機(jī)房的電磁屏蔽
1引言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種電子、電氣設(shè)備已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活、國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門及國防建設(shè)中。特別是計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各行各業(yè)已達(dá)到了相當(dāng)?shù)某潭?,使得各行業(yè)計(jì)算機(jī)中心機(jī)房擔(dān)負(fù)著極其重要的任務(wù),確保數(shù)據(jù)安全以及機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與企業(yè)的效益休戚相關(guān)。為了加大計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全保障,計(jì)算機(jī)機(jī)房的電磁兼容性就顯得非常重要了。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)芯片的集成度在不斷提高,機(jī)房?jī)?nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)模龐大,設(shè)備繁多,機(jī)房周圍環(huán)境中電磁干擾源也在增加,致使機(jī)房?jī)?nèi)的電磁屏蔽問題已不容忽視。
2計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽的必要性
計(jì)算機(jī)房工程是為計(jì)算機(jī)服務(wù)的,而計(jì)算機(jī)又是為某一應(yīng)用目的而工作的。因此,計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽設(shè)計(jì)既要滿足計(jì)算機(jī)設(shè)備自身的要求,又要滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用目的的要求。因此,對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房的電磁屏蔽設(shè)計(jì)是非常有必要的,主要是為了需要達(dá)到以下目的:
1)保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由許多復(fù)雜的高密度組裝的電子器件組成的*處理機(jī)(cpu)以及高精密的外部設(shè)備組成的。由于其系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)很難避免發(fā)生故障。因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性問題成為影響計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用的核心問題[6]。而計(jì)算機(jī)房工程的可靠性與機(jī)房環(huán)境、供配電、接地等因素是密不可分的,對(duì)供配電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)而言,如果處理不得當(dāng),諸如電網(wǎng)過渡引發(fā)直流電源振蕩將會(huì)使計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中,該為“0”的變成“1”,使軟件出現(xiàn)“奇偶位錯(cuò)誤”,影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,像這樣的例子舉不勝舉。
2)保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命
對(duì)計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)靜電的影響而言,靜電可以通過人體、導(dǎo)體觸及計(jì)算機(jī)可導(dǎo)電外殼時(shí),有可能擊穿其電子器件而使計(jì)算機(jī)出現(xiàn)偶然性故障及器件損壞。
