通過對電子地磅雷擊事故進行調查分析，針對電子地磅的結枸原理和布局、電源及信號線纜的布設提出相 應的防雷對策，以求完善電子地磅的防雷措施。

隨著經(jīng)濟發(fā)展的需要，電子地磅越來越廣泛應 用于廠礦企業(yè)、商家物流等行業(yè)。由于電子地磅的 核心主件不斷高精度化、微電子化，且廠礦企業(yè)的 地磅往往處在較為空曠的礦區(qū)，而大多數(shù)廠商和使 用方對地磅的防雷措施較為忽視或安裝措施不足， 故地磅遭受雷擊損害的嚴重性日益突顯。據(jù)雷災調 查統(tǒng)計，兩年來我縣各大型鋁業(yè)、錳業(yè)等廠礦的電 子地磅設施遭受雷擊事故就達五起以上。造成稱重 傳感器、顯示儀表、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的 損毀。現(xiàn)就通過對兩個電子地磅雷災事故個例調查 分析為起子，提出防雷對策，希望能引發(fā)大家對電 子地磅防雷的積極探索和思考。

1.案例分析

個例一：2007年4月20日15時和2007年6月5日17時左右，靖西縣龍山礦業(yè)有限公司龍邦鎮(zhèn)驗 貨場的大型電子地磅分別兩次遭受雷電襲擊。第一 次雷災事故造成地磅稱重傳感器損壞6個，數(shù)字稱 重顯示儀損壞1臺，直接經(jīng)濟損失18000元。第二次 雷災事故造成監(jiān)控室（以下稱磅房）內光端機1臺、 計算機兩臺、路由器一臺、UPS電源一臺、電話機 三部^視頻監(jiān)控數(shù)字轉換器一臺等設備嚴重燒壞，直 接經(jīng)濟損失近20000元。

個例二： 2007年6月2日20時左右，靖西縣邊 貿局龍邦鎮(zhèn)邊境驗貨場遭受雷擊，造成地磅稱重傳 感器損壞8個，數(shù)字稱重顯示儀損壞1臺。直接經(jīng)濟 損失24000元。據(jù)相關人員講述，該地磅曾于2006 年4月份遭受過雷擊，同樣造成以上損壞。

1.1調査情況

以上兩個地磅均處于雷電活動頻繁區(qū)域。龍 邦鎮(zhèn)地處中越邊境，該鎮(zhèn)年預計雷擊次數(shù)在87天以 上。地磅所處的驗貨場地形空曠，地面常堆放大量 金屬礦石，是極易落雷的區(qū)域。

防雷裝置狀況：以上兩個地磅及磅房無有 效的防直擊雷和防感應雷（二次雷）裝置。地磅在 由廠家安裝的過程中僅對稱體做了簡易的接地處 理，每條接地線各連接一個獨立地極，且接地電阻 過大（100.0歐姆以上)。而稱體下面的稱重傳感器沒有合理的接地布置。磅房的供電線路、信號線及 各種金屬管道采用架空敷設，無防感應雷措施。

1.2原因分析

靜電感應：地磅稱體為較大的金屬物體，在 雷云出現(xiàn)到雷擊（主放電）以前，在雷電靜電感應 作用下，稱體感應產生大量靜電荷，當雷擊發(fā)生時， 云電荷通過閃擊與地面的異電荷迅速中和，由于地 磅接地電阻過大，造成大量靜電荷無法在短時內向 大地泄放，就形成了局部感應高電壓，并對與稱體 接觸不良的金屬器件（稱重傳感器）發(fā)生閃擊。形 成強烈放電現(xiàn)象（這就是值班人員觀看到的發(fā)光發(fā) 亮現(xiàn)象的原因)。閃擊造成稱重傳感器帶上高電位并 沿數(shù)據(jù)總線侵入終端電子設備（顯示儀表等)。

電磁感應：當雷擊落點在地磅附近時，由 于雷電流有極大峰值和陡度，即閃電通道中電流隨 時間發(fā)生變化，在整個地磅系統(tǒng)周圍空間形成強大 的瞬變電磁場，在通道附近的導電物體產生一系列 的電磁脈沖耦合過電壓和渦電流。電子地磅稱重傳 感器，接線盒，顯示儀表等由于回路布置較復雜，導 致雷電磁脈沖在回路中感應出瞬態(tài)高電位和過電流 并危及與回路連接的設備。以上雷災個例中稱重傳 感器與顯示儀表的損壞主要由靜電感應和電磁感應 引起的。

雷電波侵入：由于上述磅房的供電線路、信 號線采用架空敷設，供電線路、信號線在架空傳輸 過程中遭受直接雷擊或雷電靜電感應、電磁感應作 用，雷電流以脈沖波形式沿架空電線、信號線侵入 (通常為幾千伏?幾百千伏)，對磅房各類電子設備 造成嚴重損毀。這是靖西縣龍山礦業(yè)有限公司龍邦 鎮(zhèn)驗貨場第二次遭受雷災事故的直接原因。

2.電子地磅的雷電防護措施

對于電子地磅的雷電防護應首先建立在做好地 磅及磅房防直擊雷的基礎上（防直擊雷措施略)。鑒 于上述電子地磅防感應雷措施的不足，建議采用等 電位連接（含共同接地)、屏蔽、電涌防護等措施進 行綜合防護。

