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論防雷實(shí)驗(yàn)室的電磁屏蔽
論防雷實(shí)驗(yàn)室的電磁屏蔽是小編為各位設(shè)計(jì)的同學(xué)整理的范文,歡迎大家閱讀!
摘要:本文通過寧夏中科天際防雷股份有限公司防雷實(shí)驗(yàn)室的電磁屏蔽工程設(shè)計(jì)和施工要求,系統(tǒng)分析了設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng),本著安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則,在遵循國(guó)家有關(guān)防雷標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,應(yīng)用效果達(dá)到預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞:防雷實(shí)驗(yàn)室;電磁屏蔽;工程設(shè)計(jì)
1 引言
寧夏中科天際防雷股份有限公司防雷實(shí)驗(yàn)室是該公司與中國(guó)科學(xué)院銀川科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)育成中心合作建立了西北第一家防雷產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,防雷公共檢測(cè)技術(shù)中心,兼顧了防雷技術(shù)研究需要,是開展防雷社會(huì)服務(wù)的重要平臺(tái)。
為了防止外界電磁信號(hào)的干擾, 保證室內(nèi)低電平信號(hào)測(cè)試的準(zhǔn)確性,防止防雷實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電子設(shè)備發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的電磁信號(hào)泄漏到室外,干擾到周圍的電子電氣設(shè)備,防雷實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)計(jì)施工電磁屏蔽工程。
2 設(shè)計(jì)原理
屏蔽就是用金屬板體(金屬網(wǎng))制成六面體,將電磁波限制在一定的空間范圍內(nèi)使其場(chǎng)的能量從一面?zhèn)鞯搅硪幻媸艿胶艽蟮乃p。
屏蔽室就是利用其屏蔽的原理,用金屬材料制成一個(gè)六面體房間,由于金屬板(網(wǎng))對(duì)入射電磁波的吸收損耗、界面反射損耗和板內(nèi)反射損耗,使其電磁波的能量大大的減弱,而使屏蔽室產(chǎn)生屏蔽作用。
屏蔽室的屏蔽性能以屏蔽效能來(lái)進(jìn)行考量。
S=E0/E1 或 S=H0/H1
S――屏蔽效能
E0(H0)――沒有屏蔽體時(shí)空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度(磁場(chǎng)強(qiáng)度)
E1(H1)――有屏蔽體時(shí)被屏蔽空間在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度(磁場(chǎng)強(qiáng)度)
3 設(shè)計(jì)施工
實(shí)驗(yàn)室是單獨(dú)的一間長(zhǎng)方形房間,房間位于整座四層樓房的第二層,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),北面有一窗戶,窗戶金屬框架均做等電位連接。
房間里放置雷電沖擊電流測(cè)試設(shè)備和沖擊電壓成套設(shè)備各一臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)室電磁屏蔽室尺寸:6 米*6.8米*3.5米,屏蔽室施工的主要內(nèi)容:六面體的屏蔽制作,頂?shù)撞考八闹軌Ρ诘难b修工作。
3.1 屏蔽殼體
屏蔽殼體的內(nèi)容主要有六面屏蔽材料、材料之間的連接、支撐龍骨。
本方案采用2mm的優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板(武鋼),地板為3mm構(gòu)建六面板體屏蔽殼體,是由冷軋鋼板制成單元模塊,表面經(jīng)噴涂防銹漆后拼焊,焊接方式采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊,其特點(diǎn)是受熱面積小,焊縫抗氧化好。
3.2 殼體結(jié)構(gòu)
屏蔽機(jī)房底層是地梁部分,以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)焊接成整體,具有一定的剛性,并與地面進(jìn)行絕緣處理。
地梁上面焊接屏蔽殼體。
地梁上面墻體和頂部采用槽鋼和矩形管組成龍骨層,經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì),在屏蔽機(jī)房殼體的墻體和頂部不同的部位采用不同的折彎高度來(lái)保證各部分強(qiáng)度和剛度的要求,減輕屏蔽殼體重量。
更少地占用原建筑的活載荷量。
3.3 殼體龍骨
在基建地面上先鋪設(shè)厚度為5mm的絕緣塊,其上鋪設(shè)地梁,地梁采用50×30×2矩形管制成,地梁間距為500 mm×417mm,地梁間斷續(xù)焊固定牢固,焊縫長(zhǎng)與間距為15×300,地梁鋪設(shè)需平整。
墻面龍骨:主龍骨(豎柱)采用5#號(hào)槽鋼制成,副龍骨(橫檔)采用50×30×2矩形管制成,龍骨間斷續(xù)焊固定牢固,焊縫長(zhǎng)與間距為15×300;
頂部龍骨:主龍骨采用采用50×30×2矩形管制成,地梁間距為500 mm×417mm,地梁間斷續(xù)焊固定牢固,焊縫長(zhǎng)與間距為15×300,地梁鋪設(shè)需平整。
