江西科达衡器有限公司

江西科达衡器有限公司称目前，电子衡器和电子称重系统广泛应用于贸易结算、冶金、化工、铁路等各个领域与
行业。其应用环境也是相当复杂，浪涌电压以及雷击等环境对电子衡器的破坏能力不可估量。
浪涌电压和雷击影响的环境也是比较复杂，我们必须分析现场、积累经验，充分利用各种有
效手段来解决它们对系统造成的损害。电子衡器称重系统所需的浪涌保护应在系统设计中进行综合考虑

1  三级保护
电子衡器称重系统所需的浪涌保护应在系统设计中进行综合考虑，针对电子衡器的特
性，应用于该系统的浪涌保护器基本上可以分为三级，对于电子衡器的供电设备来说，需要
雷击电流放电器、过压放电器以及终端设备保护器。数据通信和测控技术的接口电路，比供
电系统电路显然要灵敏得多，所以必须对数据接口电路进行保护。
电子衡器装置的供电设备的第一级保护采用的是雷击电流放电器，为保证后续设备不承
受太高的残压，必须根据被保护范围的性质，在下级设备中安装过电压放电器，作为二级保
护措施。第三级保护是为了保护仪器设备，采取的方法是，把过电压放电器直接安装在仪器
的前端。电子称重控制系统三级保护布置如图 3 所示。在不同等级的放电器之间，必须遵守
导线的最小长度规定。供电系统中雷击电流放电器与过压放电器之间的距离不得小于 10m，
过压放电器同仪器设备保护装置之间的导线距离则不应小于 5m。

2  三级保护器件
（1）充有惰性气体的过电压放电器是自动控制系统中应用较广泛的一级地磅浪涌保护器件。
充有惰性气体过电压放电器，一般构造的这类放电器可以排放 20kA（8/20s）或者 2.5kA
（10/350s）以内的瞬变电流。气体放电器的响应时间处于 ns 范围，被广泛地应用于远程
通信范畴。该地磅器件的一个缺点是它的触发特性与时间相关，其上升时间的瞬变量同触发特性
曲线在几乎与时间轴平行的范围里相交。因此保护电平将同气体放电器额定电压相近。而特
别快的瞬变量将同触发曲线在十倍于气体放电器额定电压的工作点相交，也就是说，如果某
个气体放电器的最小额定电压 90V，那么线路中的地磅残压可高达 900V。它的另一个缺点是可能
会产生后续电流。在气体放电器被触发的情况下，尤其是在阻抗低、电压超过 24V 的电路中
会出现下列情况：即原来希望维持几个 ms 的短路状态，会因为该气体放电器继续保持下去，
由此引起的后果可能是该放电器在几分之一秒的时间内爆碎。所以在应用气体放电器的过电
压保护电路中应该串联一个熔断器，使得这种电路中的地磅电流很快地被中断。
（2）压敏电阻被广泛作为系统中的二级保护器件，因压敏电阻在 ns 时间范围内具有更
快的响应时间，不会产生后续电流的问题。在测控设备的保护电路中，压敏电阻可用于放电
电流为 2.5kA～5kA（8/20s）的中级保护装置。压敏电阻的缺点是老化和较高的电容问题，
老化是指压敏电阻中二极管的 PN 部分，在通常过载情况下，PN 结会造成短路，其漏电流将
因此而增大，其值的大小取决于承载的频繁程度。其应用于灵敏的测量电路中将造成测量失
真，并且器件易发热。压敏电阻大电容问题使它在许多场合不能应用于高频信息传输线路，
这些电容将同导线的电感一起形成低通环节，从而对信号产生严重的阻尼作用。不过，在
30kHz 以下的频率范围内，这一阻尼作用是可以忽略的。
（3）抑制地磅二极管一般用于高灵敏的电子电路，其响应时间可达 ps 级，而器件的限压值
可达额定电压的 1.8 倍。其主要缺点是电流负荷能力很弱、电容相对较高，器件自身的电容
随着器件额定电压变化，即器件额定电压越低，电容则越大，这个电容也会同相连的导线中
的电感构成低通环节，而对数据传输产生阻尼作用，阻尼程度与电路中的信号频率相关。