時間：2023-03-22 17:43:52
序論：在您撰寫防雷技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
防雷接地地網的作法多種多樣，有利用建筑物基礎建設而構成的地網，也有增加人工地極做成的環型或直線型的人工地網[2]。防雷接地地網中有時由于土壤的原因也會加入了如降阻劑、離子地極等，從而使地網電阻值符合要求，總的概括防雷地網就是由接地地極（或建筑物基礎）、水平地極及引線組成，并對土壤高的地區進行土壤改造或加入高性能地極。對于地網的構成與做法就不再一一探討，以下就防雷地網建造好后的后期檢測與維護進行進一步的探討。
2防雷接地地網的檢測方法
防雷接地地網的接地電阻的測量有多種方法，一般有電壓、電流法、比率計法、電橋法等檢測方法[3]。如圖1所示，無論采用哪種檢測方法，均需要采用二到三根輔助地極放至于合適的位置上，并采用相應算法的儀表—接地地阻測試儀進行測試。以接地電阻檢測最常用的一種方法-電壓、電流檢測法為例進行探討，在實際檢測中，防雷接地電阻檢測中要增加輔助地極及地極引線，每次的檢測均需要花費大量的時間進行輔助地極的選點（輔助地極插入點）并安插到地面泥土層及引線接線，比較麻煩。當選點處后期被占用，如加上了水泥、瀝青地面、其他裝飾構件或建構物等，這樣就對檢測造成困難或無法檢測。
3防雷接地地網的周期檢測的實用性方案探討
針對于檢測的特性及每次檢測時所花費的時間與精力，及由于加上了水泥、瀝青地面、其他裝飾構件或建構物等影響后期的檢測問題，均有理由對檢測方式方案進行進一步的改進。為解決以上所提出的問題，第一步可以在從開始地網建設時就設立好檢測點，并在檢測點上安裝上檢測輔助地極，并從輔助地極處敷設好導線，導線一端連接輔助地極，一端在接地電阻檢測儀檢測點處引出，每次檢測時，只要將接地電阻測試儀和引出導線連接上即可檢測。輔助地極導線的敷設可按現場情況敷設，建議采用管道保護，從而增加其耐用性。當輔助導線敷設好后，復檢時就不再受檢測點處的再建物的影響（當再建物在建設時，應當對所敷設的導線進行保護），且每次檢測時花費時間更小，又因輔助地極選點無變化，得到的數據對比性更強。
4實現接地地網的實時監測方案探討
如上述，接地地網解決了選點問題和再建物的影響問題，但仍然要操作人員選擇時間并到現場進行檢測，對地網的監測仍然達不到實時監測的要求。要做到接地地網接地電阻值的實時監測，則應進行進一步的改造?？梢栽谳o助地極引出導線處加入智能檢測儀表，或增加控制線路，控制線路可使儀表周期性動作，時間可內定，并可讀取接地地阻測試儀所檢測的數據。讀取數據后再由一個如DTU（無線數據發送模塊）的設備通過GPRS網絡進行無線發送至服務器或其他方式的數據發送到服務器，通過服務器的數據處理后，再由服務器通過Inter⁃net網絡傳送到監測端如用戶電腦，用戶電腦并安裝相應的軟件平臺，用戶電腦接收數據后并分析，對防雷接地地網電阻值進行統計出表，對不合格的地網進行報警或告知管理人員，從而實現接地地網接地電阻的實時監測。
5結語
220kV楓河線北起楓樹壩電廠、南至河源變電站，全長115.9km，全線基本上沿東江順流而下，90%線路經過雷電多發的高山、丘陵地區。1974年建成投運時，全線共有桿塔315基，其中耐張塔36基、直線塔19基、鋼桿148基、水泥桿112基，全線采用GJ-50鋼絞線單避雷線保護。投運后，由于線路雷擊故障頻繁以及多方面的原因，多年來，對這條線路進行了多項技術改造，其中主要有以下幾項：
a)1981年至1985年分4期將全線的單避雷線改為雙避雷線(均為GJ-50鋼絞線)；
b)1988年底對卓峰山段進行防雷改造，在其中6基(100號、102號～106號)桿塔加裝某公司生產的半導體消雷器，并進行桿塔接地網改造(加降阻劑)；
c)1993年至1995年分3期對早期的一根避雷線進行全線更換；
d)1995年11月和1996年6月分2期對全線315基桿塔接地網進行改造；
e)1997年分2期對6基水泥桿和10基鋼桿進行了改造。
1雷擊故障統計
楓河線自1974年9月投運至1998年10月共運行了24個雷雨年度，期間共發生了有明顯故障點的雷擊故障31次，發現44處故障點。為便于統計，將同一時間的故障作為線路一次故障，將同一時間在1基桿塔上產生了故障點認為該基桿塔發生了1次故障。表1和表2分別為按年度和按線段統計的故障次數。
