电子汽车衡系统防雷设计的探讨

　　一、问题的提出

　　雷电是一种常见的自然现象，它具有极大的破坏力。大型电子汽车衡系统的秤台部分大多在户外露天安装，经常因遭到雷击而损坏，甚至造成电子汽车衡系统整体被摧毁。有的处于强雷区的衡器系统，年年遭到雷击，甚至一年遭到几次雷击。一次雷击造成的直接经济损失可达几万到几十万元人民币，其直接经济损失有时甚至远远超过了电子汽车衡系统的实际造价，更重要的是会使整体衡器系统工作停顿，影响衡器使用单位经营活动的正常进行，使企业声誉受损;其间接损失更是无法估量的。因此，开展电子汽车衡系统防雷的研究具有重要意义。

　　二、电子汽车衡遭受雷击损坏的原因

　　自然界中常见的雷电主要有直击雷、感应雷和传导雷三种。当直击雷对地放电时，在 8μs 左右达到峰值，并在 40μs 内完全泄放，因此，直击雷电流具有幅值极高、频率极高、冲击力极强等特点，在地网中产生的电位差会损坏电器设备，甚至直接危及人的生命安全;当雷电击中输电线路或闪雷放电发生在输电线路附近时，产生的感应雷经由电力线以及与外界有电路联系的信号电路使电子设备损坏，通过对雷击事故分析的结果表明：雷电造成的电子设备损坏 90%以上是感应雷造成的;传导雷是指远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压，由室外电源线路传至建筑物内，损坏电器设备。特别是电子轨道衡系统，雷电可通过轨道对衡器系统进行直接破坏。因此，直击雷、感应雷和传导雷均会作用在电子汽车衡上造成不同程度的破坏。

　　大型电子汽车衡的秤台和钢轨等金属构件极易遭受雷电袭击，特别容易产生由于电磁感应而导致的浪涌电压。因此，安装在秤台下的传感器及与其相连的二次仪表和相应的计算机系统，很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下，由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的，而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有 1KV 到 1.5KV，传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片和其后的相应电路击穿，这就是大型电子汽车衡经常因遭受雷击而损坏最主要的原因。

　　另外，当电子汽车衡遭受雷击时，有强大的电流通过传感器的弹性体，经实验测试，即使在传感器的两端加装多条短路分流带，由于高频电流的趋肤效应，当冲击电流达到 60KA时，传感器两端的压差可达数千伏，即：传感器弹性体上有巨大的电流通过，此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变片电路和电子电路，进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子汽车衡容易遭雷击而损坏的原因之一。