机房电磁屏蔽系统设计.docx

机房电磁屏蔽系统设计电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用屏蔽室的屏蔽性能以屏蔽效能来进行考量S=E0/E1 或 S=H0/H1S——屏蔽效能E0（H0）——没有屏蔽体时空间某点的电场强度（磁场强度）E1（H1）——有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度（磁场强度）在屏蔽效能的计算与测试中，往往会遇到场强值相差悬殊（可达上千百万倍的信号），为了便于计算及表达，通常采用对数单位—分贝（dB）进行度量定义为SE=20lg E0/E1SH=20lg H0/H1由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作，因此屏蔽室六面密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通风，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：（1） 屏蔽室所用材料。

2） 屏蔽材料的接缝处理3） 屏蔽门4） 通风窗5） 屏蔽窗6） 电源线的滤波处理7） 信号线的屏蔽处理2.1屏蔽材料当屏蔽材料采用金属板时，它的屏蔽效果： At=8.68t/δ+20lg{(Z0+Z3)2/4Z0ZS } 分贝由上述公式可知，当已知金属板的材料与厚度时，即可计算在不同距离、不同频率、不同场源的屏蔽效果选用δ=1.5mm 、δ=2mm和3mm优质冷轧钢板或镀锌钢板，则其在不同场源、不同频率时屏蔽效果均≥130 dB屏蔽门：屏蔽门是屏蔽室的关键设备，是工作人员及设备进出的主要通道，在确保屏蔽效能的同时，它的可靠性、实用性及开启方便将至关重要本屏蔽机房采用电动屏蔽门(门洞尺寸为0.9m（W）1.9m（H)，见图主要用途：刀刃屏蔽门（铰链转动）是现今使用最为广泛的电磁屏蔽门，其优点是屏蔽性能高、稳定配有电动闭合、开启结构刀刃屏蔽门结构特点（1） 采用全机械式传动电动机作为驱动源，整个减速、旋转运动转换为往复运动、斜面运动等全部采用机械运动实现2） 采用丝杆传动，结构简单，运行可靠3） 斜面机构闭合开启机构通过斜面机构实现门的锁闭和开启，运动平稳、无噪声。

4） 多种控制方法实现自动控制（IC卡、按钮开关、密码键盘等），用户可任意选择一种门框上设有相应系统和行程开关，根据需要发出信号可自动实现门的锁紧与开启5） 耗能少劳动强度小单项电机功率为180w，消耗能量少，人力空旋转门扇达一定的角度后，触动启闭信号实现门的启闭屏蔽通风窗：本工程屏蔽通风窗采用全焊接式蜂窝波导窗工艺特点： （1） 全焊接式波导窗的连接强度远远高于浸锡式波导窗，运输装配过程,不会影响其质量，确保在各频段中的屏蔽效果；（2） 全焊接式波导窗中蜂窝芯不会因为焊接的热影响而熔化开焊；（3） 全焊接式波导窗不存在浸锡式波导窗因要保证浸锡效果而存在过多的焊锡，其重量远远小于浸锡式；（4） 全焊接式蜂窝波导窗采用高技术焊接法，所以确保即使在很小的蜂窝芯情况下也不会堵塞蜂窝孔；（5） 全焊接式蜂窝波导窗采用的焊接材料为高导电和导磁性的材料，故屏蔽效果极好；（6） 全焊接式蜂窝波导窗在所有形式的波导窗中重量最轻，风阻最小，屏蔽效果最好截止波导管屏蔽： 当电磁波频率低于波导的截止频率时，在传输中将产生很大的衰减常用的截止波导有圆形、矩形和六角形 圆波导的截止频率： fc=17.6*109/D （ HZ ） D—圆波导的内直径为使波导有足够的衰减，应满足：fc》f f—电磁波频率 l≥3D l—截止波导长度上图为光纤波导管，波导管与屏蔽室完全导电接触，光纤从中间空洞穿过，进入屏蔽室。

