電力系統(tǒng)電磁屏蔽防護機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)

陳國靖

科大國盾量子技術(shù)股份有限公司 安徽合肥 230088

電磁屏蔽柜采用金屬屏蔽材料，采用嚴(yán)格的處理方法減少或阻擋電磁泄漏、輻射和電子設(shè)備的排放，降低傳導(dǎo)電磁場的強度。在此基礎(chǔ)上，利用電磁屏蔽檢測設(shè)備檢測屏蔽性能，有效降低密集設(shè)備的電磁泄漏和輻射風(fēng)險，為解決政府部門、企業(yè)、機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用安全問題提供可靠的基本保障。介紹電磁泄漏材料的特點和電磁屏蔽柜的保護原理，提出了電磁屏蔽柜中的屏蔽性能檢測、金屬插入檢測、溫度和濕度檢測及數(shù)值應(yīng)用。

1 機柜在電磁兼容性方面的要求

一般要求。機柜本身的自主性，即抗外部電磁干擾的程度；機柜本身對內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有電磁效應(yīng)。在向外發(fā)射電磁時，必須在一定的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其不得超過極限。電磁兼容要求。能夠有效地隔離來自外界的各種電磁干擾；減少機柜內(nèi)部到外部的電磁能量：從外部收到的靜電信號可以迅速釋放，常見的干擾信號包括沖擊波、電壓、射頻場引起的副作用、工業(yè)頻率干擾等。這些信號具有很強的導(dǎo)電性能，不能完全保護機箱本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計特性。因此，這些干擾信號設(shè)計為不包括在干擾類型中[1]。

2 電磁屏蔽機柜的屏蔽措施

2.1 .聯(lián)合處理

在保護套連接處，保護套的保護效果因連接面的不規(guī)則性和雜質(zhì)、焊縫質(zhì)量差以及緊固螺釘之間的間隙而降低。固定接合更喜歡連續(xù)熔接。焊接之前，必須從焊接表面移除非導(dǎo)電材料。所有殼的不連續(xù)性盡可能重疊。對于未固定的連接器，請使用傳導(dǎo)和壓力墊來增強連接器的電磁密封。通常用于導(dǎo)向接頭的材料包括金屬織物、帶有金屬絲的橡膠等。對于活動連接（例如門框），彈性刀片用于增強連接的電磁屏蔽效果。導(dǎo)輪的固定方法包括定位槽、固定膠和固定翼板。為提高間隙保護效率，可采取以下措施：增加金屬板厚度，可通過增加邊長來實現(xiàn)；可通過提高分型面的加工精度、焊縫或整體鑄造來減小分型面的間隙寬度；導(dǎo)電墊的安裝，通常用于編織金屬、軟金屬、梳子彈簧、導(dǎo)電橡膠等。將導(dǎo)電涂料應(yīng)用于墊片，常用導(dǎo)電涂料為導(dǎo)電膠、導(dǎo)電潤滑脂等。

2.2 在需要通風(fēng)、照明、供水和測量時，應(yīng)使用護目鏡提高設(shè)備的電磁屏蔽效果

光圈效應(yīng)與頻率、大小和電磁波次數(shù)等參數(shù)有關(guān)。編織盾牌。由于電纜需要移動和彎曲，其屏蔽形式為編織帶。編織帶的屏蔽效果隨著組織密度的增加而增大，隨著電磁波頻率的增加而減小[2]。電纜屏蔽層通常用非磁性金屬絲編織，實現(xiàn)電場屏蔽。為了實現(xiàn)磁場屏蔽，電纜屏蔽層必須用導(dǎo)電金屬絲編織。蜂巢式裝甲。設(shè)備通風(fēng)保護要求較高時，蜂板屏蔽效果較好。蜂箱保護裝置是通過平行焊接許多六角金屬管形成的。每個金屬管起波導(dǎo)衰減器的作用，但通風(fēng)空氣壓力降不大。蜂窩板的電磁屏蔽效果取決于波導(dǎo)的衰減特性，這些特性與波導(dǎo)的幾何尺寸有關(guān)。

