電子電子地磅站的防雷設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：21/09/07
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1 環(huán)境特點(diǎn)：1.1 地理位置：通常設(shè)在公路旁或企事業(yè)進(jìn)出口附近的開(kāi)闊地帶；1.2 實(shí)施條件：電子地磅站一般由單層管理房及電子地磅承重臺(tái)組成，建筑面積小，往往不具備符合要求的防雷裝置（ 包括地網(wǎng)、外部防雷和內(nèi)部防雷）；1.3 電源系統(tǒng)：220V 的交流供電線路一般為架空明線進(jìn)站房，無(wú)埋地措施，因此非常容易感應(yīng)雷電電磁脈沖；1.4 傳感信號(hào)系統(tǒng)：直流工作電壓 12V 的傳感器安裝在承重稱臺(tái)的鋼板下，通過(guò) 9芯電纜與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連，通常鋼板無(wú)接地，電纜線無(wú)穿管屏蔽；2 防雷類別的確認(rèn)參照 GB 50057-94《 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 第6.1.2 條的要求， 電子地磅站應(yīng)為第三類防雷建筑物，采取避雷帶等防直擊雷，對(duì)電子電子地磅系統(tǒng)采用防雷擊電磁脈沖措施。3 地網(wǎng)的設(shè)計(jì)電子地磅站的接地應(yīng)采用共用接地形式，即直擊雷保護(hù)接地、交流工作接地、信號(hào)線路直流工作接地等共用一個(gè)地網(wǎng)，其地網(wǎng)接地電阻要求≤4Ω。 電力電纜外皮或鋼管、傳感器信號(hào)傳輸線的金屬套管兩端、電子地磅承重稱臺(tái)鋼板兩端、進(jìn)入管理房的金屬水管等，應(yīng)與接地裝置就近做好等電位連接。 信號(hào)線路應(yīng)盡量避開(kāi)防雷引下線， 一般距離在 1 米以上。電子地磅站的接地裝置圍繞管理房及電子地磅承重稱臺(tái)四周散水坡外大于 1 米處敷設(shè)成環(huán)形接地體，水平接地體使用 40×4mm 鍍鋅扁鋼，埋深 1 米，垂直接地體使用 L50×5×5mm，長(zhǎng) 2500mm 的鍍鋅角鋼每隔 5米打入一根。 當(dāng)接地電阻達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可依據(jù)地形采用樹(shù)叉式外引接地裝置，外引長(zhǎng)度不應(yīng)大于有效長(zhǎng)度。4 直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)電子地磅站管理房屋面四周設(shè)避雷帶， 在四角設(shè)50cm 高的避雷短針， 在四角設(shè) 4 條引下線與地網(wǎng)連接，要求屋面所有金屬管道、廣告牌等金屬構(gòu)件與避雷帶作良好等電位連接，并做好防腐處理。5 電源系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)電子地磅站電源線入站前實(shí)施金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管埋地引入，其埋地長(zhǎng)度不應(yīng)小于 15米，并在架空線與電纜連接處及入站前將電纜的金屬外皮或鋼管與接地裝置兩次相連。按照 IEC61312《 雷電電磁脈沖的防護(hù)》、GB 50057-94《 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 中有關(guān)防雷區(qū)的劃分和各級(jí)電源系統(tǒng)雷電及過(guò)電壓保護(hù)要求， 將其分為 LPZ0 和LPZ1 二個(gè)防雷區(qū)，對(duì)電源系統(tǒng)選用二級(jí) SPD 保護(hù)，以防范直擊雷和操作浪涌過(guò)電壓的侵襲，并將供電制式改為 TN-S 系統(tǒng)。5.1 電源第一級(jí) SPD 保護(hù)在建筑物已安裝合格的防直擊雷措施后，有50%的雷電流通過(guò)引下線流入接地裝置，電子地磅站從室外引來(lái)的電源線為 TN 配電制式，首次雷擊在低壓配電線路上，按最惡劣環(huán)境即 50%的雷電流分配到電源系統(tǒng)，每線的分配電流為：In=（ 100kA ×50%）÷2=25kA（ 線路無(wú)屏蔽In=（ 100kA ×50%×30%）÷2=7.5kA（ 線路有屏蔽）依據(jù) LPZ0A 或 LPZ0B 與 LPZ1 區(qū)交界處選用SPD 時(shí)開(kāi)關(guān)型電源電涌保護(hù)器每線標(biāo)稱放電電流不宜小于 15kA 的要求，應(yīng)在低壓總配電箱安裝標(biāo)稱通流量≥25kA（ 10/350μS 波形） 的開(kāi)關(guān)型電源電涌保護(hù)器（ SPD1），當(dāng)單相供電時(shí)采用 2+0 保護(hù)模式，三相供電時(shí)采用 4+0 保護(hù)模式，用于電子地磅站所有用電設(shè)備的第一級(jí)電源防護(hù)。5.2 電源第二級(jí) SPD 保護(hù)第一級(jí) SPD1 所得到的電壓保護(hù)水平加上其兩端引線的感應(yīng)電壓以及反射波效應(yīng)不足以保護(hù)距其較遠(yuǎn)的電子電子地磅系統(tǒng)， 應(yīng)在電子電子地磅 UPS 電源前端設(shè) SPD2 保護(hù)， 當(dāng)站內(nèi)采用非屏蔽線路時(shí)，在考慮電子電子地磅系統(tǒng) 80%的耐壓水平基礎(chǔ)上，選用20kA（ 8/20μS 波形） 的限壓型電源電涌保護(hù)器，要求其保護(hù)水平應(yīng)小于 1500V。 第一級(jí) SPD1 與第二級(jí) SPD2 的安裝距離不應(yīng)小于 10 米， 當(dāng)達(dá)不到安裝距離時(shí)可串接電感退耦裝置，利用退耦裝置的延時(shí)、濾波等特性，減緩雷電瞬態(tài)過(guò)電壓的上升速率，選用的退耦元件電感量一般為 7~15μH 之間（ 或延長(zhǎng)布線以達(dá)到 10 米）。 第二級(jí) SPD2 必須盡量靠近電子電子地磅系統(tǒng)，這個(gè)距離應(yīng)小于 10 米，當(dāng)大于 10米時(shí)可考慮增設(shè) 10kA（ 8/20μS 波形） 的插座式電源電涌保護(hù)器。 為防止電涌保護(hù)器遭受雷擊損壞后電源對(duì)地短路，需要在電涌保護(hù)器前安裝空氣開(kāi)關(guān)作為短路保護(hù)裝置。6 信號(hào)系統(tǒng)防護(hù)設(shè)計(jì)電子電子地磅稱重的過(guò)程是傳感器將承重稱臺(tái)受到的外力變形經(jīng)測(cè)量電路變換為電信號(hào)，通過(guò)電纜傳到計(jì)算機(jī)或顯示屏的過(guò)程。傳感器采用 12V 的直流工作電源， 即使 1KM 范圍內(nèi)發(fā)生雷擊所產(chǎn)生的巨大瞬變電磁場(chǎng)都可對(duì)其影響甚至徹底損壞系統(tǒng)，為此應(yīng)做好安裝在承重稱臺(tái)下傳感器的屏蔽接地處理， 將承重稱臺(tái)鋼板兩端用 35mm2 多股銅芯線接入鄰近環(huán)形地網(wǎng)，將連接傳感器與計(jì)算機(jī)（ 或顯示屏） 的電纜穿鋼管，并在鋼管兩頭做好接地，并在電纜靠近計(jì)算機(jī)（ 或顯示屏） 端安裝 9 針 RS-232 串行接口信號(hào)避雷器。