2防雷問題
從表1可以看到，楓河線投產后雷擊故障頻繁發生，至1981年共發生雷擊故障14次，平均雷擊故障率高達1.73次／(102km.a)，大大超出允許值。其主要原因是：架空線路全線僅使用單避雷線作防雷保護，防雷保護角偏大；線路經過雷電活動異常劇烈的卓峰山段。為此進行了多次防雷技術改造。
2.1避雷線改造
為了解決線路防雷保護角偏大問題，1981年至1985年分4期將楓河線的防雷保護由單避雷線改造成雙避雷線，使全線的水泥桿、鋼桿和直線鐵塔的防雷保護角分別由20.6°，20.6°，23.5°降至12.5°，15°，14°(耐張塔的保護角未改造)。改造后的運行情況表明，線路的防雷水平有了較大的提高，全線多年平均雷擊故障率由改造前的1.65次／(102km.a)下降至0.78次／(102km.a)。但是，雙避雷線改造后卓峰山段的雷擊并沒有減少。
2.2卓峰山段防雷綜合改造
楓河線卓峰山段是從楓河線97號桿起，至110號桿止，線長約5km，雷擊故障情況見表2。在1981年進行雙避雷線改造后，這段線路的雷擊問題還相當嚴重，其主要原因是：它的所有桿塔均處于高程320～380m的山頂或山腰上，線路基本是布置在山上或跨越山谷，地形條件復雜，雷電活動相當頻繁并容易產生畸變；桿塔所處位置地質條件較差，降低桿塔接地沖擊電阻比較困難而使它的耐雷水平較低。因此，在1988年底對卓峰山段再次進行了防雷改造。這次改造主要是在其中6基桿塔頂部加裝半導體消雷器，并將桿塔接地網加降阻劑進行降低接地電阻。從改造前后基本相同運行條件(從1981年至1995年)的運行記錄來看，它的雷擊故障率由改造前的7.5次／(102km.a)僅下降至5.7次／(102km.a)，其中在1992年3月21日104號桿受雷擊時，雖然線路重合成功，但這次雷擊造成安裝在該桿上的半導體消雷器損壞。在1995年全線桿塔接地網開挖檢查改造時發現，這些使用了降阻劑的地網接地體腐蝕嚴重，說明這次改造還是沒有達到理想效果。
2.3桿塔接地網改造
由于楓河線的桿塔接地網在建設時使用的材料質量差、截面小和埋設深度不夠等原因，接地電阻值長期以來偏大，特別是經歷了多年的運行，大部分接地體銹蝕嚴重，降低了線路的耐雷水平。因此在1995年和1996年分2期對全線所有桿塔接地網進行改造，使所有地網的接地電阻值大幅度降低，從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高，在改造后的3個雷雨年度里未發生過雷擊故障。這次改造是很成功的，也說明了降低地網接地電阻是防雷最有效的措施。
3結論
a)楓河線24a的運行記錄表明，單避雷線是不能滿足它的防雷保護要求的，僅靠雙避雷線也不能完全滿足處于高山大嶺上的輸電線路的防雷要求。
b)降低桿塔接地電阻是架空輸電線路防雷最有效的措施，而且它比其它措施更節省資金，便于維護。
c)楓河線上使用的半導體消雷器的性能和質量不能達到預期要求，不能完全依靠它來保護線路，但也未給線路帶來不良后果。
220kV楓河線北起楓樹壩電廠、南至河源變電站，全長115.9km，全線基本上沿東江順流而下，90%線路經過雷電多發的高山、丘陵地區。1974年建成投運時，全線共有桿塔315基，其中耐張塔36基、直線塔19基、鋼桿148基、水泥桿112基，全線采用GJ-50鋼絞線單避雷線保護。投運后，由于線路雷擊故障頻繁以及多方面的原因，多年來，對這條線路進行了多項技術改造，其中主要有以下幾項：
a)1981年至1985年分4期將全線的單避雷線改為雙避雷線(均為GJ-50鋼絞線)；
b)1988年底對卓峰山段進行防雷改造，在其中6基(100號、102號～106號)桿塔加裝某公司生產的半導體消雷器，并進行桿塔接地網改造(加降阻劑)；
c)1993年至1995年分3期對早期的一根避雷線進行全線更換；
d)1995年11月和1996年6月分2期對全線315基桿塔接地網進行改造；
e)1997年分2期對6基水泥桿和10基鋼桿進行了改造。
1雷擊故障統計
楓河線自1974年9月投運至1998年10月共運行了24個雷雨年度，期間共發生了有明顯故障點的雷擊故障31次，發現44處故障點。為便于統計，將同一時間的故障作為線路一次故障，將同一時間在1基桿塔上產生了故障點認為該基桿塔發生了1次故障。表1和表2分別為按年度和按線段統計的故障次數。
