随着汽车衡在各行业的普及和应用，雷电对汽车衡的侵害也越来 越频繁，影响了企业的正常称重计量。本文通过对汽车衡雷击情况分析，结合汽车 衡结构特点，从防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入等方面提出汽车衡全面保护措施。

一、前言

目前，我市有近90台电子汽车衡，由于这些汽车衡分布在各个乡镇，且山区环境也比较 复杂，所以汽车衡的防雷情况不容忽视，特 别到雷雨季节，每年都有一定量的汽车衡遭 雷击损坏，严重影响企业的正常生产经营，同时 也给用户带来较大经济损失，因此应重视汽车衡的防雷工作。本文通过对雷电损害汽车衡的途径分析，结合近几年的实际工作，提出防 雷保护对策，仅供参考。

二、汽车衡遭受雷电袭击损坏的原因

众所周知，雷电是一种常见的自然现象，它具有极大的破坏力，而雷击一般有直接雷击和间 接雷击两种形式。

直接雷击是雷电直接通过人体、建筑物、线 路等对地放电产生的电击现象，当直击雷对地放 电时，高达几万到十几万安培的雷电电流在8p s 左右达到峰值，并在40ms内完全泄放。因此，直 击雷电流具有幅值极高、频率极高和冲击力极强 等特点，瞬间功率很大，在地网中广生的地电位 反击会损坏电器设备，由此引发人员伤亡、火灾、 电力故障等事故，破坏力也是巨大的。

而间接雷击主要是雷电感应和雷电波侵入。 雷雨时，空中的带电云团同室外电子汽车衡的枰 台之间虽然没有产生直接雷击，但带电云层通过 静电感应使面积较大的汽车衡金属秤台表面 积聚大量的与云团极性相反静电荷，这种感应电 荷会在导致秤台与大地之间积累产生上千伏的感 应电压，这个电压极易对支撑秤体的称重传感器 造成破坏。

雷电波侵入是雷电直接击到汽车衡附近 的防雷装置或其他建筑物，在其周围空间就会形 成一个很强的瞬变感应电磁场，在附近导体上如 秤台、磅房附近布设的各种线路就会产生强大的 感应电压，其过电压幅值可达到几万到几十万伏 的感应电压，导致与其连接的设备、电路瞬间被 击毁；如果击中输电线路、或对地面上的线缆、 金属管道放电时，强大的雷电流可能直接沿金属管道、或经由电力线、或与外界有联系的信号电 路侵入室内，使电子设备损坏，从而危及人身安 全或损坏仪器设备。因此即使秤台附近装设了避 雷针，电子汽车衡还是有可能遭受“雷击”。

总之，凡是与汽车衡系统有电路连接或 信号联系的地方，都有可能引入雷击，造成汽车衡损坏，所以间接雷击比直接雷击成灾率更 高，间接损失更大。有资料统计，雷电造成的电 子设备的损坏，90%以上是感应雷造成的。

三、防雷措施

随着电子技术的不断发展和商业竞争，汽车衡的价格几乎下降到成本价，所以很多汽车衡用户未采取任何防雷措施；有的为了降低

基础的成本，施工时能省就省，留下隐患；有的 不良厂家为以后的“售后服务”，安装时故意诱导 使用单位简易施工，不做任何防护措施。通过统 计发现，称重传感器和与之相连的称重显示控制 单元是雷击损坏概率较高的部分，除极少数遭直 接雷击外，主要是由间接雷击造成的。

通过分析，总结以往发生汽车衡遭雷击 的教训，我们可对雷击可能入侵的;^径采用接闪、 分流、屏蔽、等电位连接、接地系统、电涌保护 和躲避等措施进行综合防护。

(一）接闪

雷电的第一道防线是采用避雷装置拦截闪电， 接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不 能任意地选择放电通道，而只能按照人们事先设 计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大 地中去。

