电子衡器接地系统技术和维护

1. 概述
衡器（电子衡器只是其中一种，但衡器有其特殊性，大型衡器的装载机大多在露天工作，直接雷击对其影响较大）接地是一个司空见惯的问题. 《衡器》杂志上已有5～6篇类似的“防雷与接地”文章，但几乎没有接地类型、维护、接地电阻计算、电位参考点。谈论。就供电电网而言，也存在一些不足。例如，国家标准要求电网采用“三相五线制”供电方式。由于目前电网都是“三相四线制”供电方式，一下子改变现状是不可能的，转型也不现实。其中大部分是通过添加补救性“接地装置”来实现的。
每年雷雨季节，都能听到很多雷电给我们人类造成的破坏和损失（*典型的就是青岛黄岛油库雷击，造成数万吨原油化为灰烬，造成巨大的经济损失，雷击损坏的*重要措施是实现接地，接地是保证衡器正常运行和安全的重要措施之一。
接地是通过衡器的任何部分与大地（土壤）之间的良好电气连接来实现的，当电网为三相四线制时，一般是衡器的接地装置。接地装置通常由接地体和接地线组成，与土壤直接接触的部分（通常为金属体）称为接地体，与衡器相连。接地体与接地体之间的导线称为接地线。
二、系统接地方式及常用电子衡器类型
根据GB14050-2008的规定，系统的接地类型有三类五类，即：TN系统、TT系统和IT系统三类，分为“TN-S系统、TN- TN 系统中的 C 系统和 TN-CS 系统”。下面分别介绍它们的接地方式。
使用“TN-S系统”，但由于原来的电网都是按三相四线制配置的，就目前情况来看，TT系统是对原有电网的一种补救方法。三相四线供电线，但实用的接地布置有很多，以IT系统的形式出现，一般接地线（保护导体）的电阻只有0.5Ω，而中性导体通常是10Ω，因此TN-C系统和TN-CS系统使用后接地效果更差，IT系统保护接地导体的电阻应控制在*小（0.5Ω 要求）。
1、TN系统的接地方式
从图1可以看出，三相五线制可以消除三相负载不均或损坏时中性线的危害。同时，保护导体的电阻很小（0.5Ω），无论是供电问题还是雷击，都能起到很好的保护作用。
2、TT系统的接地方式
图2是现有三相四线的改进布局图，也是目前常用的方法。这种布置的PE接地导体的电阻应满足0.5Ω的要求，接地装置的接地电阻应满足使用要求。
3、IT系统接地类型
我们是目前常用的接地类型之一，因为国标规定中性导体的电阻不大于10Ω，接地装置可以满足设计要求。如果是单相电源，只需去掉L2和L3即可。
4、电子衡器常用的接地方式
目前，电子衡器*常用的接地类型是TT和IT系统的接地类型。动力部分采用三相供电时，接线方式与TT、IT系统基本相同；当电源部分和控制部分为单相供电时，去掉L2和L3后，与现有的接地方式相同。这种接地方式不仅适用于电子衡器，也适用于所有衡器。
3、零电位参考点和接地电阻的计算
以往发表的接地防雷文章很多只讲如何接地，而没有提到零电位参考点（即接地电位参考点）和接地电阻的计算和接地体的布置。接地体，这里是这方面的知识。
1. 零电位参考点的确定
根据电能在地球中的传输和扩散、地球容纳电能的方式及相关规定，一般为距地表20m深度处的零电位参考点。下面，电能的压差几乎无法测量，因此习惯上以距地表20m的深度作为零电位的参考点。
2、接地电阻的计算
关于接地电阻计算的文章很少。一般先计算单个接地（导电）体的接地电阻，长度约3m的单个接地体的接地电阻计算公式为：R≈0.3ρ（ρ—土壤电阻率值），然后根据分配给接地体的电阻值确定接地体的数量，然后再考虑接地体的布局。在布置接地体时，尽量考虑等电位布置，以减小接地体之间的电位差。
我在这里举例说明如何计算电阻碍。
例如：当需要制作接地电阻为4Ω的接地装置时，如果分配给接地体（长度为3m）的总电阻值为2Ω，如果普通粘土的电阻率为ρ=60，则a单根（长度3m））接地体的接地电阻R（≈0.3ρ）约为18Ω。
设置：需要 n 个接地体。
则： 根据并联电路电阻的计算公式：R1=11R+21R+……+nR1（接地体个数为n时），确定接地体个数。因为每个接地体的电阻是一样的，所以有： R1=R2= ……=Rn=R 接地体
如果 R 接地体等于 R0，则有： R1=n01R 其中 R0=18 R=2
: 21=n181
所以：n=18/2=9（接地体）
接地线采用约50m长的铜线，其电阻为（按直径4mm计算）：1.75×10-8×50/0.0022×3.14=0.07Ω（约）
水平连接钢的电阻为（50×4扁钢，40m长）：20×10-8×40/0.004×0.05=0.04Ω（约）
根据计算，除接地体外，其他电阻可忽略。当接地装置的电阻为4Ω时，共需要9个接地体。
3、接地体的布置