2防雷問題
從表1可以看到，楓河線投產后雷擊故障頻繁發生，至1981年共發生雷擊故障14次，平均雷擊故障率高達1.73次／(102km.a)，大大超出允許值。其主要原因是：架空線路全線僅使用單避雷線作防雷保護，防雷保護角偏大；線路經過雷電活動異常劇烈的卓峰山段。為此進行了多次防雷技術改造。
2.1避雷線改造
為了解決線路防雷保護角偏大問題，1981年至1985年分4期將楓河線的防雷保護由單避雷線改造成雙避雷線，使全線的水泥桿、鋼桿和直線鐵塔的防雷保護角分別由20.6°，20.6°，23.5°降至12.5°，15°，14°(耐張塔的保護角未改造)。改造后的運行情況表明，線路的防雷水平有了較大的提高，全線多年平均雷擊故障率由改造前的1.65次／(102km.a)下降至0.78次／(102km.a)。但是，雙避雷線改造后卓峰山段的雷擊并沒有減少。
表1楓河線各年度雷擊故障統計表
年度197519761977197819791980
雷擊故障／次
雷暴日／d5
—3
—1
—3
—0
—0
—
年度198119821983198419851986
雷擊故障／次
雷暴日／d2
752
863
1121
722
750
62
年度198719881989199019911992
雷擊故障／次
雷暴日／d4
680
640
520
530
501
83
年度199319941995199619971998
雷擊故障／次
雷暴日／d0
—1
—3
—0
—0
1050
—
表2楓河線桿塔雷擊故障次數統計表
桿號352633808892
雷擊故障／次1121111
桿號93949899100102103
雷擊故障／次1111113
桿號104106113120122123134
雷擊故障／次1421111
桿號138140217218224226260
雷擊故障／次1121111
桿號261293302
雷擊故障／次111
2.2卓峰山段防雷綜合改造
楓河線卓峰山段是從楓河線97號桿起，至110號桿止，線長約5km，雷擊故障情況見表2。在1981年進行雙避雷線改造后，這段線路的雷擊問題還相當嚴重，其主要原因是：它的所有桿塔均處于高程320～380m的山頂或山腰上，線路基本是布置在山上或跨越山谷，地形條件復雜，雷電活動相當頻繁并容易產生畸變；桿塔所處位置地質條件較差，降低桿塔接地沖擊電阻比較困難而使它的耐雷水平較低。因此，在1988年底對卓峰山段再次進行了防雷改造。這次改造主要是在其中6基桿塔頂部加裝半導體消雷器，并將桿塔接地網加降阻劑進行降低接地電阻。從改造前后基本相同運行條件(從1981年至1995年)的運行記錄來看，它的雷擊故障率由改造前的7.5次／(102km.a)僅下降至5.7次／(102km.a)，其中在1992年3月21日104號桿受雷擊時，雖然線路重合成功，但這次雷擊造成安裝在該桿上的半導體消雷器損壞。在1995年全線桿塔接地網開挖檢查改造時發現，這些使用了降阻劑的地網接地體腐蝕嚴重，說明這次改造還是沒有達到理想效果。
2.3桿塔接地網改造
由于楓河線的桿塔接地網在建設時使用的材料質量差、截面小和埋設深度不夠等原因，接地電阻值長期以來偏大，特別是經歷了多年的運行，大部分接地體銹蝕嚴重，降低了線路的耐雷水平。因此在1995年和1996年分2期對全線所有桿塔接地網進行改造，使所有地網的接地電阻值大幅度降低，從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高，在改造后的3個雷雨年度里未發生過雷擊故障。這次改造是很成功的，也說明了降低地網接地電阻是防雷最有效的措施。
3結論
a)楓河線24a的運行記錄表明，單避雷線是不能滿足它的防雷保護要求的，僅靠雙避雷線也不能完全滿足處于高山大嶺上的輸電線路的防雷要求。
b)降低桿塔接地電阻是架空輸電線路防雷最有效的措施，而且它比其它措施更節省資金，便于維護。
c)楓河線上使用的半導體消雷器的性能和質量不能達到預期要求，不能完全依靠它來保護線路，但也未給線路帶來不良后果。
1.1有關工作人員的管理意識淡薄