3)保證信息的安全性
大部分計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)頻率介于0.15mhz~500mhz之間,輻射強(qiáng)度大致為400a/m[8]。如果供電電源質(zhì)量沒有保證,供電頻率超出計(jì)算機(jī)要求的穩(wěn)態(tài)頻率偏移范圍,將降低計(jì)算機(jī)抗*力,輻射到空間的信息將面臨有可能被干擾,被篡改,甚至被竊取的危險(xiǎn)[6]。
4)保證計(jì)算機(jī)操作人員的工作環(huán)境
來自外界的電磁噪聲,電磁輻射都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的操作人員造成不同程度上的影響與傷害。
以上是從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行為出發(fā)點(diǎn)對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽設(shè)計(jì)提出的基本要求。在做計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽設(shè)計(jì)的同時(shí),應(yīng)該保證機(jī)房?jī)?nèi)所有計(jì)算機(jī)和設(shè)備的正常運(yùn)行,嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3電磁屏蔽技術(shù)
根據(jù)電磁場(chǎng)理論,屏蔽是利用屏蔽體來阻礙和減少電磁能量傳輸?shù)囊环N技術(shù)。屏蔽的目的有兩個(gè):一是防止外來的電磁能量進(jìn)入某一區(qū)域,避免這里的敏感電子設(shè)備受到干擾。二是限制內(nèi)部輻射的電磁能量漏出該內(nèi)部區(qū)域,避免電磁干擾影響周圍環(huán)境。
電磁屏蔽可有以下兩種解釋:(1)在干擾源引起的一次電磁場(chǎng)作用下,屏蔽體表面因感應(yīng)而產(chǎn)生電荷,屏蔽體壁內(nèi)產(chǎn)生電流和磁極化,這些電荷,電流極化產(chǎn)生二次場(chǎng)。二次場(chǎng)與一次場(chǎng)疊加形成合成場(chǎng),在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的合成場(chǎng)必然弱于一次場(chǎng)。(2)利用屏蔽體反射,衰減并引導(dǎo)干擾場(chǎng)源所產(chǎn)生的電磁能流,使得它不進(jìn)入保護(hù)區(qū)域[3]。
3.1電磁場(chǎng)的屏蔽機(jī)理
一般在遠(yuǎn)離干擾源的空間單純的電場(chǎng)或磁場(chǎng)是少見的。干擾以電場(chǎng),磁場(chǎng)同時(shí)存在的高頻電磁場(chǎng)輻射的形式發(fā)生的。在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下,不管干擾源性質(zhì)如何都可看作平面電磁波傳播。電場(chǎng)的分量和磁場(chǎng)的分量同時(shí)存在,因此,應(yīng)同時(shí)考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽。從電磁屏蔽的作用過程來看,電磁屏蔽效果就是電磁波在穿過屏蔽層時(shí)能量衰減程度。屏蔽體對(duì)電磁波的衰減有三種不同的機(jī)理:(1)空氣中傳播的電磁波到達(dá)屏蔽體表面,由于空氣與金屬交界面波阻抗不同,對(duì)入射波產(chǎn)生反射,這種反射與屏蔽體的厚度無關(guān),只要波阻抗不一樣即可。(2)未被反射而進(jìn)入屏蔽體內(nèi)的電磁波能量在繼續(xù)傳播時(shí),由于電磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生渦流,因此將消耗部分能量,此能量被屏蔽體材料吸收。(3)在屏蔽體內(nèi)尚未吸收掉的電磁波能量再被另一金屬與空氣界面反射回屏蔽體內(nèi),在兩界面重復(fù)反射多次[3]。
3.2電磁屏蔽的一些基本措施
1)建筑物的自然屏蔽
