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机房电磁屏蔽计划发布时间:2021-11-25 18:02:16 来源:亚盈体育     

  核算机在运用进程中,会在元器材外表积累许多的静电电荷。最典型的便是显现器在运用往后用手去触摸显现屏幕就会发生剧烈的静电放电现象,这便是显现器屏幕上的电荷与咱们人体上所带异号电荷发生中和时所发生的静电放电现象,至于静电放电的界说,这儿就不再叙说,有爱好的读者能够自行查阅资料。因为静电放电进程是电位、电流随机瞬间改变的电磁辐射,所以,不管是放电能量较小的电晕放电,仍是放电能量较大的火花式放电,都能够发生电磁辐射。核算机自身包括有许多的高电磁灵敏度的电路以及元器材,所以,在运用进程中假如遇到静电放电现象(ESP),呈现的结果是不行猜测的。静电放电现象对核算机的损害可分为硬性损害和软性损害,硬性损害便是指因为ESP过于激烈而导致的如显卡、CPU、内存等电磁灵敏度很高的元器材被击穿,然后无法正常作业乃至彻底作废。静电放电所构成的硬性损害的损坏程度,首要取决于静电放电的能量及元器材的静电灵敏度,也和损害源与灵敏器材之间的能量耦合办法,彼此方位有关。软性损害则是指因为静电放电时发生的电磁搅扰(其电磁脉冲频谱可达Mhz~Ghz)构成的存储器内部存储过错、比特数位移位,然后发生如死机、非法操作、文件丢掉、硬盘坏道发生等隐性过错,相关于硬性损害,它更难被发现。

  电磁屏蔽是处理电磁兼容问题的重要手法之一,大部分电磁兼容问题都能够通过电磁屏蔽来处理,用电磁屏蔽的办法来处理电磁搅扰问题,最大长处是不会影响电路的正常作业,因而不需求对电路做任何修正。

  屏蔽体的有用性用屏蔽效能来衡量。屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个方位的场强E1与有屏蔽时该方位的场强E2的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。用于电磁兼容意图的屏蔽体一般能将电磁波的强度衰减到本来的百分之一至百万分之一,因而一般用分贝来表述屏蔽效能,这时屏蔽效能的界说公式为:

  用这个界说式只能测验屏蔽资料的屏蔽效能,而无法确认应该运用什么资料做屏蔽体。要确认运用什么资料制造屏蔽体,需求知道资料的屏蔽效能与资料的什么特性参数有关。

  t=资料的厚度,μr=资料的磁导率,σr=资料的电导率,关于特定的资料,这些都是已知的。f=被屏蔽电磁波的频率。

  电磁波的波阻抗界说为电场重量与磁场重量的比值:Zw=E/H。在间隔辐射源较近(λ/2π,称为近场区)时,波阻抗的值取决于辐射源的性质、观测点到源的间隔、介质特性等。若辐射源为大电流、低电压(辐射源电路的阻抗较低),则发生的电磁波的波阻抗小于377,称为低阻抗波,或磁场波。若辐射源为高电压,小电流(辐射源电路的阻抗较高),则波阻抗大于377,称为高阻抗波或电场波。关于近场区内波阻抗的详细核算公式本文不予论说,避免减弱主题,感爱好的读者能够参阅有关电磁场方面的参阅书。当间隔辐射源较远(λ/2π,称为远场区)时,波波阻抗仅与电场波传达介质有关,其数值等于介质的特性阻抗,空气为377Ω。屏蔽资料的阻抗核算办法为:

  从上面几个公式,就能够核算出各种屏蔽资料的屏蔽效能了,为了便利规划,下面给出一些定性的定论。

  ●同一种屏蔽资料,关于不同的电磁波,屏蔽效能使不同的,对电场波的屏蔽效能最高,对磁场波的屏蔽效能最低,也便是说,电场波最简略屏蔽,磁场波最难屏蔽;

  有一种状况需求特别留意,这便是1kHz以下的磁场波。这种磁场波一般由大电流辐射源发生,例如,传输大电流的电力线,大功率的变压器等。关于这种频率很低的磁场,只能选用高导磁率的资料进行屏蔽,常用的资料是含镍80%左右的坡莫合金。

  一般除了低频磁场外,大部分金属资料能够供给100dB以上的屏蔽效能。但在实践中,常见的状况是金属做成的屏蔽体,并没有这么高的屏蔽效能,乃至简直没有屏蔽效能。这是因为许多规划人员没有了解电磁屏蔽的要害。