現實工作中，相當多的技術工作人員甚至領導對防雷技術檔案管理工作的重要性認識不足，也存在一定的誤區，僅僅認為技術檔案管理就是簡單的歸檔工作，頂多就是抄抄寫寫，并非日常工作的重點，根本不能與基本業務相提并論，投入過多并不能給單位帶來任何收益，只要保管好、不損壞、不丟失，能應付檢查就行了。這種對防雷技術檔案管理不重視的行為，恰恰都表明了他們并沒有真正了解檔案工作的內涵。對防雷技術檔案管理工作不重視，投入就不足，那么對檔案信息資源的開發就不到位，對其利用的效率也就不高了。
1.2檔案室硬件環境設施不夠齊全
近年來，隨著科學技術的不斷進步，檔案管理的手段也不斷增多，尤其是計算機及網絡技術的普及，給檔案管理帶來更加先進的手段。但是，目前利用該先進手段管理防雷技術檔案的防雷技術服務機構較少，甚至有部分防雷技術服務機構還采用手工管理檔案的方式，顯然已跟不上時代的步伐，這種管理方式存在著許多缺點，如：效率低、保密性差、各類檔案信息的查找、更新、維護過程煩瑣等。
2做好防雷檔案管理工作的辦法
2.1改變防雷檔案管理人員的工作觀念
防雷技術檔案管理既單調又乏味，工作人員容易產生厭倦情緒，甚至草草應付，這對檔案管理工作實際上是很危險的。因此在實際管理工作中，要采取措施，調動工作人員積極性和熱情，改變其觀念，才能有效地完成工作。獎罰要明確，對于勤懇耐勞、負責任的工作人員，應當為他們搭建一個公平公正的、各盡其職的舞臺。
2.2提高工作人員素質
防雷技術服務機構的主要負責人應當高度重視防雷技術檔案工作人員的綜合素質，尤其是其檔案管理技能的提升。檔案管理人員業務技能的提升，一定層面上能夠推動檔案工作的發展。當前社會經濟快速發展，新技術不斷形成，防雷技術檔案管理工作要不斷地適應這種發展步伐，這是檔案管理工作面臨的新的挑戰，當然，有挑戰，便有機會。防雷技術檔案管理工作人員在這種環境和背景下，通過積極學習，拓寬視野，及時更新知識，了解掌握所涉及工作的發展動態，對其自身素質的提高有著非常好的作用。檔案管理人員的素質提升、業務技能提高，他們就能夠將掌握到的新理論、新技術運用到防雷技術檔案管理工作，促進檔案管理工作的進步。
2.3健全防雷檔案管理制度
有效的制度是完善措施，是做好一切工作的必要條件，更是做好防雷檔案管理工作的必要保證。如：
①科學、合理的規章制度。無規矩不成方圓，對于防雷技術檔案的管理，應該有一套科學合理的制度，這種制度必須符合防雷技術服務機構特點和檔案管理的實際，使制度真正發揮作用。
②簡單明了的規章制度。制定的規章制度應當是可執行的，具有可操作性的，并且要方便實用，以便充分發揮制度的指導和規范作用，否則，不具有可操作性的制度就是無用之制度。③約束性的規章制度。防雷技術服務機構負責人對規章制度的執行程度直接影響規章制度對工作人員的執行力，因此，技術服務機構負責人應當率先垂范，自覺遵守檔案管理制度，起垂范作用。
2.4改進和完善檔案功能
嚴格遵循國家法律法規和相關方針政策，以堅持最大程度服務公眾，充分發揮檔案管理作用為宗旨，做到設置合理、設施完整、功能完備，又不浪費，滿足防雷技術檔案的歸集、整理、保存、查詢以及使用等工作需要。
2.5采用先進的管理手段
信息化是當今社會發展的一大趨勢，它對檔案工作提出了新的要求，那就是運用當代科技新成果和管理新手段，來提高檔案工作的效率和水平，以最快的速度來實現檔案信息化管理。利用計算機對受檢單位進行的防雷資料檔案管理有這些特點：實時性、可靠性、可維護性、方便操作、檢索迅速、效率高、壽命長、成本低等。實現防雷技術檔案計算機輔助管理勢在必行。
3結論
雷電是一種自然界常見的放電現象，它具有極大的破壞力。自然界中常見的雷電主要有直擊雷、雷擊電磁脈沖（LEMP）和球形雷三種。當直擊雷對地放電時，在8μs左右達到峰值，并在40μs內完全泄放，因此，直擊雷電流具有幅值極高、頻率極高、沖擊力極強等特點，在地網中產生的電位差會損壞電器設備，甚至直接危及人的生命；雷擊電磁脈沖（LEMP）是指因直擊雷的路（雷電流引入）和場（空間電磁場）效應，對電氣和電子設備的破壞。通過對雷擊事故分析的結果可以得出這樣一個結論：雷電造成的電子設備的損壞，90%以上是雷擊電磁脈沖造成的；球形雷是一種特殊的帶電球體，極不常見，還處于研究中。因此，主要是直擊雷、雷擊電磁脈沖作用在電子衡器上造成不同程度的破壞。
