電磁屏蔽在防雷工作中的意義

二、條文理解要點(diǎn)
    以上規定的檢側項目?jì)热莅怂幸褜?shí)施了的防雷技術(shù)措施。一些項目的檢測只需進(jìn)行**檢測，如確定建筑物防雷類(lèi)別、建筑物的長(cháng)寬高、接閃器和引下線(xiàn)的規格尺寸和布置、確定被保護設備所處的防雷區等;其余的要進(jìn)行定期的后續檢測。
    根據雷電保護區的劃分要求(見(jiàn)圖1-10).建筑物大樓外部是直接雷擊區域.建筑物內部及計算機房所處的位置為非暴露區。越往內部，危險程度越低.雷電過(guò)電壓對內部電子設備的損害主要是沿線(xiàn)路引人。

圖1-10建筑物雷電防護區(LPZ)劃分
    LPZOA區內(如大樓頂部避雷針保護范圍之外的空間)的各物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷擊電流，本區內的電磁場(chǎng)強度沒(méi)有衰減。
    LPZOB區內(如大樓頂部避雷針保護范圍之內的空間和沒(méi)有屏蔽的大樓內部或有屏蔽大樓內部的窗口附近)的各種物體不可能遭到大于所選滾球平徑對應的雷電流直接雷擊，但本區內的電磁場(chǎng)強度沒(méi)有衰減。

   LPZ1區內(如上述屏蔽大樓內部(不包含窗口附近))的各種物體不可能遭到直接雷擊.流經(jīng)各導體的電流比LPZOB區更小;本區內的電磁場(chǎng)強度可能得到一定程度的衰減。衰減程度取決于屏蔽措施。
    當需要進(jìn)一步減小流入的電流和電磁場(chǎng)強度時(shí).應增設后續防雷區LPZn + 1.并按照需要保護的對象所要求的環(huán)境去選擇后續防雷區的要求條件.如LPZ2區是在LPZ1區內再次屏蔽的空間(如上述屏蔽大樓的另外設立的屏蔽網(wǎng)絡(luò )中心);LPZ3，在LPZ2區內再次屏蔽的空間(如上述屏蔽網(wǎng)絡(luò )中心內的機器金屬外殼內部，或接地的機柜內部)。
    防雷區的劃分有利于:
    (1）確定各(總等電位、局部等電位、輔助等電位)等電位連接帶的位置(各LPZ的交界處)。
    (2)在確定了各等電位連接帶位置后，可以進(jìn)一步確定等電位連接導體的*小截面。
    (3)可以確定SPD(浪涌保護器)的安裝位置(在各等電位連接帶，即LPZ交界處附近)。
   （4）可以通過(guò)計算，考慮到設備的抗電磁干擾能力.而確定是否需進(jìn)一步增加屏蔽。
    (5)可考慮敏感電子設備的**放置位置(LPZ1區或其以后屏蔽防護區)。
    電磁屏蔽是基本的防雷技術(shù)措施之一它是利用磁性材料或者低阻金屬材料(鋁、銅)等制成容器將需要隔離的設備、裝置、電路全部包起來(lái)以阻擋和衰減施加在電子設備上的電磁干擾和過(guò)電壓能量。

