本文介紹了有關(guān)靜電、雷電對(duì)地磅的危害及防御措施、要點(diǎn)、注意事 項(xiàng)等。本文內(nèi)容適用于各類電子軌道衡、地磅及其他大型地磅。

業(yè)內(nèi)人士都知道，地磅必須有良好的接 地才能安全運(yùn)行。地磅系統(tǒng)包括：壓力傳感 器、稱重儀表、接線盒和微機(jī)等。這些設(shè)備的核 心元件有好多都是屬于靜電敏感器件（ESD，所 以它怕靜電、更怕雷電。要延長地磅使用壽 命，減少故障率、就必須認(rèn)真做好靜電和雷電的 防治工作。

1.關(guān)于靜電

在我們工作和生活的環(huán)境中，靜電普遍存在。 我們的手觸及物體經(jīng)常感覺被電一下，那是因?yàn)?/span> 我們身上穿的衣料，通過摩擦產(chǎn)生靜電。靜電的 生成不受晝夜和季節(jié)的限制，當(dāng)然是越干燥越明 顯。靜電的電動(dòng)勢(shì)少則有幾萬伏，多則有幾十萬 伏。靜電的電壓雖然很高，但它所帶的電荷卻非 常少，對(duì)人來說沒有什么危險(xiǎn)，但是對(duì)靜電敏感 器件來說確是致命的，稍有接觸就會(huì)擊穿損壞。 所以電子衡器系統(tǒng)必須有良好的接地和屏蔽，將 靜電隨時(shí)放掉，才能達(dá)到安全運(yùn)行的目的。

2.關(guān)于雷電

夏季里，如有冷空氣侵入，在冷暖氣團(tuán)交鋒的地帶，天氣變化最為劇烈。濃積云可變?yōu)榉e雨 云，強(qiáng)對(duì)流天氣使積雨云迅速發(fā)展壯大。云中的 水滴、冰晶、塵埃等，在劇烈的相互摩擦運(yùn)動(dòng)下 產(chǎn)生了電荷，電荷不斷積聚而形成了雷電?？梢?/span> 說積雨云是孕育雷電的溫床，當(dāng)然颶風(fēng)也可以產(chǎn) 生雷電。雷的電壓一般可達(dá)幾百萬至幾千萬伏， 電流少則也有幾萬至幾十萬安。雷的巨大能量有 很強(qiáng)的破壞性和危險(xiǎn)性，因此它被列為世界十大 自然災(zāi)害之一。

地磅防雷電，單靠主體有一個(gè)良好的接 地是不夠的，還必須有屏蔽保護(hù)和過壓保護(hù)。有 了 “接地、屏蔽、過壓”這三種保護(hù)器，才可以 說做到了 “萬無一失”。當(dāng)然我們電子衡器設(shè)置的 位置不一定是落雷區(qū)，但是感應(yīng)雷的侵入不得不 防。據(jù)測(cè)，在110kV的架空輸電線路上落雷，可 以在線路上感應(yīng)300kV的過電壓；1km遠(yuǎn)處的閃 電可在8m高的架空導(dǎo)線上產(chǎn)生10kV的感應(yīng)過電 壓；3km遠(yuǎn)處的落地雷，可在一般的架空通信線 上產(chǎn)生1kV的過電壓。我們的衡房有電源線、信 號(hào)線、通訊線等從外部引入，難免會(huì)有感應(yīng)雷的侵入，做好預(yù)防工作還是有必要的。感應(yīng)雷侵入 的主要表現(xiàn)形式是線路過壓，瞬間產(chǎn)生浪涌電流， 破壞在路設(shè)備。

3.防御措施

如果地磅所處的位置正是落雷區(qū)，最安 全可靠的防御措施，就是安裝避雷針和避雷器。 接地保護(hù)、屏蔽保護(hù)和過壓保護(hù)一樣也不能少。

3.1接地保護(hù)

