CN2831572Y - 电子衡器防雷装置 - Google Patents

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刘宗奇
姜稀双
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Shenzhen Jintian Lightning Protection Technology Co., Ltd.
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SHENZHEN JINTIAN LIGHTNING PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种应用于各类大型电子衡器的雷电防护装置，特别适用于动态电子轨道衡的雷电防护。本实用新型的电子衡器防雷装置，包括秤台与秤台基础之间的传感器，传感器连接运算放大器及A/D转换仪表、计算机，秤台与基础之间连接有泄流线，在所述传感器和秤台间加装绝缘装置；传感器的应变片电路和运算放大器及A/D转换器与传感器弹性体之间设置由抗瞬变元器件组成的防雷器。本实用新型与现有技术相比，在传感器和秤台间加装绝缘装置，在秤台与秤台基础间设置了泄流线，当衡器遭受雷电袭击或其他原因导致的瞬态过电压时，甚至遭受直击雷时，都能很好地保护衡器免遭破坏。

Description

电子衡器防雷装置
技术领域
本实用新型涉及一种应用于各类大型电子衡器的雷电防护装置，特别适用于动态电子轨道衡的雷电防护。
技术背景
大型电子衡器处于室外暴露场合，秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受雷击，特别容易产生由于电磁感应导致的浪涌电压，因此，安装在秤台下的传感器和与其相连的运算放大器及A/D转换部分和相应的计算机系统等，很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下，由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的，传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片或其后的相应电路击穿。现有衡器当秤台遭受雷击时，有强大的电流直接通过传感器的弹性体。经实际测试证明：即使在传感器的两端加装短路分流带，当冲击电流达到80KA时，传感器两端的压差可达数千伏，即：传感器弹性体上有巨大的电流通过，此电流产生的磁场足以对传感器内部的应变电路造成损坏，并可进而波及到与其相连的A/D转换电路及计算机系统。传感器的耐压极限只有一千伏到一千五百伏，这就是大型电子衡器的传感器因遭受雷击容易损坏的最主要原因。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种大型电子衡器防雷装置，其要解决的技术问题是能够在正常情况下完全不影响衡器的运行，在遭受雷电袭击或瞬态过电压的情况下，甚至在遭受直击雷的情况下对整体衡器做出有效的保护。
为实现上述目的本实用新型采用如下技术方案：一种电子衡器防雷装置，包括秤台与秤台基础之间的传感器，传感器连接运算放大器及A/D转换仪表、计算机，秤台与基础之间连接有泄流线，在所述传感器和秤台间加装绝缘装置；传感器的应变片电路和运算放大器及A/D转换器与传感器弹性体之间设置防雷器。
本实用新型所述秤台与传感器之间加装的绝缘装置，位于传感器的上端或下端。
本实用新型所述秤台与传感器之间加装的绝缘装置，位于传感器的上、下两端。
本实用新型所述传感器弹性体与传感器的应变电路之间连接传感器专用防雷器。
本实用新型所述传感器的供桥电源和信号线与放大器和A/D转换器之间连接电子秤称重信号防雷器。
本实用新型所述秤台与秤台基础间设置的泄流线采用铜编织线，编织线截面应大于20平方毫米。
本实用新型所述接地网设在秤台周围，与秤台基础一体。
本实用新型所述计算机室内供电系统安装串联型防雷箱和防雷插座；所述计算机及各种保护装置按单点接地方式，接在地网上。
本实用新型与现有技术相比，在传感器和秤台间加装绝缘装置，在秤台与秤台基础间设置了泄流线，当衡器遭受雷电袭击或其他原因导致的瞬态过电压时，甚至遭受直击雷时，都能很好地保护衡器免遭破坏。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例的结构示意图。
图2是本实用新型另一具体实施例的结构示意图。
图3是本实用新型具体实施例的传感器专用防雷器示意图。
图4是本实用新型具体实施例的电子秤称重信号防雷器示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，电子衡器防雷装置，包括秤台1与秤台基础5之间的传感器8，传感器8连接运算放大器及A/D转换器10和计算机11，所述秤台1周围设置包括秤台基础5在内的接地网6，对传感器8的应变片和运算放大器及A/D转换器10与传感器弹性体之间设置由抗瞬变元器件组成的称重信号防雷器9；在传感器8和秤台1间加装绝缘装置2，3，加装的绝缘装置可以是高强度绝缘垫，秤台1与秤台基础5间设置泄流线4。
本实用新型采用的技术方案是：1、切断传感器弹性体与秤台的电气通道，另外提供电流的泻放通道；2、对传感器的应变片和运算放大器及A/D转换部件与传感器弹性体之间做等电位保护；3、对系统供电及通讯做多级防雷保护；4、在秤台周围构建包括秤台基础在内的接地网，整体防护系统和地网一点连通。
本实用新型的技术关键在于：在传感器8和秤台1间加装高强度绝缘装置2，3，21，此垫应具有高度绝缘性能，当衡器遭遇雷击时，避免电流直接通过传感器弹性体；此垫还应有极高的强度，能承受大型衡器称重时的强大压力和巨大的冲击力。此高强度绝缘装置可选用：1、增韧氧化锆陶瓷，2、铁路上采用的轨枕间橡胶绝缘装置或，3、NYLATRON MC 904P打桩机垫。经反复试验，采用图1，图2所示两种方案，经过100KA电流冲击整体系统完好无损。绝缘装置可根据衡器的实际情况加装在传感器8的上端，此方案中，绝缘装置可以安装在图1所示绝缘体位置A处，亦可安装在绝缘体位置E处。绝缘装置还可同时加装在传感器的上、下两端，如图2所示：上端绝缘装置的位置可选A、E其一，下端位置在传感器8下端与秤台基础5之间位置F处；秤台1与秤台基础5间应加特制的泄流线4，此线采用铜编织线，编织线截面大于20平方毫米，共四条。因雷击时此线有巨大电流通过，会产生很强的磁场，故此线不要靠近传感器8。
仅仅切断流经传感器弹性体的浪涌电流是不够的，当秤体遭遇雷击时会产生经时泄流线导入大地的强大电流，此电流经地网流入大地的瞬间，因地网存在电阻和电感，在浪涌电流入地的瞬间，能够使传感器的应变体产生上万伏的瞬时电位差，此电位差对传感器的应变电路及与其相连的其他电路具有很强的破坏作用，必须采取进一步的保护措施。
如图3所示，根据等电位的原理，采用传感器专用防雷器16对传感器进行保护。雷击瞬间，传感器弹性体上的高电位经图3所示电路中的与传感器弹性体检测线7相连的浪涌吸收元件，传递到传感器8的桥路电路，此时传感器弹性体与传感器的桥路电路的压差为零。这样传感器就得到了有效的保护。
同理，图4所示电路中浪涌吸收元件，可以把地线上的电位传到A/D转换器10的供电和信号线上，从而实现了对A/D转换器10的保护。通讯线15部分采用信号防雷器12进行保护，计算机室内供电系统使用串联型电源防雷器14和防雷插座13作B+C和D级三级保护，作为对电源的雷击和浪涌的保护。地网6设在秤台1周围，与秤台基础5一体。计算机11等室内设备及各种保护装置按单点接地方式，接在地网6上。
传感器专用防雷器和电子秤称重信号防雷器，使用浪涌吸收元件组成，如：电容，电感，压敏电阻，放电管，抗瞬变二极管等组成。
本实用新型的衡器防雷装置简单、可靠，成本适中，当这些衡器遭受雷电袭击或其他原因导致的瞬态过电压时，甚至遭受直击雷时，都能很好地保护这些衡器免遭破坏，适合批量推广，具有巨大的社会效益和良好的经济效益。

