1 概述

目前數字稱重技術快速替代模擬稱重技術, 模擬稱重技術被替代是因為模擬技術的稱量精度不足, 傳輸距離短, 秤容易被不法分子作弊, 而數字稱重技術恰好可以有效的解決模擬稱重的3個技術弱點。國內市場汽車衡50%以上都采用數字稱重技術, 有些外資企業甚至停產模擬秤。使用數字稱重技術優點顯而易見, 但隨著數字稱重的廣泛應用, 數字稱重系統的抗雷擊浪涌差的問題也暴露出來。

2 分析

中國陸地區年均日發生總閃電數約54 600次, 白天占到54.47%, 夜間占到45.53%, 晝夜比為1.2。日閃電頻數的年變化是雙峰值, 閃電主要發生在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, 年均每小時達到2 275次左右, 傍晚18時達到最高峰值, 占到日出現閃電的9.1%, 上午9～11時達到日變化的最低谷, 僅占日出現閃電總的3%, 閃電峰值是低谷的12倍, 說明中國區域閃電高發時間主要在傍晚2018年5月19日全省雷電監測分析根據全省閃電定位監測數據分析, 2018年5月19日全省共發生地閃 (云地之間的閃電) 11158次。其中正地閃651次, 負地閃10507次, 正地閃所占比例為5.83%。

強度分布

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

圖1  

3 措施

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

圖2  

從圖2可知, 一個強度為120KV的雷電 (正中心) , 在距離雷擊中心500米處, 強度降到不足40KV, 而1000米處降到了20KV, 傳感器和儀表的電路在內部, 可以更低一點, 防雷的重點是數字傳感器和數字儀表, 下面以傳感器為例說明, 雷擊損壞傳感器有兩個途徑, 一是秤臺感應到雷擊, 經過傳感器彈性體并擊穿彈性體與應變計之間的膠水, 進而燒毀內部電路;二是傳感器總線感應出電流, 電流通過總線到達傳感器內部, 進而燒毀傳感器, 對于秤臺的感應雷, 把稱臺接地即可, 對于總線的感應雷, 無法進行簡單的接地解決, 必須采用保護電路, 如圖3所示。

圖3  

數字傳感器有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, 當感應電流增大 (電壓也增大) , 當感應電壓超過TVS的鉗位電壓后, TVS導通, 兩端電壓被鉗位在安全電壓下 (內部線路板電壓不會升高, 器件得到保護) , 由于去耦電阻的作用, RT2左邊電壓持續升高, 當持續升高的電壓達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, 當雷擊過后, 各個器件恢復到截止狀態, 傳感器可正常工作。