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电磁兼容性在屏蔽机柜中的应用

                   电磁兼容性在屏蔽机柜中的应用 

     简述电磁兼容性在电磁屏蔽机柜(屏蔽保密机柜)中的应用,包括屏蔽机柜电磁兼容的设计请求、环境请求、装置维护请求、检测技术几个方面的内容。
      风力发电机组的控制柜体就是一个典型电气屏柜,控制柜的抗干扰才能的强弱直接影响了整个发电机组的产品牢靠度,如何做好电气屏柜的电磁兼容性,显得尤为重要。
1、电磁兼容对设备和部件的突出影响
1.1系统性的降低或失效,形成不能完成预定任务;
1.2惹起失效形式,减低设备的牢靠性;
1.3影响配备或元器件的工作寿命;
1.4影响效、费比,增加产品的本钱;
1.5影响设备或人员的生存性和平安性;
1.5延误消费和运用。
2、电磁兼容性的一些根本概念
2.1电屏蔽:电屏蔽的本质是减小两个设备(或两个电路、组件、元件)间电磁场感应的影响。电屏蔽的原理是在保证良好接地的条件下,将干扰源所产生的干扰终止于由良导体职称的屏蔽体。因而,接地良好及选择良好导体作为屏蔽体是电屏蔽能否起作用的两个关键要素。
2.2磁屏蔽:磁屏蔽的原理是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路,从而关于干扰磁场停止分流,因此选择钢、铁、坡莫合金等高磁导率的资料和设计盒、壳等封锁壳体成为磁屏蔽的两个关键要素。
2.3电磁屏蔽:是游金属屏蔽体经过电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区场,即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场重量。
3、电磁兼容性的设计
3.1典型设备的走漏要素
   依据孔耦合理论,决议孔缝走漏量的要素主要有两个:孔缝面积和孔缝最大限度尺寸。两者皆大,则走漏最为严重;面积小而最大线度尺寸大则电磁走漏依然较大。我们经常能够经过以下几种办法来处理这类问题:
3.1.1屏柜接缝:导电衬垫
3.1.2通风孔:屏蔽通风窗
3.1.3察看孔与显现孔:屏蔽透光资料
3.1.4衔接器与机箱接缝:衔接器衬垫
3.2屏蔽通风部件的设计
通风孔的面积与最大线度尺寸较大,是机箱等屏蔽体中数量较多且电磁走漏量最大的一类孔缝。屏蔽通风部件既能屏蔽辐射干扰,又能通风,是通风孔独一可用的屏蔽资料。目前普遍应用于雷达、计算机、通讯设备、电子方舱以及屏蔽室等。
通用的一些资料有:打孔金属板、波导通风窗、金属丝网、铝带叠压网通风窗、发泡金属通风窗。
3.2.1钢制波导通风窗
   钢制波导通风窗是采用碳钢带经特殊工艺加工而成的正六边形蜂窝状屏蔽部件,具有通风量大、巩固、不易变形、耐机械冲击力强及宽带高屏蔽效能的特性,特别适用于屏蔽效能请求高、抗冲振等应用环境恶劣的机箱或柜体、电子方舱以及屏蔽室等设备及设备。
在蜂窝孔径相同的条件下,决议屏蔽效能及抑止带宽的是正六边形孔径的大小。
   3.2.2吸波资料
吸波资料是在聚氨酯海绵或硅橡胶中掺入特殊配方的碳粉或铁氧体粉而制成的,经过贴装或安放在屏蔽盒或机箱内,可有效抑止金属壁面的电磁反射,避免屏蔽盒呈现电磁谐振,抑止由于谐振而惹起的过高孔缝电磁走漏,是雷达、GSM、3G等高频设备十分重要的一类特定材。
吸波资料依据用处分为宽带吸收型和窄带谐振型,分别应用于屏蔽盒内的宽带电磁反射抑止和窄带电磁谐振的抑止。
3.3电气接地的目的
“接地普通指电路或系统与“地”之间树立低阻通路,其中一点通常是系统的一个电气或电子元件,而另一点则是称之为“地”的参考点。
 3.3.1接地的类型:基准地、平安地、抗干扰地、信号地、构造地
3.3.2接地的办法:单点接地、多点接地和混合接地
单点接地技术分为串联型和并联型,其中串联型的缺陷是产生公阻抗耦合,并联型的缺陷是需求多根地线,而且只合适在低频线路中。
关于低于1MHZ的频率来说,优选单点接地。当信号工作频率大于10MHZ时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就 近多点接地。假定信号是上升延长、频率介于1MHZ到10MHZ之间,这时只要最长走线或接地引线长小于波长的1/20时,才用单点接地。
3.4静电放电
3.4.1静电放电请求
电气和电子设备关于由于操作者触摸改安装而产生的静电放电和安装左近的物体间产生的静电放电的敏感实验阶段—残酷等级和实验办法。
3.4.2产生静电放电的缘由