建筑物結(jié)構(gòu)中含有許多金屬構(gòu)件。如金屬屋面,金屬網(wǎng)格,混凝土鋼筋,金屬門窗和護(hù)攔等。在建造建筑物時(shí),將這些自然金屬物件在電氣上連接在一起,就可以對(duì)建筑物構(gòu)成一個(gè)立體屏蔽網(wǎng)。這種自然屏蔽網(wǎng)雖然是格柵稀疏的,但畢竟能對(duì)外部侵入的雷電電磁脈沖形成初級(jí)屏蔽,使之受到一定程度的衰減,從而有助于減緩對(duì)內(nèi)部信息系統(tǒng)屏蔽要求的壓力[7]。在各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物中,由于它們的梁,柱,樓板及墻內(nèi)都有相當(dāng)數(shù)量的縱橫鋼筋,將全樓的梁,柱,樓板及墻板內(nèi)的全部鋼筋連接成一個(gè)電氣整體,即形成一個(gè)暗裝式避雷網(wǎng)—法拉第電磁屏蔽籠,如圖1所示。
2)電源線和信號(hào)線的屏蔽
從防雷角度來看,在建筑物內(nèi)的所有低壓電源和信號(hào)線都應(yīng)采用有金屬屏蔽層的電纜。沒有屏蔽的導(dǎo)線應(yīng)穿過金屬鋼管,即用鋼管屏蔽起來[7]。在分開建筑物之間的無屏蔽線路應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi),當(dāng)采用常見的以金屬絲編織層為屏蔽層的電纜時(shí),要注意在布線上避免出現(xiàn)較嚴(yán)重的彎曲。因?yàn)榻饘俳z編織層的實(shí)際覆蓋率是隨電纜的彎曲程度不同而不同的。當(dāng)電纜彎曲時(shí),靠近內(nèi)半徑一側(cè)的金屬絲覆蓋率很大,而靠近外半徑一側(cè)的金屬絲覆蓋率則顯著減少,這樣的彎曲部位外側(cè)由于覆蓋較為稀疏而會(huì)讓一部分電磁場(chǎng)透過電纜屏蔽層,使得電纜的屏蔽效能下降[3]。電纜屏蔽層阻擋電磁脈沖的能力除了與屏蔽層的材料和網(wǎng)眼大小有關(guān)外,還與屏蔽層的接地方式密切相關(guān)。出于防雷可靠性的考慮,當(dāng)?shù)皖l電磁干擾不嚴(yán)重時(shí),在需要保護(hù)的空間內(nèi),屏蔽電纜應(yīng)至少在其兩端以及在其所穿過的防雷區(qū)界面處作接地。低頻電磁干擾嚴(yán)重時(shí),可以將屏蔽電纜穿入金屬管內(nèi)或采用雙屏蔽電纜將金屬管或電纜外屏蔽層至少在兩端作接地。而金屬管內(nèi)的電纜屏蔽層或屏蔽電纜的內(nèi)屏蔽層不接地或只做一端接地[1]。這樣既可以保證安全,又能兼顧低頻電磁干擾的要求。
3)儀器和設(shè)備的屏蔽
凡是含有對(duì)電磁脈沖干擾敏感的微電子設(shè)備和儀器,特別是那些高精尖的信息處理設(shè)備,都應(yīng)采用連續(xù)的金屬層加以閉封起來,進(jìn)入儀器及設(shè)備的電源線和信號(hào)線以及它們之間的傳輸線應(yīng)采用屏蔽電纜或穿金屬管進(jìn)行屏蔽,在信號(hào)電纜的兩端保持其護(hù)套與儀器的屏蔽體(如金屬外殼)具有良好的電氣接觸,使它們能構(gòu)成一個(gè)完整的屏蔽體系[1]。出于暫態(tài)過電壓防護(hù)的目的,進(jìn)入電子儀器的電源線應(yīng)采用像壓敏電阻之類的保護(hù)元件與儀器的屏蔽體系相連接,在屏蔽信號(hào)電纜的輸入和輸出端,宜采用像暫態(tài)抑制二極管之類的保護(hù)元件與儀器屏蔽體系相連接,以便在儀器的出、入口將沿信號(hào)線侵入的暫態(tài)過壓波堵?。蛔屗M(jìn)入儀器,如圖2所示。對(duì)于那些起關(guān)鍵性作用的儀器或設(shè)備群應(yīng)考慮放在屏蔽室里。對(duì)于重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),也應(yīng)加強(qiáng)其屏蔽措施,可根據(jù)實(shí)際需要采用單個(gè)設(shè)備屏蔽和整個(gè)機(jī)房屏蔽等方式。實(shí)驗(yàn)研究表明,雖然目前使用的微型計(jì)算機(jī)具有較好的屏蔽效果的機(jī)殼,但當(dāng)脈沖電磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值后,仍會(huì)發(fā)生誤算或死機(jī)現(xiàn)象。其原因在于電磁干擾仍能通過鍵盤,電源電纜和主機(jī)與顯示器的連線等渠道以感應(yīng)與耦合等方式侵入機(jī)箱內(nèi)。同時(shí),脈沖電磁場(chǎng)對(duì)通電運(yùn)行狀態(tài)下微機(jī)等電子設(shè)備的危害要比斷電停機(jī)狀態(tài)下更為嚴(yán)重,這是因?yàn)樵谕娺\(yùn)行狀態(tài)下,器件內(nèi)部的載流子處在激活狀態(tài)下,受外界場(chǎng)作用易于發(fā)生變異,因此,所造成的損壞是較為嚴(yán)重的。對(duì)于電子儀器設(shè)備采取屏蔽措施,還要依據(jù)其周圍的電磁環(huán)境,對(duì)那些設(shè)置在建筑物易受雷擊部位附近的室內(nèi)電子設(shè)備,如位于頂角的微機(jī)等,要切實(shí)做好對(duì)它們的屏蔽。
