地磅防雷接地系统设计与维护地磅作为大型户外计量设备,安装在露天环境中,面临着雷击的风险。雷击不仅可能损坏地磅的传感器和仪表,还可能造成人员伤亡和财产损失。建立防雷接地系统,做好日常维护,对于保障地磅的安全运行和使用寿命具有重要意义。 雷击对地磅的危害主要有以下几种形式。一是直接雷击。雷电直接击中地磅秤台或传感器,雷电流通过传感器和电缆流入地下,产生高的电压和热量,瞬间烧毁传感器和仪表。直接雷击的破坏力极大,可能导致整台地磅报废。二是感应雷击。雷电击中地磅附近的地面或建筑物时,产生的强电磁场会在地磅的传感器电缆和信号线上感应出高电压,通过电缆传入仪表,损坏仪表的电路。感应雷击比直接雷击更常见,是地磅雷击损坏的主要原因。三是雷电波侵入。雷电击中供电线路或信号线路,雷电流沿着线路侵入地磅仪表,造成设备损坏。四是跨步电压和接触电压。雷击时电流流入地下,在地面产生电位差,人员在附近可能受到跨步电压伤害,接触地磅金属部件可能受到接触电压伤害。 防雷接地系统的设计原则是 "等电位连接、分流、屏蔽、接地"。等电位连接是将地磅的所有金属部件(秤台、传感器、限位装置、接线盒、仪表外壳等)用导体连接在一起,使它们处于相同的电位,避免雷击时不同部件之间产生电位差。分流是通过多根接地极和引下线,将雷电流分散引入地下,降低每根导体的电流密度。屏蔽是对传感器电缆和信号线进行屏蔽处理,减少电磁场的感应。接地是将整个系统与大地可靠连接,提供雷电流的泄放通道。 接地装置的设计:接地装置由接地极和接地线组成。接地极通常采用镀锌角钢、镀锌钢管或铜包钢棒,长度 2.5 米,垂直打入地下,顶端距地面 0.5-0.8 米。接地极的数量根据土壤电阻率和接地电阻要求确定,一般不少于 4 根,沿地磅基础四周均匀布置。接地极之间用镀锌扁钢连接,形成闭合的接地网。接地线采用多股铜芯导线,将接地网与地磅的各个金属部件连接。接地电阻要求不大于 4 欧姆,在土壤电阻率高的地区,可以采用增加接地极数量、使用降阻剂、延长接地极等方法降低接地电阻。 等电位连接的设计:地磅的秤台通常由多节组成,每节秤台之间要用铜编织带或多股铜导线进行跨接,确保电气连通。传感器的上下连接件与秤台和基础之间要确保良好的电气接触,必要时增加专用的等电位连接线。接线盒的金属外壳要与秤台可靠连接。仪表的外壳要与接地干线连接。地磅附近的金属管道、栏杆等也要与接地系统连接,形成等电位环境。所有连接点要牢固可靠,接触电阻要小,连接后要做防腐处理。 传感器和电缆的防雷保护:传感器是地磅中最容易被雷击损坏的部件。在传感器的信号输出端安装防雷器(浪涌保护器),可以将感应过电压限制在安全范围内。防雷器要选择适合称重传感器信号电平的型号,不能影响正常信号传输。传感器电缆要采用屏蔽电缆,屏蔽层在接线盒端和仪表端都要接地,形成两端接地的屏蔽方式。电缆敷设时要远离供电线路和避雷针引下线,避免平行敷设。电缆穿金属管敷设时,金属管也要接地,增强屏蔽效果。对于数字式地磅,数字传感器内置 AD 转换模块,抗干扰能力比模拟传感器强,但仍需做好防雷保护。 仪表的防雷保护:仪表的电源输入端要安装电源防雷器,防止雷电波从供电线路侵入。仪表的信号输入端要安装信号防雷器。仪表外壳要可靠接地。仪表的安装位置要远离窗户和外墙,避免雷击时的电磁脉冲影响。有条件的用户可以在仪表前端安装 UPS 不间断电源,既可以稳压又可以防雷。对于无人值守的地磅,建议安装远程监控系统,及时发现雷击故障。 日常维护的要点:一是定期检查接地电阻,建议每年雷雨季节前测试一次,确保接地电阻不大于 4 欧姆。二是定期检查等电位连接点,查看有无松动、锈蚀、断裂,发现问题及时处理。三是定期检查防雷器,防雷器损坏后要及时更换,大多数防雷器都有状态指示窗口,绿色正常、红色损坏。四是雷雨季节前对整个防雷系统进行全面检查,确保系统完好。五是雷雨天气时尽量停止使用地磅,断开仪表电源和信号线,减少雷击损坏的风险。六是雷击后及时检查设备,发现损坏及时维修,不要带病运行。 雷击后的应急处理:雷击发生后,首先断开地磅的所有电源,不要立即通电检查,防止二次损坏。然后目视检查秤台、传感器、电缆、接线盒、仪表有无明显的烧损痕迹。检查接地系统有无损坏。如果外观无明显损坏,可以通电测试,观察仪表显示是否正常,传感器信号是否正常。如果发现异常,应联系专业维修人员检修。雷击损坏的传感器通常表现为输出信号异常、绝缘电阻下降、内部烧毁等,需要更换传感器。 
上海实润实业在提供标准砝码的同时,也可提供地磅安装调试和防雷接地系统设计的技术指导。公司生产的 M1 级铸铁标准砝码,是地磅周期检定和日常校准的可靠标准器,送检计量院包合格,不合格包退换。 地磅防雷接地系统设计与维护 |