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地磅接地系统的作用与施工方式

在地磅的整体系统架构中,接地系统如同隐藏在地下的 "安全网",既承担着泄放雷电能量、消除静电积累的防护功能,又维系着传感器信号的稳定传输。在工业环境复杂的电磁干扰下,一套规范的接地系统能使地磅计量误差降低 30% 以上,同时将设备雷击损坏率控制在 0.1% 以内。其施工质量直接决定着地磅的运行安全与数据可靠性,需要从功能设计到现场施工进行全流程把控。​
接地系统的三重核心作用​
雷电防护是接地系统的首要功能。地磅称重台作为露天大型金属结构,在雷雨天气中易成为接闪体,其表面积累的电荷若不能及时泄放,会在设备内部形成数万伏的瞬时过压。规范的接地系统可将雷电流通过接地体导入大地,接地电阻每降低 1Ω,雷电流泄放效率可提升 15%。某矿区案例显示,未安装接地系统的地磅在遭受雷击后,传感器损坏率达 60%,而配备合格接地系统的设备仅出现轻微数据漂移。​
电磁兼容保障是提升计量精度的关键。地磅周围的电机、变压器等设备会产生交变电磁场,若传感器信号线与大地存在电位差,会形成共模干扰电压。通过接地将设备金属外壳与大地等电位连接,可使干扰电压降低至 10mV 以下。实验室数据表明,良好的接地能使地磅的称重重复性误差从 ±0.3% FS 降至 ±0.1% FS,尤其对数字式地磅的信号传输稳定性提升显著。​
设备安全防护体现为对人员与电路的双重保护。当控制器内部发生绝缘击穿时,接地系统可将漏电电流导入大地,使金属外壳对地电压控制在 50V 安全范围内,避免操作人员触电。同时,接地线路中的过流保护装置会在漏电电流超过 30mA 时迅速切断电源,形成第二道安全屏障。在潮湿环境中,接地系统还能消除设备表面的静电积累,防止静电火花引发的安全事故。​
科学施工的关键技术环节​
接地体选材需兼顾导电性能与耐腐蚀性。推荐采用 60mm×6mm 的热镀锌扁钢作为水平接地体,其截面积达 360mm²,能满足 50kA 雷电流的短时耐受要求。垂直接地体选用 φ50mm、长度 2.5m 的镀锌钢管,每间隔 5m 布置一根,形成放射状接地网络。在土壤电阻率高于 100Ω・m 的地区,需在接地体周围填充降阻剂,其主要成分为膨润土与导电石墨,可使土壤电阻率降低 40%-60%。​
接地网敷设应遵循 "就近泄流" 原则。水平接地体需埋设在冻土层以下,深度不小于 0.8m,与地磅基础边缘的距离保持 1.5m 以上,避免影响基础结构。连接点采用放热焊接工艺,使扁钢与钢管的焊接处形成分子级结合,接头电阻小于 0.03Ω,远低于螺栓连接的 0.2Ω。地磅秤台与接地网之间需用 40mm×4mm 的铜带连接,铜带两端分别通过螺栓固定在秤台预埋件和接地体上,确保机械强度与导电性能兼顾。​
信号接地与保护接地需分开设置。传感器屏蔽层应采用单点接地方式,通过 10mm² 多股铜缆连接至独立的信号接地极,该接地极与主接地网的距离不小于 5m,防止干扰信号传导。控制器外壳则连接至保护接地网,形成 "信号地 - 保护地 - 防雷地" 的三级接地体系,三者之间用等电位连接线连通,确保地电位差不超过 10V。在多雷地区,还需在接地线上串联 20Ω 限流电阻,延缓雷电流上升速度。​
施工验收的量化标准​
接地电阻测试是验收的核心指标。采用四极法测量时,主接地网的工频接地电阻应≤4Ω,信号接地极的接地电阻应≤1Ω。测试需在雨后 72 小时进行,避免土壤湿润导致的测量偏差。对于大型地磅系统,应分别测量秤台、控制器、防雷装置的接地电阻,确保各点之间的电阻差不超过 2Ω,防止地电位反击。​
接地体完整性检测不可忽视。使用接地电阻测试仪的导通功能,检查所有连接点的导通电阻,任意两点间的电阻应≤0.2Ω。水平接地体的直线段应每 5m 设置一个测试点,弯曲处需增加测试点,确保不存在断裂或虚接情况。对于埋地部分,可采用跨步电压法检测接地体连续性,正常情况下跨步电压应小于 10V。​
长期稳定性监测机制需同步建立。在接地网引出线上安装接地电阻在线监测装置,实时记录接地电阻变化,当数值超过 5Ω 时自动报警。每年需进行一次全面检测,重点检查焊接点的腐蚀情况,热镀锌层的锈蚀厚度若超过 1mm,需重新进行防腐处理。在土壤腐蚀性较强的地区,应每 3 年开挖检查一次接地体状况,及时更换锈蚀严重的部件。​
地磅接地系统的施工质量,如同建筑的地基工程,其性能优劣无法从表面直接判断,却深刻影响着设备的长期运行状态。从选材时的土壤电阻率检测,到施工中的焊接工艺控制,再到验收时的精准测量,每个环节都需要严格遵循技术规范。只有将接地系统纳入地磅全生命周期管理,才能为称重计量提供持续稳定的 "地电环境",确保在复杂工业条件下依然保持计量精准与运行安全。​
 

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