機房安全中電磁屏蔽技術應用研究

摘 要本文作者依據(jù)多年工作經(jīng)驗，對機房安全中電磁屏蔽技術應用研究分析，主要介紹了機房安全中電磁屏蔽技術的原理，并結(jié)合工程實例簡述了機房電磁屏蔽驗收中需要注意的工藝環(huán)節(jié)，以便和同行切磋與交流。

【關鍵詞】電磁屏蔽技術 機房

隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，信息化建設日新月異，各種電子、電氣設備已廣泛應用于人們的日常生活、國民經(jīng)濟的各個部門及國防建設中。特別是計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡建設已經(jīng)遍布各個角落，隨之而來的電磁兼容及系統(tǒng)安全問題也提到議事日程上來，機房安全中的電磁屏蔽技術就是保證電磁兼容及系統(tǒng)安全要求的解決方法。

1 電磁屏蔽原理

電磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰減被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量的傳播。電磁屏蔽必須同時屏蔽電場與磁場，通常采用低電阻率的材料，利用電磁波在屏蔽導體表面的反射、在導體內(nèi)部的吸收以及傳輸過程中的損耗而使電磁波能量的繼續(xù)傳遞受到阻礙，起到屏蔽作用。

2 計算機機房電磁屏蔽的構(gòu)建模式

電磁屏蔽機房是一個依托“法拉第籠”原理的鋼板結(jié)構(gòu)的房子，包括六面殼體、門和窗等一般房屋要素，只是要求嚴密的電磁密封性能，并對所有進出管線做相應屏蔽處理，進而阻斷電磁輻射出入。

屏蔽機房目前有鋼板拼裝式、鋼板焊接式、鋼板直貼式及銅網(wǎng)式四大類。

2.1 鋼板拼裝式

屏蔽機房由厚度1.5mm鋼板模塊拼裝而成，能夠滿足可能的搬遷需要。該型機房外型美觀自重輕、生產(chǎn)和安裝工藝較簡單，可多次拆裝使用。但移建后屏蔽效能明顯降低。適用于一般信息保密、電子設備防電磁干擾和計量檢測等場所。

2.2 鋼板焊接式

屏蔽室采用2-3 mm冷軋鋼板與龍骨框架焊接成一整體六面密封體，經(jīng)久耐用，穩(wěn)定可靠，屏蔽效能高，適應各種規(guī)格尺寸，是電磁屏蔽室的主要形式。主要應用于黨政機關核心部門的信息保密、EMC測試試驗、雷達導航、通信和醫(yī)療等防強電磁干擾場所。

2.3 直貼式、銅網(wǎng)式

用于屏蔽效能要求較低的簡易工程。

3 機房電磁屏蔽驗收主要內(nèi)容

電磁屏蔽機房的驗收主要可以從以下五部分考慮：屏蔽殼體、屏蔽門、波導窗、強弱電濾波器和均壓等電位接地系統(tǒng)。

3.1 屏蔽殼體

屏蔽殼體主要包括六面屏蔽材料、材料之間的連接和支撐龍骨。根據(jù)SJ 31470-2011《電磁屏蔽室工程施工及驗收規(guī)范》，需考慮到屏蔽材料的屏蔽效能因素，同時還要兼顧電磁屏蔽機房整體的機械性能。影響屏蔽體電磁屏蔽效能的不僅是屏蔽體接地與否，尤其對磁場強度較大的干擾源，屏蔽體的導電連續(xù)性至關重要。破壞屏蔽體的導電連續(xù)性的因素有屏蔽體上下不同部分的接縫、孔洞等，因此，電磁屏蔽對屏蔽體的導電性要求尤為嚴格。構(gòu)建六面板體屏蔽殼體，是由冷軋鋼板制成單元模塊，鋼板雙面噴涂防銹漆后分別焊接在龍骨框架內(nèi)側(cè)。

3.2 通風波導窗

屏蔽室通風系統(tǒng)采用屏蔽室專用通風波導窗，以保證整體屏蔽指標，為減小風阻系數(shù)，增加有效的通風面積，該工程采用蜂窩形通風波導窗。它是由許多小波導組成的波導束，其截面形狀設計制作為六角形，在同等插入衰減能力條件下，六角形波導的通道面積大于方形波導的通道面積，從而擴大了通風面積，減少了換氣阻力。

