大(dà)型(xíng)電子地(dì)磅在(zài)工廠、礦(kuàng)山大型計量場合、*車輛超載計量複合工作中的應用越來越普遍(biàn),然而,由於其係統采用的壓力傳感器、信(xìn)號放大器、工控計算機*過電壓能力差,工作原理也鮮為人知(zhī),因而在雷雨季節時常出現雷擊事故。文章介紹在大型電子地(dì)磅方麵的*些雷電防護實(shí)踐經驗。
1前言
隨著微電子技術和國民經濟的迅速發展,大型電子地磅在大型計量場*得到愈來愈多的應用(如工廠大型進出貨物計量、*車輛(liàng)超載計量檢查、電廠汽車進煤計量等(děng)),已經完全取代傳統的機械式地(dì)磅秤。然而,在大型電子地磅的使用中發現,盡管其相對於機械式地磅秤*、機械故障少,但出現電(diàn)氣故障後將使整個係統癱瘓。
大型電子地磅是以*個微處理器為核心的單片機,*過電壓、過電流能力(lì)差,大型(xíng)電子地磅壓力傳感器部分又在室外,因而(ér)時常(cháng)遭受雷(léi)電感應(yīng)電磁脈衝的危害,造(zào)成係統癱瘓。如2006年7月,荔波(bō)縣某煤礦大型電子地磅遭受雷擊,直接經濟損失就達5萬元人民幣;2006年3月貴陽某大型企業大型電(diàn)子地磅(páng)遭受雷擊,當時直接經濟損失即達7萬元人民幣。目前,多數(shù)人對於大(dà)型電子地磅的工作原理還比較生疏,本文簡要介紹電子地磅衡器係統的同時,對係(xì)統的雷電防護必要措施作(zuò)*些技術說明。
2大型電(diàn)子地(dì)磅(páng)結構簡介
大型電子地(dì)磅係統主要由橋秤板麵、稱重壓力傳感器、前端信號放大器、稱重數據處理器、重(chóng)量(liàng)顯示器、打印設備等組成。其中稱重壓力傳感器、前(qián)端信號放大器(qì)在(zài)室外橋秤下,稱重數據處理器、重量顯示(shì)器、打印設備在室內。工作原理是:係統(tǒng)接通220V交流工作電源後,電子(zǐ)地磅衡器係統清零,稱重數據(jù)處理器(qì)送出勵磁信號通過前端放(fàng)大處理到壓力傳感器,當車載貨物經過或停在橋秤上時,壓力傳感器送出毫安級的模擬信號回前端放大器,信號(hào)放大後再送回室內稱重數據處理器處理換算成相應重量顯示,需要打印時(shí),通過打印機輸出。大型電子地磅使用220V50Hz交流市電,信號處理部分弱電設(shè)備的工作電壓*般(bān)在5~18V,工作電流多為毫安級(jí);兩根勵磁信號(hào)線(xiàn)、兩條反饋(kuì)信號線、兩條測量信號線共(gòng)6根數(shù)據信號線。根據廠家設備要求,係統接地電阻(zǔ)應<4Ω。
3大型(xíng)電子地磅遭受(shòu)雷擊(jī)原因分析
3.1地電位反擊
地電位不平衡造(zào)成地電位反擊的事例(lì)占多(duō)數。在調查的*有大型電子地磅使用單位中,無*家按照(zhào)GB50057-94(2000)《建築物防雷設計規範》或GB50343-2004《建築物電子信息係統防雷技術規範》相(xiàng)關規定,采用聯合接地或暫態聯合接地,**將前端放大器和橋秤(chèng)支架接地,也(yě)未(wèi)與建築物防雷地連接,兩者相距*遠均<10m,存在建設之初就埋下(xià)雷擊事故隱患。
3.2球型閃電球型閃電的直接雷很難預以防護,它是*種帶有大量電荷等離子體,觸及物體時通過瞬間(jiān)的放電(diàn)將電器設備燒毀,通過安裝避雷針和布設(shè)避雷帶也很難消除其危害。盡管球型閃(shǎn)電的形(xíng)成的幾率很低,造成的雷擊事故相對較少,但在(zài)調查過程中也發現過(guò)球型(xíng)閃(shǎn)電接觸稱重橋秤後將電子(zǐ)衡器係統擊壞報廢的情況。
3.3電(diàn)源線路、信號線路雷電波侵(qīn)入*有大型電子地磅使用單位(wèi)的220V電源線路、信號線路都未安裝相應(yīng)的電湧保護器,也未做線路(特別是信號線路)屏蔽(bì)處理,經調查:幾乎*有的使用單位的電(diàn)子衡器係統(tǒng)均遭受過(guò)雷(léi)擊事故(gù)。
3.4接地隱患
由於大型電子地磅組成比較簡單,而且設備基本在室內,即使稱重橋秤在室外,也有遮雨(yǔ)金屬棚防(fáng)雨,因此,幾乎(hū)*有使用單位隻是根據設(shè)備(bèi)說明做個簡單接地處理,而且都未做接地測(cè)試。經過檢查,大型電子地磅普遍存在著接地(dì)電阻偏大(*大達27Ω)、接(jiē)地導線麵積偏小(多數采用215mm2單芯銅線)、未進行有效等電位連接處理(lǐ)等*係列不安全(quán)隱患。
4雷電防護技術標準
