電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)研究

雷全學(xué)+崔利俊+吳波

摘 要：電氣屏蔽機(jī)殼在電氣設(shè)備中發(fā)揮著重要的作用，是信息處理設(shè)備的主要載體，其中電氣設(shè)備機(jī)殼的材料、形狀、厚度、孔縫大小、位置、個(gè)數(shù)等，都會(huì)影響信息技術(shù)設(shè)備的電磁防護(hù)能力，因此，研究電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)十分重要，通過分析電磁屏蔽技術(shù)原理、闡述電磁屏蔽技術(shù)的注意事項(xiàng)，做好特殊部位的屏蔽措施，可以達(dá)到分析研究電磁屏蔽技術(shù)的目的，促進(jìn)電磁屏蔽技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；機(jī)殼；電磁屏蔽技術(shù)

中圖分類號(hào)：U463.68 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）23-0062-02

前言

空間荷載技術(shù)發(fā)展迅速，但空間電磁環(huán)境的污染卻日益嚴(yán)重，因而，電子設(shè)備誤動(dòng)作，通信干擾、功能串換等問題頻發(fā)，嚴(yán)重影響了電氣設(shè)備的正常工作，降低了電氣設(shè)備工作的可靠性。基于此研究電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)十分必要，通過屏蔽電磁，可以降低設(shè)備誤動(dòng)作幾率，減輕通信干擾，防止功能串換，確保電氣設(shè)備正常運(yùn)行。

1 電磁屏蔽技術(shù)的原理

電磁屏蔽技術(shù)是電磁兼容技術(shù)的重要組成部分，其核心是用金屬屏蔽材料將電磁干擾源封閉，或者利用金屬材料將電磁敏感電路封閉起來，總而言之，就是通過封閉電路的方式降低電磁干擾，進(jìn)行電磁屏蔽，做到電磁兼容。電磁屏蔽技術(shù)的原理主要分為以下幾個(gè)部分：第一，屏蔽靜電，靜電即處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷，在生活中較為常見，脫毛衣時(shí)發(fā)出的聲響，摩擦格尺可以吸起碎紙片，與同伴牽手時(shí)出現(xiàn)的刺痛感都是靜電現(xiàn)象，可見，靜電極為常見，屏蔽靜電尤為重要。屏蔽靜電的技術(shù)原理如下：首先，需要包圍正電導(dǎo)體，包圍材料主要是金屬屏蔽材料。其次，在包圍之后，會(huì)在外側(cè)出現(xiàn)帶電的正電荷，在內(nèi)側(cè)會(huì)出現(xiàn)帶電的負(fù)電荷，在此情況下，金屬屏蔽體接地，正電荷就會(huì)流入大地，而外場(chǎng)的負(fù)電荷也不會(huì)存在，就達(dá)到了屏蔽靜電的目的。第二，屏蔽交變電場(chǎng)，交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路會(huì)產(chǎn)生影響，干擾電壓的危害性極大，因此，屏蔽交變電場(chǎng)十分重要，可以有效保護(hù)敏感電路。屏蔽交變電場(chǎng)的方法如下：首先，在敏感電路與干擾源之間需要設(shè)置一個(gè)金屬屏蔽體，并使金屬屏蔽體連接地面。其次，需要注意敏感電路的電壓、電阻等因素，盡可能減少變電場(chǎng)的干擾電壓。最后，電場(chǎng)屏蔽主要在于反射，因此，屏蔽體的大小、厚度需要適中，厚度不必很大，只要注意結(jié)構(gòu)強(qiáng)度即可。第三，屏蔽交變電磁場(chǎng)，在屏蔽交變電磁場(chǎng)的過程中，需要采用電導(dǎo)率高的材料作為屏蔽體，除此之外，還需要將屏蔽體接地，利用高頻磁場(chǎng)的作用削弱原磁場(chǎng)的干擾，使兩個(gè)磁場(chǎng)互相抵消，在反方向渦流的影響下削弱干擾。再加上屏蔽體接地，可以實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)屏蔽，因此，在屏蔽時(shí)需要注意結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與趨膚深度，屏蔽體的厚度不宜過大。第四，屏蔽交變磁場(chǎng)，調(diào)查研究顯示，交變磁場(chǎng)具備高頻與低頻之分，高頻交變磁場(chǎng)與低頻交變磁場(chǎng)的屏蔽方式存在明顯的不同。針對(duì)高頻交變磁場(chǎng)，需要利用高導(dǎo)率的材料進(jìn)行磁場(chǎng)干擾，通過產(chǎn)生渦流反向磁場(chǎng)，造成磁場(chǎng)的互相抵消，從而降低磁場(chǎng)干擾。針對(duì)低頻磁場(chǎng)，需要利用高導(dǎo)材料制造成低磁阻通路，將大部分磁場(chǎng)屏蔽。在此過程中需要注意根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行屏蔽體厚度的設(shè)置，在屏蔽體導(dǎo)率越高、厚度越大的情況下，磁阻越小，磁場(chǎng)屏蔽效果越佳。

2 電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)的注意事項(xiàng)

