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弱电屏蔽机房设计方案

屏蔽机房原理

屏蔽机房基本原理来自法拉第笼设计。

在没有做屏蔽的情况下,电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常,严重时出现损坏,这是比较常见的电磁干扰显现,另外一种现象就是,我们在打雷的时候听收音机,看电视,使用电脑,收音机会出现“吱啦”的噪音,电视机,电脑会出现图像抖动等等,这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。


屏蔽效能分类

按屏蔽效能分类的话可以分为以下三种屏蔽:

1:静电屏蔽

静电屏蔽防止静电耦合干扰,是指对静电场的屏蔽,即利用低电阻率导体材料做成容器,把电力线限制在容器内部,也可以使外部电力线进不到容器内部。在静电屏蔽时,屏蔽导体必须接地,屏蔽体和接地线都是具有良好导电性能的金属材料。

2:电磁屏蔽

电磁屏蔽防止高平电磁波干扰,用于抑制噪声源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰。电磁屏蔽必须同时屏蔽电场和磁场,通常采用低电阻率的导体材料。空间电磁波在射入到金属体表面时会产生反射损耗和吸收损耗,使电磁能量被大大衰减,从而达到屏蔽的目的。在电磁屏蔽时,屏蔽体本身可以不接地,但为了避免发生静电耦合,所以电磁屏蔽导体一般也做接地处理。

3:磁屏蔽

磁屏蔽是防止低频的磁场感应,屏蔽较困难,通常采用高导磁率和低电阻率的金属材料构成具有一定厚度的壳体,以便将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内部,防止磁场的扩散,这就是磁屏蔽的基本原理。与电磁屏蔽类似,在磁屏蔽时,屏蔽体是否接地不影响屏蔽效能,实际结构为了防止静电感应,屏蔽体一般都接机壳(安全接地)。

屏蔽机房常见组成

1:屏蔽壳体

组成屏蔽壳体的内容主要有六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。六面板体、支撑龙骨及壳体与地面之间的绝缘处理。其中顶、墙板采用厚度为 2.0mm的冷轧钢板 ,底板采用厚度为 3.0mm的冷轧钢板,支撑龙骨采用型钢。

工艺特点:

A、单元模块均经过折弯成形,以保证焊接变形尽量控制在焊接边上;

B、采用人字形搭接技术,焊接工艺采用CO2气体保护焊,从而确保焊缝、壳体变形小,保证室内钢板表面的平整性

C、由各种型钢、钢质龙骨焊接成门框架,形成自支撑结构形式;

D、屏蔽壳体内外必须进行严格的防锈处理,长期使用保证不生锈;

E、屏蔽壳体及框架稳定可靠,长期使用保证性能,整体机械性能达到以下要求:钢板不平度≤4mm/2m2,钢板垂直度≤10mm,壳体抗震指标≥8级;

2:屏蔽门

(1)手动屏蔽门

结构特点:

a、锁紧为双点锁紧结构,配有铰链页、手柄实现门的旋转运动。

b、采用单刀插入式电磁密封技术,复合刀口,刀口采用具有良好导磁特性的优质冷轧钢板,经镀铜后同时具备了良好的导电性和导磁性,保证了屏蔽门有着卓越的磁场和电场屏蔽性能。

c、刀口与簧片接触部分都为同一种材料,电位差相近,在接触面上不会产生电腐蚀,能长时间保证屏蔽性能,提高了可靠性。

d、簧片为可拆卸式铍青铜簧片,三排结构,经真空热处理后有较好的弹性及耐磨性,能有效地形成电磁密封腔,电磁密封可靠,刀口与簧片经3万次插拔试验,仍能满足使用要求,老化或破损后拆换方便,每段长度180毫米。

e、该种形式屏蔽门为典型结构形式,设计工艺均较成熟。


屏蔽效能:

磁   场:14KHz≥70dB/150KHz≥100dB

电   场:200KHz-50MHz≥110dB

平面波:50MHz-1GHz≥100dB

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

(2)全自动屏蔽门

结构特点:

全自动双轨道设计,直流步进电器驱动,启动时门扇做横向、纵向移动,实现门的开启和关闭。整个过程由三菱可编程序逻辑控制器、触摸屏控制,操作简单,多点位置传感器以及急停装置,多重保护,运行精确平稳,安全可靠,尺寸可根据用户要求定制。


屏蔽效能:

磁   场:14KHz≥75dB/150KHz≥100dB

电   场:200KHz-50MHz≥110dB

平面波:50MHz-1GHz≥110dB

微   波:1GHz-10GHz≥100dB

3:通风波导窗

蜂窝式截止波导通风板,主要应用于电磁屏蔽设施的通风开口处,具有良好的屏蔽和通风的双重作用,根据使用的不同场合和环境,可以选择不同的材质、镀层和形状。


4:电源滤波器

性能指标

镀膜屏蔽玻璃和丝网屏蔽玻璃的最大区别是透光率和屏蔽指标的差异,镀膜屏蔽玻璃的最大优点是透光率大于90%,而屏蔽效能最高为30dB左右;丝网屏蔽玻璃的优点屏蔽效能均在50db以上,但目前最大透光率为80%左右。屏效大于70dB的丝网屏蔽玻璃透光效率仅40%左右。用户一般根据设计的具体技术要求折衷选择视窗品种。用来稳定电源的输出电压,基本可以理解为阻碍交流,导通直流。如果是交流电源,则通带是某一单一频率。