从通风散热来考虑，为了获得足够的通风面积，以满足所需要的通风量，可将很多根截止波导紧挨着排列在一起，构成一组截止波导式通风孔阵电源滤波器：传导干扰是通过金属导体例如导线或任何金属结构传播的干扰，进入屏蔽室（柜）内的全部金属导线必须滤波，电子滤波器是集中的或分布的电路元件（如电阻、电感、电容、或它们的等效物或各种元件的组合）的网络，这些网络对某些频率或直流较小反抗，而阻塞或短路其它频率通道电源滤波器的一端是“电源”,另一端是“负载”.它不仅能衰减沿电源线传导的EMI能量,同时也对EMI的辐射有显著的抑制作用.滤波器插入损耗完全达到14KHz-10GHz≥110dB2.2室内电气室内电气设计、安装能满足以下要求：屏蔽室供电系统与屏蔽室壁间承受1500VC耐压试验；电源进线与屏蔽室壁间的绝缘电阻及导线与导线之间的绝缘电阻大于2MΩ结构形式：钢板焊接式电磁屏蔽室性能指标：达到C级屏蔽指标要求，测试方法按国标GB12190-2006标准执行屏蔽系统内容组成：电磁屏蔽机房：外形尺寸： 5.2m4m3.00m(高) 内净尺寸约：4.8m3.6m2.7m(高)焊接式屏蔽壳体：钢板焊接式壳体是屏蔽室的结构主体，包括由屏蔽壳体材料、六面龙骨框架及屏蔽室与地面间的绝缘处理。

其中顶、墙板壳体采用厚度为2mm的钢板，地板壳体采用厚度为3mm的钢板制作而成六面龙骨框架材料为矩形管焊接工艺为CO2保护焊屏蔽室壳体要进行全面防锈处理屏蔽钢板、龙骨材料不但要在车间生产时防锈处理，还要求在现场焊接后焊接点进行防锈处理2.3屏蔽机房安装场要求1.据拟建屏蔽机房的要求和机房内设备的工作条件以及建造场地的环境情况，现场勘察后，制定详细建造方案和组织施工方案，并向拟建方提出屏蔽机房建造的场地或对建筑物的要求2.按设计文件在厂部组织生产屏蔽机房的支撑龙门框架结构件、屏蔽壳体，屏蔽门、观察窗等成套配件3.机房安装前期对建筑墙体、地面进性平整度处理，待混泥土基础全部凝固干后及进行高强度绝缘防潮橡胶板的铺设，制作过程中严格把关，减少虚位并保证墙体平面的平整度2.4屏蔽机房主体支撑结构1.地面龙骨按定尺下料后现场焊接，焊接完毕后即进行混泥土的浇注，浇注厚度视地面承重而定此项根据机房内设备工作状况而定，可以不作第二层混泥土浇注）2.在安装屏蔽层之前首先搭建支撑龙门框架，金属龙骨架材料采用10#“ C”型钢，金属龙骨落地力点应借助建筑墙体， 从而减少整个楼层载 重负荷龙骨转接安装点与建筑墙体接 触点需绝缘处理。

顶部龙骨的固定采用吊拉的方式，此项屏蔽体龙骨顶部安装方法针对机房面积超过30 平方米或跨度超过6米以上机房，小于此规格的机房，顶部龙骨则采用挑梁的方式，挑梁支撑力点着地2.5屏蔽室制作工艺根据不同材料的相对电导率、相对磁导率、以及吸收损耗、反射损耗等系数值分析，本次屏蔽室屏蔽体选择以铁为基体的金属材料（Q235-C 级钢板），钢板厚为2mm 考虑屏蔽体材料的屏蔽效能的因素同时还兼 顾电磁屏蔽室整体的机械性能，设计要求达到：钢板不平度≤ 4mm/M2，屏蔽体垂直度≤10mm, 以及屏蔽体抗震≥8 级根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同，而设 计制作不同截面积的矩形钢龙骨作屏蔽 体的加固支撑，龙骨采用矩形管依附屏蔽体钢板内壁焊接屏蔽体原材料（ Q235-C 级钢板）加工制作成单元模块，现场按装采用熔焊工艺进行连续的焊接（ Co2 二氧化碳保护焊），此种工艺确保了模块板之间接缝处的屏蔽效能与无接缝处的钢板相同， 同时还能提高焊缝的抗电化腐蚀性 （电化腐蚀会造成降低屏蔽效能和互调效应，因为电化学反应产生的化合物是非线性的半导体物质，这会产生信号混频，导致产生新的干扰频率）预留波导窗、滤波器、中央空调风口及其它需要穿越屏蔽壳体线缆或设备的安装孔口。

检查各个单元模块四角的焊接点（焊接采用COz ），确定无泄露后镀锌单元模块屏蔽体镀锌后包装搬运过程中，注意不能划伤或重力冲击以上工艺制作完毕后即进入现场安装工序，屏蔽壳体在出厂前最后检查、审核数量屏蔽壳体与大地都应作绝缘防潮处理，绝缘材料为黑色工业橡胶板厚 5mm 。