接地体的布局应尽量布置，避免不同接地体之间的电位差。必要时，接地体可以不等间距布置，使地网网孔的电位尽可能趋于一致。接地体水平连接扁钢的布置尽量不要出现尖角，外缘的角应做成圆弧状，以免影响连接体的电位平衡，从而提高设备的安全运行水平。
四。接地的分类
接地根据不同的需要大致可以分为八类，具体的表述如下。
1. 工作接地
为了满足电力系统或衡器的运行要求，将电力系统或衡器的某一点接地称为工作接地。如果采用TN-S系统的三相五线制供电，具有良好的接地。
2、防雷接地
为防止雷电过电压对人或设备造成伤害，过电压保护设备的接地称为防雷接地，如大型设备和高层建筑、防雷网、塔式设备的避雷针、避雷器的接地。通用设备等
3.保护接地
为防止因电气设备绝缘损坏而造成 人身伤害，设备的外露部分可以靠近导体接地，称为保护接地。如：
①电机、变压器、照明器具、手持或移动电器等电器的金属底座和外壳。
②称重仪表的传动装置。
③配电、控制和保护面板（站）的框架。
④交直流电力电缆的结构、接线盒和接线盒的金属外壳、电缆的金属护套和穿线用钢管。
⑤室内外配电装置的金属框架或钢筋混凝土框架的钢筋以及靠近带电部分的金属屏障和金属门。
⑥架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆的钢筋、杆上的架空地线、安装在杆上的设备的外壳和支架。
⑦改变（分配）电站内各种电气设备的底座或支架。
⑧民用电器的金属外壳，如洗衣机、冰箱等。
4、反复接地
在低压配电系统TN-C系统中，为防止中性线故障失去接地保护，引起触电和设备损坏，中性线反复接地（至TN- CS系统）。 TN-C系统中重复接地点为：
①架空线的终点和线路中的适当点。
②四芯电缆的零线。
③电缆或架空线在建筑物或车间的入口处。
④大车间中性线应成回路布置，多点重复接地。
5.防静电接地
接地是为了消除静电对人和设备的危害，如某些液态或气态金属管道或车辆外壳和弱电设备的接地。
6. 屏蔽接地
为防止电路间因寄生电容、电路辐射电场或对外界电场敏感而产生的相互干扰，必须进行必要的隔离和屏蔽。这些隔离和屏蔽金属必须接地。像滤波器接地：滤波器一般包含从信号线或电源线到地的旁路电容。当滤波器不接地时，这些电容处于浮动状态，不能作为旁路。再比如噪声和干扰抑制：控制内部噪声和外部干扰需要设备或系统上的许多点接地，从而为干扰信号提供“*低阻抗”通道。
7、特殊要求的接地
如弱电系统、计算机系统和中压系统的接地，中性点直接接地或通过小电阻接地时，应按弱电系统、计算机和中压系统的要求实施。
8、易燃易爆场所电气设备的保护接地
易燃易爆场所的电气设备和机械设备设备、金属管道和建筑物的金属结构应接地，并在管接头处敷设跳线。
五。电子衡器接地装置运行过程中的维护
系统或称重仪表的接地装置不是长久性的。接地装置在以后的运行中，接地线和接地体会因外力损坏或腐蚀而损坏或折断，接地电阻也会随着土壤的变化而变化，所以必须对接地装置进行检查并定期测试。
1、接地装置运行过程中的检查周期
①电子衡器的承重装置每年检查一次，一般在雷雨季节到来之前。
②称重间建筑物的接地线一般每年根据运行情况检查1～2次。
③仪器的接地装置和传感器的防雷装置每年至少应在雷雨季节到来前检查一次。
④如接地装置周围有腐蚀性土壤，应根据使用情况，每3～5年对地下接地体进行一次检查。
⑤接地装置的接地电阻一般根据当地土壤腐蚀情况，每1～3年测量一次。
2、检验项目
①检查接地装置的接触性能：检查各连接点接触是否良好，有无损坏、断裂或腐蚀。
②腐蚀环境下接地体腐蚀程度的检查：含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤区域（一般可能是化工生产企业、医药生产企业和一些食品工业企业）500mm以上应检查地下 接地体的腐蚀程度。
③接地电阻检查：应在土壤电阻率*大时（一般在雨季前）进行测量，测量结果应与原设计要求进行分析比较。
④大型衡器承重装置检修后，应检查接地线连接是否牢固可靠。
3、接地装置接地电阻值不符合要求时的改进措施
增加接地体的总长度或增加垂直接地体的数量，更换接地体周围土壤电阻率低的土壤，如黄粘土、黑土（土壤电阻率在50Ωm以下），化学降阻剂为用于处理接地体等。
六，结论
多年来，接地和防雷一直是人们关注的问题。尽管受到高度重视，但每年仍造成相当大的经济损失和人身伤害。从字面上看，接地和防雷保护是一件很简单的事情，但要做好还是很难的，尤其是弱电设备的雷击和电磁干扰有时很难处理，处理不当会导致设备损坏。损坏，导致系统瘫痪，造成不必要的经济损失.本文是根据多年接触接地和防雷工作经验，参考相关技术文献编写而成，旨在为广大衡器设计人员提供这方面的参考，有不妥之处欢迎指正。