电子汽车衡一般都处于室外露天场所，如果 处于空旷地带，周围少有高层建筑物，或不处在 高层建筑物防雷系统的保护范围内，这就有可能 与空中带电云团之间产生放电，产生直接雷击。 应当根据电子汽车衡安装地点的具体情况和其长 度，按规范合理设置避雷针。可在距秤台周围安 装单只或多只独立避雷针，为预防地电位反击放 电，避雷针的接地粧与磅房、秤体接地应保持不 小于5m的距离，地粧离地表的深度应不小于总长 的1/3。磅房应按三类防雷建筑物设计，利用磅房 基础作为接地装置，在地磅房顶部安装避雷带作 为直击雷防护措施。 如果在磅房与秤体距离小于 20m时，应将汽车衡磅房接地装置与电子汽车衡 秤体接地装置可靠焊接形成共用接地网，使彼此间无电位差，它们总的接地电阻应该≤1Ω。

(二）等电位连接

接闪装置在捕获雷电时，由于引下线存在电 阻和电感，在强大的雷电流泄入大地的瞬间，引 下线立即升至高电位，对地可产生几万甚至几十 万伏的高电位，该电位可能会与周围的尚处于地 电位的导体产生旁侧闪络，并使其电位升高，进 而对人员和设备构成危害，即产生地电位反击。

为了减少这种危险，最简单的办法是采用等 电位连接，即用足够粗的导线把闪电可能流通的 部位与设备的某些部位连接起来，保证处处等电 位。这样在闪电电流通过时，所有设施立即形成 一个“等电位岛”，保证导电部件之间不产生有害 的电位差，不发生旁侧闪络放电，就可避免了雷 电流产生的高电位对汽车衡造成的破坏。

具体做法是将称重仪表外壳、秤台、传感器、 管线及其他设备的保护接地与预留等电位端子、 或汽车衡的接地系统相连接，形成一个电气 上连续的整体。此外，汽车衡传感器因灵敏 度高、耐压水平低，相对容易遭受雷击损坏，为 减少雷电对传感器的影响，对传感器采取旁路疏 流措施。

(3）分流

当汽车衡不幸遭受雷直击时，或空中带 电云团与其他云团产生雷击放电突然消失时，为 疏散聚集在秤台顶部的大量感应电荷，就会有强 大的电流瞬间要通过支撑秤体的传感器的弹性体 传入大地，此电流产生的电磁场强度足以击穿传 感器内部应变电路和电子电路，进而波及到与其 相连的二次仪表及计算机系统。

一台汽车衡通常有4个?10个支撑点与 传感器连接，当静电感应雷击造成大电流回流时， 上述承载点就是回流通道的不良环节，就会在电 路中形成静电感应。为减少雷电对传感器的影响， 对雷感应电流采取旁路疏流措施，在每个传感器 的上、下端（如桥式称重传感器）或左、右端 (如悬臂梁式称重传感器）设置大电流旁路电缆， 即采用一根多股截面积不小于6m㎡的多股铜编织 线，将每个传感器上端的秤台金属部分与传感器 下端的螺栓部分进行跨接。同时用截面积不小于 16mm2的多股铜线，将传感器下端的螺栓部分与等电位汇流排可靠连接，使整个传感器形成对地 等电位状态，基础板与承重体连接为一个等势体， 可以防止意外电流从传感器上经过而造成传感器 损坏。这样，秤台与汽车衡接地网之间有了 大电流回流通道，当静电感应时，可以从大地补 充电子，使其中和，不至于因设备产生高电位后 不能快速疏散。

另外就是在一切从室外来的导线（包括电源 线、信号线、电话线等等）与接地体或接地线之 间并联一种防雷保护器（或称避雷器、防雷器）， 当直击雷或感应雷在室外线路上产生的过电压循 着这些导线进入室内时，防雷器短路，雷电流由 此分流入地。

(四）接地

接地是分流、泄放直接雷击和雷电电磁干扰 能量的最有效的手段之一，接地装置是直接雷击 电流消散的载体与最后环节，目的就是把雷电流 通过低电阻的接地体向大地泄放，从而保护建筑 物、人员和设备的安全。

过去有些规范要求电子设备单独接地，目的是 防止电网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工 作。现在，防雷工程领域不提倡单独接地，强调的 是等电位联合接地，|即防雷接地、交流接地和工作 接地联合接地在一起，这种接地方式有效地降低了 接地电^又可使设备之间的地电位相等。

汽车衡常见防雷的接地法是基础接地， 即利用焊接或捆扎基础中的接地网，并与地脚螺 栓电气连接，形成埋设在基础中的接地网，用于 秤台、传感器及管线的保护接地；如果属于旧衡 器基础改造，则必须在秤体附近设置一根接地粧， 安装汽车衡时从秤体上接一根专用接地电缆到接 地粧上，必须保证接地电阻小于4Ω。

