無線電子吊秤防雷解析

    電子吊秤在使用中經(jīng)常遇到意外的電壓瞬變和浪涌，從而導(dǎo)致電子設(shè)備的損壞，損壞的原因是衡器中的半導(dǎo)體器件（包括二管、晶體管、可控硅和集成電路等）被毀或擊穿,據(jù)統(tǒng)計電子吊秤的故障有75％是由于瞬變和浪涌造成的。

1、防雷端口
根據(jù)衡器應(yīng)用的工程實踐，衡器受雷擊可大致分為直擊雷、感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷。但不論以哪一種形式到達設(shè)備都可歸納為從以下4個部位侵入的雷電浪涌，在此把這些部位稱為防雷端口，并以衡器舉例說明。

2、外殼端口
比如說，我們可以把一個大的或小的電子吊秤或系統(tǒng)視為一個整體的外殼，如傳感器、傳輸線、信號中繼、現(xiàn)場儀表、DCS系統(tǒng)等，它們都有可能完暴露在環(huán)境中受到直接雷擊，造成設(shè)備損壞。標準規(guī)定，當設(shè)備外殼受到4kv的雷電靜電放電時，都影響衡器或系統(tǒng)的常運行。例如放置于室外的傳感器端子箱有可能受到雷電接觸放電；位于機房內(nèi)的DCS機柜有可能受到大樓立柱泄流時的空氣放電。

3、信號線端口（含天饋線、數(shù)據(jù)線、控制線等）
在控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)信號或信息的傳遞總要有與外界連接的部位，如過程控制系統(tǒng)的信號交接端的總配線架、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的終端、微波設(shè)備到天線的饋線口等等，那么這些從外界接收信號或發(fā)射信號出去的接口都有可能受到雷電浪涌沖擊。因為從樓外信號端口進來的浪涌往往通過長電纜，所以采用10/700μs波形，標準規(guī)定線到線間浪涌電壓為0、5kV，線到地間浪涌電壓為1kV、而樓內(nèi)衡器之間傳遞信號的端口受到浪涌沖擊相當于電源線上的浪涌沖擊，采用1、2/50（8/20）μs組合波，線到線、線到地浪涌電壓限值不變。一旦超過限值，信號端口和端口后的設(shè)備有可能遭受損壞。

4、電源端口
電源端口是分布zui也zui容易感應(yīng)或傳導(dǎo)雷電浪的部位，從配電箱到電源插座這些電源端口可以處在位置。標準規(guī)定在1、2/50（8/20）μs波形下線與線之間浪涌電壓限值為0、5kV，線到地浪涌電壓限制為1kv、但這里的浪涌電壓是指明工作電壓為220V交流進入的，如果工作電壓較低則不能以此為標準，電源線上受較小的浪涌沖擊不一定立即損壞設(shè)備，但少壽命有影響。

5、接地端口
盡管在標準中沒有專門提到接地端口的指標，實際上信息設(shè)備地端口是重要的。在雷電發(fā)生時接地端口有可能受到地電位反擊、地電位升高影響，或者由于接地不良、接地不當使地阻過大達不到參考電位要求使設(shè)備損壞。接地端口不對接地電阻/接地線（長度、直徑、材料）、接地方式、地網(wǎng)的設(shè)置等有要求，而且還與設(shè)備的電特性、工作頻段、工作環(huán)境等有直接的關(guān)系。同時從接地端還有可能反擊到直流電源端口損壞直流工作電壓的設(shè)備。綜上所述，信息設(shè)備的防雷可以考慮從四個關(guān)鍵的端口入手。

6、外殼端口
電子吊秤的外殼端口保護不是建筑物外殼，也應(yīng)當包括某個設(shè)備的外殼或者某套系統(tǒng)的外殼，比如說機柜、計算機室等。按照IEC13121《雷電電磁脈沖的防護》*部分（一般原則）的適用范圍為：建筑物內(nèi)或建筑物部衡器系統(tǒng)的雷電防護系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、檢查、維護。其保護方法主要有三種：接地、屏蔽及等電位連接。

7、接地
IEC10241已經(jīng)闡述了建筑物防雷接地的方法，主要通過建筑物地下網(wǎng)狀接地系統(tǒng)達到要求。衡器系統(tǒng)防雷時還要求對相鄰兩建筑物之間通過的電力線，通信電纜均必須與建筑物接地系統(tǒng)連接起來（不能形成路），以利用多條并行路徑減少電纜中的電流。
衡器系統(tǒng)的接地更應(yīng)當注意系統(tǒng)的安性和防止其它系統(tǒng)干擾。一般來說工作狀態(tài)下衡器系統(tǒng)接地不能直接和防雷地線相連，否則將有雜散電流進入衡器系統(tǒng)引起信號干擾。確的連接方式應(yīng)當在地下將兩個不同地網(wǎng)，通過放電器低壓避雷器連接，使其在雷擊狀態(tài)下自動連通。

8、屏蔽
從理論上考慮，屏蔽對電子吊秤外殼防雷是的。但從經(jīng)濟合理角度來看，還是應(yīng)當從設(shè)備元器件抗擾度及對屏蔽效能的要求來選擇不同的屏蔽方法。線路屏蔽，即在衡器系統(tǒng)中采用屏蔽電纜已被應(yīng)用。但對于設(shè)備或系統(tǒng)的屏蔽需要視具體情況而定。IEC提出了采用建筑物鋼筋連到屬框架的措施舉例。

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