建筑施工電磁輻射感應高壓電防護系統(tǒng)設計與應用論文
宜昌奧林匹克體育運動中心一期工程（體育館）臨近市廣播中波臺，塔式起重機由于電磁感應可產(chǎn)生高達近千伏感應高壓電，存在極大安全風險。該工程在2014年8月24日至26日安裝1號、2號、4號塔式起重機，塔式起重機大臂底部與基座對接時出現(xiàn)持續(xù)強烈火花、同時能聽到廣播電臺節(jié)目聲音，安裝人員身體感覺不適無法施工，數(shù)度暫停塔式起重機安裝。為此成立了課題研究組，采用理論分析及深化設計手段，對建筑施工感應高壓電收集釋放系統(tǒng)展開研究與應用。
1建筑施工感應高壓電收集釋放系統(tǒng)的研發(fā)設計
1.1感應高壓電收集釋放系統(tǒng)主要工作原理
在塔式起重機回轉(zhuǎn)運行時，起重臂、平衡臂切割磁感線造成高電壓低電流，其電流迅速向收集釋放箱體充電，收集釋放箱體內(nèi)置電阻器將電流轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎膿p掉，未消耗部分由收集釋放箱體內(nèi)置電容器通過銅芯導線引出至大地接地網(wǎng)釋放，保護設備運行及人員安全。感應高壓電收集釋放系統(tǒng)及裝置如圖1、圖2所示。
1.2感應高壓電收集釋放系統(tǒng)組成
感應高壓電收集釋放系統(tǒng)主要由絕緣防護裝置、銅導體傳導裝置、感應高壓電收集釋放裝置、接地網(wǎng)組成，感應高壓電收集釋裝置組成如圖3所示。
1）絕緣防護裝置
在金屬吊鉤與鋼絲繩之間采用絕緣吊帶（10t×2m）隔離，形成絕緣防護。可以在一定程度上預防感應高壓電，施工操作人員有了基本安全保障。
2）銅導體傳導裝置
銅芯導線在電流傳導效果上較好，選用?16銅芯導線，采用銅排導電架體連接，既起到了連接定位的作用也保證了感應高壓電的傳到效果。
3）感應高壓電收集釋放裝置
感應高壓電收集釋放裝置為內(nèi)置電阻器、電容器并聯(lián)的組合箱體。針對電磁輻射發(fā)射源附近施工的塔式起重機感應特點，采用共振回路衰減裝置，即從塔機臂端到塔式起重機底部用導線連接并接入電容器件，從參數(shù)配置上避開諧振點，使回路脫離諧振狀態(tài)，以此抵消或降低塔式起重機上的感應高壓電壓（見圖3）.
4）接地網(wǎng)
沿外腳手架外側(cè)設置接地點，將接地點連接成環(huán)狀閉合接地網(wǎng)，塔式起重機重復接地鋼連入接地網(wǎng)。
1.3感應高壓電收集釋放系統(tǒng)分析計算
1.3.1塔式起重機與發(fā)射塔參數(shù)
1）塔式起重機與發(fā)射塔之間距離、塔式起重機安裝高度如圖4所示。
2）中波臺現(xiàn)有A~C共3部發(fā)射塔，7套節(jié)目，如表1所示。
1.3.2感應電計算
1）計算公式自由空間電場強度計算公式：
2建筑施工感應高壓電收集釋放系統(tǒng)應用安裝
2.1應用流程（見圖9）
2.2絕緣防護系統(tǒng)安裝
1）安裝絕緣吊帶
將4臺塔式起重機金屬吊鉤與鋼絲繩之間采用絕緣吊帶（10t×2m）隔離，以此形成絕緣防護。
2）鋼板吊環(huán)制安因為卡環(huán)的卡扣尺寸較小無法很好地系在絕緣吊帶上，為確保貨物吊運的安全，特制作厚度δ30隔離鋼板吊環(huán)系在絕緣吊帶上（連接處增加防磨損措施）、再將卡環(huán)安裝于隔離鋼板吊環(huán)上。絕緣吊帶安裝如圖10所示。
2.3銅導體傳導系統(tǒng)安裝
1）在每臺塔式起重機上安裝4道銅排導電架體，間隔約30m/道。
2）銅芯導線從起重臂前端起升鋼絲繩處連接沿起重臂至平衡臂尾端，用安裝好的4道銅排導電架體定位連接銅芯導線（?16）.銅排導電架體安裝如圖11所示。
2.4收集釋放系統(tǒng)安裝
1）將感應高壓電收集釋放系統(tǒng)各配件組裝成箱體，安置于塔式起重機平衡臂靠近司機操作室外平臺上。
2）將銅排導電架體連接的銅芯導線接入感應高壓電收集釋放系統(tǒng)，連接電容、電阻。感應高壓電收集釋放箱體安裝如圖12,13所示。
2.5接地網(wǎng)安裝系統(tǒng)安裝
1）在已開挖基礎周邊底部沿設計外腳手架邊線外側(cè)約2m處每隔20m用L50×5、長1.5m的角鋼作為接地點，所有的接地點用-40×3熱鍍鋅扁鋼連接成整個施工區(qū)域的'環(huán)狀閉合接地網(wǎng)，塔式起重機重復接地采用-40×3熱鍍鋅扁鋼連入接地網(wǎng)，接地網(wǎng)系統(tǒng)圖如圖14所示。
2）感應高壓電收集釋放裝置安裝在塔式起重機平衡臂靠近司機操作室外平臺上，將通過銅導體傳導系統(tǒng)中傳入的感應高壓電在收集釋放箱體內(nèi)迅速消耗并引出銅芯導線（?16）與接地網(wǎng)系統(tǒng)連接，將產(chǎn)生的感應高壓電釋放至大地。
3結(jié)語
現(xiàn)階段建筑管理更注重“以人為本”的理念，建筑施工安全管理倡導“安全第一、預防為主”,感應高壓電收集釋放裝置能夠有效降低感應高壓電，確保建筑施工人員人身和財產(chǎn)安全正切合這一理念。
利用建筑施工塔式起重機安裝感應高壓電收集釋放系統(tǒng)，將建筑施工感應高壓電防護收集及釋放相結(jié)合，既可提高建筑塔式起重機在電磁輻射感應高壓電環(huán)境中工作安全性、可靠性，又能利用塔式起重機將感應高壓電通過接地導線引入大地消除感應高壓電，杜絕了感應高壓電觸電事故發(fā)生的可能性，保證施工現(xiàn)場人員人身和財產(chǎn)安全，推進了建筑施工感應高壓電安全防護技術(shù)發(fā)展和進步。
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