    低湿度环境、低导电率地毯、乙烯基外衣等,使系统设备处于静电放电环境。最典型的是操作人员在行走的过程中,鞋子与空中的摩擦,似的操作人员带电,在于设备接触时将产生放电(如桌椅之间),从而损坏芯片、设备等。
3.4.3最常见的静电放电现象
3.4.3.1安装与与导电接空中接地良好,放电经外壳直接传入大地;
3.4.3.2外壳不直接接地或接地不良,放电经主电源线接地,所产生的接地电压较良好接地要高一个等级,此时线路元件将接受感应耦合或辐射影响;
3.4.3.3当放电电流沿衔接电缆从一个机柜流向另外一个机柜时,信号将遭到干扰的极大影响。
3.5机柜内部的电缆敷设普通请求:
3.5.1同类电缆敷设在一同,与其它类电缆按规范最小间距敷设。同类电缆中若传输信号电平差大于40dB(即相差大于100倍)应再停止分组,直至每组传输信号电平差小于40dB;
3.5.2电缆精良靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设,充沛应用现存金属构造停止给力,但一定要防止靠近机柜屏蔽体上的长缝和大开孔;
3.5.3电源电缆与敏感信号电缆、模仿信号电缆与数字信号电缆应尽量敷设在机柜两侧,防止平行、靠近、长间隔走线。无法防止时要采取隔离措施;
3.5.4临近电缆所传送信号的工作频率最好是散布在不同频段,以防止相串扰。但是频率差大于100倍或更高时就应该看做不同类的线分开绑扎;
3.5.5机柜内的电源模块(如DC/DC模块)的输入线和输出线防止捆扎平行走线;
3.5.6小风扇电源线跟信号线不要捆扎在一同;
3.5.7信号线与电源线不要捆扎在一同;
3.5.8交流电源线和直流电源线应该分开捆绑。
3.6机柜外部的电缆敷设普通请求:
3.6.1电源供电与信号电缆分开走线;
3.6.2射频电缆与其它信号电缆分开走线;
3.6.3尽量防止机柜上下同时出线;
3.6.4电缆穿过屏蔽机柜时,电缆屏蔽层要与机柜严密衔接在一同,360度搭接。制止从散热孔中间穿线。
3.7特殊电缆敷设间距
3.7.1大功率发射天线的馈线与一切其他电缆的间隔至少200mm;
3.7.2低电平模仿信号电缆是极敏感电缆,与其太电缆间隔至少为150mm。
4、系统的装置维护
对设备的电磁骚扰性而言,设计是保证其性能的关键,但分开良好的系统装置,再好的设备都可能有电磁兼容问题,因而系统的装置队电磁兼容性是十分重要的。
4.1机柜装置留意事项:
4.1.1机柜一切螺钉要紧固恰当;
4.1.2机柜门等活动局部与机柜接触良好,没有缝隙;
4.1.3并柜机柜在关门后,中间不留下缝隙;
4.1.4并柜互连线散布平均,搭接良好,构成一个等势体;
4.2单板装置留意事项:
4.2.1手抓单板前代号防静电手套,防止直接抓单板;
4.2.2戴好防静电伎俩,防静电伎俩要接地;
4.2.3取下的单板不要直接放在地上,桌子上等,要套上防静电袋;
4.2.4拿单板时留意不要碰触到单板上的器件,最好是拿单板的边沿;
4.2.5单板不可重迭迭放。
4.3电磁环境普通请求
4.3.1电场请求:在10KHZ~10GHZ范围内,环境电磁场强度不超越130dBuv/m;
4.3.2在没有条件判别能否环境满足以上条件时,能够参考一下请求:
4.3.2.1装置位置原理大型电UPS电源、逆变器10m以上;
4.3.2.2远离变电站20m以上。
4.4静电请求
4.4.1电信中心环境:环境静电强度小于200V
4.4.2非电信中心环境:环境静电强度小于1KV
5、系统电磁兼容性的检视、问题处置
5.1系统检视:
5.1.1检查系统接地,保证系统接地良好
5.1.2维护后设备门处于关闭状态,报纸原始屏蔽状态;
5.1.3检查电缆布线没有被其他无关电缆掩盖,或与其他电缆走在一同;
5.2系统干扰问题的处置:
5.2.1查看电源滤波器能否装置,其接地能否正常;
5.2.2查看能否有电缆不当装置,形成屏蔽性能降落,如电缆穿过机柜,屏蔽层未接地等;
5.2.3查看四周设备能否存在大型干扰,如UPS电源、逆变器、变电站、电机等;
5.2.4查看显现器能否闪烁、变色等,假如有这类现象发作,可能是收到磁场干扰,应查明磁场来源;
5.2.5试行断开E1电缆的外皮,试行单端接地,如能改善,阐明是地环路问题,应实行断开或混合接地(经过电容高频接地),若是可能是系统本身串扰问题;
5.2.6检查能否与初始装置有变化,包括位置、数量、品种等,若有可从变化的中央查起。
                                     质量平安部  肖立
 

文章来源:http://www.gzvch.com/te_news_media/2014-03-14/9361.chtml