  首要,需求了解的是电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有联系。这与静电场的屏蔽不同,在静电中,只需将屏蔽体接地,就能够有用地屏蔽静电场。而电磁屏蔽却与屏蔽体接地与否无关,这是有必要清晰的。

  电磁屏蔽的要害点有两个,一个是保证屏蔽体的导电接连性,即整个屏蔽体有必要是一个完好的、接连的导电体。另一点是不能有穿过机箱的导体。关于一个实践的机箱,这两点完成起来都十分困难。

  首要,一个有用的机箱上会有许多孔洞和孔缝:通风口、显现口、装置各种调理杆的开口、不同部分结合的缝隙等。屏蔽规划的首要内容便是怎么妥善处理这些孔缝,一起不会影响机箱的其他功用(漂亮、可维性、牢靠性)。

  其次,机箱上总是会有电缆穿出(入),至少会有一条电源电缆。这些电缆会极大地损害屏蔽体,使屏蔽体的屏蔽效能下降数十分贝。妥善处理这些电缆是屏蔽规划中的重要内容之一(穿过屏蔽体的导体的损害有时比孔缝的损害更大)。

  当电磁波入射到一个孔洞时,其效果相当于一个偶极天线),当孔洞的长度到达λ/2时,其辐射效率最高(与孔洞的宽度无关),也便是说,它能够将鼓励孔洞的悉数能量辐射出去。

  关于一个厚度为0资料上的孔洞,在远场区中,最坏状况下(构成最大走漏的极化方向)的屏蔽效能(实践状况下屏蔽效能或许会更大一些)核算公式为:

  在近场区,孔洞的走漏还与辐射源的特性有关。当辐射源是电场源时,孔洞的走漏比远场时小(屏蔽效能高),而当辐射源是磁场源时,孔洞的走漏比远场时要大(屏蔽效能低)。近场区,孔洞的电磁屏蔽核算公式为:

  ●第二个条件中,假定辐射源是纯磁场源,因而能够认为是一种在最坏条件下,对屏蔽效能的保存核算。

  ●关于磁场源,屏蔽效能与孔洞到辐射源的间隔有关,间隔越近,则走漏越大。这点在规划时必定要留意,磁场辐射源必定要尽量远离孔洞。

  当N个尺度相同的孔洞摆放在一起,并且相距很近(间隔小于λ/2)时,构成的屏蔽效能下降为20lgN1/2。在不同面上的孔洞不会添加走漏,因为其辐射方向不同,这个特色能够在规划中用来避免某一个面的辐射过强。

  除了使孔洞的尺度远小于电磁波的波长,用辐射源尽量远离孔洞等办法减小孔洞走漏以外,添加孔洞的深度也能够减小孔洞的走漏,这便是截止波导的原理。

  一般状况下,屏蔽机箱上不同部分的结合处不行能彻底触摸,只能在某些点触摸上,这构成了一个孔洞阵列。缝隙是构成屏蔽机箱屏蔽效能降级的首要原因之一。减小缝隙走漏的办法有:

  ●添加导电触摸点、减小缝隙的宽度,例如运用机械加工的手法(如用铣床加工触摸外表)来添加触摸面的平整度,添加紧固件(螺钉、铆钉)的密度;

  ●运用电磁密封衬垫,电磁密封衬垫是一种弹性的导电资料。假如在缝隙处装置上接连的电磁密封衬垫,那么,关于电磁波而言,就如同在液体容器的盖子上运用了橡胶密封衬垫后不会发生液体走漏相同,不会发生电磁波的走漏。

  构成屏蔽体失效的另一个首要原因是穿过屏蔽体的导体。在实践中,许多结构上很紧密的屏蔽机箱(机柜)便是因为有导体直接穿过屏蔽箱而导致电磁兼容实验失利,这是缺少电磁兼容经历的规划师感到困惑的典型问题之一。

  判别这种问题的办法是将设备上在实验中没有必要联接的电缆拔下,假如电磁兼容问题消失,阐明电缆是导致问题的要素。处理这个问题有两个办法:

  ●关于传输频率较低的信号的电缆,在电缆的端口处运用低通滤波器,滤除电缆上不必要的高频频率成分,减小电缆发生的电磁辐射(因为高频电流最简略辐射)。这相同也能避免电缆上感应到的环境噪声传进设备内的电路。

  ●关于传输频率较高的信号的电缆,低通滤波器或许会导致信号失真,这时只能选用屏蔽的办法。但要留意屏蔽电缆的屏蔽层要360°搭接,这往往是很难的。

  ●装置在线路板上,这种办法的长处是经济,缺陷是高频滤波效果欠佳。显着,这个缺陷关于这种用处的滤波器是十分丧命的,因为,咱们运用滤波器的意图便是滤除简略导致辐射的高频信号,或许空间的高频电磁波在电缆上感应的电流。