5:信号滤波器

主要作用:

信号线滤波器的主要作用是解决空间电磁干扰问题,例如设备向空间辐射较强的电磁干扰,或者设备对空间的电磁干扰敏感等问题。前面看到的信号线电缆与电源线电缆之间的耦合导致传导发射在高频超标的现象,就是由于信号线上的高频干扰通过空间耦合到了电源线上造成的。

原理:

信号滤波器用来从输入信号中过滤出有用信号滤除无用信号和噪声干扰。其原理是利用电路的幅频特性,其通带的范围设为有用信号的范围,而把其他频谱成分过滤掉。


6:屏蔽机柜


(1)、可有效地抑制计算机、服务器、交换机、路由器等信息处理设备的电磁泄漏发射,保护信息安全,并具有抗强电磁干扰、保护操作人员免受电磁辐射伤害;

(2)、该产品综合运用屏蔽、隔离、滤波、吸波、接地等技术,可有效抑制网络设备的电磁信号泄漏,保护涉密信息安全;

(3)、其电磁屏蔽效能达到军用标准GJB5792-2006《军用涉密信息系统电磁屏蔽体等级划分和测量方法》中B级;

(4)、造型美观,操作使用方便,性价比高。不受规模和复杂性的影响,为用户提供更先进,更方便、更安全的使用环境;

(5)、主要结构组成:a、屏蔽壳体:冷轧钢板焊接成的全密封的箱体,经过镀锌、喷塑等防腐蚀处理;b、屏蔽门:材料经过精心制作与处理的屏蔽簧片、冷轧钢板焊接成的门扇组成的屏蔽门;c、滤波器:电源滤波器具有宽抑制频带和高的插入损耗;d、通风波导窗:蜂窝型通风波导窗,顶部和下部各配备4个微型轴流排风扇实现强排;

7:波导管

对综合布线系统采用光缆进入屏蔽机房的方式,光缆通过波导管进入屏蔽机房,其波导管的长度L大于6d。在屏蔽机房通过光端机,将电信号变成光信号,再将光纤穿过截止波导管,在屏蔽机房外将光信号变成电信号。

屏蔽机房的建设标准

1:先进性

集中本公司优秀的设计力量,对该项目做到充分认证,精心设计,精心选购,精心施工,从而确保该工程中每一项目为当前一流、适度超前、使该机房系统能长期高效运行。

2:可靠性

采用质地优良的材料、性能优越的设备及规范的施工工艺技术,特别是充分考虑机房系统工程抗干扰性和在意外情况下的快速补充性,保证各个环节都安全可靠

3:标准性

严格按国标《计算站场地技术条件》的有关标准设计,图纸文件规范安全,采用国标通用的符号、标记,力求通用性、可调整性、维修便利,并具有详细的文档资料。

4:实用性

实施后的机房分区合理,工艺流程最简;系统分配周到、全面、方便、灵活,根据各功能区的要求不同选择不同等级的材料,在充分考虑机房系统功能完善的基础上,使其性价比达到最优。

5:扩充性

本系统不仅能支持现有的系统,还应在空间布局、系统电网容量、端口等方面尚有充分的扩展余地,便于系统进一步开发以及适应未来系统更新换代。

屏蔽机房验收标准

1:分类的标准

a:如果按功能来分,电磁屏蔽室可以分为固定式和可移动式这两种。

b:如果按屏蔽体工程结构来分,电磁屏蔽室可以分为拼装式、焊接式、直贴式等。

2:组成要达到的标准

空调系统:既可以单独安装空调,也可以由波导窗直接导入,不过空调的电源线、内外机信号控制线以及气水管等,都应进行屏蔽处理。

消防报警系统:其报警信号,以及相关控制信号,要进行滤波处理。

接地系统:要求是单点接地,接地电阻一般不能大于1欧姆。

电源系统:要有电源系统,以及辅助电源,而且电源不能经过漏电保护器。

3:参数要达到的标准

频率范围:14KHz,屏蔽效能:≥70dB。

频率范围:200KHz,屏蔽效能:≥100dB。

频率范围:450KHz—50MHz,屏蔽效能:≥100dB。

频率范围:50MHz—100MHz,屏蔽效能:≥100dB。

4:参考标准

《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》BMB3-1999

《军用电磁屏蔽室通用技术要求和检验方法》GJBz20219-94

《防护工程防电磁脉冲设计规范》GJB3928-2000

《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》GB12190-90

保养方法

1. 滤波器电源不得接漏电保护器,但可以接负载空开;滤波器出现故障应先断电后放电方可进行检修或更换。

2. 产品交付使用后,严禁受到巨大的撞击或在屏蔽体上开孔。

3. 严禁在屏蔽波导管孔中穿入金属材质的电缆或管道。

4. 注意保持屏蔽门处刀口和槽口处清洁,以保证屏蔽机房良好的使用性能。

5. 保养清洁方法:簧片部位用防潮材质薄片材料包上脱脂纱布用无水酒精湿润后插入槽口来回来拉动擦拭。

6. 为保证屏蔽门外部传动部件启闭的灵活性,应不定期的进行加油润滑。

7. 如发现簧片,应及时松下簧片压条螺钉,取出破损簧片,换上新簧片。

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