大型电子衡器保护接地的设计与检测

　　大型电子衡器系统 (如汽车衡、轨道衡等)的秤台一般都安装在户外露天场地，周围可能有高大的建筑物或者高压线，现场环境恶劣、充满着电磁干扰，有的还有防爆要求。每到雷雨季节，由于感应雷、直击雷、传导雷和浪涌过电压的袭击，一些保护接地性能不好的大型电子衡器系统时常会被雷电击毁，既影响了安全计量又给企业带来了不必要的经济损失。因此，大型电子衡器必须按照一定的安全规程，进行必要的接地保护和屏蔽措施，确保传感器、称重显示控制器和计算机系统免遭雷击而损坏，保证衡器计量示值准确稳定可靠。

　　1 大型电子衡器保护接地的原理

　　保护接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地。良好的接地才能有效地降低引下线上的电压，避免发生反击，所以说接地是最重要的防雷措施之一，它是雷电防护技术中最基础的技术环节。同时，良好的接地也是电工技术中电气设备和人员安全的基本保障措施之一。接地措施还是提高电子电气设备电磁兼容有效性的重要手段之一。正确的接地既能抑制外部电磁干扰的影响，又能防止电子电气设备向外部发射电磁波;而错误的接地常常会引入非常严重的干扰，甚至会使电子电气设备无法正常工作。尤其是成套控制设备和自动控制系统，因为有多种控制装置分散布置在许多地方 (如电子皮带秤集散测控系统)，所以它们各自的接地往往会形成十分复杂的接地网，不仅需要在设计时周密考虑，而且在安装调试时也要仔细检查和做适当调整。

　　接地装置的好坏不能简单地用接地电阻值来衡量。例如，同样的接地电阻但不同的接地体规格尺寸，或者同样的接地体规格尺寸但不同的接地线，都会影响到雷电流散流入地的效果。接地体的关键指标是接地体规格尺寸大小，接地电阻大小以及耐腐蚀程度，它们关系到泄流效果、稳定性和使用寿命。接地导体也称接地线，对于一个联合接地的大地网来说，可能需要多个接地线从接地网不同的部位引出，以满足不同的功能需要。其关键指标是接地线的截面积和各连接处的连接电阻。

　　自然接地体利用与大地接触的金属物体，如金属管道、构架、建筑物基础内的钢筋等，兼做接地体，具有尺寸大和接地电阻小以及耐腐蚀等特点，其泄流效果、稳定性和使用寿命俱佳，当然应该优先采用。在一些地方仅仅利用自然接地体不能满足要求时，或无可利用的自然接地体时，要考虑人工接地体。人工接地体有多种规格形状，主要应考虑雷电流入地时的火花效应导致加重的集合屏蔽效应，也就是要考虑接地体的布置，比如间隔、埋深等。在接地工程施工中，若有 2 个接地电阻值为 R(Ω)的接地电极并联连接时，其合成电阻值不一定是 R/2(Ω)。通常合成电阻值比R/2 大一些。这里，当接地电极间的间隔变小时，合成接地电阻超出程度就变大，我们把这种现象称为集合屏蔽效应。实际接地工程接地装置由水平接地网 (R1) 和垂直接地极 (R2) 组成。接地极之间屏蔽效应的利用系数为：