3.3屏蔽材料的選擇
屏蔽材料包括小空金屬材料(如金屬網(wǎng)、沖空金屬板)、偽均勻金屬材料(如金屬化噴涂)和實(shí)心金屬材料(加金屬箔、金屬板等)。這些材料可以分成兩類:鐵磁性材料和非鐵磁性材料。屏蔽材料的選擇應(yīng)符合以下要求:1)價(jià)格與加工工藝,坡莫合金在熱處理和加工過程中會(huì)降低u值,一般不宜采用。鋁不易焊接,一般也不宜采用。2)耐腐蝕性,因?yàn)槠帘尾牧隙紝儆诮饘俨牧?,所以在鹽霧氣候和潮濕條件下會(huì)使異種材料連接處發(fā)生電化學(xué)腐蝕和自身的銹蝕。所以應(yīng)選擇有鍍層保護(hù)的金屬材料、耐腐蝕性強(qiáng)的材料。3)材料特性,這是選擇屏蔽材料主要考慮的問題,即由屏蔽材料的吸收損耗和反射損耗來選擇。金屬箔應(yīng)選擇電導(dǎo)率大的非鐵磁性材料。金屬網(wǎng)應(yīng)選擇電導(dǎo)率大的非鐵磁性材料。有關(guān)金屬板屏蔽材料應(yīng)該這樣選擇:低阻抗磁場(chǎng)選擇吸收損耗大的金屬;高阻抗電場(chǎng)和平面波選擇反射損耗大的金屬;磁場(chǎng)和平面波選擇吸收損耗大的鐵磁性金屬材料[2]。
4計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)機(jī)房的作用是保證其內(nèi)的計(jì)算機(jī)正常工作,防止外來電磁波干擾,也防止計(jì)算機(jī)自身輻射污染電磁環(huán)境及防止信息泄露。就一般的計(jì)算機(jī)而言,其工作頻率范圍為0.15~500mhz,這么寬的頻帶幾乎包括了廣播,通訊,電視,ism設(shè)備及微波,分米波波段[2]。這就是說,計(jì)算機(jī)將工作在一個(gè)極其復(fù)雜的電磁環(huán)境中。而屏蔽機(jī)房既要防止外界電磁場(chǎng)干擾與破壞計(jì)算機(jī)工作,又要防止計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的泄露與失密,保證計(jì)算機(jī)安全可靠地工作。
4.1計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽的設(shè)計(jì)要求
1)在0.15~500mhz頻率范圍內(nèi)工作。
2)機(jī)房為封閉式結(jié)構(gòu),屏蔽體接地電阻小于等于1歐姆,zui大不超過4歐姆。
3)屏蔽效能一般要求60db以上,對(duì)強(qiáng)干擾源環(huán)境則要求100db。
4)室內(nèi)空間尺寸按截止電磁波傳播的原理及滿足設(shè)備安裝需要考慮,要求機(jī)器和屏蔽體相距2~3m。
5)室外有防雷擊措施,室內(nèi)有抗靜電、抗電磁的專門措施。
6)電纜在地板下走線,線長(zhǎng)與捆扎方式按電磁兼容性原則考慮。
7)對(duì)動(dòng)力裝置要有吸音降噪措施。
8)屏蔽機(jī)房的水、氣管道設(shè)計(jì)要合理,應(yīng)使水、氣管道數(shù)量zui少,而且要采取抑制措施,嚴(yán)防電磁泄漏與傳導(dǎo)輻射。
4.2計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
為了使電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)確保電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行及保障機(jī)房工作人員有良好的工作環(huán)境,做到技術(shù)*、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量,對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房的電磁兼容設(shè)計(jì)是十分必要的[8]。計(jì)算機(jī)機(jī)房的設(shè)計(jì)以屏蔽體的設(shè)計(jì)zui為關(guān)鍵,它涉及到結(jié)構(gòu)形式、材料、尺寸、濾波、接地、門、窗、室內(nèi)布局、室外的配合、照明、通風(fēng)、空調(diào)、供電、通信設(shè)施。
