近年來，煤炭行業(yè)的電子汽車衡除了受到直擊雷的危害外，更多是雷電的電磁效應(yīng)所產(chǎn)生的對精密電子設(shè)備具有破壞性質(zhì)的電涌電流。
（1）電涌的產(chǎn)生。電涌是微秒量級的異常大的電流脈沖，其波頭時間一般在0.25～20μS，其單位能量一般在2.5～10MJ/Ω，它可使電子設(shè)備受到瞬間過電壓而遭破壞。而雷電是導(dǎo)致電涌的zui明顯的原因，當(dāng)空中雷擊時，帶異性電荷云團間產(chǎn)生強烈放電，會產(chǎn)生幅值大和上升沿很陡的電磁場，這種高強度的瞬變電磁場會使在電磁場所涉及的導(dǎo)體上產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動勢，從而使稱重儀表、計算機主機和顯示器的元器件損壞。因此，雷電通過擊中電源線、信號線和雷電的電磁脈沖的影響所產(chǎn)生的電涌，可以使計算機、儀器儀表等電子設(shè)備受到瞬間過電壓而遭到破壞。另外，大型電機設(shè)備、電梯、發(fā)電機、空調(diào)、制冷設(shè)備等也會引發(fā)電涌。UPS也可能被電涌摧毀。
（2）電涌防護原理。目前，在電涌的防護當(dāng)中，電涌保護器的使用已日趨頻繁；電涌防護器（SPD,Surge protection Device），是至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件，用于限制暫態(tài)過電壓和分流浪涌電流的裝置。一般電涌防護器采用MOV（金屬氧化物半導(dǎo)體變阻器）技術(shù)，它和火花間隙技術(shù)是不同的。電涌不能被阻止，因為它包含的能量太強。正是由于這種原因，保護敏感電氣設(shè)備免受電涌損壞的策略是把電涌從設(shè)備分流。當(dāng)電壓升高達到頂先設(shè)定的水平時，MOV立即動作，響應(yīng)時間為1～3毫微秒。MOV中的“V”是變阻器，在響應(yīng)的一瞬間，MOV的電阻從*值降到近乎零歐姆，MOV使瞬態(tài)高電壓找到了入地的通路，吸引過電流遠離敏感的電氣設(shè)備，MOV把過電壓漏泄掉，電氣設(shè)備繼續(xù)在正常的工作電壓下運行。
按工作原理電涌防護器分為三類，（a）電壓SPD（Voltage switching tspdypeSPD）開關(guān)型，無電涌出現(xiàn)時為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時突變?yōu)榈妥杩?。通常采用放電間隙、充氣放電管、
閘流管和三端雙向可控硅元件作這類SPD的組件。有時稱這類SPD為“短路開關(guān)型”或“克羅巴型”SPD。（b）限壓型SPD（Voltage limiting typeSPD），無電涌出現(xiàn)時為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗跟著連續(xù)變小。通常采用壓敏電阻、抑制二極管作這類SPD的組件。有時稱這類SPD為“鉗壓型”SPD。（c）組合型SPD（Combinatino typeSPD），由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成，可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或這兩者都有的特性，這決定于所加電壓的特性。按照浪涌保護器在電子信息系統(tǒng)的功能，可分為電源浪涌保護器、天饋浪涌保護器和信號浪涌保護器。
（3）電涌防護器的選擇。在選擇電涌防護器時，應(yīng)選擇一個技術(shù)*的制造商，產(chǎn)品應(yīng)具有詳細(xì)的說明書、技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)地、符合各方面的標(biāo)準(zhǔn)證書及有銷售許可證書等。