大型電子衡器一般都處于室外露天場所，秤臺及鋼軌等大型金屬構件極易遭受雷電襲擊，特別容易產生由于電磁感應而導致的浪涌電壓，因此，安裝在秤臺下的傳感器及與其相連的二次儀表和相應的計算機系統，很容易遭到雷電的襲擊而損壞。大多數情況下，由于傳感器彈性體與秤臺是處于電氣連通狀態的，而傳感器的彈性體與電子電路之間耐壓極限只有1KV到1.5KV，傳感器彈性體上感應的高電壓會將傳感器的應變片和其后的相應電路擊穿，這就是大型電子衡器經常因遭受雷擊而損壞的最主要的原因。
當電子衡器遭受雷擊時，有強大的電流通過傳感器的彈性體，此電流產生的電磁場強度足以破壞傳感器內部應變電路和電子電路，進而波及到與其相連的二次儀表及計算機系統。這也是大型電子衡器容易遭雷擊而損壞的原因之一；架空的供電電源也極易遭受雷電襲擊，所以架空電源也是大型電子衡器易遭雷擊而損壞的原因之一。總之，凡是與電子衡器系統有電路連接或信號聯系的地方，都有可能引入雷電襲擊而產生浪涌電壓，造成衡器系統損壞。
二、電子衡器防雷技術
電子衡器防雷技術是一個復雜的綜合保護系統，要求在防雷的同時電子衡器的計量性能不變，不能影響衡器的正常使用，這既是電子衡器防雷的關鍵、特色之處，也是設計的難點，我們按照現代防雷技術的要求，建立“綜合防護、系統防護、逐級限壓”的全面防護的感念，做到：方案優化、技術合理、經濟有效、安全可靠，此外還要考慮秤體結構的特殊性，具體的安裝位置等把雷電災害降低到最低水平。
1、對傳感器、二次儀表等電子衡器整體的各個部分，作特殊的等電位防雷保護。等電位保護是電子衡器雷電保護系統的核心和根本。雷擊時，在強大的雷電流瀉入大地的瞬間，由于接地線存在電阻和電感，因此整體衡器系統對地可產生幾萬甚至幾十萬伏的高電位，此電位對電子衡器的各個部分甚至整體系統都是毀滅性的。本系統對整體衡器系統的各部位（傳感器、儀表和計算機）的各種接口均做相應的等電位保護，使整體衡器系統的基礎電位隨地線電位的變化而變化，這就避免了雷電流產生的高電位對電子衡器造成的破壞。
2、切斷傳感器與秤臺的連接通道，另外提供電流的泄放通道。
只做等電位保護還不夠，還必須切斷傳感器與秤臺的電氣連接。將傳感器輸出端加分流裝置，與秤體連接接地，當有雷電流時，通過傳感器分流裝置，使得雷電流不經過傳感器瀉入大地，從而避免了雷電流產生的電磁場對傳感器的破壞。
3、供電系統做多級防雷保護。
對二次儀表及計算機系統的供電系統采用多級防雷保護，進行等電位連接，然后將接到接地極。電子衡器系電源統采用三級防雷保護，第一級電源防雷模塊安裝在系統供電開關后，第二級電源防雷模塊安裝在穩壓電源前，第三級電源防雷模塊安裝在設備前，此外三級防雷保護做到共地，并與秤體共地，做到等電位。
4、在秤臺周圍（包括秤臺基礎）構建防雷接地網（接地井）。
在秤臺周圍構建包括基礎在內的防雷接地網（接地井），整個系統在秤臺附近接單接地極。這樣，整體衡器系統只有一個基礎電位，并與室內設備等電位連接器及房屋接地相連接，做到共地，當發生雷擊時，此電位就會隨著接地點的電位起伏而變化，確保整體電子衡器系統安然無恙。
5、網絡監控系統防雷保護
由于萊鋼集團自動化部電子衡器計量實現遠程無人值守，其“眼睛”就是網絡監控系統，所以對網絡監控系統的防雷保護也是非常重要。根據現場需要及監控系統的特點，對硬盤錄像機、交換機等設備做到等電位連接，對視頻信號、控制信號等安裝防雷模塊，并作等電位連接。
三、電子信息系統綜合防雷技術
二十世紀五十年代以后，由于大量電子設備尤其是微電子設備的廣泛應用，電子器件的集成化、小型化水平不斷提高，而其耐過壓水平、耐過流、抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。國際電工委員會標準將各種類型的電子系統，如計算機、通信設備、工業和商業自動化控制系統等歸為信息系統。
電子信息系統綜合雷電防護原則：整體設計，綜合治理，系統實施。
信息系統的防雷及過電壓保護是一種系統工程，必須貫徹整體防護的思想，綜合運用分流（泄流）、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護等各項技術，構成一個完整的防護體系，才能取得最佳效果。電子衡器防雷技術正是按照這一要求進行設計的。
