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感應雷擊電子衡器故障的特點和預防

福建22选5 www.ukccgv.com.cn 眾所周知,雷擊有直接雷擊和感應雷擊兩大類之分。顧名思義,雷擊直接對其放電所造成的雷擊傷害為之直接雷擊。感應雷擊又稱為感應大氣過電壓,當雷云出現在較近的上空時,積累的電荷形成很高的感應浪涌電壓,一般幾百米范圍內的電子設備均有可能遭其過電壓損壞。

    目前,各種大型電氣設備和高大建筑物(廠房)都設有較為完善的防雷擊措施,能有效地防止雷電的直接侵害,但防感應雷電的效果確實很一般?;蛘咚凳歉杏椎綬啦皇し?,致使電子衡器設備仍不可免遭其害。雖然防雷電傷害是一個老話題,但對衡器行業來講,卻是一個需要討論的新課題,因為衡器全面地由機械改為電子完成不久。為了能有的放矢地制定出切實可行的防雷措施,我們對近兩年來(04年05年)馬鞍山地區電子衡器遭受雷電傷害情況,做不完全統計如下:

    a) 兩臺動態電子軌道衡的數據采集通道到計算機的接口電路板損壞(8255芯片)
    b) 三臺亞虎娛樂計算機的通訊接口板中調制解調器(Modem)損壞
    c) 兩臺亞虎娛樂稱重儀表到計算機的串行數據接口(RS232)損壞
    d) 兩臺亞虎娛樂稱重儀表到大屏幕顯示器的串行接口電路的光電耦合器(P521)和稱重儀表到打印機接口電路(74HC244)損壞
    e) 一臺亞虎娛樂儀表到打印機接口電路(74HC245)損壞
    f) 一臺亞虎娛樂一只稱重傳感器損壞(輸入端開路)
    g) 隨著計算機的普及,不論是軌道衡還是亞虎娛樂官網都配置了計算機與衡器儀表構成稱重管理系統,有兩臺主機和兩臺CRT顯示器的電源部分損壞。

    從以上情況和處理過程來看,不難得出這樣一些結論:

    1)損壞的元器件明顯的不同于往年,稱重傳感器的損壞已占少數,這可能是因為稱重傳感器都接有可靠的大電流回路?;は?,稱重傳感器的上、下短路接地,整個稱重傳感器形成對地等電位狀態。加之又采用了防浪涌接線盒,實質上就是PCB板上焊有防浪涌及防感應雷的?;ぴ骷?,在供橋電壓和信號輸出端各并聯一只TVS管,如P6KE18CA,適當地提高了防雷擊能力。
    2)稱重儀表和計算機又幾乎都是電源電路和接口電路損壞,這樣看來,雷電的感應浪涌電壓的入侵途徑除了電源,主要是通過信號線竄進設備內部,隔離、接口芯片當然首當其沖,遭其擊穿破壞。
    3) 一旦發現電子衡器故障,不論原先是開機運行還是?;刺?,只要是雷雨過后出現故障,絕大部分屬于雷電傷害所致,真可謂病因明確。
    4)計算機主機和顯示器一般都采用無電源變壓器的開關電源,不論是否開機,只要電源插頭插在插座上,因為電源開關的動、靜觸點分離時的間隙只有2mm左右,瞬時的雷電感應浪涌電壓的火花閃絡足以進入,使其電源電路中的整流元件、濾波電容受到感應雷擊傷害。
    5)受雷電傷害的電子衡器故障比較明顯,容易查找發現,只要對“進、出口”電路稍加留心觀察就能看到過電壓擊穿損壞的元器件(有的發黑,有的鼓包,甚至于炸裂)。除更換傳感器外,更換接口芯片,基本上不需要重新標定,因而維修相對順利。

    鑒于以上情況,為了進一步降低雷擊傷害,我們參照計算機房防雷設施,擬定并協助用戶單位實施了電子衡器房防止雷擊的預防方案,主要針對防止雷電感應電壓從電源線竄入,特別注意到防止從信號線入侵。其接線框圖如圖一所示。其方案具體安裝實施的特點如下:


    ① 將三相四線制電源在進戶處把零線做重復接地,其接地電阻小于4歐姆,并將地線同時引入戶內,形成三相五線制供電。這樣地線既作接地?;び?,又可預防共用零線斷路時三相負荷不均衡引起的高電壓危害(如僅接入單相電源,零線同樣做重復接地后引入戶內)。
    ② 在室內配電箱中,對A、B、C三相各裝一只DZ47-63/C16型空氣斷路器(空氣開關)作為?;ぶ?。據我們實踐使用情況,此類開關比老式DZ12系列靈敏度要高很多,可靠性較好。在空氣開關的下端火線與零線之間并聯一只過壓?;さ難姑艫繾?。當遇到雷擊感應浪涌高電壓竄入時,達到壓敏電阻的動作值,壓敏電阻會立即由高阻轉為導通,短路電流致使空氣開關C16立即跳閘,起到過電壓的?;?。
    ③ 防雷濾波器主要由壓敏電阻和LC濾波電路組成,其自制的實用電路如圖二。L1、L2是用¢0.5~1.0mm 的高強漆包線在同一磁環的兩側各繞6~8匝。

 圖二

④ 信號避雷器是借鑒目前市場上有不少加裝避雷器的家用電器,主要是將體積甚小的金屬氧化物避雷器埋藏在家用電器中。其實質就是一個過壓?;ぴ繆姑艫繾瑁╕M471)或TVS管。

    另外,我們還主動熱情地給有關人員介紹電子衡器不同于機械衡器,講明電子衡器的儀表和其他電子儀器儀表一樣需要注意防雷電傷害。幫助司磅人員增強防雷電意識。建議企業各衡器房所,在雷雨季節,當不稱量下班時,盡可能注意,把稱重系統設備的電源插頭拔掉。以阻斷感應雷擊由電源線竄入。

    平時注意檢查各稱重傳感器大電流旁路線和接地線是否完好。每年至少測量接地電阻一次,看是否達到不大于4歐姆的要求,否則要及時處理。并注意安排在雷雨季節之前完成。

    按照圖一方案實施的衡器房所,從05年冬到目前,經過06年的雷雨季節,尤其是07年3月底和7月、8月較強的雷雨,尚未發生一起雷電傷害的事故。而未安裝的,在06年7月就有一例是耀華XK3190—D2+表中接口芯片HD74HC224P損壞。說明上述的預防措施是行之有效的,達到了預期目的。故介紹給同行參考。然而由于所經時間較短,尚不能充分說明問題。加之因雷擊傷害的成因很復雜,采取這些經濟實用的防雷措施只能降低雷擊的侵害,要想百分之百地避免雷擊傷害是難以做到的。


 
  

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