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          公司新聞

          高壓直流電源電磁屏蔽知識有哪些呢?

          來源:美端電氣 ??發布時間:2019-04-02 14:14

          高壓直流電源(power supply)電磁屏蔽知識有哪些呢?高壓直流電源電磁屏蔽一般可分為三種:靜電屏蔽、靜磁屏蔽和高頻電磁場屏蔽。三種屏蔽的意圖都是避免外界的電磁場進入到某個需求維護的區域中,原理都是使用屏蔽對外場的感應發生的效應來抵消外場的影響。但是因為所要屏蔽的場的特性不同,因而對屏蔽殼資料的要求和屏蔽作用也就不相同。

          高壓直流電源電磁屏蔽知識有哪些呢?


            一、 靜電屏蔽
          靜電屏蔽的意圖是避免外界的靜電場進入需求維護的某個區域。靜電屏蔽依據的原理(Maxim)是:在外界靜電場的作用下導體外表電荷將從頭散布,直到導體內部總場強處處為零停止。接地的關閉金屬殼是一種杰出的靜電屏蔽設備。如圖所示,接地的關閉金屬殼把空間(Space)分割成殼內和殼外兩個區域,金屬殼維持在零電位。依據靜電場的唯一性定理,能夠證明:金屬殼內的電場僅由殼內的帶電體和殼的電位所斷定,與殼外的電荷散布無關。當殼外電荷散布改變時,殼層外外表上的電荷散布隨之改變,以確保殼內電場散布不變。因而,金屬殼對內部區域具有屏蔽作用。殼外的電場僅由殼外的帶電體和金屬殼的電位以及無限遠處的電位所斷定,與殼內電荷散布無關。當殼內電荷散布改動時,殼層表里表的電荷散布隨之改變,以確保殼外電場散布不變。因而,接地的金屬殼對外部區域也具有屏蔽作用。在靜電屏蔽中,金屬殼接地是十分重要的。當殼內或殼外區域中的電荷散布改變時,經過接地線,電荷在殼層外外表和大地之間從頭散布,以確保殼層電勢穩定。從物理圖像上看,因為在靜電平衡時,金屬內部不存在電場,殼表里的電場線被金屬隔斷,彼此無聯絡,因而,導體殼有阻隔殼表里靜電相互作用的效應。 
          如果金屬殼未徹底關閉,殼上開有孔或縫,也相同具有靜電(是一種處于靜止狀態的電荷)屏蔽作用。在許多實踐運用中,靜電屏蔽設備常常是用金屬絲織造成的金屬網代替閉合的金屬殼,即便一塊金屬板,一根金屬線,亦有必定的靜電屏蔽作用,只是屏蔽的作用不如金屬殼。 
          在外電場的作用下,電荷(electric charge)在導體上的從頭散布,在10-19秒數量級時刻內就可完成,因而對低頻改變的電場,導體上的電荷有滿意長的時刻來確保內部場強為零.所以靜電屏蔽設備(shèbèi)對緩慢改變的電場也有屏蔽作用。為了進步對改變電場的屏蔽作用,屏蔽物的電導率應大,接地線要短,與地的觸摸要杰出。
          身穿高壓作業服的人,因為被銅絲織造的衣服所包裹,人體內的場強堅持為零,因而沒有電流從人體中流過,人體是安全的。不過在作業者剛剛觸摸高壓線的一會兒高壓服上的電荷有一個瞬時散布的進程,在這極小的時刻內人體會有短暫的弱小電場作用,一般作業者都能飽嘗住這檢測。靜電屏蔽的特點是一般只考慮到對靜電場的屏蔽,關閉導體的屏蔽作用是徹底的(即內部場強可抵真實等于零),對屏壁殼的厚度和電導率也無要求。只有在把低頻交流電場的屏蔽包含在靜電屏蔽中時,總是期望屏蔽殼的電導率愈高愈好。

            二、靜磁屏蔽
          靜磁屏蔽的意圖是避免外界的靜磁場和低頻電流的磁場進入到某個需求維護(Maintain)的區域,這時有必要用磁性介質做外殼。靜磁屏蔽依據的原理可憑借并聯磁路的概念來闡明。把一高磁導率的資料制成的球殼放在外磁場中,則鐵殼壁與空腔中的空氣能夠當作是并聯的磁路。因為空氣的磁導率接近于1,而鐵殼的磁導率至少有幾千,所以空腔的磁阻比鐵殼壁的磁阻大的多。這樣一來,外磁場的磁感應通量中絕大部分將沿著鐵殼壁內“經過”,“進入”空腔內部的磁通量(磁通)是很少的,這就抵了磁屏蔽的意圖。
          外殼的厚度和磁導率對屏蔽作用(role)有很明顯的影響:外殼越厚、磁導率越高,屏蔽的作用就越好。因而,在分量和體積受到限制的情況下,常常選用磁導率高幾萬的坡莫合金來做屏蔽殼,并且殼的各個部分要盡量結合嚴密,使磁路暢通。      
          如果要制造肯定的“靜磁真空”,則能夠使用超導體的“邁斯納效應”。行將一塊超導體放在外磁場中,其體內的磁感應強度永遠為零。超導體是徹底抗磁體,具有最理想的靜磁屏蔽作用,但現在還不能普遍運用。
          手表為了防磁,在機芯外裝一個鐵質的襯套 也是一種屏蔽作用。

