电磁屏蔽机房技术方案知识讲解

电磁屏蔽机房设计方案

一、工程概述

用途：该机房用于无线电设备的检测。

本方案是根据工程招标文件，设计研究确定的屏蔽工程设计方案。

二、设计依据

1.《招标文件》

2.《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》BMB3-1999

3. 《电磁屏蔽室屏蔽效能的检测方法》GB12190-2006

4. 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》SJ31470-2002

5. 《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008

6. 《电子计算机场地通用规范》GB/T-2887-2000

7. 《电子信息系统机房施工和验收规范》GB 50462-2008

8. 《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93

9. 《计算站场地安全要求》GB 9361-88

10. 《计算机房用活动地板技术条件》GB 6650-86

11.《计算机机房工程设计与施工》人民邮电出版社1997.2

12.《计算机机房配电系统设计要求》ZY1997-99

13.《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005版）

14.《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222-95

15.《室内装饰工程质量规范》QB 1838-93

16.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

17.《低压配电设计规范》GB50054

18.《建筑防雷设计规范》GB50057-94

19.《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-97

20.《供配电系统设计规范》GB50052-92

21.《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98

其他国家、行业相关标准、规范

三、屏蔽室总体结构

本项目工程建设面积为32m2，屏蔽室面积为28 m2.。建造规模为8m（长）x4m(宽)x2.6（高）。屏蔽室安装1樘1500X2000mm屏蔽门。

四、屏蔽工程

1．屏蔽效能指标：

磁场

14kHZ >=63dB

200kHZ >=93dB

平面波 450MHz >=100dB

平面波 1-10GHz >=100dB

屏蔽室为多点接地，接地电阻不大于1欧姆。

2屏蔽工程主要内容：

1).屏蔽工程主要包括屏蔽主体和屏蔽设备。

屏蔽主体包括：屏蔽壳体、屏蔽门、通风截止波导窗。

屏蔽设备包括：电源滤波器、信号滤波器、光电转换设备、空调信号转换设备、空调进出风、光纤截止波导管。

2).系统设计中充分利用金属板材对电磁波的吸收和反射的作

用，并结合滤波、隔离、接地等屏蔽技术，满足屏蔽效能指标要求。屏蔽壳体材料

①.屏蔽指标的计算：

对屏蔽指标的设计计算如下：

透射R（屏效）=20lg

环境场强屏蔽后场强

②.屏蔽材料的选择：

当电磁波E垂直穿过金属屏蔽体时，屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽体的结构、屏蔽材料的电导率、磁导率、电磁场频率、场源性质和距场源距离等有关，如下图所示：

E 1

E 2

金属屏蔽体的屏蔽效能SE 可表示为：SE= A + R + C （dB ） 式中 SE ── 金属屏蔽体的屏蔽效能 A ── 电磁波在屏蔽板内的吸收损耗 R ── 电磁波在屏蔽板上的反射损耗 C ── 电磁波在屏蔽板内的多次反射修正项

其中A 与屏蔽层的厚度和传播常数有关，R 、C 与传输系数、反射系数和波阻抗等有关。

不同金属材料有不同的A 、R 、C 值。为使屏蔽效能公式便于应用，将A 、R 、C 三项简化，代入相应的系数后，可得到A 、R 、C 的近似表达式或参考值。

（1） 吸收损耗A

吸收损耗A 可用相对电导率和相对磁导率近似表示为：

A

r r g f l K μ1=（dB ）

式中 Ａ── 吸收损耗（dB ）

K1── 系数, 当l 以m 为单位时, K1= 131.4 l ── 屏蔽体壁厚(m)

f ── 电磁波频率(Hz)

r μ── 屏蔽材料的相对磁导率 r g ── 屏蔽材料的相对电导率

不同频率下，1mm板厚的铁、铜、铝三种常用材料的吸收损耗近似值如下：

（2）反射损耗

电磁波在两个金属板界面上反射掉的能量称为反射损耗（R）。R与波阻抗、反射系数和材料等有关。R可由下式求出：

R

t

lg

20

-

=

（dB）

式中t 为屏蔽体的传输系数。传输系数除了与电磁波的波阻抗和频率有关外，还与屏蔽材料的电导率、磁导率和介电常数等电气性能有关。

（3）多次反射修正项

当屏蔽体吸收损耗比较小时(A≤10dB)，屏蔽体内第二个表面反射的能量较大。因此，屏蔽体的屏蔽效果还要将多次反射的能量考虑在内，即增加一个多次反射修正项C。该修正项C与屏蔽体的吸收损耗A 和波阻抗等因素有关。

