屏蔽原理

屏蔽原理

屏蔽原理

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屏蔽原理：在电子设备中，有时需要将电力线或磁力线的影响限定在某个范围内。需要在某个给定的空间内防止外部的静电感应或电磁感应的影响。

在这种情况下，利用铜或铝等低电阻材料制成的容器，将需要隔离的部分全部包起来；或者是用磁性材料制成的容器将它包起来。我们把防止经电的或电磁的相互感应所采取的这些方法称之为屏蔽。

屏蔽有以下几类：

1．静电屏蔽---防止静电场的影响。它的作用是消除两个电路之间由于分布电容的偶合而产生的干扰。在变压器的原、副边线圈间插入一个梳齿形导体并将其接地，就是静电屏蔽的代表例。另外，在两个导体之间放一个接地导体时，两个导体之间静电偶合从而减弱，因此可以说接地的导体也具有屏蔽作用。

2．电磁屏蔽---主要是用于高频电磁场的影响。它是采用低电阻的金属材料，利用电磁场在屏蔽金属内部产生涡流起屏蔽作用的。一般所谓的屏蔽，多半是指电磁屏蔽。如果将屏蔽板接地，则同时也兼有

静电屏蔽的作用。

静电屏蔽的屏蔽导体必须接地如果单是电磁屏蔽，即使不接地，对防止漏磁也是有效的。但由于导体没有接地，增加了静电偶合，也增加了对干扰电压的感应。所以尽管是电磁屏蔽，也还是接地为好。

电磁屏蔽的必要条件是在屏蔽导体内流过高频电流，而且电流必须在抵消干扰磁通的方向上。（如果在垂直于电流方向上开缝，就没有电磁屏蔽效应。）

3．磁屏蔽---主要用于低频，因低频时不是非常有效，故采用高导磁系数的材料进行屏蔽，以便将磁力线限在磁阻小的磁屏导体内部，防止扩散到外部去。

屏蔽接地实例；

例一：监控反映不夜城柴油发电机组有无输出电流值都不准且跳动幅度大，尤其在有输出电流时。

检查发现：因油机输出屏KW表损坏拆除，CT输出回路呈开路状态，此时开路形成的高阻抗回路感应出随外界杂乱电磁场而变化的交变信号，经监控电流采样回路送到TIC架内，使监控反映机组电流值不准且跳动幅度大。

处理：经查对后，使CT输出回路恢复正常，监控反映输出电流值仍然有跳动，但比过去好。其他方面检查均无差错，看来外界杂乱电磁场影响很大。

再处理：恰好从CT到小CT到6IN1的连接线为6芯线屏蔽（屏蔽网已剪去，不能利用），有4芯空着，将该4芯线采取两端接地后，

监控反映输出电流值正常。

将4芯线采取两端接地，相当于使外界杂乱电磁场感应在该线路上的信号处于短路状态（低阻抗回路），短路形成的电流消耗了其能量，在另外2芯线中呈现的感应量就很弱小了。

例二：监控反映临沂蓄电池组有两只电池电

压值幅度无规律大小跳动。

检查发现：经查对后，连接线到TIC架、通道、电路板及其它均无问题，放临时跳线，仍然跳动。

处理：因办法已用尽，故采取在该两通道的TIC架输入端并联电容才解决。

因单缸电池的电压信号不受延时等影响的限制，它又是相对稳定的直流电压信号。电容对该信号无影响，只对外界的杂乱交变量形成短路状态，使其不能进入系统。

所以在日常工作中，可以采取以下一些办法来消除电磁感应和高压引起的故障。

如对8芯的五类线不用的另外4芯采取两端接地；同样对多芯电缆的不用芯线，采取两端接地。

如信号不受延时等影响的限制，可在信号芯线的两端并联0.02---0.1微法的电容接地。直流电压信号并联电容且电容量可大

些。

稳压管的优点是放电时延小，约占0.2、0.3微秒，并接于被保护对象上，能消除瞬时过电压。但通流能力低，2CW1---5在20/40秒时的冲击通流约1016安。

只有导电材料才能起到电磁屏蔽的作用。

屏蔽体上的缝隙和孔洞是电磁泄漏的主要部位。

缝隙和孔洞距离辐射源越近，电磁泄漏越严重。

判断电缆是否产生辐射的依据是：看电缆上是否存在共模电流。

在电缆上套铁氧体磁环可以减少电缆的辐射。

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屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

????（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

????（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。????（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。????许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结

果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。????在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。因此，当干扰的频率较高时，这时波长较短，就