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法拉第籠在站房中的應(yīng)用

中國(guó)中鐵

中鐵建工集團(tuán)西北分公司

小組名稱：安裝公司普蘭店西站QC小組

二○一一年三月

QC小組成果資料法拉第籠在站房中的應(yīng)用

一、QC小組概況：

小組名稱課題名稱活動(dòng)日期姓名龔斌安張坤崔福星王志強(qiáng)趙凱性別男男男男男年齡4130252824普蘭店西站QC小組法拉第籠在站房中的應(yīng)用2023.102023.12職務(wù)公司經(jīng)理項(xiàng)目負(fù)責(zé)人技術(shù)員技術(shù)員技術(shù)員組內(nèi)分工組長(zhǎng)副組長(zhǎng)組織實(shí)施活動(dòng)實(shí)施質(zhì)量檢查T(mén)QC教育60小時(shí)60小時(shí)60小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)

二、基本原理

1、法拉第籠簡(jiǎn)介

法拉第籠最早是由英國(guó)物理學(xué)家法拉第(MichaelFarady)根據(jù)靜電平衡原理利用金屬空腔隔離靜電場(chǎng)影響所采用的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)后來(lái)被人們稱作法拉第圓筒。

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2、法拉第籠的基本原理

由物理學(xué)可知，當(dāng)有空腔的導(dǎo)體放入電場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體中的電子要在外電場(chǎng)作用下發(fā)生移動(dòng)，最終達(dá)到靜電平衡，電子不再定向移動(dòng)，此時(shí)電場(chǎng)分布不隨時(shí)間變化，金屬空腔的內(nèi)表面上四處沒(méi)有電荷，電荷只能分布在腔體的外表面。由電場(chǎng)唯一性定理，腔內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)，電位四處相等，整個(gè)腔體是個(gè)等位體。這樣空腔導(dǎo)體隔離了外電場(chǎng)的作用，使外電場(chǎng)不能透入空腔內(nèi)部。因此，金屬腔體保護(hù)了它所圍的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了靜電屏蔽。

三、應(yīng)用

1、法拉第籠的作用

在建筑工程中，常應(yīng)用法拉第籠來(lái)進(jìn)行雷電防護(hù)。由于，它主

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要有兩個(gè)基本作用：一類是磁屏蔽，另一類是電磁屏蔽。

磁屏蔽的最正確材料是鐵及其合金，對(duì)磁場(chǎng)有較強(qiáng)的吸收損耗；電磁屏蔽的最正確材料是銅、鐵等良導(dǎo)體金屬材料，在反射電磁波時(shí)產(chǎn)生較大的損耗。現(xiàn)代建筑一般為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，為法拉第籠的屏蔽提供了良好條件。

2、法拉第籠在建筑中的應(yīng)用

在火車站站房?jī)?nèi)，“四電〞設(shè)備用房（通信機(jī)械室、信息機(jī)房、信號(hào)計(jì)算機(jī)房、信號(hào)繼電器室等）是高鐵車站站房的首腦部位，它必需時(shí)刻為為高鐵列車信息系統(tǒng)傳輸與反饋精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，對(duì)火車匝道上的制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送及時(shí)的信號(hào)。要保證高鐵列車的正常運(yùn)行，“四電〞用房?jī)?nèi)設(shè)備儀器必需屏蔽外來(lái)不良信號(hào)的干擾。

應(yīng)用法拉第籠的屏蔽原理，特在普蘭店西站“四電〞用房?jī)?nèi)我們

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采用了法拉第籠結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到屏蔽外界不良信號(hào)的干擾的目的。

四、處理工藝

1、“四電〞房間的六面（墻、頂、地面或樓面）在鋼筋混凝土墻上用Φ8mm的鋼筋焊成0.6m*0.6m的網(wǎng)格做法拉第屏蔽籠，0.6m*0.6m的鋼筋網(wǎng)格與5m*5m的鋼筋網(wǎng)格結(jié)合處焊接，門(mén)采用了帶金屬屏蔽的門(mén)。窗戶采用了用金屬網(wǎng)覆蓋，金屬網(wǎng)網(wǎng)格為80mm*80mm。金屬門(mén)或屏蔽籠采用鉚接或栓接。栓接用電線截面為10mm2，外墻門(mén)采用金屬外皮防盜門(mén)。

2、將結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱以及基礎(chǔ)內(nèi)的所有鋼筋全部焊成一體，使整幢建筑物實(shí)現(xiàn)了等電位連接，成為一