            三、高頻電磁場屏蔽 
          在火車車廂里,翻開半導體(semiconductor)收音機,簡直收不到電臺的播送,這是因為車廂的蒙皮大部分是由鐵皮(Ironhide)制成,它起了屏蔽作用。
           高頻電磁場(定義:傳遞實物間磁力作用的場)屏蔽是避免外界的高頻電磁場進入到某個區域。因為電磁場的改變頻率很高(例如百萬赫茲或更高),場中導體上的感應電荷已不能再看作停止的了(導體不再處于靜電(是一種處于靜止狀態的電荷)平衡狀況),因而有必要用電磁波在導體中的“貫穿深度”來闡明屏蔽的原理:當高頻電磁波射向一導體外表,并進入外表后,它會在導體中感應出一個高頻交變電流,此電流會激起一個新的電磁波,新激起的電磁波在導體內部與入射的電磁波相位相反、同時導體內電流的發生還導致入射波場能的耗費,成果使得導體內部總的電磁場基本上隨深度呈指數衰減,能夠用“貫穿深度”來表明衰減的程度?!柏灤┥疃取迸c入射電磁波的頻率、導體的電導率及磁導率都有關系:頻率越高、電導率越大、磁導率越大“貫穿深度”就越小。當殼罩壁的厚度大于貫穿深度時,殼罩就具有杰出的高壓直流電源電磁屏蔽作用。高電導率或高磁導率資料制成的殼罩是一種杰出的高壓直流電源電磁屏蔽設備。進步殼罩資料的電導率或磁導率,添加殼壁的厚度,能夠進步高壓直流電源電磁屏蔽的作用。
          像鋁、鋼、鐵這樣的金屬,1兆赫左右的電磁波在其間的“透入深度”約百分之幾毫米,所以這些金屬只需一張紙那么厚就基本能夠屏蔽I兆赫的電磁波。尤其是鐵,因為它的磁導率很高,故屏蔽作用特別好。如在收音機中,用空芯鋁殼罩在線圈外面,使它不受外界電磁場(electromagnetic field)的攪擾然后避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個道理。示波管用鐵皮包著,也是為了使雜散電磁場不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內部的元件或設備(shèbèi)所發生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設備。
          高電導率資料制成的屏蔽物對低頻磁場的屏蔽作用比較差。例如,在工頻50赫時,銅的貫穿深度約為9.4毫米,薄壁銅殼的屏蔽作用很小。在實踐運用中,常選用靜磁屏蔽辦法來屏蔽低頻磁場。高壓直流電源電磁屏蔽物接地后也能夠屏蔽靜電攪擾。高壓直流電源電磁屏蔽物上不能隨意開縫,因為高壓直流電源電磁屏蔽還使用了渦電流(Electron flow)的作用,若縫隙割斷了渦電流的通路,屏蔽作用要下降。
          遠近場的區分
          依據兩類基根源的場隨1/r(場點至源點的間隔)的改變來區分遠近場,兩類源在遠近場的場特征及傳特性均有所不同。故遠近場的區分滿意以下準則:
          近場: 遠場:
          高壓直流電源電磁屏蔽資料:
          挑選運用什么品種電磁密封襯墊時要考慮四個要素:屏蔽效能要求、有無環境密封要求、安裝結構要求、本錢要求。鉗形接地電阻測試儀在測量有回路的接地系統時,不需斷開接地引下線,不需輔助電極,安全快速、使用簡便。鉗形接地電阻儀能測量出用傳統方法無法測量的接地故障,能應用于傳統方法無法測量的場合,因為鉗形接地電阻儀測量的是接地體電阻和接地引線電阻的綜合值。鉗形接地電阻儀有長鉗口及圓鉗口之分。長鉗口特別適宜于扁鋼接地的場合。按機理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場(electromagnetic field)屏蔽。
          電場屏蔽:
          【屏蔽機理】:將電場感應當作散布電容間的耦合(Coupling)。
          【規劃關鍵】:

            A、屏蔽板以接近受維護物為好,并且屏蔽板的接地有必要杰出?。?!

            B、屏蔽板的形狀對屏蔽效能的凹凸有明顯影響。全關閉的金屬盒最好,但工程中很難做到!