    電磁屏蔽可分為建筑物屏蔽、機房屏蔽、設備屏蔽和各種線(xiàn)纜(包括管道)的屏蔽。建筑物屏蔽可利用建筑物的鋼筋、金屬構架、金屬門(mén)窗、地板等相互連接在一起，
形成一個(gè)“法拉第籠”.并與地網(wǎng)有可靠的電氣連接.形成初級屏蔽網(wǎng).
    例如:框架結構的建筑物就是一個(gè)很好的法拉第籠.若金屬門(mén)窗也與結構鋼筋連接，則增大了法拉第籠網(wǎng)孔密度，加強了屏蔽效果。這也是防雷產(chǎn)品檢測機構例行周
期檢瀏金屬門(mén)窗接地電阻(屏蔽接地)的原因。還可以采取使用剪力墻結構或做屏蔽室的方式進(jìn)一步加強屏蔽效果。
    設備的屏蔽應在電子設備耐過(guò)電壓水平基礎上.按防雷區(LPZ)施行多級屏蔽.屏蔽的效果首先取決于初級屏蔽網(wǎng)的衰減程度，其次取決于屏蔽層對于入射電磁波的反射損耗和吸收程度，而這又取決于屏蔽層厚度(*好接近電磁波的波長(cháng))、網(wǎng)孔密度(密度越大則可靠程度越高)、屏蔽材料(低頻采用高導磁材料、高頻采用銅材鋁材)。
    在屏蔽中要特別注意對各種“洞”的密封，除門(mén)窗外，重點(diǎn)對人戶(hù)的金屬管道、通信線(xiàn)路、電力線(xiàn)纜人口做好屏蔽。各種線(xiàn)纜均要采取屏蔽措施。屏蔽效果是利用流
經(jīng)金屬外皮電流產(chǎn)生的電動(dòng)勢全部耦合到芯線(xiàn)上.芯線(xiàn)上這個(gè)逆向電動(dòng)勢可限止雷電流沿芯線(xiàn)注入，這個(gè)反電動(dòng)勢相當于在線(xiàn)路上串聯(lián)了一個(gè)很大的電感，從而降低電線(xiàn)(纜)末端的芯線(xiàn)與外皮之間的電位差。此外，雷電流的“趨膚效應”也可使相當大的一部分電流沿屏蔽層接地端口泄入大地.
    電磁屏蔽指的是對電磁波的屏蔽，而靜電屏蔽指的是對靜電場(chǎng)的屏蔽。靜電屏蔽要求屏蔽體必須接地.民用設備的機箱一般僅需要40dB左右的屏蔽效能。而**設備的機箱一般需要60dB以上的屏蔽效能。
    影響屏蔽效能大小的因素與屏蔽材料的性能有關(guān)，也與輻射頻率、屏蔽體與輻射源的距離以及殼體上可能存在的各種不連續的形狀和數*有關(guān)。
    屏蔽效能SE(shielding effectiveness)定義為下:

對于實(shí)際的屏蔽機箱.屏蔽效能在更大程度上依賴(lài)于機箱的結構.即導電連續性.機箱上的接縫、開(kāi)口等都是電磁波的泄漏源.穿過(guò)機箱的電纜也是造成機箱屏蔽效能下降的主要原因.解決機箱縫隙電磁泄漏的方法是在縫隙處使用電磁密封襯墊和彈性指簧等屏蔽材料。
    屏蔽機箱上絕不允許有導線(xiàn)直接穿過(guò)。當導線(xiàn)必須穿過(guò)機箱時(shí)，一定要使用適當的濾波器，或SPD，同時(shí)必須對導線(xiàn)進(jìn)行適當的屏蔽。
    需要說(shuō)明的是，了解了電磁屏蔽在防雷工作中的意義，以上檢測項目似乎主要是針對專(zhuān)門(mén)的防雷裝置進(jìn)行檢測.其實(shí)，還有其他檢側項目對防雷有重要的意義。例如，應該進(jìn)行與防雷裝置緊密聯(lián)系不能分割的電氣裝置的測試.這包括對低壓配電電氣裝置的綜合測試(絕緣電阻, RCD跳閘時(shí)間,RCD跳閘電流、故障回路阻抗和預期短路電流、短路電流下的接觸電壓、電壓、電流(真有效值)、電源頻率、峰值電流、功率、電能、諧波分析(電壓和電流)等)、靜電的有關(guān)測試、綜合布線(xiàn)檢查測試等.這些測試項目會(huì )隨著(zhù)防雷檢測機構裝備水平的提高以及防雷技術(shù)的不斷發(fā)展而有所增加。