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弱電屏蔽機房設計方案

屏蔽機房原理

屏蔽機房基本原理來自法拉第籠設計。

在沒有做屏蔽的情況下,電子設備會受到直擊雷或間接雷等強電磁干擾源的影響導致設備無法工作或工作出現異常,嚴重時出現損壞,這是比較常見的電磁干擾顯現,另外一種現象就是,我們在打雷的時候聽收音機,看電視,使用電腦,收音機會出現“吱啦”的噪音,電視機,電腦會出現圖像抖動等等,這些都是雷電產生的干擾造成的電磁干擾。


屏蔽效能分類

按屏蔽效能分類的話可以分為以下三種屏蔽:

1:靜電屏蔽

靜電屏蔽防止靜電耦合干擾,是指對靜電場的屏蔽,即利用低電阻率導體材料做成容器,把電力線限制在容器內部,也可以使外部電力線進不到容器內部。在靜電屏蔽時,屏蔽導體必須接地,屏蔽體和接地線都是具有良好導電性能的金屬材料。

2:電磁屏蔽

電磁屏蔽防止高平電磁波干擾,用于抑制噪聲源和敏感設備距離較遠時通過電磁場耦合產生的干擾。電磁屏蔽必須同時屏蔽電場和磁場,通常采用低電阻率的導體材料。空間電磁波在射入到金屬體表面時會產生反射損耗和吸收損耗,使電磁能量被大大衰減,從而達到屏蔽的目的。在電磁屏蔽時,屏蔽體本身可以不接地,但為了避免發生靜電耦合,所以電磁屏蔽導體一般也做接地處理。

3:磁屏蔽

磁屏蔽是防止低頻的磁場感應,屏蔽較困難,通常采用高導磁率和低電阻率的金屬材料構成具有一定厚度的殼體,以便將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內部,防止磁場的擴散,這就是磁屏蔽的基本原理。與電磁屏蔽類似,在磁屏蔽時,屏蔽體是否接地不影響屏蔽效能,實際結構為了防止靜電感應,屏蔽體一般都接機殼(安全接地)。

屏蔽機房常見組成

1:屏蔽殼體

組成屏蔽殼體的內容主要有六面屏蔽材料、材料之間的連接、支撐龍骨。六面板體、支撐龍骨及殼體與地面之間的絕緣處理。其中頂、墻板采用厚度為 2.0mm的冷軋鋼板 ,底板采用厚度為 3.0mm的冷軋鋼板,支撐龍骨采用型鋼。

工藝特點:

A、單元模塊均經過折彎成形,以保證焊接變形盡量控制在焊接邊上;

B、采用人字形搭接技術,焊接工藝采用CO2氣體保護焊,從而確保焊縫、殼體變形小,保證室內鋼板表面的平整性

C、由各種型鋼、鋼質龍骨焊接成門框架,形成自支撐結構形式;

D、屏蔽殼體內外必須進行嚴格的防銹處理,長期使用保證不生銹;

E、屏蔽殼體及框架穩定可靠,長期使用保證性能,整體機械性能達到以下要求:鋼板不平度≤4mm/2m2,鋼板垂直度≤10mm,殼體抗震指標≥8級;

2:屏蔽門

(1)手動屏蔽門

結構特點:

a、鎖緊為雙點鎖緊結構,配有鉸鏈頁、手柄實現門的旋轉運動。

b、采用單刀插入式電磁密封技術,復合刀口,刀口采用具有良好導磁特性的優質冷軋鋼板,經鍍銅后同時具備了良好的導電性和導磁性,保證了屏蔽門有著卓越的磁場和電場屏蔽性能。

c、刀口與簧片接觸部分都為同一種材料,電位差相近,在接觸面上不會產生電腐蝕,能長時間保證屏蔽性能,提高了可靠性。

d、簧片為可拆卸式鈹青銅簧片,三排結構,經真空熱處理后有較好的彈性及耐磨性,能有效地形成電磁密封腔,電磁密封可靠,刀口與簧片經3萬次插拔試驗,仍能滿足使用要求,老化或破損后拆換方便,每段長度180毫米。

e、該種形式屏蔽門為典型結構形式,設計工藝均較成熟。


屏蔽效能:

磁   場:14KHz≥70dB/150KHz≥100dB

電   場:200KHz-50MHz≥110dB

平面波:50MHz-1GHz≥100dB

微   波:1GHz-10GHz≥100dB10GHz-18GHz≥90dB

(2)全自動屏蔽門

結構特點:

全自動雙軌道設計,直流步進電器驅動,啟動時門扇做橫向、縱向移動,實現門的開啟和關閉。整個過程由三菱可編程序邏輯控制器、觸摸屏控制,操作簡單,多點位置傳感器以及急停裝置,多重保護,運行精確平穩,安全可靠,尺寸可根據用戶要求定制。


屏蔽效能:

磁   場:14KHz≥75dB/150KHz≥100dB

電   場:200KHz-50MHz≥110dB

平面波:50MHz-1GHz≥110dB

微   波:1GHz-10GHz≥100dB

3:通風波導窗

蜂窩式截止波導通風板,主要應用于電磁屏蔽設施的通風開口處,具有良好的屏蔽和通風的雙重作用,根據使用的不同場合和環境,可以選擇不同的材質、鍍層和形狀。


4:電源濾波器

性能指標

鍍膜屏蔽玻璃和絲網屏蔽玻璃的最大區別是透光率和屏蔽指標的差異,鍍膜屏蔽玻璃的最大優點是透光率大于90%,而屏蔽效能最高為30dB左右;絲網屏蔽玻璃的優點屏蔽效能均在50db以上,但目前最大透光率為80%左右。屏效大于70dB的絲網屏蔽玻璃透光效率僅40%左右。用戶一般根據設計的具體技術要求折衷選擇視窗品種。用來穩定電源的輸出電壓,基本可以理解為阻礙交流,導通直流。如果是交流電源,則通帶是某一單一頻率。