（4）屏蔽体的总屏蔽效果

屏蔽体的总屏蔽效果取决于吸收损耗（A）、反射损耗（R）和多次反射修正项(C)。上述三项值只是定性分析和试验校核的数据。

经计算、分析和试验确定，屏蔽体的壳体材料采用Q235钢板（1mm厚）。其具有良好的导电性和导磁性，其屏蔽效能最低可达到100dB以上(14KHz)。

对磁场的屏蔽应选择导磁率好的材料，选择钢板做屏蔽层，其厚度应为：

t=

A

K fμrpr

=3mm（A为20dB,f=50Hz时）

综合考虑施工工艺，屏蔽机房壳体底板采用3mm厚冷轧钢板，壁、顶采用2mm冷轧钢板，其屏蔽效能可满足BMB3的C级要求。

（2）屏蔽体结构

屏蔽体结构采用框架结构，屏蔽体高2.6米。顶面承重采用辅助吊点。

地圈梁、顶圈梁、立柱、角立、横梁选用：80×60×3mm，网格选用：60×40×2.5mm。

（3）屏蔽门

a) 屏蔽门为屏蔽工程的重要部分，选用电动插刀式屏蔽门。

b)电动插刀式屏蔽门屏蔽效能优越；简单的连杆滑块锁紧机构，

使门开关灵活、省力。该产品是我公司自主研发生产的已定型的标

准产品，在工程上大量使用证明其具有很高的屏蔽指标和稳定的使

用性能。

插刀式手动锁紧屏蔽门

电动插刀门

屏蔽门屏蔽结构采用高性能的三簧片结构，其簧片具有良好的导电性且弹性好、安装牢固，且便于清洗和更换。该门可靠性高、易于维护。其簧片连接结构，如下图所示：

（4）通风波导窗

屏蔽室通风做成截止波导形式,电磁波在穿越波导窗时，经过吸收-反射-吸收……逐渐损耗、衰减,使屏蔽室既可通风，又不致产生电磁泄漏。屏蔽机房通风波导窗采用真空银铜钎焊的六角形蜂巢式孔径8毫米（截止频率为18GHz）。

同样通风截面积，蜂巢式波导管的重量要比方形或圆形的波导管轻，风阻小。波导窗在3m/s风速下，压降为0.16mmHg。银铜钎焊是在真空炉中使蜂巢和周边焊成一体，可耐高温且强度高。

通风波导窗

通风波导窗屏蔽效能与屏蔽机房整体屏蔽效能相等。

屏蔽室的通风口安装600X600、300X300通风波导窗各两个。

（5）电源滤波器

室外电源经电源滤波器送入室内，为了尽可能减少电源滤波器泄漏电流的干扰，选用高性能低泄漏电源滤波器。电源滤波器插入衰减满足屏蔽室屏蔽效能要求。

屏蔽室内供电由电源滤波器引进。由于具体配电未知，屏蔽室拟用1台380v 63A滤波器、1台220v 63A滤波器引入电源，保证设备插座、照明用电。屏蔽室用1台63A地线滤波器引入配电地线。

电源滤波器

（6）信号光端机、信号滤波器

采用经质量监督检验中心检验的优质信号光端机两路，确保传输速率及吞吐量等性能满足网络传输要求。

信号滤波器用于屏蔽室内的电话通信、数据通信、空调控制、报警、消防控制、对讲门铃等信号的传输。其插入衰减与整体屏蔽性能指标相适应。

拟采用12路信号滤波器，保证弱电信号的屏蔽处理。

信号滤波器

（7）波导管

为确保屏蔽室的整体性能，光纤出入屏蔽室时需要通过光纤波导管，根据最高截止频率设计光纤波导管的直径与长度，波导管长度大于直径6倍以上，本工程的波导孔直径为9mm，长度100，共配置10根光纤波导管，其性能指标与屏蔽室整体性能一致。