大型地磅的主體（承載器）都是由金屬 材料構(gòu)成，導(dǎo)電性良好，很容易吸引雷電。所以 應(yīng)在衡下就近選擇適當(dāng)位置，埋設(shè)主接地極，防 御雷擊。接地極的材料通常采用鋼管、圓鋼、角 鋼、扁鋼等。接地體在地下可以垂直或水平埋設(shè)。 應(yīng)用最廣的常以50mmx 50mmx 5mm角鋼，垂直 埋于地下2.5m?3m，外露200mm以便于連接地線。

接地電阻R≤10?，當(dāng)然是越小越好。接地 線采用不小于35mm2的導(dǎo)線，可靠連接在衡器主 體和主接地極上。操作系統(tǒng)另設(shè)輔助接地極，用 做屏蔽保護(hù)。嚴(yán)格講，接地保護(hù)與屏蔽保護(hù)不能 共用一個(gè)接地極。因?yàn)橹鹘拥厥菫榱朔览?，輔助 接地是為了防靜電和漏電。如果共同一個(gè)接地極， 一旦在衡上落雷，雷電會(huì)通過接地線直接進(jìn)入操 作系統(tǒng)，給操作人員和系統(tǒng)設(shè)備帶來極大的危害。 所以主輔兩個(gè)接地極必須分開，并保持一定的距 離。如果電子衡器所處的位置，不是落雷區(qū)，附 近又沒有落雷的發(fā)生史，衡器所處的位置又不是 至高點(diǎn)，或附近設(shè)有避雷針，衡器在避雷針的保 護(hù)范圍之內(nèi)，衡器沒有落雷的可能性，這時(shí)可以 考慮使用一個(gè)接地極，來防御靜電和漏電。

3.2屏蔽保護(hù)

所謂“屏蔽保護(hù)”，就是將地磅操作系統(tǒng)設(shè) 備的外殼及屏蔽導(dǎo)線的外層接地。將靜電及干擾 信號(hào)導(dǎo)入大地。有了屏蔽系統(tǒng)的保護(hù)，還可以防 止因設(shè)備漏電給人身安全帶來的隱患。屏蔽保護(hù) 接地，應(yīng)由輔助接地極來擔(dān)任。由于屏蔽保護(hù)接 地工作電流較小，因此輔助接地線截面只要大于 2.5mm2，就可以正常運(yùn)行了。屏蔽保護(hù)有兩種接 法：①用接地線直接連接設(shè)備的外殼。②設(shè)備外 殼通過電源插座上的接地線粧接地。后一種接法 存在的不足是，電源插頭一旦拔下就等于切斷了 接地線。為了保險(xiǎn)起見，建議上述兩種接法同時(shí) 采用。也就是從輔助接地極引兩根導(dǎo)線，一根接 設(shè)備外殼，另一根接在插座接地線粧上。這樣設(shè) 備的屏蔽保護(hù)系統(tǒng)就出現(xiàn)了 “雙重給力”的局面， 對(duì)于衡器的安全運(yùn)行特別有利。另外，儀表至微 機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)線，也應(yīng)采用屏蔽線，使靜電和干 擾信號(hào)無空隙可鉆。

3.3過壓保護(hù)

由于各種各樣的原因，使系統(tǒng)電路瞬時(shí)出現(xiàn) 高于額定工作電壓，而又持續(xù)時(shí)間較短的現(xiàn)象， 我們叫它“過壓”。各種線路常見過壓主要是源于 雷電，雷電所引起的過壓是不可避免的，只能防 御。感應(yīng)雷電的大小與落雷距離、感應(yīng)強(qiáng)度和感 應(yīng)條件等有關(guān)，因此感應(yīng)雷在各個(gè)線中所產(chǎn)生的 過壓差別很大。