2.3 面板孔屏蔽

當(dāng)設(shè)備需要安裝磁頭、數(shù)據(jù)或圖形顯示時，必須隱藏面板上的孔以確保屏蔽的完整性。最好是通過在標(biāo)題或顯示器后面放置屏蔽來隱藏面板上的孔。屏蔽罩通過導(dǎo)電墊連接到金屬面板，屏蔽罩的進線和出線確定了芯的承載能力。保護電氣連接器。所選屏蔽電氣連接器必須具有足夠的插針，以便將電纜的每個屏蔽層連接到電氣連接器的一端。為了保證屏蔽的完整性，電纜的外部屏蔽層和電氣連接器應(yīng)連接在一起，最好是焊接連接；電氣連接器通過導(dǎo)電墊圈與設(shè)備的金屬外殼保持良好的電氣連接[3]。

2.4 屏蔽印刷電路板

在電磁干擾源和電磁干擾敏感接收電路之間設(shè)置導(dǎo)線屏蔽，并連接到電路板參考電平。如果可能，請保留導(dǎo)線之間的護套并將其連接到電路板的電氣參考級。地線位于印刷電路板的三個外圍設(shè)備上。電磁干擾源和電磁干擾敏感接收電路配有屏蔽罩，連接至印刷電路板的參考電氣層，屏蔽板位于印刷電路板之間，連接至電路板的參考電氣層。導(dǎo)電纖維。化學(xué)纖維織物上鍍銅鎳導(dǎo)電織物具有高頻和微波的柔性屏蔽性能。導(dǎo)電織物與樹脂結(jié)合形成吸波導(dǎo)電織物，選用能吸收電磁波的樹脂，保護性能較好。導(dǎo)電織物是金屬纖維或炭黑纖維與導(dǎo)電良好的化學(xué)纖維的混合物。

3 機柜的屏蔽材料選擇

隔熱層的性質(zhì)因材料而異，大多數(shù)屏蔽層的厚度通常約為12mm。實際上，無論是磁場還是場屏蔽，都會影響材料的選擇，用戶應(yīng)該考慮這一點。首先，屏蔽電場必須選擇表現(xiàn)良好的導(dǎo)電性能、持久效果和接近干擾源的高性能屏蔽體。在一般環(huán)境中，所選金屬材料的電導(dǎo)率與磁導(dǎo)率直接相關(guān)，這有助于確定材料在制定高標(biāo)準(zhǔn)時是否具有良好的保護性能。在機柜的內(nèi)部系統(tǒng)中，近場是電磁輻射的主要來源。在研究低壓小電流時，通常需要主動分析和保護電場。同樣，磁場屏蔽必須適合于大量低壓電流。外部屏蔽的判斷方式應(yīng)根據(jù)具體情況決定。鋁合金導(dǎo)線效果良好，可以通過反射而不是吸收進行電氣絕緣[4]。

4 電磁屏蔽機柜檢測設(shè)備設(shè)計

電磁屏蔽柜的發(fā)射和接收設(shè)備通過RS485信號連接。總線傳輸溫度和濕度數(shù)據(jù)，機柜外部的接收設(shè)備可以實時顯示溫度和濕度值。機柜應(yīng)根據(jù)特定要求配備金屬探測模塊，金屬探測通過機柜的穿孔時，可插入探測線圈，并將報警數(shù)據(jù)發(fā)送到接收設(shè)備的液晶屏。電磁屏蔽屏蔽性能檢測傳輸設(shè)備由天線、射頻模塊、單片機、金屬插入檢測線圈以及溫濕度模塊組成[5-6]。檢測電磁屏蔽屏蔽性能的發(fā)射接收設(shè)備由天線、射頻模塊、單片機和液晶顯示模塊組成。

5 結(jié)語

簡而言之，在設(shè)計機柜結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽時，應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)、成本因素和技術(shù)，根據(jù)具體需要確定用于電磁屏蔽的方法。此外，必須特別注意低頻磁場，以使實際效果更符合預(yù)期的設(shè)計。