電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)的注意事項(xiàng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，屏蔽的完整性，對(duì)電氣設(shè)備機(jī)殼而言，完整性十分重要，只有確保屏蔽的完整性，才能夠避免電磁場(chǎng)泄露，達(dá)到理想的電磁場(chǎng)屏蔽效果。在電磁場(chǎng)屏蔽過程中，主要是利用反渦流磁場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)干擾進(jìn)行抵消，因此，在屏蔽不完整的情況下，渦流效果會(huì)大打折扣，屏蔽效果不佳。在電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽中必須需要注意屏蔽的完整性。第二，屏蔽材料的合理應(yīng)用，電磁屏蔽技術(shù)的發(fā)展離不開電磁屏蔽材料的發(fā)展，因此，需要注意屏蔽材料的選擇，屏蔽材料不能局限于單層金屬平板，需要注意不同材料的不同效能，進(jìn)行有效的結(jié)合。第三，注重導(dǎo)電膠的使用，導(dǎo)電膠在電氣設(shè)備機(jī)殼屏蔽中發(fā)揮著重要的作用，通過將鎳、銀、鋁鍍銀等應(yīng)用到各種屏蔽材料之中，可以有效進(jìn)行粘合，達(dá)到密封、屏蔽的作用，確保屏蔽效果。第四，屏蔽體接地是否良好，對(duì)靜電屏蔽、交變電場(chǎng)屏蔽而言，屏蔽體接地是否良好直接影響著屏蔽質(zhì)量，可見，注意電磁屏蔽體接地十分重要。

3 特殊部位的屏蔽措施

3.1 接縫處理

接縫處理在特殊部位屏蔽中發(fā)揮了重要的作用，做好接縫處理工作十分必要。接縫處理工作需要注意以下幾點(diǎn)：首先，在電氣設(shè)備機(jī)殼屏蔽處理中，需要注意表面是否存在焊接質(zhì)量不佳，表面不干凈、螺釘之間存在空隙等問題，需要做好接縫處理工作，確保屏蔽體的屏蔽效果。第二，采用恰當(dāng)?shù)慕涌p方式，研究顯示，在接縫處理過程中，最佳的接縫方式是連續(xù)焊接，連續(xù)焊接的方式如下：首先，在焊接前將表面的非導(dǎo)物質(zhì)清除干凈；其次，需要進(jìn)行全面的檢查，盡可能對(duì)機(jī)殼的間斷處全面搭接；最后，需要采用非固定的接縫方式進(jìn)行接縫，提高電磁的密封效果。第三，選擇恰當(dāng)?shù)钠帘误w材料，常用的屏蔽體材料有以下幾種，如金屬編織物、橡膠、金屬片等，選用這些屏蔽材料，能夠達(dá)到理想的電磁屏蔽效果。在接縫處理過程中，需要采用以下幾種方式提升屏蔽效能。首先，增加金屬板厚度，減少結(jié)合面的縫隙寬度，以達(dá)到提高加工精度、有效焊接的目的。其次，在接縫處涂抹導(dǎo)電涂料，利用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電脂提升屏蔽體的屏蔽效果。

3.2 電連接器屏蔽

做好電連接器屏蔽工作十分重要，是電氣設(shè)備機(jī)殼屏蔽的關(guān)鍵。進(jìn)行電連接器屏蔽時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，選擇具有插針的屏蔽式電連接器，方便電纜各個(gè)屏蔽層電連接器的連接，從而達(dá)到確保屏蔽完整性的目的。第二，需要沿著電纜連接，利用焊接的方式將電纜的外層屏蔽層與地面連接，提高屏蔽的封閉性與有效性。第三，需要保持電連接器座與電連接器頭的有效連接，確保電氣連接的良好性。第四，需要注意電連接器座與電氣設(shè)備機(jī)殼、導(dǎo)電襯墊的良好連接，做好電連接器屏蔽工作。

3.3 孔眼屏蔽與編織屏蔽

孔眼屏蔽與編織屏蔽在電氣設(shè)備機(jī)殼屏蔽中是較為重要的一環(huán)，做好孔眼屏蔽與編織屏蔽工作十分重要。第一，孔眼屏蔽，在有加水、測(cè)量、通風(fēng)、照明的需求時(shí)，需要設(shè)置孔眼，但是，為提高設(shè)備的電磁屏蔽效果，需要對(duì)孔眼進(jìn)行屏蔽，注重電磁波頻率、數(shù)量、孔眼大小、尺寸等參數(shù)，提升電磁屏蔽效果。第二，編織屏蔽，為滿足電纜活動(dòng)與彎曲的需求，在屏蔽時(shí)需要進(jìn)行編制屏蔽，有效進(jìn)行電廠與磁場(chǎng)屏蔽，提高屏蔽質(zhì)量。

3.4 蜂房板與面板孔屏蔽

蜂房板屏蔽適用于屏蔽要求高以及設(shè)備需要通風(fēng)的情況下，通過將多個(gè)六角形金屬管焊在一起，可以作為波導(dǎo)衰減器使用，起到衰減的作用，達(dá)到理想的屏蔽效果。面板孔屏蔽適用于設(shè)備需要安裝圖形、數(shù)據(jù)、表頭顯示器的情況下，利用面板孔方式進(jìn)行屏蔽，可以確保屏蔽的完整性。面板孔屏蔽是一種有效的屏蔽方法，在電氣設(shè)備機(jī)殼屏蔽中發(fā)揮著重要的作用，總而言之，蜂房板與面板孔屏蔽十分重要，在通風(fēng)、屏蔽要求高、需要安裝顯示器的情況下具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

電磁屏蔽技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備而言十分重要，是確保電氣設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵，通過分析電磁屏蔽技術(shù)的原理以及注意事項(xiàng)，可以有針對(duì)性地降低電磁的干擾，屏蔽電磁，促進(jìn)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。由此可知，研究電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)具有重要的意義，有助于促進(jìn)電磁屏蔽技術(shù)的發(fā)展，具有良好的發(fā)展前景。

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