由于電子衡器防雷系統按照現代防雷技術的要求，結合電子衡器的結構原理，衡器安裝現場地狀況，按照設計規范標準，采取了“綜合防護、系統防護、逐級降壓”的設計方法，所以它具有規范性、可靠性和先進性。
4、結束語
電子衡器防雷技術是一個性能先進的綜合復雜的雷電保護系統，對受保護的電子衡器系統不做任何改動，不影響衡器的計量性能。當有雷電襲擊時不用停電，電子衡器（包括動、靜態電子軌道衡、電子汽車衡，高爐秤、配料秤、皮帶秤等各種電子衡器系統）能夠正常計量，并根據其所處雷區的雷電特點，選用不同的設計方案。
摘要：電子衡器防雷技術是一個性能先進的綜合復雜的雷電保護系統，主要采用了傳感器、儀表等電位保護、傳感器電流泄放通道、電源多級防雷保護，尤其是安裝防雷接地網等現代雷電防護技術。廣泛適用于電子軌道衡、電子汽車衡和高爐配料秤等。
關鍵詞：衡器；防雷技術。
參考資料：
〔1〕《國際建筑物防雷設計規范》IEC1024-1，1990.
〔2〕《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）.
〔3〕《計算機信息系統雷電電磁脈沖安全防護規范》.GA267-2000.
〔4〕《電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗》GB/T17626.5-1999.
〔5〕《電子秤技術》施漢謙、宋文敏，中國計量出版社，1991年9月第1版.
〔6〕《雷擊電磁脈沖的防護.2屏蔽、等電位及連接》GB19271.2-2005.
關鍵詞：衡器；防雷技術。
一、引言
萊蕪鋼鐵集團是全國特大型鋼鐵企業之一，其自動化部配備各種軌道衡、電子汽車衡、高爐配料秤、電子皮帶秤、鐵水秤等100多臺，其中電子軌道衡、電子汽車衡達40多臺，承擔著萊鋼進出口及廠內倒運計量任務。然而，每到夏季雷雨多發時節，都有電子衡器因遭雷擊而損壞，甚至電子衡器整體被摧毀。一次雷擊給企業造成的經濟損失可達幾萬到幾十萬元不等，更嚴重地是使企業聲譽受損，間接損失無法估量。如在2007年的雷雨季節，電子軌道衡1#2#，因連續遭受雷擊致使2臺炎黃視訊硬盤錄像機1臺數據采集通道損壞，造成直接經濟損失7萬多元。由于我計量模式采用遠程無人值守計量方式，硬盤錄像機及數據采集通道的損壞導致計量的中斷，導致幾百節車廂的進廠煤炭無法完成計量，致使焦化原料告急，造成的間接損失無法估計。因此，我們認為：雷擊，既影響了衡器使用單位經營活動的正常進行，使企業蒙受了間接的經濟損失，同時又損壞了電子衡器系統，給企業造成了直接的經濟損失，所以，開展電子衡器防雷技術的研究勢在必行。
但是，電子衡器防雷技術的研究是一項復雜的系統工程，它需要衡器生產廠家和使用單位通力合作。生產廠家在衡器設計時，進行防雷擊的設計；使用單位，在衡器安裝時根據本地區的雷電特點、安裝位置進行防雷裝置的配置，從而保證電子衡器的安全使用。
二、電子衡器遭受雷電襲擊損壞的原理
雷電是一種自然界常見的放電現象，它具有極大的破壞力。自然界中常見的雷電主要有直擊雷、雷擊電磁脈沖（LEMP）和球形雷三種。當直擊雷對地放電時，在8μs左右達到峰值，并在40μs內完全泄放，因此，直擊雷電流具有幅值極高、頻率極高、沖擊力極強等特點，在地網中產生的電位差會損壞電器設備，甚至直接危及人的生命；雷擊電磁脈沖（LEMP）是指因直擊雷的路（雷電流引入）和場（空間電磁場）效應，對電氣和電子設備的破壞。通過對雷擊事故分析的結果可以得出這樣一個結論：雷電造成的電子設備的損壞，90%以上是雷擊電磁脈沖造成的；球形雷是一種特殊的帶電球體，極不常見，還處于研究中。因此，主要是直擊雷、雷擊電磁脈沖作用在電子衡器上造成不同程度的破壞。
大型電子衡器一般都處于室外露天場所，秤臺及鋼軌等大型金屬構件極易遭受雷電襲擊，特別容易產生由于電磁感應而導致的浪涌電壓，因此，安裝在秤臺下的傳感器及與其相連的二次儀表和相應的計算機系統，很容易遭到雷電的襲擊而損壞。大多數情況下，由于傳感器彈性體與秤臺是處于電氣連通狀態的，而傳感器的彈性體與電子電路之間耐壓極限只有1KV到1.5KV，傳感器彈性體上感應的高電壓會將傳感器的應變片和其后的相應電路擊穿，這就是大型電子衡器經常因遭受雷擊而損壞的最主要的原因。
