屏蔽试验大厅及控制室设计探究

包光明 孙佳荣 马国强

【摘 要】本文以某屏蔽试验大厅及控制室的实际建筑工程为例，对于超高压试验大厅屏蔽问题做出分析，对其中需要注意的几点问题与设计要点加以探究，并根据工作经验与理论研究成果，总结出在屏蔽试验大厅及控制室的实现办法，希望能對设计人员的工作提供帮助。

【关键词】屏蔽；高压试验室；施工

在屏蔽试验大厅及控制室设计探究工作中，我们有几点需要注意的事项，包括有屏蔽效能、制作工艺、通风系统、配电系统、照明系统等等，本设计探究是一项系统工作，任何一处细节，都可能对整体效果产生影响。

一、屏蔽试验大厅总体设计原则

（一） 先进性原则

系统设计严格按照国家标准、并且参照国际先进规范，采用先进、成熟和实用的技术，各种设备接口符合标准化原则，充分考虑未来发展扩充的需要。

（二） 经济实用性原则

所采用的技术和选用的材料均符合国家环保要求并在以往的工程实践中得到检验，以既满足功能要求，又能降低成本为原则，使资金的产出投入比到达最大值。

（三） 安全可靠性原则

采用高可靠性的设计标准，在关键部件设计和设备、材料选型时严格把关并留有冗余度，确保整个系统的可靠性。

（四） 舒适性原则

在保证试验设备运行要求的同时，最大限度地满足人员的舒适性，建筑材料符合绿色环保和防火要求，装修设计要求舒适、明快、简洁，创造一个安全、可靠、美观、舒适的工作场地。

二、屏蔽试验室制作工艺

（一） 地面屏蔽工艺

屏蔽室地面屏蔽体选择以铁为基体的金属材料镀锌钢丝网9*25mm，丝梗宽度均为1.2mm，在零地坪下0.3米处铺设，接缝处屏蔽网之间采用二氧化碳保护焊接或气焊焊牢，焊点间距不大于150 mm，焊缝长度20～30 mm，钢丝网之间采用搭接，搭接宽度不小于50 mm，遇地沟顺延进行，不得中断。地面屏蔽网层如遇结构件处均采用3mm钢板封堵补漏，焊接点保持圆滑，地面下避免孤立铁屑、铁质材料存在，地面屏蔽网层与混凝土钢筋笼紧贴，相连处进行焊接，点焊处刷防锈漆。使屏蔽层成为一个连续的整体。

（二） 屏蔽试验室顶面、墙面屏蔽工艺

本项目屏蔽试验室墙体/顶部屏蔽层选用镀铝锌板作为屏蔽板，0.6mm厚镀铝锌波浪板（穿孔率为3%，Φ1mm），数控冲吸音小孔后，加工成标准波浪板，波浪板间用点焊焊接连接成屏蔽体，背面敷设吸音棉；连接件通过二氧化碳焊接与屏蔽檩条固定；屏蔽板的门幅宽度为350mm，长度可根据现场实际长度定尺，为方便运输，一般选用长度为6米。

（三） 屏蔽门工艺

试验大厅气密屏蔽门采用平移运动形式，门框底部平面装有铜板，下门扇底边及门框的左右上三边装有弹性回复及气囊，门扇和门框的接触是由门扇移入门框后， 气囊充气，压迫弹性回复件使门扇和门框贴紧，从而达到完全电磁密封的要求。

电动平移屏蔽门主体结构采用槽钢和各个规格的矩形钢龙骨制作，采用气密屏蔽，电动操作，上承重，上传动，无门槛，方便气垫车出入。大门可手动/自动控制（可互锁）。

三、屏蔽室通风系统

波导通风窗是利用波导高通滤波的原理对电磁波进行屏蔽的，即波导对高于截止频率的电磁波分别予以通过而对低于截止频率的电磁波进行衰减，其衰减量（屏蔽效能）正比于波导的长度。局部视图如下：

截止频率：30GHz 屏蔽效能：≥100dB L=50mm W=5mm

屏蔽试验大厅设置大孔蜂窝状通风波导窗进行通风换气，风阻小、风效高，其屏蔽性能与试验大厅整体效能一致，本项目屏蔽试验室在左面和右面屏蔽墙体（以有屏蔽大门的面为前面）上离地5米处共设置48个屏蔽进风口波导窗，规格为宽600*高600*50mm，波导窗设置法兰与风管连接，风管与低噪音轴流风机连接，此外，在试验大厅顶部屏蔽体上设置40个600*600*50mm的屏蔽回风口波导窗，用风管接至大厅侧墙，将室内空气排出室外，具体安装位置可按现场情况在安装时进行调整。

一、 屏蔽试验室配电系统

进入屏蔽室的每根电源线均应配置电源滤波器，目前广泛采用低泄漏电流的电源滤波器，其插入衰减值与屏蔽室效能一致。

供配电系统的技术指标应符合GB2887—89“计算机场地技术要求”中规定的C级标准。电源滤波器应集中安装，滤波器前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置。

二、 屏蔽控制室制作

在室内设置一个控制室，规格为：长48.3米*宽6米*高4米。六面屏蔽控制室采用钢制框架结构制作；六面屏蔽层采用1.2mm镀锌钢板，在面向屏蔽试验大厅的控制操作室屏蔽墙面上，均设置成屏蔽观察窗（离地高度为0.8米，双框双玻固定窗，中间夹0.5mm铜丝，间距30mm，竖向布置并垂直绷直，铜丝两端与窗框中角钢焊牢，并且窗框与接地系统有可靠连接），具体规格可视现场情况定制。此外，在控制室顶部（或墙面）屏蔽体上设置自然通风波导窗（规格为300*300mm）20个，用于室内自然通风，波导窗具体数量和安装位置可根据现场情况而定，控制室所需的分体空调其内外机的各连接线、管也应做好相应的屏蔽处理；电话数据线、网络线、监空控视频线均采用专用滤波器处理后进入控制室。

结论：

经过精心的设计和严格细致的施工，本工程完工后，在大厅周围噪音水平不大于85dB（声压级）的情况下，关闭所有门内部背景噪音小于45dB；在周围噪音水平不大于80dB的情况下，关闭所有的门，内部背景噪音小于40dB，距门和墙1m处测量，达到了设计目标要求，后来的试验实践也验证了本工程的屏蔽效果令人满意。从整个设计过程来看，此类实验室的屏蔽设计第一步要能准确分析得到高压试验室的屏蔽电磁场性质，并预估实验室屏蔽效能。第二，要注意选择合理有效的屏蔽材料与实验室的制作工艺。第三，设计中要注意屏蔽体完整，并且具有良好的通风系统、配电系统。第四，加强设计各专业的协调工作，对施工中的设计展望和施工现场实际情况结合起来进行研究。

参考文献：

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