五、装饰、装修工程

1．地面工程

屏蔽壳体完工后，铺设架空防静电地板，选用“京通”品牌。

2．墙面工程

墙面采用彩钢板+轻钢龙骨。本方案采用“兴铁”彩钢板装饰墙面。施工完毕代墙面装饰具有表面平整光滑、无眩光、防尘、防火防潮、防静电、易清洗、耐摩擦等优点。

该墙板特点是：不受潮、不变形、不起尘、易清洁，色调柔和，不产生眩光等，符合《GB 50174-2008》规范要求及《GB 50222-95》的防火要求。

3．顶面工程

顶面采用微孔铝合金板+轻钢龙骨。吊顶板选用材质轻、强度高、不燃烧、无色差、平整度好、不变形、便于拆装的微孔铝合金板，达到室内防火、防尘、吸音、美观的要求，并便于维护管理，吊顶板安装采用焊接在屏蔽金属壳体上的

吊杆龙骨施工工艺。

天花板样图

性能及技术特点：

超过50种标准色彩与涂层；

不燃性，不会燃烧，符合现代建筑消防安全的需要，这是该产品得以大量应用的重要条件；

板上粘有无纺纤维纸，以增强吸音效果；

吊架隐蔽、吊顶外观整体划一；

结构坚固、不易变形；

安装容易、维修方便；

外观：磁性聚酯烤漆；

厚度：0.7mm；

光泽度：亚光，反光度约为0.77；

平整度：小于2mm/平米；

孔径：微孔2.0mm；

开孔面积22﹪；

边角处理：直角跌级；

抗震性能：良好；

防火性能：系统防火达到A级；

耐用性能：良好；

防潮等级：大于或等于RH99；

质量保证：符合QB1561-1992行标。

六、电气工程

（1）屏蔽室总用电：

屏蔽室总用电量： 380V 30KW，220V 15kw。

试验设备用电量： 30KW

照明等辅助用电量： 15KW

采用集中供电方式，从甲方配电箱预留380V 60A、220V 60A开关（可提供30kw、15KW的用电量）引两路市电至屏蔽室外配电箱。

（2）照明：

由于室内为微弱信号测试，采用LED灯具，电源外置，防止荧光灯具整流墙器对测试的影响。

七、空调、通风工程

技术要求：

屏蔽室温度为：20±2℃

屏蔽室湿度为：35%～75％

空调工程：

为满足对温湿度的要求，采用屏蔽机房外安装中央空调，通过风管接入屏蔽机房，考虑到湿度要求，须配加湿单元。

通风工程:

考虑到室内洁净度要求和工作环境需要，新风系统提供不低于300m3 /h的风量。采用屏蔽机房外安装新风机组通过风管引入屏蔽机房内。

八、屏蔽室接地工程

接地系统按照屏蔽工程的要求，将屏蔽壳体接地。利用现有综合接地。按照要求屏蔽室接地电阻不大于1欧，甲方提供接地良好的接地极。

九、消防工程配合

为进入屏蔽室内消防信号做过壁处理。

为进入屏蔽室的气体提供过壁处理。

十、视频监控系统配合

为屏蔽室内配备视频滤波器1台，同时配备视频实时监控系统屏蔽处理设备一套。

十一、通讯网络

屏蔽室设有电话2部，网线2路，配电话滤波器2台，网络光端机2台。

十二、甲方及相关专业配合

1.通风路径：

新风引入确定。

消防排气的排风口及泄压口位置。

2.弱电过壁：

相关专业提交过壁信号类型及线芯数量数量。

3.配电电源：

甲方将电源引入到屏蔽室内，并预留10m线。

4.接地：

本工程采用综合接地，接地电阻不大于1欧。

5. 基建要求

土建地面水泥面找平压光，平整度5mm/3m2。