當電子衡器遭受雷擊時，有強大的電流通過傳感器的彈性體，此電流產生的電磁場強度足以破壞傳感器內部應變電路和電子電路，進而波及到與其相連的二次儀表及計算機系統。這也是大型電子衡器容易遭雷擊而損壞的原因之一；架空的供電電源也極易遭受雷電襲擊，所以架空電源也是大型電子衡器易遭雷擊而損壞的原因之一。總之，凡是與電子衡器系統有電路連接或信號聯系的地方，都有可能引入雷電襲擊而產生浪涌電壓，造成衡器系統損壞。
三、電子衡器防雷技術
電子衡器防雷技術是一個復雜的綜合保護系統，要求在防雷的同時電子衡器的計量性能不變，不能影響衡器的正常使用，這既是電子衡器防雷的關鍵、特色之處，也是設計的難點，我們按照現代防雷技術的要求，建立“綜合防護、系統防護、逐級限壓”的全面防護的感念，做到：方案優化、技術合理、經濟有效、安全可靠，此外還要考慮秤體結構的特殊性，具體的安裝位置等把雷電災害降低到最低水平。
1、對傳感器、二次儀表等電子衡器整體的各個部分，作特殊的等電位防雷保護。等電位保護是電子衡器雷電保護系統的核心和根本。雷擊時，在強大的雷電流瀉入大地的瞬間，由于接地線存在電阻和電感，因此整體衡器系統對地可產生幾萬甚至幾十萬伏的高電位，此電位對電子衡器的各個部分甚至整體系統都是毀滅性的。本系統對整體衡器系統的各部位（傳感器、儀表和計算機）的各種接口均做相應的等電位保護，使整體衡器系統的基礎電位隨地線電位的變化而變化，這就避免了雷電流產生的高電位對電子衡器造成的破壞。
2、切斷傳感器與秤臺的連接通道，另外提供電流的泄放通道。
只做等電位保護還不夠，還必須切斷傳感器與秤臺的電氣連接。將傳感器輸出端加分流裝置，與秤體連接接地，當有雷電流時，通過傳感器分流裝置，使得雷電流不經過傳感器瀉入大地，從而避免了雷電流產生的電磁場對傳感器的破壞。
3、供電系統做多級防雷保護。
對二次儀表及計算機系統的供電系統采用多級防雷保護，進行等電位連接，然后將接到接地極。電子衡器系電源統采用三級防雷保護，第一級電源防雷模塊安裝在系統供電開關后，第二級電源防雷模塊安裝在穩壓電源前，第三級電源防雷模塊安裝在設備前，此外三級防雷保護做到共地，并與秤體共地，做到等電位。
4、在秤臺周圍（包括秤臺基礎）構建防雷接地網（接地井）。
在秤臺周圍構建包括基礎在內的防雷接地網（接地井），整個系統在秤臺附近接單接地極。這樣，整體衡器系統只有一個基礎電位，并與室內設備等電位連接器及房屋接地相連接，做到共地，當發生雷擊時，此電位就會隨著接地點的電位起伏而變化，確保整體電子衡器系統安然無恙。
5、網絡監控系統防雷保護
由于萊鋼集團自動化部電子衡器計量實現遠程無人值守，其“眼睛”就是網絡監控系統，所以對網絡監控系統的防雷保護也是非常重要。根據現場需要及監控系統的特點，對硬盤錄像機、交換機等設備做到等電位連接，對視頻信號、控制信號等安裝防雷模塊，并作等電位連接。
四、電子信息系統綜合防雷技術
二十世紀五十年代以后，由于大量電子設備尤其是微電子設備的廣泛應用，電子器件的集成化、小型化水平不斷提高，而其耐過壓水平、耐過流、抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。國際電工委員會標準將各種類型的電子系統，如計算機、通信設備、工業和商業自動化控制系統等歸為信息系統。電子信息系統綜合雷電防護原則：整體設計，綜合治理，系統實施。
信息系統的防雷及過電壓保護是一種系統工程，必須貫徹整體防護的思想，綜合運用分流（泄流）、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護等各項技術，構成一個完整的防護體系，才能取得最佳效果。電子衡器防雷技術正是按照這一要求進行設計的。
由于電子衡器防雷系統按照現代防雷技術的要求，結合電子衡器的結構原理，衡器安裝現場地狀況，按照設計規范標準，采取了“綜合防護、系統防護、逐級降壓”的設計方法，所以它具有規范性、可靠性和先進性。
五、結束語
電子衡器防雷技術是一個性能先進的綜合復雜的雷電保護系統，對受保護的電子衡器系統不做任何改動，不影響衡器的計量性能。當有雷電襲擊時不用停電，電子衡器（包括動、靜態電子軌道衡、電子汽車衡，高爐秤、配料秤、皮帶秤等各種電子衡器系統）能夠正常計量，并根據其所處雷區的雷電特點，選用不同的設計方案。
參考資料：
〔1〕《國際建筑物防雷設計規范》IEC1024-1，1990.
