摘要:塔吊施工技术在建筑过程中使用的频率越来越大,应用价值也越来越高。基于建筑工程的安全性,对建筑塔吊的感应电压进行分析,本文中主要介绍建筑塔吊感应电压的基本原理,针对建筑塔吊感应到电压的各种形式提出相应的防护措施,从而在一定程度上保证建筑塔吊工作的安全性,从而为我国建筑工程的发展提供相应的参考价值。
关键词:建筑塔吊;感应电压;感应电压;防护
为了有效地降低建筑塔吊感应的高压电,减少该工作对人体带来的安全隐患,建筑塔吊的电压防护就成为了整个建筑行业中需要重视和解决的问题。但是,对于建筑塔吊的感应电压进行的研究目前仍然十分缺乏相关的专业文献内容,本文的研究主要是通过对建筑塔吊的感应电基本原理来分析建筑塔吊中的感应电压具体形式和对应的应对措施,从而在一定程度上为提高建筑塔吊在丰富多样的条件下运行的安全性做出保证。因此,本文主要围绕着建筑塔吊感应电压的基本原则展开简单的分析与探讨。
一、建筑塔吊工作感应电基本原理
具体来说,电磁辐射主要是基于电磁耦合和感应耦合这两种方式,使建筑塔吊感应到高压电的过程,这和建筑塔吊是由金属构件构成的材料性质具有密切的联系。由于雷电在自然条件的运行过程中,在高层大气中进行放电,从而基于两种耦合现象来使建筑塔吊感应到高压电,如此,建筑塔吊就能够在靠近电磁辐射源或者雷电区域的时候,由于上述存在的两种客观自然现象,而感应到高压电,也就是让整个电磁场或者电磁波在闭合回路中感生电压,同时在电磁辐射的表面感生电荷,最终导致建筑塔吊感应到一定的高压电。
二、建筑塔吊感应电压的主要类型
(一)电磁辐射感应电压
作为建筑塔吊感应电压的一种类型,电磁辐射感应电在人们的日常生活中稍微常见一点,电磁辐射相关设施的应用十分广泛,包括现代电台数字信息发射系统、高压送变电系统、磁悬浮列车的电气化铁道、现代工业生产以及现代电气工程等行业中应用到的一些实际的相关设施都能够产生电磁辐射。其中无线电波是垂直型电磁波,建筑塔吊的塔身可以看作是垂直的天线,另外,塔吊中的一些金属框架完全可以看成电路中的闭合回路进行的叠加,电视台发射的电磁波属于水平电磁波,建筑塔吊的塔臂就可以看成是水平的天线,同样的,建筑塔吊的金属框架相当于另外的闭合回路。如此,就会导致电磁波在电磁耦合以及感应耦合的作用下产生建筑塔吊感应到高压电,并随着塔臂和金属框的增加呈现正向增加的效果。
(二)场塔耦合谐振过电压
从建筑塔吊的整体结构进行分析,将建筑塔吊视为一个由空间分布电容、等效电感和电阻三部分构成的等效电路,而建筑塔吊的塔身和吊顶可以看成是一个天然的天线架,也就是可以将整个建筑塔吊视为一个输入回路。在这种情况下,建筑塔吊就会在离电磁辐射源距离比较近的时候发生相应的感应耦合以及电磁耦合,从而产生感应电压。结合实际情况,建筑塔吊的实际作业过程中,整个建筑塔吊组成的空间RLC电路中,等效电感一直在发生变化,存在一些感性、容性以及谐振现象。随着RLC电路中C值减小,U值就会增大,导致建筑塔吊的吊钩和地面靠近时的电压更大。而建筑塔吊自身的频率以及电磁辐射的频率相同时可能会产生谐振现象,在电感和电容的两端出现更高的电压,并且产生情况严重,同时持续时间较长的谐振过电压。
(三)雷电过电压
作为自然中的放电现象,带电荷的雷云产生了雷电,雷电能够使建筑塔吊发生感应耦合或者静电耦合,从而引发高压电,也就是说建筑塔吊是经常受到雷电影响的机器,对于建筑工程中的施工人员的安全性具有严重的威胁。总体来说,建筑塔吊上的雷电过电压主要有两种存在的形式,包括直击雷过电压和感应雷过电压。
其中,直击雷过电压是建筑塔吊由于受到雷电的攻击,使雷电中附带着的电流经由建筑塔吊进入大地,这种雷电过电压形式主要会造成建筑塔吊金属框架的破坏。而感应雷过电压主要是由于雷云和大地之间的电场产生的电磁感应现象使得建筑塔吊感应出了雷电高压电。
(四) 辐射感应和摩擦起电引起的静电压
建筑塔吊整体结构中的金属经由电磁辐射相应地产生了感生电荷,通常来讲,塔吊表面的金属面积和相应产生的感生电荷数量成正比,相对应,产生的电动势自然更大,甚至还有可能促使导体表面产生趋肤效应。由于建筑塔吊的位置通常建在相对空旷的地方,环境中的风和大地以及塔吊之间对通过丰富的摩擦产生较多的静电,在一定程度上导致建筑塔吊表面产生高压静电。
综上所述,建筑塔吊在工作中感应到的高压电主要是电磁场和塔吊中的金属之间感应耦合的结果。
三、基于建筑塔吊的感应电压类型的防护措施
(一)针对电磁辐射感应电压的防护措施
为了保证施工人员在电磁辐射区和雷电厂区附近进行操作和施工的安全性,应当佩戴绝缘手套,并穿绝缘靴进行工作,将绝缘物插入滑轮,还要采用环氧树脂绝缘吊钩,通过这些丰富的绝缘工作,防止建筑塔吊操作过程中产生安全问题。除此之外,还应当在塔吊上放置相对比较宽的保护环,将其连接到金属上面,并将塔吊的塔身和塔臂上的多个位置通过接地装置和大地进行连接,从而实现建筑塔吊产生感应电压时的保护作用。
(二)针对场塔耦合谐振过电压的防护措施
针对场塔耦合谐振过电压的实际情况,应当在建筑塔吊中设置一种能够放电的电子装置,通过电阻、电感、电容等原件单独组成的放电系统,将感应电压引导到合适的地点,针对场塔耦合谐振过电压产生的实际情况,合理地回避谐振点,在一定程度上抵消建筑塔吊产生的谐振过电压。
(三)针对雷电过电压的防护措施
针对雷电过电压的情况,需要减少雷电在塔吊导体中产生的感应电压。为了防止直击雷过电压,需要独立设置避雷系统来保护建筑塔吊。而为了防止感应雷过电压,需要在建筑塔吊的底端和上部的吊臂采取两点同时接地法,将感应雷过电压及时地通过接地线引入大地实现保护的价值。
(四)针对辐射感应和摩擦起电引起的静电压的预防措施
在针对辐射感应和摩擦起电引起的静电压的具体应用中,可以通过装设静电中和装置来实现对辐射感应和摩擦起电引起的静电压的预防,达到对相关施工人员的保护作用。
因此,对于建筑塔吊的感应电压类型进行的防护工作需要从实际情况出发进行分析和总结。
结语:
总体来说,针对现在我国建筑塔吊中存在的几种感应电压主要形式,在实际中应当采取不同的保护措施,并结合实际情况来进行分析,完善建筑塔吊对于感应电压的防护工作。针对建筑塔吊的四种感应电压情况,展开对应的防护工作,从而有效地减小或消除建筑塔吊的感应电压,实现对建筑塔吊更好地保护,为我国建筑工程的顺利开展奠定一定的基础。
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