2.1等電位連接和共用接地

等電位連接是現(xiàn)代防雷技術重要的防護措施。 目的是減少電子地磅稱體與傳感器之間、各傳感器 之間以及各種設備內各點間、設備與磅房金屬構件 之間、進出磅房的各種金屬管線與金屬構件和線路 設備之間因雷電感應產生的電位差。使地磅所在環(huán) 境及地磅整個系統(tǒng)本身所有金屬導體的電位在瞬態(tài) 現(xiàn)象時保持基本相等，從而消除雷擊過程中對地磅 產生的靜電感應和電磁感應的危害。共用接地是指 利用磅房的基礎地極、人工地極與地磅接地極之間 進行可靠的等電位連接。在現(xiàn)代等電位防雷理論中 地網(wǎng)的阻值已處于次要地位了，而更強調地網(wǎng)的形 式。但獲得低電阻固然也沒錯，所以要求共用接地 沖擊電阻應不大于4歐姆，可根據(jù)具體情況適當放 寬。電子地磅等電位連接與共用接地如圖1所示：

每個秤重傳感器（通常為4?8個）應設置連接 鐵板螺栓相互連接，并通過接地線與等電位連接排 導線和接地線，通過連接導線使稱體與傳感器腳 進行連接，各個秤重傳感器接地線應采用S型連接

方式與等電位連接排進行連接并就近接地。接地線 應盡可能短。

進入磅房的各類金屬管道如稱重傳感器的電源 線、補償線、測量線（共三對線）金屬屏蔽套管、空 調管、水管等金屬管道和電纜的金屬外皮應在進入 鎊房LPZOB /LPZ1區(qū)交界處進行等電位連接并就 近接地。

表1連接等電位連接排或將其連接到 接地裝置的連接導體最小截面

2.2屏蔽

屏蔽是抑制和降低雷擊電磁脈沖對電子地鎊各 個系統(tǒng)設備干擾的基本措施。為降低對重傳感器及 電源線、補償線、測量線的電磁輻射干擾，重傳感 器及電源線、補償線、測量線應分別套金屬管屏蔽 進入鎊房，金屬管兩端應與等電位連接排連接。另 外，盡量利用鎊房所在建筑物鋼筋混凝土結構中的 金屬構件及金屬門窗進行屏蔽，形成等電位法拉第 籠式。降低雷擊電磁脈沖對鎊房內信號輸出設備及 信息系統(tǒng)設備的干擾。

2.3雷擊電涌保護

在電子地鎊系統(tǒng)中不能直接參與等電位連接的 帶電體，如電源相線，零線，稱重傳感器電源線、補 償線、測量線，計算機信號線等使用電涌保護器與 等電位連接帶連接,達到抑制過電壓和浪涌的作用。 2. 3. 1供電線路的防護

供電系統(tǒng)由于線路長，線路復雜易受雷電磁感 應而引入雷電波,應做雷電防護的重點。在Lpz?區(qū) 中做第一級SPD防護，應選擇為必須能夠多次承載 波形為10/350印的雷電波而不被損壞的SPD。在防 雷保護區(qū)Lpz1/Lpz2界面處，鎊房內配電柜或配電 盤安裝第2級防護SPD,目的是為了抑制相、零、地 線間的過電壓和浪涌應選擇放電能力約為10KA (8/ 20^s)的SPD即可。SPD應就近與等電位連接排連 接。零線應通過SPD重復接地，以消除零地電位過 高的情況。當然，有條件的地方最好應采用金屬屏 蔽電纜埋地敷設的進線方法,且埋地長度不小于2 V

Pm,但最短不應小于15m。

2.3.2稱重傳感器的電涌防護

由于稱重傳感器的電源線、補償線、測量線與 鎊房顯示屏有一定距離，對電磁場耦合的浪涌非常 敏感，故對稱重傳感器的電涌防護也是必要的。除 上述屏蔽之外，可考慮選用德國產的BE/C型12V BlitzductoiCT傳感器SPD,電源線、補償線、測量 線每對線都需要配備一個保護器。

由于SPD的防雷能力與安裝方式緊密相關，應 盡可能地縮短電纜線與SPD的連線和SPD與等電 位連接排的長度。但應注意SPD級間距離以避免級 間耦合。

3 .結語

在進行電子地鎊防雷設計施工時，應認真 調查地理、地質、氣象、環(huán)境等條件、雷電活動規(guī) 律及使用性質將其劃分雷電防護等級。并根據(jù)電子 地鎊的工作原理、性能特點等因素，將外部防雷和 內部防雷措施協(xié)調統(tǒng)一，進行規(guī)劃和施工，做到安 全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理。

為了保證電子地鎊的防雷安全，建議各使 用商在安裝使用之前應持有相關圖紙及施工方案到 當?shù)貧庀笾鞴軝C構進行報審，根據(jù)防雷專業(yè)技術機 構的圖紙進行施工，并接受防雷管理部門的監(jiān)督與 技術指導。此外，在使用過程中做好日常的防雷裝 置維護管理，定期進行防雷檢測以確保電子地鎊的 安全使用，從而促進經(jīng)濟的更好發(fā)展。