  ●装置在面板上,这种滤波器直接装置在屏蔽机箱的金属面板上,如馈通滤波器、滤波阵列板、滤波联接器等。因为直接装置在金属面板上,滤波器的输入、输出之间彻底阻隔,接地杰出,导线上的搅扰在机箱端口上被滤除,因而滤波效果十分抱负。缺陷是装置需求必定的结构合作,这有必要在规划初期进行考虑。

  因为现代电子设备的作业频率越来越高,抵挡的电磁搅扰频率也越来越高,因而在面板上装置搅扰滤波器成为一种趋势。一种运用十分便利、功用十分优胜的器材便是滤波联接器。滤波联接器的外形与一般联接器的外形彻底相同,能够直接替换。它的每根插针或孔上有一个低通滤波器。低通滤波器能够是简略的单电容电路,也能够是较杂乱的电路。

  处理电缆上搅扰的一个十分简略的办法是在电缆上套一个铁氧体磁环,这个办法尽管往往有用,但是有一些条件。许多人对铁氧体寄予了过高希望,只需一遇到电缆辐射的问题,就在电缆上套铁氧体,往往会绝望。铁氧体磁环的效果猜测公式为:

  例如,假如没加铁氧体时的共模环路阻抗为100Ω,加了铁氧体以后为1000Ω,则共模辐射改进为20dB。

  阐明:有时套上铁氧体后,电磁辐射并没有显着的改进,这并不必定是铁氧体没有起效果,而或许是除了这根电缆以外,还有其他辐射源。

  因为电磁微波以及静电等搅扰源其实仍是能量的一种办法,它不行能不可思议地消失,只要通过恰当的途径开释。所以咱们规划为该大楼做一个核算机机房独自接地,且接地电阻越小则开释途径越疏通,通过时刻越短,效果越好。

  而核算机上的静电怎么散失?静电散失的最终结果是完成正负电荷的中和,完成静电散失的途径首要有两条:一是通过空气,使物体上的电荷与大气中的异号电荷中和,另一条便是通过带电体自身与大地相连的物体的传导效果使电荷向大地走漏,与大地中的异号电荷发生中和,又称静电接地。依据我国有关规范(JXB110-91,GJB2527-95)和文献对静电接地做了严厉的界说:所谓的静电接地是指物体通过导电,防静电资料或其他制品与大地在电气上牢靠联接,保证静电导体与大地的电位附近。

  先对机房地上清洗除尘,因为尘埃是带电粒子的杰出载体,通过细小尘埃的扬尘,将静电发生移动并搬运;再对地上涂刷防尘油漆处理,然后地上将不再有发生尘埃的或许;第三在防尘油漆的上面再涂刷防静电金属油漆。然后使机房地上表层构成一层清洁、洁净的金属薄膜。

  在本计划规划中,机房防静电活动地板规划的装置高度为300mm。活动地板下面用作机房内的电缆铺设。

  机房的防静电地板选用沈飞优质钢材无边抗静电地板主材,该地板由钢板制造,合作精度高,外表选用进口抗静电复合资料,抗静电效果杰出,此外还具有防火、防潮效果;因为选用无边规划,地板漂亮、规整、经用,其抗静电、耐磨、承载才能等各项目标均到达国内先进水平。

  本机房规划室内高度3.2米,需求在防静电地板下部水泥地上上设,防静电地板装置完成后高度为300mm,使防静电地板到天花顶的高度空间为约2.4米。

  机房墙面选用优质铝塑板贴面,并选用其配套的轻钢龙骨,墙面面板用浅色彩、20%的光泽光面板,可用温文清洗剂擦拭。合作顶、地的屏蔽工程,组合成一个杰出的屏蔽空间,避免核算机泄密、削减各种电磁场强的电磁波对核算机正常作业的影响,一起也维护作业人员免受电磁波的损害。

  依据机房实践状况规划了微孔防尘屏蔽天花板,并选用配套的轻钢龙骨。规划具有质轻、防火、防潮、吸音、防尘等功用,不光能够很好屏蔽电磁的搅扰,并且能够合作防眩光灯盘不会发生眩光。

  在维护的空间内,当选用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少两头并在防雷区交界处做等电位联接,当体系要求只在一端做等电位联接时,应选用双层屏蔽。引进到远动机房的非屏蔽线缆应敷设在金属管道内,完成导电贯穿,并联接到共用接地体上。所选用的金属管道最好选用铁管。