工藝特點(diǎn):
(1)組成模塊均經(jīng)過折彎成型,以保證焊接變形盡量控制在焊接邊上;
(2)焊接工藝采用二氧化碳保護(hù)焊,從而確保焊縫平整光滑,殼體變形小;
(3)屏蔽殼體及框架穩(wěn)定可靠,保證其電磁屏蔽性能長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠;
(4)整體機(jī)械性能達(dá)到以下要求:
a.鋼板不平度:每個(gè)面的任何部位不平度≤5mm/2m?,側(cè)面墻對(duì)角線≤8mm;
b.鋼墻垂直度誤差≤8mm;
c.屏蔽殼體抗震指標(biāo)≥8級(jí);
(5)整體進(jìn)行防潮防濕處理;
3.4 屏蔽門安裝
屏蔽門是保持屏蔽系統(tǒng)總性能免于退化的最關(guān)鍵的部件,也是
系統(tǒng)中唯一可動(dòng)部分和直觀的部件,因此屏蔽門的結(jié)構(gòu)方案最為關(guān)鍵:
鉸鏈旋轉(zhuǎn)刀插式電磁密封屏蔽門:配有電動(dòng)鎖緊或手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu),門的鎖緊為雙點(diǎn)鎖緊結(jié)構(gòu),配有鉸鏈頁(yè)實(shí)現(xiàn)門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),內(nèi)外門板為雙層絕緣式結(jié)構(gòu);采用單刀插入式電磁密封技術(shù),不銹鋼復(fù)合密封刀,三排可拆卸式鈹青銅簧片。
屏蔽門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
(1)門的刀口采用以鐵為基體的鍍銅復(fù)合刀口,其固有的鐵磁性及鍍銅后較好的導(dǎo)電性,能兼顧整個(gè)頻帶的屏蔽性能指標(biāo)。
(2)采用鈹青銅彈簧片經(jīng)真空熱處理后有較好的彈性及耐磨性。
刀口與簧片經(jīng)3萬(wàn)次插拔試驗(yàn),仍能滿足使用要求。
(3)刀口及簧片接觸部分都為同一種材料,電位差相近,在接觸面上不會(huì)產(chǎn)生電腐蝕,能長(zhǎng)時(shí)間保證屏蔽性能,提高了可靠性。
(4)簧片為可拆卸式,每段長(zhǎng)度180毫米,如局部有損壞極易更換,無(wú)需專業(yè)人員維修。
(5)門的鎖緊為雙點(diǎn)斜楔鎖緊結(jié)構(gòu),電動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)采用進(jìn)口電機(jī)傳動(dòng)諧波減速器減速,具有運(yùn)行平穩(wěn),噪聲低的特點(diǎn)。
(6)采用單刀插入式電磁密封技術(shù),復(fù)合刀口,可拆卸式鈹青銅三排簧片,能有效地形成電磁密封腔,電磁密封可靠。
(7)在屏蔽室斷電情況下,電動(dòng)鎖緊門可以在室內(nèi)實(shí)施手動(dòng)操作開門。
(8)與配備的門禁系統(tǒng)連接(外面刷卡進(jìn)里面按鈕出,或用指紋門禁)。
3.5 通風(fēng)管道安裝
在屏蔽室頂部增開直徑 400mm 圓孔,把通風(fēng)管道焊接在
金屬頂面。
管道下面抽風(fēng)口用法蘭固定,可拆卸。
管道聚風(fēng)口 1000mm*1000mm。
軸流風(fēng)機(jī)直徑 400mm,排風(fēng)管道屏蔽室外部通過墻體通到室外。
3.6 供配電系統(tǒng)
(1)根據(jù)各類電源的種類及負(fù)荷的大小,分別選用相同容量的電源濾波器引入屏蔽室內(nèi)。
(2)采用低泄漏電流的電源濾波器,插入衰減能力與屏蔽室綜合效能一致。
(3)有電源濾波器應(yīng)集中安裝,濾波器前端不能有過流保護(hù)裝置但可設(shè)置過載保護(hù)裝置。
3.7 屏蔽內(nèi)外弱電系統(tǒng)
(1)屏蔽內(nèi)外保密電話線可采用專用電話濾波器連線,接撥電話進(jìn)行通訊。
(2)多模、單模光纜均可通過專用光纖波導(dǎo)管引入屏蔽室內(nèi)。
3.8 屏蔽殼體接地系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)接地系統(tǒng)是為了消除公共阻抗耦合,防止寄生電容耦合的干擾,保護(hù)設(shè)備和人身的安全,保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的重要手段。
如果接地與屏蔽正確的結(jié)合起來(lái),那么在抗干擾設(shè)計(jì)上是最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)而且是效果最顯著的一種手段。
出于安全和濾波的需要,亦為避免因電磁感應(yīng)而使屏蔽效能下降,屏蔽室一般均應(yīng)接大地,使之與大地保持同電位。
具體措施如下:
(1)單獨(dú)接地,接地電阻應(yīng)≤1Ω。
(2)屏蔽體上接地螺栓應(yīng)緊靠電源濾波器。
(3)屏蔽接地引線應(yīng)有屏蔽措施,并嚴(yán)禁把接地線和輸電線平行敷設(shè)。
屏蔽接地時(shí)接地電纜與接地螺栓連接,接地電阻小于1歐姆。
4 結(jié)論
通過加強(qiáng)對(duì)施工操作工藝質(zhì)量控制,按照防雷實(shí)驗(yàn)室的電磁屏蔽工程設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行施工,該公司實(shí)驗(yàn)室的的電磁屏蔽工程達(dá)到了國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
參考文獻(xiàn):
[1]袁平生 .電磁屏蔽室的設(shè)計(jì)與施工 [J].電世界,2000.07.
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