正確參照技術標準相關規定是有效設計防雷(léi)措施的前提,按照大型電子地磅工作原(yuán)理和設(shè)備性(xìng)質,該係統基本屬於建築物內電子信息係統特點,大型(xíng)電子地磅係(xì)統雷電防護主要應(yīng)參照GB50057-94(2000)《建築物防雷設計規(guī)範》、GB50343-2004《建築物電子信息係統防雷技術規範》外,還應遵守下列標準圖集:99(03)D501—1《建築物防雷設施安(ān)裝》、02D501—2《等電位連接安裝》、03D501—4《接地裝置安裝》,按照圖集要求施工。
5大型(xíng)電子地磅(páng)防雷措施
由(yóu)於大型電子地磅(páng)電子係統基本(běn)處於室(shì)內,除在直接雷(léi)擊防護措施符合要求的場合外,*般情況下可以不考慮直接雷擊防護。因此主要考慮設計、完善弱電係統防雷措施———電湧保護、等電位(wèi)連接(jiē)、接地處理。電湧保護器(SPD)的正確(què)使用和(hé)安裝,是整個防雷係統中的(de)重要環節,電子衡器係統防(fáng)雷擊(jī)保護中的SPD使用,應主要從兩個方(fāng)麵來考慮,*是(shì)控製(zhì)室內的保護,應從供電係統保護和由傳感裝置(zhì)傳輸的信號以及與外(wài)部連接的傳輸信(xìn)號和監控信號等方麵綜合加以考慮。
5.1電源線路對供電係統而言應采取三級防護,*級以采用開關式SPD以進行大電流泄放為宜,通(tōng)流容量≥80KA;*級采用限(xiàn)壓型SPD進行泄放,通流容量≥80KA;第三級推薦使用串聯式電湧保護器(SPD)。安裝位置和方(fāng)法的正確與否直接(jiē)關係到(dào)電(diàn)湧(yǒng)保護器的泄放效果,因此,*級與*級的安裝距離應在10m以上,後兩級的安裝距離應<5m。其它(tā)與(yǔ)外部相連的信號通訊傳(chuán)輸線路均應加裝(zhuāng)*SPD。
5.2信號線路
*先用金(jīn)屬管或金屬線槽進行屏蔽(bì)處理,其次,電子部件傳(chuán)感器加裝*SPD保護裝置,方能起到(dào)良好的效果。由於大型電子地磅弱電設備的工作電壓隻有5~12V,工作電(diàn)流也多為毫安級的,選型和安裝必須仔細進行現場考(kǎo)察,信號線路電湧保護器目前*有(yǒu)國外PH0ENIX和0B0兩家(jiā),而且價格較*,*也*有*兩家生(shēng)產,安裝時*定注(zhù)意連接可靠,否(fǒu)則可能影響保(bǎo)護效果。
5.3等電位(wèi)連接
室內部分:由於大型電子地磅電子係統設備較(jiào)少且集中,與室外信號連接*六根信號線,故采用S型等電位(wèi)連接方式,等電位連接端子(zǐ)采用50×5×300扁銅,信號地、保護地、信號線路屏蔽鋼管接地均采用≥6mm2多芯(xīn)銅線與等電位連接端子相聯,接地引(yǐn)入線采用(yòng)≥16mm2多芯銅線與接地裝置相聯。室外部分:主要在橋秤地(dì)點,采用50×5×300扁銅做等電位連接端子,橋秤鋼板、前端放大器外殼、信號SPD、壓力傳感器信號地、信號線(xiàn)路屏蔽(bì)鋼管接地均采用≥6mm2多(duō)芯(xīn)銅線與等電位連接端子相(xiàng)聯,並對地磅本身進行多點(不少於4點)均衡接地,接地(dì)引入線采用≥16mm2多芯銅線與接地裝置相聯(圖2)。
5.4接地(dì)
對於(yú)大型電子地(dì)磅(páng)電(diàn)子係統,應采用(yòng)聯合接地方(fāng)式(shì):建築物防雷地、室內(nèi)等電位連接接地、室外等電(diàn)位連接接地共用接地裝置,室外部分距離室內(nèi)部分接地(dì)裝置較遠時,可利用信號線路金屬屏(píng)蔽管做連接導(dǎo)體,達到聯(lián)合接地效果。根據GB50343-2004《建築物電子信息係(xì)統(tǒng)防雷技術規範》、GB/T2887-2000《電子計算機場地通用規範》,係統聯(lián)合接地(dì)接地電阻應<4Ω。
6結束語
大型電(diàn)子地磅電(diàn)子係統(tǒng)基本不考慮直接雷擊危害,但由於係統本身信號比較微弱,接口及其芯片*衝擊能力非常差,設(shè)計、現場安裝人員需要較(jiào)為*的技術人(rén)員才能進行,加之大型電子(zǐ)地磅信號部分避(bì)雷(léi)器(qì)需要(yào)特殊定(dìng)做生產,*以*直是個防雷難點。但隻要不斷豐富自己的知識,努力提*技術水平,充分了解保護對象(xiàng)的工(gōng)作原理、結構,按照雷(léi)電防(fáng)護的基本(běn)原理,就能采取合理的措施,有效的減小雷電災(zāi)害損失。
以上是簡述大型電子地磅綜合防(fáng)雷技術措施的詳細說明,望采納!