电力系统电磁屏蔽防护机柜结构设计技术

2021-11-23陈国靖

商品与质量 2021年27期

陈国靖

科大国盾量子技术股份有限公司安徽合肥 230088

电磁屏蔽柜采用金属屏蔽材料，采用严格的处理方法减少或阻挡电磁泄漏、辐射和电子设备的排放，降低传导电磁场的强度。在此基础上，利用电磁屏蔽检测设备检测屏蔽性能，有效降低密集设备的电磁泄漏和辐射风险，为解决政府部门、企业、机构网络设备使用安全问题提供可靠的基本保障。介绍电磁泄漏材料的特点和电磁屏蔽柜的保护原理，提出了电磁屏蔽柜中的屏蔽性能检测、金属插入检测、温度和湿度检测及数值应用。

1 机柜在电磁兼容性方面的要求

一般要求。机柜本身的自主性，即抗外部电磁干扰的程度；机柜本身对内部结构没有电磁效应。在向外发射电磁时，必须在一定的标准中规定其不得超过极限。电磁兼容要求。能够有效地隔离来自外界的各种电磁干扰；减少机柜内部到外部的电磁能量：从外部收到的静电信号可以迅速释放，常见的干扰信号包括冲击波、电压、射频场引起的副作用、工业频率干扰等。这些信号具有很强的导电性能，不能完全保护机箱本身的结构设计特性。因此，这些干扰信号设计为不包括在干扰类型中[1]。

2 电磁屏蔽机柜的屏蔽措施

2.1 .联合处理

在保护套连接处，保护套的保护效果因连接面的不规则性和杂质、焊缝质量差以及紧固螺钉之间的间隙而降低。固定接合更喜欢连续熔接。焊接之前，必须从焊接表面移除非导电材料。所有壳的不连续性尽可能重叠。对于未固定的连接器，请使用传导和压力垫来增强连接器的电磁密封。通常用于导向接头的材料包括金属织物、带有金属丝的橡胶等。对于活动连接（例如门框），弹性刀片用于增强连接的电磁屏蔽效果。导轮的固定方法包括定位槽、固定胶和固定翼板。为提高间隙保护效率，可采取以下措施：增加金属板厚度，可通过增加边长来实现；可通过提高分型面的加工精度、焊缝或整体铸造来减小分型面的间隙宽度；导电垫的安装，通常用于编织金属、软金属、梳子弹簧、导电橡胶等。将导电涂料应用于垫片，常用导电涂料为导电胶、导电润滑脂等。

2.2 在需要通风、照明、供水和测量时，应使用护目镜提高设备的电磁屏蔽效果

光圈效应与频率、大小和电磁波次数等参数有关。编织盾牌。由于电缆需要移动和弯曲，其屏蔽形式为编织带。编织带的屏蔽效果随着组织密度的增加而增大，随着电磁波频率的增加而减小[2]。电缆屏蔽层通常用非磁性金属丝编织，实现电场屏蔽。为了实现磁场屏蔽，电缆屏蔽层必须用导电金属丝编织。蜂巢式装甲。设备通风保护要求较高时，蜂板屏蔽效果较好。蜂箱保护装置是通过平行焊接许多六角金属管形成的。每个金属管起波导衰减器的作用，但通风空气压力降不大。蜂窝板的电磁屏蔽效果取决于波导的衰减特性，这些特性与波导的几何尺寸有关。

2.3 面板孔屏蔽

当设备需要安装磁头、数据或图形显示时，必须隐藏面板上的孔以确保屏蔽的完整性。最好是通过在标题或显示器后面放置屏蔽来隐藏面板上的孔。屏蔽罩通过导电垫连接到金属面板，屏蔽罩的进线和出线确定了芯的承载能力。保护电气连接器。所选屏蔽电气连接器必须具有足够的插针，以便将电缆的每个屏蔽层连接到电气连接器的一端。为了保证屏蔽的完整性，电缆的外部屏蔽层和电气连接器应连接在一起，最好是焊接连接；电气连接器通过导电垫圈与设备的金属外壳保持良好的电气连接[3]。

2.4 屏蔽印刷电路板

在电磁干扰源和电磁干扰敏感接收电路之间设置导线屏蔽，并连接到电路板参考电平。如果可能，请保留导线之间的护套并将其连接到电路板的电气参考级。地线位于印刷电路板的三个外围设备上。电磁干扰源和电磁干扰敏感接收电路配有屏蔽罩，连接至印刷电路板的参考电气层，屏蔽板位于印刷电路板之间，连接至电路板的参考电气层。导电纤维。化学纤维织物上镀铜镍导电织物具有高频和微波的柔性屏蔽性能。导电织物与树脂结合形成吸波导电织物，选用能吸收电磁波的树脂，保护性能较好。导电织物是金属纤维或炭黑纤维与导电良好的化学纤维的混合物。

3 机柜的屏蔽材料选择

隔热层的性质因材料而异，大多数屏蔽层的厚度通常约为12mm。实际上，无论是磁场还是场屏蔽，都会影响材料的选择，用户应该考虑这一点。首先，屏蔽电场必须选择表现良好的导电性能、持久效果和接近干扰源的高性能屏蔽体。在一般环境中，所选金属材料的电导率与磁导率直接相关，这有助于确定材料在制定高标准时是否具有良好的保护性能。在机柜的内部系统中，近场是电磁辐射的主要来源。在研究低压小电流时，通常需要主动分析和保护电场。同样，磁场屏蔽必须适合于大量低压电流。外部屏蔽的判断方式应根据具体情况决定。铝合金导线效果良好，可以通过反射而不是吸收进行电气绝缘[4]。

4 电磁屏蔽机柜检测设备设计

电磁屏蔽柜的发射和接收设备通过RS485信号连接。总线传输温度和湿度数据，机柜外部的接收设备可以实时显示温度和湿度值。机柜应根据特定要求配备金属探测模块，金属探测通过机柜的穿孔时，可插入探测线圈，并将报警数据发送到接收设备的液晶屏。电磁屏蔽屏蔽性能检测传输设备由天线、射频模块、单片机、金属插入检测线圈以及温湿度模块组成[5-6]。检测电磁屏蔽屏蔽性能的发射接收设备由天线、射频模块、单片机和液晶显示模块组成。