1） 設(shè)計是否有利于用戶并且容易安裝。理想的產(chǎn)品應(yīng)該是一個小型、緊湊并且能夠安裝在現(xiàn)有的空間內(nèi)，同時易于安裝。因此在安裝電涌防護器時越接近配電箱越好，是在15cm以內(nèi)。
2） 反應(yīng)時間。電涌防護器的反應(yīng)時間必須比電涌的速度快。反應(yīng)時間在毫微秒（納秒）級均符合技術(shù)要求。
3） 一次能夠處理的zui大電流。zui大電流即峰流是一個電涌防護器的處理zui大電流的能力。
4） 吸收能量的能力。電涌防護器吸收能量的能力以焦耳來衡量，焦耳值越高，電涌防護器的使用壽命越長。
5） 鉗制電壓的能力。也就是將過電壓鉗制到電氣設(shè)備所能承受的安全范圍之內(nèi)的能力。1998年6月1開始實施的GAl73—1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用于220／380V電力系統(tǒng)的計算機防雷保安器（電涌防護器）的鉗制電壓應(yīng)小于或等于2kV。
6） 符合和國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)，包括UL449、IEEE、NEMA和IEC。
（4）電涌防護方案。雷電的感應(yīng)浪涌電壓的入侵途徑除了進線電源外，主要是通過信號線竄入設(shè)備內(nèi)部，致使稱重儀表、計算機的接口電路損壞，因此，應(yīng)高度重視對電涌的防范，切不可抱有僥幸心理。鑒于以上情況，為了進一步降低電涌的傷害，我們擬訂了以下預(yù)防方案。
一是合理布線和屏蔽。進入磅房的低壓電力電纜宜埋地引入，采用具有金屬鎧裝屏蔽層的電纜，且屏蔽層兩端接地，以zui大限度地衰減從各種導(dǎo)線引入的雷電高電壓。
二是等電位聯(lián)合接地，即防雷接地、保護接地、工作接地共同接到秤體接地網(wǎng)上，地網(wǎng)阻值要求在4Ω以下。這種接地方式有效地降低了接地電阻，又可使設(shè)備之間的地電位相等。使整個衡器計量系統(tǒng)有一個共同的接地系統(tǒng)。
三是安裝電涌防護器。對電源系統(tǒng)的防雷應(yīng)采取三級防雷系統(tǒng)，磅房內(nèi)220/380V供電系統(tǒng)采用TN-C-S型式，由于磅房內(nèi)電子設(shè)備相距很近，只需在電源入口下端安裝電源*、二級復(fù)合防雷保護器，即在各相線與中性線之間安裝FYS-0.22kV型避雷器，實施配電系統(tǒng)
的*、二級防雷保護；在與計量系統(tǒng)有關(guān)的電源插座處，安裝電涌防護器用于電源的第三級防護，其接線如圖所示。通過多級電源防雷設(shè)施，*泄放雷電過電流，限制過電壓，盡可能防止雷電通過電力線路竄入計量系統(tǒng)，損壞系統(tǒng)設(shè)備。
同時對計量室網(wǎng)絡(luò)連接采用ADSL專線接入的，為了避免通信電纜引入雷電的可能性，采用的技術(shù)是在電纜接入計量系統(tǒng)前先接入信號避雷器（信號SPD），盡可能地降低雷電對系統(tǒng)設(shè)備的沖擊。
四是傳感器信號電纜的防雷保護。在整個稱重計量系統(tǒng)中，有一處不可忽略，就是磅房到秤臺有一段較長距離的傳感器信號電纜。雷擊通過電磁感應(yīng)途徑，可在線路上引入高電位，造成稱重儀表因雷擊損壞。為此，各信號電纜特別是磅房到秤體的一段信號電纜的屏蔽層以及金屬穿線管應(yīng)可靠接地，把閃電的電磁脈沖從空間入侵的通道全部阻斷，使得閃電無縫可鉆，以消除電磁感應(yīng)雷擊的破壞。
所以，計量室的電涌過壓及電磁干擾的防護，是保證正常辦公、電氣設(shè)備及人身安全的重要技術(shù)手段，是確保電子設(shè)備運行和信息網(wǎng)絡(luò)正常運行*的技術(shù)環(huán)節(jié)。電涌防護在日常辦公和經(jīng)營活動中的作用也變得越來越突出和重要。
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