电磁屏蔽室的规划建设
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁屏蔽室的建设规划
摘要
概述了电磁屏蔽的原理,介绍了目前电磁屏蔽室的基本结构形式、组成内容、有关国家标准,并对屏蔽室工程建设的相关注意问题和建设程序做了简要介绍。
关键词
电磁屏蔽电源滤波结构形式建设程序
一、电磁屏蔽原理
电磁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。具体讲有两种类型,一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;另一种就是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。
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,实际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直接关系,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。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。
二、电磁屏蔽室
1.电磁屏蔽室的基本结构形式
电磁屏蔽室是一个依托“法拉第笼”原理的钢板结构的房子,钢板是其主体屏蔽材料,包括六面壳体、屏蔽门、波导窗、滤波器等,只是要求严密的电磁密封性能,并对所有进出管线作相应屏蔽处理,从而阻断电磁辐射出入。
目前电磁屏蔽室有钢板拼装式、钢板焊接式、钢板直贴式及铜网式几大类。拼装式一般为选择厚度1.5~2㎜钢板模块拼装而成,板体加工精度要求生产,安装工艺要求较高,适用于小面积、屏蔽效能要求一般的工程,优点是将来可拆卸移建或扩建。钢板焊接式屏蔽室一般采用2~3㎜冷轧钢板与龙骨框架焊接而成,屏蔽效能高,适应各种规格尺寸,是电磁屏蔽室的主要形式。直贴式和铜网式用于屏蔽效能要求较低的简易屏蔽工程。
2.电磁屏蔽室的主要功能
1)隔离外界电磁干扰,保证室内电子、电气设备正常工作。特别是在电子元件、电器设备的计量、测试工作中,利用电磁屏蔽室(或暗室)模拟理
想电磁环境,提高检测结果的准确度。
2)阻断室内电磁辐射向外界扩散。强烈的电磁辐射源应予以屏蔽隔离,防止干扰其他电子、电气设备正常工作甚至损害工作人员身体健康。
3)防止电子通信设备信息泄漏,确保信息安全。电子通信信号会以电磁辐射的形式向外界传播(即TEMPEST现象),敌方利用监测设备即可进行截获还原,电磁屏蔽室是确保信息安全的有效措施。
4)军事指挥通信要素必须具备抵御敌方电磁干扰的能力,在遭到电磁干扰攻击甚至核爆炸等极端情况下,结合其他防护要素,保护电子通信设备不受毁损、正常工作。电磁脉冲防护室就是在电磁屏蔽室的基础上,结合军事领域电磁脉冲防护的特殊要求研制开发的特殊产品。
3.性能参数及国家标准
1)电磁屏蔽室性能参数:
电磁屏蔽室性能主要运用综合屏蔽效能(SE)描述,单位dB
SE=20 logE0/E1
E0:屏蔽前电磁辐射强度
E1:屏蔽后电磁辐射强度
2)电磁屏蔽室主要国家标准:
A.国家保密局:BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试
方法》
该标准将屏蔽室分为A级、B级、C级,C级屏蔽室屏蔽效能高。
B.中国人民解放军:GJBz20219-94《军用电磁屏蔽室通用技术要求和检验
方法》
1994军标将屏蔽室分为C级、B级,C级屏蔽室屏蔽效能最高。
C.中国人民解放军:GJB 5792-2006《军用涉密信息系统电磁屏蔽等级划分
和测量方法》
2006军标将屏蔽室分为A级、B级、C级、D级,D级屏蔽效能最高。D.中国人民解放军国防、人防:GJB3928-2000《防护工程防电磁脉冲设计
规范》、RFJ-2001《人民防空电磁脉冲防护设计规范》
E.检测依据:《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》GB/T12190-2006
4.电磁屏蔽室的基本组成内容
1)壳体:此处以钢板焊接式电磁屏蔽室为例,包括六面龙骨框架、冷轧钢板,龙骨框架由槽钢、方管焊接而成,材料规格按屏蔽室大小确定。地面龙骨(地梁)应与地面进行绝缘处理。墙、顶部冷轧钢板厚度2mm,底部钢板厚3㎜,先在车间预制成模块,分别焊接在龙骨框架内侧,所有焊接均采用CO2保护焊,连续满焊,并用专用设备检漏,防止漏波。焊接结束后所有钢质壳体必须进行良好的防锈处理。
2)电磁屏蔽门:电磁屏蔽门是屏蔽室唯一活动部件,也是屏蔽室综合屏蔽效能的关键部件,技术含量较高,材料特殊,工艺极其复杂,工序较多。屏蔽厂家水平高低主要体现在屏蔽门上面,关键表现为门的屏蔽指标稳定性和时效性,以及电气的可靠性。电磁屏蔽门一般有铰链式插刀门、平移门两大类,各有手动、电动、全自动等形式。如考虑使用的稳定性及性价比,则首选手动或电动插刀式铰链门(标准门2000㎜×900㎜)。
3)蜂窝型通风波导窗:通风换气、调节空气是屏蔽室必备设施,蜂窝型波导窗由对边距5㎜(或10㎜、3.2㎜)的六边形钢质波导管集合组成,波导管不妨碍空气流通,却对电磁辐射有截止作用。目前主要采用300mm×300mm ×50mm规格的全焊接式蜂窝式波导窗,也可组合成其他规格。屏蔽室按面积大小配置相应数量的波导窗,分别用于进风、排风、泻压。
4)强弱电滤波器:进入屏蔽室的电源线、通信信号线等导体都会夹带传