4.2.1計(jì)算機(jī)機(jī)房的位置
計(jì)算機(jī)機(jī)房避免設(shè)在建筑物的高層,宜選擇在大樓的低層中心部位,并盡量遠(yuǎn)離建筑物的結(jié)構(gòu)柱子(主引下線)。即設(shè)置在雷電防護(hù)區(qū)的zui別(lpz2或lpz3)區(qū)域內(nèi)。應(yīng)根據(jù)防雷分區(qū)和信息系統(tǒng)設(shè)備的要求,將建筑物作成全屏蔽(外部屏蔽)、部分屏蔽、局部屏蔽、設(shè)備及管線屏蔽,使雷擊產(chǎn)生的電磁場(chǎng)向內(nèi)層層衰減,如圖3所示。
4.2.2屏蔽機(jī)房的分類
屏蔽機(jī)房從結(jié)構(gòu)上分為板型和網(wǎng)型兩種[1]。
1)板型屏蔽室是由若干塊金屬板或金屬薄片所構(gòu)成,整個(gè)屏蔽室的各個(gè)金屬板之間、門窗與金屬板之間都必須進(jìn)行良好的電氣聯(lián)接。若屏蔽室采用整塊金屬做成屏蔽間時(shí),那么,增大材料的導(dǎo)電率就會(huì)提高其屏蔽效能;特別是當(dāng)材料為理想導(dǎo)體情況下,屏蔽的外部空間或內(nèi)部空間不會(huì)有任何電磁場(chǎng)作用。板型屏蔽室是靠在屏蔽室的板壁上有射頻感應(yīng)電流的產(chǎn)生與流通,通過接地系統(tǒng)導(dǎo)流而達(dá)到屏蔽目的。所以,采用整塊金屬板屏蔽.其感應(yīng)電流的分布均在屏蔽體的整個(gè)表面.使得在這一較為寬廣的區(qū)域里電流所遇到的感抗比集中在金屬網(wǎng)網(wǎng)絲上的電流所遇到的感抗小。因此,板型屏蔽室的縫隙小,頻帶寬,屏蔽效能在100db以上,適于選能的屏蔽室。
2)網(wǎng)型屏蔽室。網(wǎng)型屏蔽室是由若干金屬網(wǎng)或板拉網(wǎng)等嵌在骨架上所組成的屏蔽體,它又可分為兩種:
裝配式網(wǎng)狀屏蔽室是將金屬網(wǎng)或板拉網(wǎng)分別固定在木制骨架上,然后再將固定有金屬網(wǎng)的框式骨架用螺栓連接好,金屬網(wǎng)骨架之間用銅帶等導(dǎo)體良好連接。這種結(jié)構(gòu)形式的屏蔽室可以拆卸與組裝,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,一般稱為裝配式網(wǎng)狀屏蔽室。在防止工業(yè)干擾場(chǎng)合多有應(yīng)用。
焊接固定式網(wǎng)狀屏蔽室是將金屬網(wǎng)或板拉網(wǎng)固定在骨架上,然后將所有金屬網(wǎng)焊接好,組成一焊接整體,即為焊接固定式網(wǎng)狀屏蔽室。它不能裝拆,但電氣性能優(yōu)于裝配式網(wǎng)狀蔽室,可用于固定場(chǎng)合。
4.2.3屏蔽材料的材質(zhì)與規(guī)格
1)屏蔽材料的選擇:對(duì)于近場(chǎng)防護(hù),當(dāng)近場(chǎng)以電場(chǎng)分量為主時(shí),根據(jù)電磁屏蔽原理可知,宜采用導(dǎo)電率高的金屬作屏蔽材料。為此,屏蔽材料選用銅為佳;然而當(dāng)高頻設(shè)備與屏蔽室有較大間距時(shí),也可選用鋼薄板材料。
2)屏蔽規(guī)格的確定:板材與網(wǎng)材的確定應(yīng)首先研究板材、網(wǎng)材的區(qū)別。采用金屬板作屏蔽材料時(shí),它的屏蔽效能將隨著材料的導(dǎo)電率的增大而有所提高,且很顯著;而采用金屬網(wǎng)作屏蔽時(shí),增大材料的導(dǎo)電率也會(huì)提高其屏蔽作用,但是不多,尚且有限。
從“集膚效應(yīng)”考慮,由于高頻電流主要是沿屏蔽壁表面流動(dòng),當(dāng)采用金屬板材料時(shí),高頻感應(yīng)電流所遇到的感抗比集中在金屬網(wǎng)絲上的感應(yīng)電流所遇到的感抗小,有利于泄流與電流傳導(dǎo)[2]。
采用金屬板作屏蔽壁,可以zui大限度地減少縫隙,提高屏蔽效能。在多數(shù)頻率上,基本保證屏蔽性能在100db及100db以上;而金屬網(wǎng)作屏蔽壁電氣聯(lián)接性能差,不可避免地造成縫隙,所以用雙層金屬網(wǎng)屏蔽,其效能也只有80~90 db左右。
