电气设备机壳电磁屏蔽技术研究

雷全学+崔利俊+吴波

摘 要：电气屏蔽机壳在电气设备中发挥着重要的作用，是信息处理设备的主要载体，其中电气设备机壳的材料、形状、厚度、孔缝大小、位置、个数等，都会影响信息技术设备的电磁防护能力，因此，研究电气设备机壳电磁屏蔽技术十分重要，通过分析电磁屏蔽技术原理、阐述电磁屏蔽技术的注意事项，做好特殊部位的屏蔽措施，可以达到分析研究电磁屏蔽技术的目的，促进电磁屏蔽技术的发展。

关键词：电气设备；机壳；电磁屏蔽技术

中图分类号：U463.68 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0062-02

前言

空间荷载技术发展迅速，但空间电磁环境的污染却日益严重，因而，电子设备误动作，通信干扰、功能串换等问题频发，严重影响了电气设备的正常工作，降低了电气设备工作的可靠性。基于此研究电气设备机壳电磁屏蔽技术十分必要，通过屏蔽电磁，可以降低设备误动作幾率，减轻通信干扰，防止功能串换，确保电气设备正常运行。

1 电磁屏蔽技术的原理

电磁屏蔽技术是电磁兼容技术的重要组成部分，其核心是用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭，或者利用金属材料将电磁敏感电路封闭起来，总而言之，就是通过封闭电路的方式降低电磁干扰，进行电磁屏蔽，做到电磁兼容。电磁屏蔽技术的原理主要分为以下几个部分：第一，屏蔽静电，静电即处于静止状态的电荷，在生活中较为常见，脱毛衣时发出的声响，摩擦格尺可以吸起碎纸片，与同伴牵手时出现的刺痛感都是静电现象，可见，静电极为常见，屏蔽静电尤为重要。屏蔽静电的技术原理如下：首先，需要包围正电导体，包围材料主要是金属屏蔽材料。其次，在包围之后，会在外侧出现带电的正电荷，在内侧会出现带电的负电荷，在此情况下，金属屏蔽体接地，正电荷就会流入大地，而外场的负电荷也不会存在，就达到了屏蔽静电的目的。第二，屏蔽交变电场，交变电场对敏感电路会产生影响，干扰电压的危害性极大，因此，屏蔽交变电场十分重要，可以有效保护敏感电路。屏蔽交变电场的方法如下：首先，在敏感电路与干扰源之间需要设置一个金属屏蔽体，并使金属屏蔽体连接地面。其次，需要注意敏感电路的电压、电阻等因素，尽可能减少变电场的干扰电压。最后，电场屏蔽主要在于反射，因此，屏蔽体的大小、厚度需要适中，厚度不必很大，只要注意结构强度即可。第三，屏蔽交变电磁场，在屏蔽交变电磁场的过程中，需要采用电导率高的材料作为屏蔽体，除此之外，还需要将屏蔽体接地，利用高频磁场的作用削弱原磁场的干扰，使两个磁场互相抵消，在反方向涡流的影响下削弱干扰。再加上屏蔽体接地，可以实现电场屏蔽，因此，在屏蔽时需要注意结构强度与趋肤深度，屏蔽体的厚度不宜过大。第四，屏蔽交变磁场，调查研究显示，交变磁场具备高频与低频之分，高频交变磁场与低频交变磁场的屏蔽方式存在明显的不同。针对高频交变磁场，需要利用高导率的材料进行磁场干扰，通过产生涡流反向磁场，造成磁场的互相抵消，从而降低磁场干扰。针对低频磁场，需要利用高导材料制造成低磁阻通路，将大部分磁场屏蔽。在此过程中需要注意根据实际情况进行屏蔽体厚度的设置，在屏蔽体导率越高、厚度越大的情况下，磁阻越小，磁场屏蔽效果越佳。