〔2〕《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）.
〔3〕《計算機信息系統雷電電磁脈沖安全防護規范》.GA267-2000.
〔4〕《電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗》GB/T17626.5-1999.
〔5〕《電子秤技術》施漢謙、宋文敏，中國計量出版社，1991年9月第1版.
〔6〕《雷擊電磁脈沖的防護.2屏蔽、等電位及連接》GB19271.2-2005.
1.1內部防雷系統內部防雷主要分為防雷電波侵入，防反擊以及防雷電感應。優秀的內部防雷系統能更好的減少建筑物內部的雷電流和其產生的電磁效應所造成的危害，并且及時防止造成不必要的損失。內部防雷主要采取等電位連接、屏蔽等手段。在智能樓宇內也需要電磁兼容的措施，為了使智能樓宇內的設備不會出現功能障礙以及設備損壞的問題，應當建立構成布線系統來防止在設備內部自身傳導干擾和外來干擾。其主要原因都是由于超高電壓，大功率輻射電磁場，自然雷擊放電。這些現象都將會影響測試結果嚴重可能會導致設備損壞。因此對智能樓宇建筑內部的設備的保護措施是我們需要注意的。
1.2外部防雷系統智能建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側擊雷，我們通過共用接地系統和泄流通路來保護建筑物自身不遭受雷擊。①智能建筑需要建立綜合的共用接地系統。因為在智能樓宇內存在著許多交流、直流設備，其中線路縱橫交錯，因此應該將智能樓宇建筑里的直流工作地、安全保護地、交流工作地與建筑施工過程中為防雷所用作的鋼筋緊密連接，形成一個完整的共用接地體。這樣就大大減少了在接地線之間存在著電位差的可能性，也消除了感應過電位的反擊現象，從而保證了高科技設備的正常工作。②足夠的泄流通路和均壓措施通過在建筑物鋼筋混凝土的鋼筋來制作防雷引下線，并且從屋頂的部位就開始增多分路，用來分散各個導體上的雷電流的數量。而由于智能樓宇大多數為高層，還應該采取防側擊雷措施，在智能樓宇中間的部位將建筑的外圈梁鋼筋焊接連通形成均壓環，同時與防雷引下線相連。通過充分利用建筑物自身的柱鋼筋、樁基鋼筋、屋頂樓面鋼筋、各圈梁鋼筋等，將它們細致的焊接，形成良好的雷電流泄流通路以阻止側擊雷造成危害。
2.智能防雷新技術
一種新的技術的要求，必然催生出相應的處理技術，隨著我國智能建筑物各項電氣設備的日益復雜化，以及智能建筑物中電氣設備的種類的繁雜化，大量的科研技術人員投入到了智能防雷技術的研發中去，目前已經研發出一種應用效果比較合理的新型防雷技術。該技術徹底克服了傳統避雷技術中被動接閃、二次雷擊效應嚴重的缺點，因此，受到廣大建筑施工單位和群眾的喜愛，發展前景非常好。它的基本原理是，發生閃電前的地面和云層之間有一個電勢差可以作為避雷針的能源，在雷擊即將發生的時候提前產生一個向上先導，形成一個雷電優先通路，克服了傳統避雷針被動的迎接閃電的不足，從而大幅度的提高了防雷保護的范圍。在智能建筑中的電子設備大部分采用了超大規模的集成電路，因此其本身很容易在高電壓、高電流的情況下被燒毀。因此以前的避雷針防雷、電源防雷等方法已經不能適應當前社會建筑領域智能樓宇防雷的需求。當雷擊發生的時候將會產生較大的電場，進而導致這個區域內的電位快速升高，大大高于其它區域，而作為電的良導體，很容易在電位不相等時對雷電產生影響形成感應，從而遭遇雷害。
3.結束語
