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研究生:鄭正義
研究生(外文):Cheng-YiCheng
論文名稱:雷擊洩放電流對建築物箍筋結構感應之研究
論文名稱(外文):Study of the Lightning Induced Effects on Stirrup Structures
指導教授:陳建富陳建富引用關係
指導教授(外文):Jiann-Fuh Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系專班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:避雷針下引線鋼筋結構箍筋高頻比流器
外文關鍵詞:lightning rod groundingreinforced structuresstirrupshigh frequency current transformer.
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為了降低建築物遭受雷擊時,家電及電氣設備的破壞,避雷針下引線必須能及時洩放雷電流,因而下引線裝設的位置成為能及時洩放雷電流的方法。本文討論避雷針下引線裝設位置,經實驗分析結果,建議於無水泥下將下引線裝置於建築物梁柱箍筋之外較為理想,本實驗採用高壓電對鋼筋結構進行雷擊放電模擬,並使用高頻比流器實際測量避雷針下引線對鋼筋結構箍筋之感應。實驗中紀錄下引線裝置於梁柱箍筋之內、箍筋長邊之外側與箍筋短邊之外側時,箍筋之感應電流,藉以探討箍筋感應電流之數據與特性。以無水泥下之梁柱量測其結果顯示下引線設置於建築物梁柱箍筋之外,其洩放電流與電功率都能有效的釋放,進而使建築物內之電氣設施受到保護;此實驗亦証明目前施工方式有其改善之空間。
Adjustment of the installation position of a grounding wire of lightning rod is a solution to reduce the destruction of appliances and electrical equipments as the building was struck by lightning. This thesis is a study of the location of the lightning rod grounding wire set. The analysis suggests that the ground wire had better be outside the building stirrups without concrete. This experiment uses series of high voltage discharge circuit to simulate lightning stroke to reinforced structures, and uses the high frequency current transformer (HFCT) to measure the induction of grounding wire to stirrups of reinforced structures. It investigates the induction of grounding wire placed within or outside the stirrups. The grounding wire outside should be located at long and short side of stirrup. The measurement and records are used to analyze the data and characteristics of the induced current. The result shows when grounding wire is set outside the building beams and columns stirrups without concrete, the surge current and power can be effectively released, and thus make the electrical facilities within the building be protected. This experiment also shows that a further improvement is required for current construction methods.
目錄
摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 2
1.3論文章節概要 4
第二章 雷電與雷擊對建築物之破壞 5
2.1雷電與雷擊之形成 5
2.1.1雷電的成因 5
2.1.2雷電的形成 7
2.2雷擊波模型 9
2.2.1雙指數模型 9
2.2.2 海德勒(Heidler)雷擊模型 10
2.2.3衝擊波試驗時所用之雷擊衝擊電壓與雷擊衝擊電流 12
2.3雷電對建築物之破壞 13
2.3.1雷擊機率 13
2.3.2直接雷擊 14
2.3.3靜電感應雷 14
2.3.4電磁感應雷 15
2.4雷電對人體的傷害 15
2.5逆閃絡 16
第三章 量測系統與規劃 18
3.1模擬雷擊放電電壓之建立 18
3.2雷擊電壓產生器 20
3.3雷擊能量傳遞路徑 22
3.4高頻比流器(HIGH FREQUENCY CURRENT TRANSFORMER HFCT) 25
3.4.1高頻比流器之結構與等效電路 25
3.4.2電磁干擾的防護 26
3.5實驗設備與材料 27
3.6實驗規劃 27
第四章 箍筋與主筋有氣隙時之量測與分析 31
4.1箍筋與主筋有氣隙時下引線置於箍筋內與外之量測 31
4.2有氣隙下引線置於箍筋內25 CM、0 CM與箍筋外0 CM、20 CM之量測 33
4.3量測結果分析與討論 36
4.3.1放電端電壓 36
4.3.2下引線上洩放電壓 36
4.3.3箍筋上感應電壓 38
4.3.4箍筋上感應功率 39
第五章 箍筋與主筋無氣隙時之量測與分析 42
5.1箍筋與主筋無氣隙時下引線置於箍筋內之量測 42
5.2箍筋與主筋無氣隙時下引線置於箍筋短邊外之量測 43
5.3箍筋與主筋無氣隙時下引線置於箍筋長邊外之量測 44
5.4下引線置於箍筋短邊外量測結果之分析與討論 45
5.4.1下引線放電端電壓 46
5.4.2下引線上洩放電壓 47
5.4.3箍筋感應電壓 48
5.4.4箍筋感應功率 49
5.5下引線置於箍筋長邊外量測結果之分析與討論 52
5.5.1放電端電壓 52
5.5.2下引線上洩放電壓 53
5.5.3箍筋感應電壓 54
5.5.4箍筋感應功率 55
第六章 結論與未來研究方向 58
6.1 結論 58
6.2 未來研究方向 59
參考文獻 60
自述 64


參考文獻
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[31]聯東金屬有限公司,取自:http://www.landon.com.tw,2013年。


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