另外，穿信号电缆的金属穿线管必须与基础 接地网相连，采用焊接固定的方法，金属穿线管 在磅房内充当接地粧。每个传感器要有保护接地， 信号电缆也要保护接地，接线盒要设置接地线与 秤体相连，称重显示器依现场情况确定接地方法。 平时注意检查各称重传感器大电流旁路线和接地 线是否完好。

(五）屏蔽

屏蔽是利用屏蔽体来阻碍和减少电磁能量传 输的一种技术。

进入磅房的低压电力电缆宜埋地引入，米用 具有金属铠装屏蔽层的电缆，且屏蔽层两端接地， 以最大限度地衰减从各种导线引入的雷电高电压。

在整个称重计量系统中，有一处不可忽略， 就是磅房到秤台有一段较长距离的传感器信号电 缆。雷击通过电磁感应途径，可在线路上引入高 电位，造成称重仪表因雷击损坏。为此，各信号 电缆特别是磅房到秤体的一段信号电缆应采用带 有金属屏蔽层的电缆或穿高磁导率的铁质金属管， 埋地敷设，并将金属管或电缆外屏蔽层至少在两 端作接地，把闪电的电磁脉冲从空间入侵的通道 全部阻断，使得闪电无缝可钻，以消除电磁感应 雷击的破坏。

(六）电涌保护

电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大 型负载时常常会产生很高的操作过电压，这种瞬 时过电压（或过电流）称为浪涌电压（或浪涌电 流），是一种瞬变干扰。从汽车衡防雷角度 讲，浪涌保护通过泄放雷电流、限制浪涌电压来 保护汽车衡，是汽车衡防雷的主要手段, 也是内部防雷保护的主要措施，从而成为综合防 雷体系中的重要组成部分。仅有接闪器、接地装 置，并不能避免雷电波沿线路的入侵；也不能在实 际可能的低接地电阻值下防止反击。为了保护电子 汽车衡还需要电涌保护。反过来讲，浪涌保护也以 外部防雷保护为前提，浪涌保护也应与内部防雷保 护其他措施（等电位连接，屏蔽）密切配合。

架空供电的电源线极易受到雷电袭击而产生 浪涌通过电源，造成衡器系统损坏。因此，在磅 房输入电源和多功能电源插座间接入电源浪涌保 护器，防止多雷环境中电源引入浪涌电压的影响 而损坏仪表、打印机。若选购稳压电源，则浪涌 保护器接入稳压电源和磅房输入电源之间。

对传感器的旁路疏流措施，就可以避免雷电 过电压对传感器的危害；对传感器的电源线、信 号线的可靠屏蔽措施，可以有效避免雷电感应产 生的雷电过电压。

接线盒尽量选择防浪涌接线盒，该类型接线 盒的接线排上焊有精密的防浪涌电子元件，可有 效防止雷电及电网浪涌电压对传感器的损害。

(七）躲避

在汽车衡基建选址时，就应该躲开多雷 区或易遭雷击的地点，以免日后增大防雷工程的 开支和费用。

雷电发生时，关闭设备，拔掉所有电器的电 源插头、网线、电视线、电话线等接口，以阻断 感应雷击由电源线、网络线等窜入。对不能停止 工作的电子汽车衡系统应配不间断电源。

建议在雷雨季节，在雷电交加时、或不称量 及下班时，尽可能注意，把称重系统设备的电源 插头拔掉。 由于雷电电磁场的作用与距离有关， 拔掉插头后还应该将插头离开插座一段距离。虽 然这个办法有点麻烦，这是目前最有效也最直接 的防雷措施。

四、结束语

由于雷电是不可预测的，加之雷电伤害的成 因很复杂，所以没有方法彻底消除它的影响。然 而如把多种方法结合使用，利用接闪、分流、接 地系统防御直击雷，采取屏蔽措施防御感应雷， 等电位连接防御地电位反击，电涌保护器防御雷 电波入侵，把雷电压达到其设备端子的残压控制 在电子设备不被雷电损坏的范围之内，选址时远 离雷区和雷电发生时暂停工作等方法，就可有效 降低雷电的侵害，防雷电的影响就可取得令人满 意的效果。