從上述分析可以得知:金屬板適用于建造能屏蔽室,而金屬網(wǎng)則用于一般要求的屏蔽室建造上。
3)板材厚度與網(wǎng)材層數(shù)、目數(shù)的確定:
板材厚度要保證屏蔽效能在100db以上,板材厚度可在0.3~lmm范圍內(nèi)選擇.銅可薄些,0.3~0.5mm即可。
網(wǎng)材層數(shù):若采用金屬網(wǎng)作屏蔽室時(shí),要保證屏蔽效能高,必須選用雙層屏蔽。內(nèi)外兩層金屬網(wǎng)應(yīng)當(dāng)是絕緣的,兩層網(wǎng)可在電源引入處做電氣一點(diǎn)接觸。若雙層網(wǎng)之間的間距過小,則屏蔽效能下降。通過實(shí)驗(yàn)研究,確定雙層屏蔽網(wǎng)兩層之間的間距以10cm為宜[5]。
網(wǎng)材目數(shù):網(wǎng)孔愈小,即目數(shù)越大,屏蔽衰減就愈大。細(xì)密的金屬網(wǎng)對(duì)電場(chǎng)分量的屏蔽效能要比磁場(chǎng)分量的屏蔽效果好。
屏蔽效果與目數(shù)的關(guān)系:一般情況下要保證屏蔽效能達(dá)到60~70db的話,只有保證絲距小于0.2cm以下方可實(shí)現(xiàn)。
4.2.4屏蔽體的結(jié)構(gòu)形式及接地
屏蔽體為焊接結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)本或輕鋼龍骨架,防止釘子形成小天線,大多數(shù)用木銷釘,內(nèi)部用玻璃隔成小房間,以利于采光。有一種鋼網(wǎng)屏蔽玻璃更為適用,在玻璃上加一塊導(dǎo)電光學(xué)基片,片上沉積一層金屬膜,既遠(yuǎn)光,又起屏蔽作用[2]。屏蔽體的5米),金屬分隔面經(jīng)與接地系統(tǒng)連接(每隔5米或更少)變成屏蔽,樓板,天花板和墻內(nèi)的薄板金屬模板必須互相連接并與接地系統(tǒng)焊接,鋼結(jié)構(gòu)必須連到接地系統(tǒng),基礎(chǔ)的鋼筋也必須連到接地系統(tǒng)[5]。各數(shù)字設(shè)備的外殼就近與接地環(huán)連接,交流電源的保護(hù)地線也要與接地環(huán)相連.并保持與電源線平行。另外,將室內(nèi)屏蔽信號(hào)電纜的護(hù)套與接地環(huán)和保護(hù)地線以及設(shè)備外殼等就近相連接,在未屏蔽信號(hào)線上加裝短路環(huán),短路環(huán)的兩端也要與設(shè)備外殼、保護(hù)地線和接地環(huán)等相連接。接地尤為重要,天花板,墻和樓板中的所有鋼筋必須互相連接并與接地系統(tǒng)焊接(至少每隔
4.2.5配套設(shè)備的屏蔽措施
1)進(jìn)入機(jī)房的電源線、信號(hào)線(控制線、數(shù)據(jù)線、線)都是泄漏和感應(yīng)體,必須濾波才可進(jìn)入屏蔽體。濾波器的外殼與機(jī)房鋼板應(yīng)有可靠的電氣連接,經(jīng)濾波后的電源線必須裝金屬管后引入機(jī)房?jī)?nèi)[5]。信號(hào)濾波器安裝在信號(hào)接口板上。在高頻及微波波段,其屏蔽效能不能低于100db。
2)凡出入屏蔽機(jī)房的水管、氣管數(shù)量應(yīng)盡量少,并作集中式處理;做成截止波導(dǎo)過濾器形式,管徑不得超過四分之一波長(zhǎng),管長(zhǎng)是管徑的5倍以上,短管必須焊在屏蔽殼體上,從而成為良好的波導(dǎo)濾波器[5]。
3)電源應(yīng)當(dāng)集中引入,引入點(diǎn)位置、形式、饋電與配電方式、電源濾波器型號(hào)與安裝位置等必須標(biāo)示清楚,符臺(tái)電磁兼容技術(shù)要求。照明宜采用白熾燈。
4)通信系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足電磁兼容性要求,這些系統(tǒng)應(yīng)安置在較遠(yuǎn)的地方并適當(dāng)采取隔離屏蔽措施,進(jìn)入屏蔽機(jī)房應(yīng)實(shí)施隔濾措施。所有這些部應(yīng)明確其位置、尺寸等相關(guān)要求[7]。
5)門用彈簧壓片接觸,片間距不超過八分之一波長(zhǎng)。
從以上可以看出,加上以上的電磁屏蔽保護(hù)可以將整個(gè)機(jī)房比作一個(gè)大的金屬殼體,和外界的線路又加了濾波,從而較全面地隔斷廠機(jī)房?jī)?nèi)外電磁輻射的,保證了計(jì)算機(jī)機(jī)房的安全。