2 电气设备机壳电磁屏蔽技术的注意事项

电气设备机壳电磁屏蔽技术的注意事项主要体现在以下几个方面：第一，屏蔽的完整性，对电气设备机壳而言，完整性十分重要，只有确保屏蔽的完整性，才能够避免电磁场泄露，达到理想的电磁场屏蔽效果。在电磁场屏蔽过程中，主要是利用反涡流磁场对磁场干扰进行抵消，因此，在屏蔽不完整的情况下，涡流效果会大打折扣，屏蔽效果不佳。在电气设备机壳电磁屏蔽中必须需要注意屏蔽的完整性。第二，屏蔽材料的合理应用，电磁屏蔽技术的发展离不开电磁屏蔽材料的发展，因此，需要注意屏蔽材料的选择，屏蔽材料不能局限于单层金属平板，需要注意不同材料的不同效能，进行有效的结合。第三，注重导电胶的使用，导电胶在电气设备机壳屏蔽中发挥着重要的作用，通过将镍、银、铝镀银等应用到各种屏蔽材料之中，可以有效进行粘合，达到密封、屏蔽的作用，确保屏蔽效果。第四，屏蔽体接地是否良好，对静电屏蔽、交变电场屏蔽而言，屏蔽体接地是否良好直接影响着屏蔽质量，可见，注意电磁屏蔽体接地十分重要。

3 特殊部位的屏蔽措施

3.1 接缝处理

接缝处理在特殊部位屏蔽中发挥了重要的作用，做好接缝处理工作十分必要。接缝处理工作需要注意以下几点：首先，在电气设备机壳屏蔽处理中，需要注意表面是否存在焊接质量不佳，表面不干净、螺钉之间存在空隙等问题，需要做好接缝处理工作，确保屏蔽体的屏蔽效果。第二，采用恰当的接缝方式，研究显示，在接缝处理过程中，最佳的接缝方式是连续焊接，连续焊接的方式如下：首先，在焊接前将表面的非导物质清除干净；其次，需要进行全面的检查，尽可能对机壳的间断处全面搭接；最后，需要采用非固定的接缝方式进行接缝，提高电磁的密封效果。第三，选择恰当的屏蔽体材料，常用的屏蔽体材料有以下几种，如金属编织物、橡胶、金属片等，选用这些屏蔽材料，能够达到理想的电磁屏蔽效果。在接缝处理过程中，需要采用以下几种方式提升屏蔽效能。首先，增加金属板厚度，减少结合面的缝隙宽度，以达到提高加工精度、有效焊接的目的。其次，在接缝处涂抹导电涂料，利用导电胶、导电脂提升屏蔽体的屏蔽效果。

3.2 电连接器屏蔽

做好电连接器屏蔽工作十分重要，是电气设备机壳屏蔽的关键。进行电连接器屏蔽时，需要注意以下几点：第一，选择具有插针的屏蔽式电连接器，方便电缆各个屏蔽层电连接器的连接，从而达到确保屏蔽完整性的目的。第二，需要沿着电缆连接，利用焊接的方式将电缆的外层屏蔽层与地面连接，提高屏蔽的封闭性与有效性。第三，需要保持电连接器座与电连接器头的有效连接，确保电气连接的良好性。第四，需要注意电连接器座与电气设备机壳、导电衬垫的良好连接，做好电连接器屏蔽工作。

3.3 孔眼屏蔽与编织屏蔽

孔眼屏蔽与编织屏蔽在电气设备机壳屏蔽中是较为重要的一环，做好孔眼屏蔽与编织屏蔽工作十分重要。第一，孔眼屏蔽，在有加水、测量、通风、照明的需求时，需要设置孔眼，但是，为提高设备的电磁屏蔽效果，需要对孔眼进行屏蔽，注重电磁波频率、数量、孔眼大小、尺寸等参数，提升电磁屏蔽效果。第二，编织屏蔽，为满足电缆活动与弯曲的需求，在屏蔽时需要进行编制屏蔽，有效进行电厂与磁场屏蔽，提高屏蔽质量。

3.4 蜂房板与面板孔屏蔽

蜂房板屏蔽适用于屏蔽要求高以及设备需要通风的情况下，通过将多个六角形金属管焊在一起，可以作为波导衰减器使用，起到衰减的作用，达到理想的屏蔽效果。面板孔屏蔽适用于设备需要安装图形、数据、表头显示器的情况下，利用面板孔方式进行屏蔽，可以确保屏蔽的完整性。面板孔屏蔽是一种有效的屏蔽方法，在电气设备机壳屏蔽中发挥着重要的作用，总而言之，蜂房板与面板孔屏蔽十分重要，在通风、屏蔽要求高、需要安装显示器的情况下具有重要的应用价值。

4 结束语

电磁屏蔽技术对电气设备而言十分重要，是确保电气设备正常运行的关键，通过分析电磁屏蔽技术的原理以及注意事项，可以有针对性地降低电磁的干扰，屏蔽电磁，促进电气设备的正常运行。由此可知，研究电气设备机壳电磁屏蔽技术具有重要的意义，有助于促进电磁屏蔽技术的发展，具有良好的发展前景。

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