电子电子地磅站的防雷设计

1 环境特点：1.1 地理位置：通常设在公路旁或企事业进出口附近的开阔地带；1.2 实施条件：电子地磅站一般由单层管理房及电子地磅承重台组成，建筑面积小，往往不具备符合要求的防雷装置（ 包括地网、外部防雷和内部防雷）；1.3 电源系统：220V 的交流供电线路一般为架空明线进站房，无埋地措施，因此非常容易感应雷电电磁脉冲；1.4 传感信号系统：直流工作电压 12V 的传感器安装在承重称台的钢板下，通过 9芯电缆与计算机系统相连，通常钢板无接地，电缆线无穿管屏蔽；2 防雷类别的确认参照 GB 50057-94《 建筑物防雷设计规范》 第6.1.2 条的要求， 电子地磅站应为第三类防雷建筑物，采取避雷带等防直击雷，对电子电子地磅系统采用防雷击电磁脉冲措施。3 地网的设计电子地磅

站的接地应采用共用接地形式，即直击雷保护接地、交流工作接地、信号线路直流工作接地等共用一个地网，其地网接地电阻要求≤4Ω。

电力电缆外皮或钢管、传感器信号传输线的金属套管两端、电子地磅承重称台钢板两端、进入管理房的金属水管等，应与接地装置就近做好等电位连接。

信号线路应尽量避开防雷引下线， 一般距离在 1 米以上。电子地磅站的接地装置围绕管理房及电子地磅承重称台四周散水坡外大于 1 米处敷设成环形接地体，水平接地体使用 40×4mm 镀锌扁钢，埋深 1 米，垂直接地体使用 L50×5×5mm，长 2500mm 的镀锌角钢每隔 5米打入一根。

当接地电阻达不到设计要求时，可依据地形采用树叉式外引接地装置，外引长度不应大于有效长度。4 直击雷防护设计电子地磅站管理房屋面四周设避雷带， 在四角设50cm 高的避雷短针， 在四角设 4 条引下线与地网连接，要求屋面所有金属管道、广告牌等金属构件与避雷带作良好等电位连接，并做好防腐处理。5 电源系统雷电防护设计电子地磅站电源线入站前实施金属铠装电缆或护套电缆穿钢管埋地引入，其埋地长度不应小于 15米，并在架空线与电缆连接处及入站前将电缆的金属外皮或钢管与接地装置两次相连。按照 IEC61312《 雷电电磁脉冲的防护》、GB 50057-94《 建筑物防雷设计规范》 中有关防雷区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求， 将其分为 LPZ0 和LPZ1 二个防雷区，对电源系统选用二级 SPD 保护，以防范直击雷和操作浪涌过电压的侵袭，并将供电制式改为 TN-S 系统。5.1 电源第一级 SPD 保护在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有50%的雷电流通过引下线流入接地装置，电子地磅站从室外引来的电源线为 TN 配电制式，首次雷击在低压配电线路上，按Zui恶劣环境即 50%的雷电流分配到电源系统，每线的分配电流为：In=（ 100kA ×50%）÷2=25kA（ 线路无屏蔽In=（ 100kA ×50%×30%）÷2=7.5kA（ 线路有屏蔽）依据 LPZ0A 或 LPZ0B 与 LPZ1 区交界处选用SPD 时开关型电源电涌保护器每线标称放电电流不宜小于 15kA 的要求，应在低压总配电箱安装标称通流量≥25kA（ 10/350μS 波形） 的开关型电源电涌保护器（ SPD1），当单相供电时采用 2+0 保护模式，三相供电时采用 4+0 保护模式，用于电子地磅站所有用电设备的第一级电源防护。5.2 电源第二级 SPD 保护第一级 SPD1 所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远的电子电子地磅系统， 应在电子电子地磅 UPS 电源前端设 SPD2 保护， 当站内采用非屏蔽线路时，在考虑电子电子地磅系统 80%的耐压水平基础上，选用20kA（ 8/20μS 波形） 的限压型电源电涌保护器，要求其保护水平应小于 1500V。

第一级 SPD1 与第二级 SPD2 的安装距离不应小于 10 米， 当达不到安装距离时可

串接电感退耦装置，利用退耦装置的延时、滤波等特性，减缓雷电瞬态过电压的上升速率，选用的退耦元件电感量一般为 7~15μH 之间（ 或延长布线以达到 10 米）。

第二级 SPD2 必须尽量靠近电子电子地磅系统，这个距离应小于 10 米，当大于 10米时可考虑增设 10kA（ 8/20μS 波形） 的插座式电源电涌保护器。

为防止电涌保护器遭受雷击损坏后电源对地短路，需要在电涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。6 信号系统防护设计电子电子地磅称重的过程是传感器将承重称台受到的外力变形经测量电路变换为电信号，通过电缆传到计算机或显示屏的过程。传感器采用 12V 的直流工作电源， 即使 1KM 范围内发生雷击所产生的巨大瞬变电磁场都可对其影响甚至彻底损坏系统，为此应做好安装在承重称台下传感器的屏蔽接地处理， 将承重称台钢板两端用 35mm2 多股铜芯线接入邻近环形地网，将连接传感器与计算机（ 或显示屏） 的电缆穿钢管，并在钢管两头做好接地，并在电缆靠近计算机（ 或显示屏） 端安装 9 针 RS-232 串行接口信号避雷器。