2、法拉第笼的基本原理

 由物理学可知，当有空腔的导体放入电场中时，导体中的电子要在外电场作用下发生移动，最后达到静电平衡，电子不再定向移动，此时电场分布不随时间变化，金属空腔的内表面上处处没有电荷，电荷只能分布在腔体的外表面。由电场唯一性定理，腔内没有电场，电位处处相等，整个腔体是个等位体。这样空腔导体隔离了外电场的作用，使外电场不能透入

空腔内部。因此，金属腔体保护了它所围的区域，实现了静电屏蔽。

二、应用

1、法拉第笼的作用

在建筑工程中 ，常应用法拉第笼来进行雷电防护。因为，它主要有两个基本作用：一类是磁屏蔽，另一类是电磁屏蔽。磁屏蔽的最佳材料是铁及其合金，对磁场有较强的吸收损耗；电磁屏蔽的最佳材料是铜、铁等良导体金属材料，在反射电磁波时产生较大的损耗。现代建筑一般为钢筋混凝土框架结构，为法拉第笼的屏蔽提供了良好条件。

2、法拉第笼在建筑中的应用

在火车站站房内，“四电”设备用房（通信机械室、信息机房、信号计算机房、信号继电器室等）是高铁车站站房的首脑部位，它必须时刻为为高铁列车信息系统传输与反馈精准的数据，对火车匝道上的制动系统发送及时的信号。要保证高铁列车的正常运行， “四电”用房内设备仪器必须屏蔽外来不良信号的干扰。

三、制作工艺

1、在混凝土框架内应设置直径不小于12mm的钢筋为主筋(加强钢筋)，主筋间用相同规格的钢筋相互焊接成不大于5m*5m的网格，并保证电气连接的连续性。屏蔽网连接用主筋下端必须就近与基础接地网多点焊接，屏蔽网连接用主筋不能与引下线用主筋共用。

2、“四电”用房房间的六面(墙、地面或楼面、屋顶)在砼墙内用直径不小于8mm的钢筋焊成不大于0.6m*0.6m的网格作法拉第屏蔽笼0.6m*0.6m的钢筋网格与5m*5m的钢筋网格结合处应焊接。窗、(隔断)金属(防盗)门玻璃应用截面不小于9mm铝合金网覆盖，铝合金网格不应大于80mm*80mm。

2、法拉第笼内所含的门、窗应与屏蔽笼连接。门应采用带金属屏蔽的防盗门，金属门或屏蔽笼采用栓接，栓接用接地线截面不小10mm。

4、防静电地板的各支架间应可靠连接，并与墙面屏蔽笼栓接，至少每个墙角处应连接，连接点间距不应大于5m，焊接(栓接)所用多股绝缘铜线截面不小于10mm

6、信号设备房地面铺设防静电地板，或者机柜与地面铺设绝缘层。

7、法拉第笼材料规格及要求见下表：

 四、施工条件及准备工作

1、作业条件

1)结构主体完成，并经有关部门验收，达到合格标准。

2)脚手眼及施工洞后封堵密实。

3)法拉第笼施工前应在相应面上弹出网格线。

2、主要机具通常包括钢筋切断机，钢筋弯曲机，钢筋调直机，电焊机，电锤，切割机，电钻、接地电阻测试仪等。

五、质量标准

1)屏蔽网采用的钢筋直径及钢筋网格尺寸必须符合设计及规范要求。

2)钢筋焊接方式及焊缝长度必须满足设计及规范要求。

3)屏蔽网连接用主筋下端必须就近与基础接地网多点焊接。

4)顶面屏蔽网与结构层必须连接牢固。

六、安全文明施工

1)剔槽时应双手握住切割机，严禁单手操作。

2_)注意施工用电安全，严禁私拉乱接，接线应由电工负责。

3)施工工器具应在规定地方堆放整齐，严禁在施工区域乱堆乱放。

4)剔槽时，忌用力过猛，以免造成墙面周围破碎，洞口剔除由小到大，禁止一次剔除过大，过宽，避免造成土建结构缺陷，严禁野蛮施工作业。

七、效果

在“四电”房间，采用法拉第笼的最大作用之一就是屏蔽作用，它既能屏蔽磁场，也能屏蔽电磁场。同时，如果站房遭到雷击，由于雷电流很大，这时法拉第笼的屏蔽层感应很大的雷电流，这时法拉第笼还可起分流和均流的作用，并利用其屏蔽金属的对称性，削弱电磁脉冲的干扰。因此，法拉第笼还起到了对雷电电磁脉冲过电压的防护（LEMP）作用。