本文以準能煤炭經銷公司煤炭儲裝站為背景,針對地磅到雷雨季節(jié)時遭到雷擊的情況,從理論和實踐兩個方面進行深入探 討和研究,最終找到了防雷的解決措施。

隨著全國經濟的發(fā)展，煤炭成為目前 支持經濟發(fā)展的重要能源之一。煤炭生產 量逐年攀升，聚集在鄂爾多斯的眾多煤炭 企業(yè)，每年的煤炭產量達幾億噸，除個別煤 礦直接裝火車外運，大多數(shù)煤炭要經過汽 車運輸?shù)诫姀S或煤炭集裝站，所有這些汽 車運輸?shù)拿禾坑嬃烤圆捎?/span>地磅來 完成。在鄂爾多斯從煤礦出礦計量到周邊 電廠、煤炭集裝站等驗收計量有多少臺地磅，大致估算應在千臺以上。就我所在的 單位目前擁有不同規(guī)格的地磅十幾 臺。每到雷雨季節(jié)，總會有些地磅遭到雷 擊損壞，其原因主要是沒有采取防雷措施， 或雖采取了防雷措施，但措施不得當，所 以，采取正確的地磅防雷保護措施，一方 面避免地磅被雷擊后造成經濟損失;另 一方面可避免因地磅被雷擊后造成停產 帶來更大的間接損失。

1.問題的提出

2006年，當時有4臺地磅，到雨季遭到 雷擊，導致部分傳感器和與地磅相連的 微機、打印機均有不同程度的損壞，直接經 濟損失幾萬元，影響計量兩三天。經過與有 關技術人員探討研宄，決定建設避雷針，按 照避雷針保護范圍進行實地測算，確定了 避雷針建設的位置及高度。之后不長時間， 再一次遭遇雷雨天氣，再次遭到雷擊，損失 情況與前一次大致差不多。每一次損壞需 制造廠家來進行維修，但每一次廠家因周 邊用戶的地磅遭雷擊需要維修的情況較 多，維修需要排隊等候，影響生產少則一兩 天，多則四五天，如此，一方面造成了一定 的經濟損失;另一方面造成生產無法正常 進行，給企業(yè)造成較大的損失“是什么原 因導致雷擊？”“應采取什么預防措施？”， 這些問題成為我們面前亟待解決的問題。

2.直擊雷與感應雷

雷擊，有很多種。雷擊的機理也很復 雜。常見的主要有直擊雷、感應雷。直擊雷： 雷電直接擊在露天的設備設施上造成設備 設施損壞；感應雷：當有帶電的雷云出現(xiàn) 時，在雷云下面的建筑物和設施設備上都 會感應出與雷云相反的電荷。當雷擊避雷 針時，在引下線周圍會產生很強的瞬變電 磁場。處在電磁場中設備和傳輸線路會感 應出較大的電動勢。這種現(xiàn)象叫電磁感應。 這種感應電荷在低壓架空線路上可達 100kV，信號線路上可達40kV?60kV。這種 現(xiàn)象叫靜電感應。電磁感應和靜電感應稱 為感應雷，又叫二次雷。它對設備的損害沒 有直擊雷來的猛烈，但它發(fā)生的機率和頻 率都要比直擊雷大得多。

3.地磅遭雷擊的成因

雷擊，從理論上講，不論是直擊雷還是 感應雷，本質上均是帶電的雷云，感應地面 突出部位帶有與雷云相反的電荷，當其與 這些帶有相反電荷的凸出部位的距離接近 或空氣電阻較小（如空氣潮濕)等條件成熟 時就會擊穿空氣形成瞬間放電的直擊雷， 倘若條件沒有形成，就不會形成直擊雷，若 地面的凸出部位是金屬導體，這個導體會 有大量的電荷積聚，如果這個導體直接放 在大地的地面上，在沒有發(fā)生直擊雷的情 況時，待到帶電云層消失或遠離此導體后， 其所帶的電荷會向大地釋放。對于地磅來說，其衡器的臺面正好是一個導體， 當其帶有大量的電荷時，由于其與地面之 間靠傳感器支撐，其它再無與地面連接之 處，當其所帶電荷形成的電勢達到一定程 度，即足可以擊穿傳感器時，傳感器就被擊 穿損壞，同時強大的電流還會通過與傳感 器相連的儀表、電腦、打印機等設備，可能 造成損壞，這種雷就是感應雷對地磅的 破壞。但有時地磅并不在地勢較高的地 方，甚至在低洼地帶，且周圍有較高的山包 或建筑物，按照這種感應方式不應該發(fā)生 被感應雷擊穿的現(xiàn)象，但實際這種情況也 發(fā)生過雷擊的現(xiàn)象，這又如何解釋呢？其 實，我們可以將帶電的雷云看作是一個強 度和范圍都很大的而且是運動著的電磁 場，其下方的汽車衡的臺面是一個有一定 長度的導體，根據(jù)我們中學物理學過的發(fā) 電機的原理，導體切割磁力線時，導體會產 生電流。如果這樣解釋就會發(fā)現(xiàn)，地磅的 臺面不論其所處的位置高低，只要在運動 著的帶電云層下面，即帶電云層形成的電 磁場中，衡器臺面就會積聚電荷，其形成的 電勢的大小與帶電云層形成的電磁場的磁 場強度成正比關系，當磁場強度特別大，衡 器臺面上形成的電勢也會特別大，當其達 到一定程度就會擊穿傳感器，對衡器造成 破會作用。由此看來，地磅遭到雷擊與其 所處的地勢高低關系不大，所以，不論其處 在什么地理位置，一定要采取措施進行保 護。

4.措施及應用效果評價

常用的避雷針主要是針對直擊雷，其 原理是利用避雷針的針尖放電連通大地與 帶電的云層，將其能量緩慢釋放，避免擊穿 空氣形成瞬間放電的閃電，從而達到避免 直擊雷破壞設備、設施的目的。但依據(jù)上述 分析，避雷針不能保護地磅，因為地磅遭雷擊是感應雷造成的。由于衡器臺面積 聚大量的電荷擊穿傳感器造成破壞，那么 我們應采取的正確措施是將衡器臺面接 地，讓其產生的電荷及時通過大地釋放，不 能形成與地面的電勢差(電壓)，傳感器就不 會被破壞。

根據(jù)上述分析，我們及時制作接地極， 將衡器臺面與接地極相連，讓衡器臺面不 能形成電荷積聚，從而避免了地磅遭雷 擊現(xiàn)象的發(fā)生。為了確保雷擊不再發(fā)生，日 常管理中還需做好以下兩方面的工作。

每年在雨季來臨之前，一定要檢測 接地電阻是否符合規(guī)定，如不符合要及時 采取措施。

為了保險，在雷雨天氣要將與傳感 器連接的所有設備的連接插頭拔開，防止 避雷系統(tǒng)故障對室內設備、人員造成損傷。

通過上述措施，保證衡器臺面與接地 極的連接是暢通的，保證接地極的接地電 阻在符合規(guī)定的標準，從而確保地磅不 被雷電破壞。