  等电位联接是将正常不带电(或不带信息)的、未接地或未杰出接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、建筑物的金属构架、管线的桥架与接地体系作电气联接,避免在这些物件上因为感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递构成对设备内部绝缘、电缆芯线《建筑物防雷规划规范》第6.3.3条款规则的每幢建筑物自身应选用共用接地体系的准则构成图所示,也应对电力线路或线缆、通信线路或线缆通过电涌维护器完成与共用接地体系的等电位联接。依据GB9361-88〈核算机场所安全要求〉、GB2887-89〈核算机藏地技能条件〉和GB50174-93〈电子核算机机房规划规范〉等相关要求,机房内设备(含电源避雷器、信号避雷器)宜选用单点接地办法完成等电位联接。静电地板的每四块地板共用的一个金属支架与机房内的等电位联接排相联接,以避免跨步电压与静电。

  所以以上办法都与机房专用接地紧固联接,然后使机房构成一个金属房子样的清洁安全空间。能彻底处理电磁的搅扰,到达体系正常作业以及给机房作业人员一个无电磁搅扰的绿色安全空间。

  阐明:依据现场状况,只在部分重要机房做屏蔽处理,详间隔资料一般选用实墙间隔、彩钢板及玻璃等间隔资料。实墙间隔选用砖墙或轻钢龙骨石膏板,经济有用;复合岩棉彩钢板防火隔音等功用十分优胜,但造价略高;玻璃间隔可分为铝合金间隔、轻钢龙骨亚光不锈钢间隔两种,从93年以来,铝合金间隔已被轻钢龙骨不锈钢间隔所替代,但因其成本低,有时也被选用。轻钢龙骨大型亚光不锈钢间隔具有自重轻、结构结实、采光功用好、简练明快,洁净规整等较好的功用和视觉效果。

  选用钢化玻璃间隔,不锈钢12厘墙体配12厘钢化玻璃,并加单开(或双开)玻璃门(12厘米玻璃),以分隔机房内的各个功用区,进步采光功用,使机房布局简练明快、科学合理。

  主张主机房大门运用双门结构,别离运用钢制甲级防盗门和钢制防火门各一套,主机房内体系设备区选用玻璃推拉门。

  机房中吊顶、地板、玻璃隔墙原料都比较好,价格也高。墙面不管是选用壁纸仍是高档乳胶漆,价格虽很低价,但外观无法与吊顶和活动地板彼此烘托。近年来,在高档、先进的机房中首要选用了以下几种资料做墙面:金属复合壁板、铝塑板等。

  上述两种资料施工后,所见到的墙体外表类似,均为金属漆面。仅仅底层结构不同罢了。下面别离叙说两种墙面的优缺陷。

  金属复合壁板是由彩色钢板(0.7毫米)做好50毫米厚的箱型凹凸的板材。其内部笔直张贴50毫米的优质岩棉。板材在生产线上加工,工艺先进,尺度准确。装置时,在顶上和地上先装置马槽,然后顺次把壁板推入后固定。其外表为钢板漆面,装置后接口缝隙小于1毫米,漂亮、规整,缝隙均匀。该壁板又常常用在洁净室,隔音、保温、密封效果好。该墙体有配套的金属壁板门,精美、漂亮。

  铝塑板墙面也是由骨架和面层组成。骨架有两种:一种选用轻钢龙骨石膏板;另一种选用15毫米中密度板,宽150毫米,距离150毫米。中密度板调平后张贴三层板。在刷涂防火涂料后,作为骨架底层。底层构成后,双面刷胶,晒干后,将铝塑板张贴牢。铝塑板张贴时,留缝隙3毫米,注玻璃胶。铝塑板墙面外表为铝板漆面。该种隔墙长处是价格适中,装置便利,外表也很娟秀。缺陷是缝隙注胶时难度较大。

  墙面处理经济的办法是直接对墙面进行根底处理后(轻钢龙骨石膏板墙),喷涂以高档乳胶漆进行装。这种办法既可根本满意电脑机房根底建设技能上的要求,也可节省许多的出资,不失为一种务实的处理办法。但有必要指出的是各项技能目标和外观效果均大大逊于前三种办法,耐久性也较差。

  机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁,并在温、湿度改变效果下变形小的资料,并契合下列要求:

  在机房顶面处理中,要增设屏蔽办法,即选用铝制金属天花进行封顶;对机房的进出洞或孔,要预留并做联接处理;对机房墙、顶、地间接缝处做联接处理。

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