Claims (8)

1.一种电子衡器防雷装置，包括秤台与秤台基础之间的传感器，传感器连接运算放大器及A/D转换仪表、计算机，秤台与基础之间连接有泄流线，其特征在于：在所述传感器和秤台间加装绝缘装置；传感器的应变片电路和运算放大器及A/D转换器与传感器弹性体之间设置防雷器。
2.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述秤台与传感器之间加装的绝缘装置，位于传感器的上端或下端。
3.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述秤台与传感器之间加装的绝缘装置，位于传感器的上、下两端。
4.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述传感器弹性体与传感器的应变电路之间连接传感器专用防雷器。
5.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述传感器的供桥电源和信号线与放大器和A/D转换器之间连接电子秤称重信号防雷器。
6.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述秤台与秤台基础间设置的泄流线采用铜编织线，编织线截面应大于20平方毫米。
7.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述接地网设在秤台周围，与秤台基础一体。
8.根据权利要求1所述的电子衡器防雷装置，其特征在于：所述计算机室内供电系统安装串联型防雷箱和防雷插座；所述计算机及各种保护装置按单点接地方式，接在地网上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102611092A (zh) * 2012-03-13 2012-07-25 福建省电力勘测设计院 电子式电压互感器突变过电压抑阻装置及其应用
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