5:信號濾波器

主要作用:

信號線濾波器的主要作用是解決空間電磁干擾問題,例如設備向空間輻射較強的電磁干擾,或者設備對空間的電磁干擾敏感等問題。前面看到的信號線電纜與電源線電纜之間的耦合導致傳導發射在高頻超標的現象,就是由于信號線上的高頻干擾通過空間耦合到了電源線上造成的。

原理:

信號濾波器用來從輸入信號中過濾出有用信號濾除無用信號和噪聲干擾。其原理是利用電路的幅頻特性,其通帶的范圍設為有用信號的范圍,而把其他頻譜成分過濾掉。


6:屏蔽機柜


(1)、可有效地抑制計算機、服務器、交換機、路由器等信息處理設備的電磁泄漏發射,保護信息安全,并具有抗強電磁干擾、保護操作人員免受電磁輻射傷害;

(2)、該產品綜合運用屏蔽、隔離、濾波、吸波、接地等技術,可有效抑制網絡設備的電磁信號泄漏,保護涉密信息安全;

(3)、其電磁屏蔽效能達到軍用標準GJB5792-2006《軍用涉密信息系統電磁屏蔽體等級劃分和測量方法》中B級;

(4)、造型美觀,操作使用方便,性價比高。不受規模和復雜性的影響,為用戶提供更先進,更方便、更安全的使用環境;

(5)、主要結構組成:a、屏蔽殼體:冷軋鋼板焊接成的全密封的箱體,經過鍍鋅、噴塑等防腐蝕處理;b、屏蔽門:材料經過精心制作與處理的屏蔽簧片、冷軋鋼板焊接成的門扇組成的屏蔽門;c、濾波器:電源濾波器具有寬抑制頻帶和高的插入損耗;d、通風波導窗:蜂窩型通風波導窗,頂部和下部各配備4個微型軸流排風扇實現強排;

7:波導管

對綜合布線系統采用光纜進入屏蔽機房的方式,光纜通過波導管進入屏蔽機房,其波導管的長度L大于6d。在屏蔽機房通過光端機,將電信號變成光信號,再將光纖穿過截止波導管,在屏蔽機房外將光信號變成電信號。

屏蔽機房的建設標準

1:先進性

集中本公司優秀的設計力量,對該項目做到充分認證,精心設計,精心選購,精心施工,從而確保該工程中每一項目為當前一流、適度超前、使該機房系統能長期高效運行。

2:可靠性

采用質地優良的材料、性能優越的設備及規范的施工工藝技術,特別是充分考慮機房系統工程抗干擾性和在意外情況下的快速補充性,保證各個環節都安全可靠

3:標準性

嚴格按國標《計算站場地技術條件》的有關標準設計,圖紙文件規范安全,采用國標通用的符號、標記,力求通用性、可調整性、維修便利,并具有詳細的文檔資料。

4:實用性

實施后的機房分區合理,工藝流程最簡;系統分配周到、全面、方便、靈活,根據各功能區的要求不同選擇不同等級的材料,在充分考慮機房系統功能完善的基礎上,使其性價比達到最優。

5:擴充性

本系統不僅能支持現有的系統,還應在空間布局、系統電網容量、端口等方面尚有充分的擴展余地,便于系統進一步開發以及適應未來系統更新換代。

屏蔽機房驗收標準

1:分類的標準

a:如果按功能來分,電磁屏蔽室可以分為固定式和可移動式這兩種。

b:如果按屏蔽體工程結構來分,電磁屏蔽室可以分為拼裝式、焊接式、直貼式等。

2:組成要達到的標準

空調系統:既可以單獨安裝空調,也可以由波導窗直接導入,不過空調的電源線、內外機信號控制線以及氣水管等,都應進行屏蔽處理。

消防報警系統:其報警信號,以及相關控制信號,要進行濾波處理。

接地系統:要求是單點接地,接地電阻一般不能大于1歐姆。

電源系統:要有電源系統,以及輔助電源,而且電源不能經過漏電保護器。

3:參數要達到的標準

頻率范圍:14KHz,屏蔽效能:≥70dB。

頻率范圍:200KHz,屏蔽效能:≥100dB。

頻率范圍:450KHz—50MHz,屏蔽效能:≥100dB。

頻率范圍:50MHz—100MHz,屏蔽效能:≥100dB。

4:參考標準

《處理涉密信息的電磁屏蔽室的技術要求和測試方法》BMB3-1999

《軍用電磁屏蔽室通用技術要求和檢驗方法》GJBz20219-94

《防護工程防電磁脈沖設計規范》GJB3928-2000

《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》GB12190-90

保養方法

1. 濾波器電源不得接漏電保護器,但可以接負載空開;濾波器出現故障應先斷電后放電方可進行檢修或更換。

2. 產品交付使用后,嚴禁受到巨大的撞擊或在屏蔽體上開孔。

3. 嚴禁在屏蔽波導管孔中穿入金屬材質的電纜或管道。

4. 注意保持屏蔽門處刀口和槽口處清潔,以保證屏蔽機房良好的使用性能。

5. 保養清潔方法:簧片部位用防潮材質薄片材料包上脫脂紗布用無水酒精濕潤后插入槽口來回來拉動擦拭。

6. 為保證屏蔽門外部傳動部件啟閉的靈活性,應不定期的進行加油潤滑。

7. 如發現簧片,應及時松下簧片壓條螺釘,取出破損簧片,換上新簧片。

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