地磅的過壓保護(hù)應(yīng)有兩處：一是衡房電 源，二是壓力傳感器。衡房電源一般都是來自戶 外變壓器，正常戶外變壓器一側(cè)都裝有避雷器， 如果沒有或二次是架空送電，送電距離又較遠(yuǎn)， 應(yīng)補(bǔ)齊避雷器，防御電源“過壓”，設(shè)備受損。地磅稱重系統(tǒng)的主要部件是壓力傳感器，它是 本系統(tǒng)過壓保護(hù)的重點(diǎn)。因?yàn)閭鞲衅鞴ぷ髟诘蛪?/span> 弱電區(qū)域里，又屬靜電敏感器件，稍有過壓很容 易損壞。為防御靜電及干擾信號(hào)的侵入，傳感器 的引線工藝規(guī)定必須采用屏蔽導(dǎo)線。屏蔽線內(nèi) 含± SEN激勵(lì)電源線和± SIG模擬信號(hào)線，它們通 過接線盒與稱重儀表相連。我們采用壓敏電阻做 過壓保護(hù)元件，在接線盒內(nèi)分別將2只P6KE18CA 型號(hào)的壓敏電阻，跨接在激勵(lì)電源和匯總信號(hào)線 上。壓敏電阻是一種半導(dǎo)體器件，平時(shí)壓敏電阻 兩端呈高阻絕緣狀態(tài)。一量壓敏電阻兩商的電壓 高于或等于其工作電壓時(shí)，它立刻導(dǎo)通，瞬時(shí)放 掉過壓電流，避免傳感器及儀表損壞。至于衡房 通訊線，現(xiàn)代電話機(jī)里都裝有過壓保護(hù)電路，只 要注意雷雨天盡量少接打電話，就可避免雷電所 帶來的危險(xiǎn)。

以上過壓保護(hù)措施，只要我們認(rèn)真對(duì)待，就 很容易做到。近幾年已有廠商開始生產(chǎn)“防浪涌 接線盒”，供用戶選購。“防浪涌接線盒”實(shí)際上 就是帶有過壓保護(hù)電路的接線盒，工作原理基本 同上所述。

4.注意事項(xiàng)

為使地磅能夠安全可靠的運(yùn)行，做好接 地極是一項(xiàng)很重要的工作，在此提醒有關(guān)人員在施工過程中，必須認(rèn)真注意如下事項(xiàng)：

4.1禁止采用鋁材做接地體，接地體禁止涂 油防腐，以免增大接地電阻。

4.2接地體埋設(shè)的深度，不應(yīng)小于2m，但也 不是越深越好，實(shí)踐證明埋設(shè)深度超過3m，接地 電阻無明顯下降。

4.3在多巖石地區(qū)，深埋接地極有一定困難， 或土壤電阻率較大，不能滿足接地電阻值的要求 時(shí)，可在接地體周圍放置木炭30kg、食鹽8kg并 加水，用以降低接地電阻。

4.4接地電阻與接地體截面大小關(guān)系不大， 實(shí)際截面的大小應(yīng)重點(diǎn)從機(jī)械強(qiáng)度考慮。

4.5地磅不能與避雷針（器）共用一個(gè) 接地極，兩個(gè)接極間或主輔接地極之間，至少要 相隔10m。

4.6不要忽略傳感器屏蔽線的接地，不要以 為彈性體接地了，屏蔽線就接地了，實(shí)際彈性體 與屏蔽線之間是絕緣的。

4.7操作系統(tǒng)設(shè)備外殼的接地，禁止使用串 聯(lián)接法，應(yīng)采用字接法，以保證設(shè)備屏蔽的 可靠性。

4.8在調(diào)整儀表、接線盒之前，先摸下接地 線或設(shè)備外殼，將身上的靜電放掉，然后再開蓋 調(diào)整，免得設(shè)備受損。

4.9地磅在使用過程中，要經(jīng)常檢查接 地、屏蔽、過壓，這“三種保護(hù)”，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí) 處理。

由于本人專業(yè)水平有限，文中撰寫防御雷電 的方法和觀點(diǎn)，不一定完全正確。如有不當(dāng)之處， 請(qǐng)業(yè)內(nèi)士提出批評(píng)指正。