地磅信号防雷浪涌保护器应用解决方案

地磅作为工业计量中不可或缺的重要设备，广泛应用于物流、仓储、冶金、矿山、港口和高速公路等场景。然而，地磅系统因其户外安装、信号线路长、电子传感器密集等特点，极易受到雷击浪涌的干扰甚至损毁。因此，地磅信号防雷已成为保障系统稳定运行和数据精准传输的关键环节。

一、地磅防雷的痛点分析

信号线缆暴露在外，易受雷击耦合

地磅的称重传感器一般通过模拟或数字信号线与称重仪表相连，这些信号线通常敷设于地面或地下，但在雷电天气下极易形成雷击感应回路，使浪涌电压沿信号线侵入系统。

设备精密，抗干扰能力弱

现代地磅多采用高精度称重传感器与智能仪表系统，抗雷击能力相对较弱。一旦雷电浪涌侵入，不仅会造成传感器和仪表烧毁，还可能导致系统数据紊乱或称重误差。

接地系统不完善，防雷保护体系薄弱

很多地磅现场缺乏科学接地系统或等电位连接不到位，导致浪涌能量无法有效泄放，进一步放大了雷击对设备的破坏性。

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二、地凯科技地磅信号防雷浪涌保护器的应用优势

精准拦截信号浪涌，保护设备安全

地凯科技专业的地磅信号防雷器（SPD）可安装在传感器与仪表之间，具备对0-5V、4-20mA、RS485等常见信号制式的浪涌抑制功能，在微秒级内快速响应，有效阻断雷电浪涌。

模块化设计，安装维护简便

现代信号防雷器采用DIN导轨安装方式，可直接集成至称重控制柜或防雷箱内，无需大幅改动原系统结构，具备维护方便、故障更换便捷等优点。

提升系统稳定性与数据准确性

安装信号浪涌保护器不仅减少因雷击造成的设备损坏，还能显著降低雷电干扰带来的称重偏差，从而提升地磅系统的长期稳定性和计量可靠性。

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三 地凯科技地磅信号防雷浪涌保护器解决部署方案

现场防雷装置简要说明：

1、闸口各车道亭子使用220V电源由其它建筑分别引入，亭子内配电箱的接地线也由其它建筑引入。

2、亭子内配电箱无电源浪涌保护器（SPD）;

3、亭子内地磅主机无电源线路、信号线路浪涌保护器（SPD）；

4、地磅现场集线器无信号浪涌保护器（SPD）；

5、亭子为金属结构，外层有就近引出扁钢作接地连接；

6、闸口建筑物利用各金属柱子作引下线；

设计内容

根据设备损坏的路径，本次着重于增加感应雷防护措施与等电位接地处理

1、感应雷防护

2、等电位接地

技术规范依据：

1、《低压配电设计规范》GB50054-2011

2、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010

3、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

4、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2019

整改措施

（一）感应雷防护

1、在闸口各车道（12个）亭子内的配电箱电源线路电线处装设防雷箱，防雷箱内配置有Ⅰ级试验的DK-25G 2P电涌保护器1套，DK-T1 2P后备保护器1套，DK-L32退藕器1个，DK-20 2P后备保护器1套 ；箱体有工作指示灯，雷击浪涌计数器。防雷箱数量共12个。

2、在每个地磅主机的7根信号线路上安装信号浪涌保护器DK-DCM，数量4个（每个信号SPD有2根接线端口）。

3、在每个地磅的集线器（8根信号线）安装信号线路防雷箱，箱内置信号浪涌保护器DK-DCM，数量4个电，箱体IP67。

（二）等电位措施

1、由闸口接地网使用-40×4热镀锌扁钢作为接地引线引至亭子内，设接地端子箱。

2、亭子内的各设备使用BVR-6mm2就近接地。

3、地磅最重要的部分是传感器，所以传感器位置要设置接地线，接地线与接地桩进行可靠连接，但地脚螺栓必须与基础内钢筋接地网相连。

4、电子地磅注意事项

1、接地电阻值不大于4Ω。

2、接地电缆应尽可能的短。

该方案的痛点分析：

1、在对SPD产品的常规检测程序时，技术员发现：防雷器其核心保护功能发生了故障。防雷器在提供接地保护以及线间保护方面均显示出显著的失效迹象。经过深入分析，此现象被认为是由于感应电流强度异常，远超出了防雷器设计时的承载极限。特别值得注意的是，此安装的防雷器是依据国家相关标准严格配置和安装的，这说明了感应电压的强度。

2、经过对现场状况的深入分析，发现机房相应位置已配备第一级及第二级防雷器。通过对雷击计数器的读数进行解读，观察到存在雷击计数值，这显著指示了防雷设备已发挥其预期功能，有效降低了雷击事件对机房设备潜在损害的可能性。

3、在实际应用场合，现场传感器所采用的电缆线长度过长，采取缠绕多圈的方式预先保留一段较长的电缆线。然而，在遭遇雷击事件时，雷电流通过地桩导入大地进行泄放，此过程中会产生一个严重的问题。缠绕多圈的电缆线在这种情况下会感应出一个极高的电动势，即感应电压。该感应电压的数值可能远超雷电流本身的电压值。由于这种高电压的存在，它极有可能对连接的设备造成严重损害，甚至完全破坏设备的正常功能。

改进措施

1、增强感应电防护能力

雷电可能通过户外电源或直接干扰进入现场。尽管一二级防雷措施已防护外入电源，地磅处仍需额外保护。通过建立接地网均压环，将地磅、建筑接地、柱子及传感器外壳连接，形成等电位体，以避免电位差和电磁干扰。均压环能有效分散雷电流和抑制电磁干扰，是确保现代建筑和电气设备防雷安全的重要措施。

2、防雷器与电缆线的配合至关重要，应尽量缩短电缆长度以降低残压，电缆应直线敷设，避免不必要的多圈缠绕，以防止电磁感应产生的高电动势。

3、改进设计方案

（1） 增加防护措施：对地磅实施等电位均压处理，并在其外围配置一圈均压接地环，以确保其与建筑物的接地系统及柱子的电气连接。随后，向内收缩并设置第二圈均压环，环绕地磅周围，使得内圈的四个方向与外环实现电气连接。内环应与地磅的接地点紧密连接，同时确保传感器外壳与内圈实现电气连接。如附后图所示。

(2)综合布线：现场传感器布线尽量短。为了进一步减少电磁干扰和感应电动势，在现场布置传感器时，应尽量优化布线设计，缩短传感器与接收设备之间的距离。

(3)原安装的集线器防雷箱由地磅侧面的设备坑内使用立杆移至通道边上安装，做好防水防尘处理，避免防雷设备接线端口积尘而导致性能下降。

审核编辑 黄宇