本文介紹了有關(guān)靜電、雷電對地磅的危害及防御措施、要點、注意事 項等。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 地才能安全運行。地磅系統(tǒng)包括：壓力傳感 器、稱重儀表、接線盒和微機等。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，那是因為 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。靜電的電動勢少則有幾萬伏，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，對人來說沒有什么危險，但是對靜電敏感 器件來說確是致命的，稍有接觸就會擊穿損壞。 所以電子衡器系統(tǒng)必須有良好的接地和屏蔽，將 靜電隨時放掉，才能達到安全運行的目的。

2.關(guān)于雷電

夏季里，如有冷空氣侵入，在冷暖氣團交鋒的地帶，天氣變化最為劇烈。濃積云可變?yōu)榉e雨 云，強對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動下 產(chǎn)生了電荷，電荷不斷積聚而形成了雷電。可以 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 很強的破壞性和危險性，因此它被列為世界十大 自然災(zāi)害之一。

地磅防雷電，單靠主體有一個良好的接 地是不夠的，還必須有屏蔽保護和過壓保護。有 了 “接地、屏蔽、過壓”這三種保護器，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，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 號線、通訊線等從外部引入，難免會有感應(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、屏蔽保護和過壓保護一樣也不能少。

3.1接地保護

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。嚴(yán)格講，接地保護與屏蔽保護不能 共用一個接地極。因為主接地是為了防雷，輔助 接地是為了防靜電和漏電。如果共同一個接地極， 一旦在衡上落雷，雷電會通過接地線直接進入操 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，或附近設(shè)有避雷針，衡器在避雷針的保 護范圍之內(nèi)，衡器沒有落雷的可能性，這時可以 考慮使用一個接地極，來防御靜電和漏電。

3.2屏蔽保護

所謂“屏蔽保護”，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 信號導(dǎo)入大地。有了屏蔽系統(tǒng)的保護，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 接地，應(yīng)由輔助接地極來擔(dān)任。由于屏蔽保護接 地工作電流較小，因此輔助接地線截面只要大于 2.5mm2，就可以正常運行了。屏蔽保護有兩種接 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。為了保險起見，建議上述兩種接法同時 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) 備的屏蔽保護系統(tǒng)就出現(xiàn)了 “雙重給力”的局面， 對于衡器的安全運行特別有利。另外，儀表至微 機的信號數(shù)據(jù)線，也應(yīng)采用屏蔽線，使靜電和干 擾信號無空隙可鉆。

3.3過壓保護

由于各種各樣的原因，使系統(tǒng)電路瞬時出現(xiàn) 高于額定工作電壓，而又持續(xù)時間較短的現(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)強度和感 應(yīng)條件等有關(guān)，因此感應(yīng)雷在各個線中所產(chǎn)生的 過壓差別很大。

地磅的過壓保護應(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， 應(yīng)補齊避雷器，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)過壓保護的重點。因為傳感器工作在低壓 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激勵電源線和± SIG模擬信號線，它們通 過接線盒與稱重儀表相連。我們采用壓敏電阻做 過壓保護元件，在接線盒內(nèi)分別將2只P6KE18CA 型號的壓敏電阻，跨接在激勵電源和匯總信號線 上。壓敏電阻是一種半導(dǎo)體器件，平時壓敏電阻 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，它立刻導(dǎo)通，瞬時放 掉過壓電流，避免傳感器及儀表損壞。至于衡房 通訊線，現(xiàn)代電話機里都裝有過壓保護電路，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。

以上過壓保護措施，只要我們認(rèn)真對待，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”實際上 就是帶有過壓保護電路的接線盒，工作原理基本 同上所述。

4.注意事項

為使地磅能夠安全可靠的運行，做好接 地極是一項很重要的工作，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：

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，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， 實際截面的大小應(yīng)重點從機械強度考慮。

4.5地磅不能與避雷針（器）共用一個 接地極，兩個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”，發(fā)現(xiàn)問題及時 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，不一定完全正確。如有不當(dāng)之處， 請業(yè)內(nèi)士提出批評指正。