,也是设计的难点,日常电子衡器防雷可以做到以下几点:

  1.对传感器、二次仪表等电子衡器整体的各个部分,作特殊等电位防雷保护。等电位保护是电子衡器雷电保护系统的核心和根本〔2〕。本系统对整体衡器系统的各部位(传感器、仪表和计算机)的各种接口均做相应的等电位保护,使整体衡器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chan生的高电位对电子衡器造成的破坏。

  2.切断传感器与秤台的连接通道,另外提供电流的泄放通道。切断传感器与秤台的电气连接〔3〕。将传感器输出端加分流装置,与秤体连接接地,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chan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。电子衡器系电源统采用三级防雷保护,*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,并与秤体共地,做到等电位。

  4.在秤台周围(包括秤台基础)构建防雷接地网(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,整体衡器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,确保整体电子衡器系统安然无恙〔4〕。

  五、结束语

  电子衡器防雷技术是一个性能先进综合复杂的雷电保护系统,对受保护的电子衡器系统不做任何改动,不影响衡器的计量性能。当有雷电袭击时不用停电,电子衡器(包括动、静态电子轨道衡、电子汽车衡,高炉秤、配料秤、皮带秤等各种电子衡器系统)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。

  参考文献

  [1] 《国际建筑物防雷设计规范》IEC1024-1,1990.

  [2] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版).

  [3] 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》.GA267-2000.

  [4] 《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》GB/T17626.5-1999.

  作者:陈学武 来源:中国科技博览 2015年31期

 
 

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