5計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁屏蔽設(shè)計(jì)例
某公司網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房的平面布局簡(jiǎn)圖如圖4所示
作為機(jī)房,必須保證其透光性,透氣性,同時(shí)有通信線路、電力線路的引入以及排水、進(jìn)出門等都涉及到很多的技術(shù)問題[4]。在此選用金屬網(wǎng)作為屏蔽主體材料。
1)墻體部分 為了防止混凝土內(nèi)預(yù)埋的電力配電線產(chǎn)生的電磁干擾,機(jī)房施工時(shí),在墻內(nèi)埋設(shè)的各種電器配線應(yīng)穿金屬管,且管壁不能太薄,金屬管接頭應(yīng)用螺絲接頭連接,并擰8mm以上的絲扣,一直把螺紋擰到底,直到絲扣擰死為止。使用蛇皮管時(shí),要盡量減少接頭,并使接頭互相嵌入深一些。另外,穿線管的接頭除了采用螺絲式以外,不得使用其它形式的連接,這是因?yàn)榻宇^部位會(huì)變成高磁阻,失去屏蔽效果,使該非連續(xù)接頭部位產(chǎn)生的漏磁通在室內(nèi)形成磁場(chǎng),導(dǎo)致各種干擾。因此,混凝土內(nèi)各種配線嚴(yán)禁裸埋。屏蔽房間選擇100目的銅網(wǎng)作為墻體的屏蔽材料,將銅網(wǎng)嵌入墻體。采取鉚釘固定于墻體內(nèi),各接縫處用薄銅片壓接并加焊,使其連為一體。各承重梁柱按墻體屏蔽方法實(shí)施。
2)透光窗部分 透光玻璃用雙層玻璃夾100目鋼網(wǎng),通過工藝上的處理,達(dá)到透光性好,色差不明顯,整體效果好,與墻體接縫運(yùn)用銅片壓搭焊接,并且鉚釘加固定撐,用不銹鋼通條擋住焊縫以保證美觀[4]。
3)地面,頂層部分 首先噴涂導(dǎo)電漆,考慮進(jìn)出風(fēng)口建立在頂面屏蔽層與天花板,地面屏蔽層與地板之間,地面與頂面選用鍍鋅鐵皮,接縫采用搭接方法,與墻體構(gòu)成一個(gè)屏蔽整體。同時(shí)為防止生銹影響性能須噴防銹漆。
4)進(jìn)出門 采用全鋼門,門縫用彈性簧片達(dá)到與墻體銅網(wǎng)連成一體。
5)進(jìn)風(fēng)口,排水口 用100目的銅網(wǎng)覆蓋與墻體銅網(wǎng)連成一體。
6)進(jìn)出機(jī)房線纜 通信電纜以及地線的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。 通信電纜線槽以及地線線槽的布放應(yīng)盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長(zhǎng)的距離,通信電纜線槽以及地線線槽的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠(yuǎn)的位置[7]。 機(jī)房?jī)?nèi)使用的所有電力和信號(hào)線需使用電磁屏蔽線,并穿鋼管或蛇皮管,如圖5所示。
7)機(jī)房地網(wǎng) 利用機(jī)房建筑物基礎(chǔ)自然間橫豎梁內(nèi)的2根以上主鋼筋(必要時(shí)輔以相同尺寸的鋼筋),組成網(wǎng)格不大于3m×3m的機(jī)房地網(wǎng)。當(dāng)機(jī)房建筑物基礎(chǔ)有樁時(shí),應(yīng)將地樁內(nèi)2根以上的主鋼筋與機(jī)房地網(wǎng)就近焊接連通。如圖6所示。
8)整個(gè)屏蔽體保持良好的接地,與防雷地等電位連接,如圖7所示。
6結(jié)束語
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)及其設(shè)備性能的快速提高,為了保證網(wǎng)絡(luò)中心的計(jì)算機(jī)及設(shè)備的安全,保證機(jī)房中心網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,數(shù)據(jù)的保密性,計(jì)算機(jī)機(jī)房的電磁屏蔽作用已變的越來越重要了。希望本文能為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)提供一個(gè)良好的參考作用。同時(shí)也希望各位專家,老師能夠批評(píng)與指導(dǎo)。
電磁兼容配置方案供應(yīng)商
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