            C、屏蔽板的資料以良導體為好,但對厚度無要求,只需有滿意的強度就可了。
          有通風需求的屏蔽板,鋁制蜂窩式通風板
          磁場屏蔽
          磁場屏蔽通常是指對直流或低頻磁場的屏蔽,其作用(role)比電場屏蔽和電磁場(electromagnetic field)屏蔽要差的多。
          【 屏蔽機理】:首要是依靠高導磁資料所具有的低磁阻,對磁通起著分路的作用,使得屏蔽體內部的磁場大為削弱。
          【規劃關鍵(解釋:比喻事物的重要組成部分)】:

            A、選用高導磁資料(Means),如坡莫合金;

            B、添加屏蔽體的厚度;
          以上均是為了減小屏蔽體的磁阻;

            C、被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上,以盡量減小經過被屏蔽物
          體體內的磁通;

            D、留意屏蔽體的結構規劃,凡接縫、通風空等均可能添加屏蔽體的磁阻,從
          而下降屏蔽作用(role)。

            E、關于強磁場的屏蔽可選用雙層磁屏蔽體的結構。
          典型的交流磁功能
          對要屏蔽外部強磁場的,則屏蔽體的外層選用不易飽滿的資料,如硅鋼;而內部可選用簡單抵飽滿的高導磁資料,如坡莫合金等。反之,如果要屏蔽內部強磁場時,則資料的擺放次第要到過來。在安裝表里兩層屏蔽體時,要留意彼此間的絕緣。當沒有接地要求時,可用絕緣資料做支撐件。若需接地時,可選用非鐵磁資料(如銅、鋁)做支撐件。
          電磁場屏蔽
          電磁場(electromagnetic field)屏蔽是使用屏蔽體阻撓電磁場在空間傳的一種辦法。接地電阻測量儀是一種電阻測量裝置,用于電力、郵電、鐵路、通信、礦山等部門測量各種裝置的接地電阻以及測量低電阻的導體電阻值;還可以測量土壤電阻率及地電壓。
          【電磁場屏蔽的機理】:

            A、當電磁波抵屏蔽體外表時,因為空氣與金屬的接壤面上阻抗的不接連,對入射波發生的反射。這種反射不要求屏蔽資料有必要有必定的厚度,只需求接壤面上的不接連;

            B、未被外表反射掉而進入屏蔽體的能量,在體內向前傳的進程中,被屏蔽資料(Means)所衰減。也就是所謂的吸收;

            C、在屏蔽體內尚未衰減掉的剩下能量,傳到資料的另一外表時,遇到金屬-空氣阻抗不接連的接壤面,會形成再次反射,并從頭返回屏蔽體內。這種反射在兩個金屬的接壤面上可能有屢次的反射。
          總歸,高壓直流電源電磁屏蔽體對電磁的衰減首要是根據電磁波的反射和電磁波的吸收。
          【吸收損耗】不同的資料、不同的資料厚度關于電磁波的吸收作用不一樣.可依據資料吸收損耗的列線圖得出。
          【反射損耗】分為三類:低阻抗磁場、高阻抗電場、平面波場。
          其間低阻抗磁場和高阻抗電場的反射損耗列線圖計算(calculate )辦法相同,與金屬資料、頻率及輻射源到屏蔽體的間隔有關。
          關于平面波,波阻抗為一常數,而與輻射源到屏蔽體的間隔無關,在列線圖中只需銜接金屬資料和感興趣的頻率就可求出此刻的反射損耗值。
          實踐的高壓直流電源電磁屏蔽體
          【結構資料】

            A、適用于底板和機殼的資料(Means)大多數是良導體,如銅、鋁等,能夠屏蔽電場,首要的屏蔽機理是反射信號而不是吸收。

            B、對磁場的屏蔽需求鐵磁資料,如高導磁率合金和鐵。首要的屏蔽機理是吸收而不是反射。

            C、在強電磁環境中,要求資料能屏蔽電場和磁場(定義:傳遞實物間磁力作用的場)兩種成分,因而需求結構上完好的鐵磁資料。屏蔽功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)直承受資料的厚度以及搭接和接地辦法好壞的影響。

            D、關于塑料(結構:合成樹脂、增塑劑、穩定劑、色料)殼體,是在其內壁噴涂屏蔽層,或在汽塑時摻入金屬纖維。
          有必要盡量削減結構的電氣不接連性,以便操控經底板和機殼進出的泄漏輻射。鉗形接地電阻測試儀在測量有回路的接地系統時,不需斷開接地引下線,不需輔助電極,安全快速、使用簡便。鉗形接地電阻儀能測量出用傳統方法無法測量的接地故障,能應用于傳統方法無法測量的場合,因為鉗形接地電阻儀測量的是接地體電阻和接地引線電阻的綜合值。鉗形接地電阻儀有長鉗口及圓鉗口之分。長鉗口特別適宜于扁鋼接地的場合。進步縫隙屏蔽效能的結構辦法包含添加縫隙深度,削減縫隙長度,在結合面上參加導電襯墊,在接縫處涂上導電涂料,縮短螺釘間間隔等。

            
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