3.3 屏蔽門

屏蔽門是導致屏蔽機房性能下降的關鍵因素，是工作人員及設備進出的主要通道，因此選用的屏蔽效能、壽命和可靠性與屏蔽機房主體相匹配的屏蔽門。

3.4 屏蔽機房等電位接地系統(tǒng)

屏蔽機房接地是為了達到更好的屏蔽效果，屏蔽機房接地系統(tǒng)應充分考慮高頻接地時可能產(chǎn)生的各種效應，避免產(chǎn)生各種共地干擾現(xiàn)象。可根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》，進行技術指標驗收。聯(lián)合接地方式是屏蔽機房內(nèi)設備工作接地、保護接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地以及建筑物防雷接地等共用一組接地系統(tǒng)的接地方式。屏蔽機房內(nèi)每臺設備、屏蔽殼體、屏蔽門、進出屏蔽機房的各種金屬橋架和屏蔽機房內(nèi)各種金屬構(gòu)件均通過軟銅線就近與接地網(wǎng)格連接，網(wǎng)格引出至少兩點與大樓的聯(lián)合接地體相連。要求接地電阻不大于1Ω。

3.5 屏蔽機房電氣系統(tǒng)

3.5.1 供配電系統(tǒng)

由于UPS室與電磁屏蔽機房之間有多根電源線，需每根電源線加設電源濾波器，這樣工程造價相對比較高。可在UPS室及屏蔽機房均做電磁屏蔽，則UPS室與屏蔽機房間電源線可不設置電源濾波器，以減少工程費用。

屏蔽機房內(nèi)設備電源采用低泄漏電流的電源濾波器，插入衰減能力與屏蔽機房綜合效能一致。電源濾波器測試標準符合：MIL-STD-200A。濾波器是一種無源雙向網(wǎng)絡，是由無源元件構(gòu)成多端網(wǎng)絡，它的一端是“源”，另一端是“負荷”。當信號從“源”一端進入時，僅允許工作必須的信號頻率通過，而對工作不需要的信號頻率有很大的衰減作用，它在衰減沿電源線傳導的EMI能量的同時，也對EMI的輻射有顯著的抑制作用。根據(jù)各類電源的種類及負荷的大小，分別選用相同容量的電源濾波器引入屏蔽機房內(nèi)。電源濾波器應集中安裝，濾波器前端不能有過電流保護裝置但可設置過載保護裝置。

3.5.2 弱電系統(tǒng)

所有進出屏蔽機房的消防信號、電話線、網(wǎng)絡布線、光纖和視頻線等都應通過專用濾波器進出機房，并應集中安裝，以方便維護和保養(yǎng)。波導管即類似于金屬管，根據(jù)所需屏蔽的種類如消防管、空調(diào)冷媒管、水管和光纖等設備，波導管的合金成分、長度與厚度內(nèi)部網(wǎng)格都有不同，用來屏蔽電磁信號。多模、單模光纖均可通過專用光纖波導管引入屏蔽室。屏蔽機房內(nèi)外保密電話線可采用專用電話濾波器連線，接通電話進行通信。消防報警系統(tǒng)中煙感溫感控制線通過消防濾波器進入機房，消防管通過波導管屏蔽接口介入。

4 結(jié)束語

隨著電磁兼容技術的不斷發(fā)展，機房的電磁屏蔽的設計需求會不斷增加，本文介紹了電磁屏蔽機房的結(jié)構(gòu)及其原理，希望本文介紹的內(nèi)容對廣大電氣設計同行有所參考。

參考文獻

[1]GB/T 50719-2011電磁屏蔽室工程技術規(guī)范[Z].2011.

[2]SJ 31470-2011電磁屏蔽室工程施工及驗收規(guī)范[Z].2011.

[3]GB 50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范.[Z].2012.

作者簡介

楊斌（1979-）。大學本科學歷，現(xiàn)為武警甘肅總隊司令部網(wǎng)管中心助理工程師。

作者單位

武警甘肅總隊司令部 甘肅省蘭州市 730000