1、談談民用建筑變配電室的電磁屏蔽 編輯:admin | 時間:2009-12-30 13:11:43 | 瀏覽:616次 | 來源: | 作者: 邱啟通 摘要:文章闡述民用建筑變配電系統的電磁干擾現象，提出解決問題辦法，分析屏蔽體的選擇原理并列舉兒種常用的屏蔽措施。關鍵詞:變配電室 磁干擾 屏蔽 目前，在我們的民用建筑設計中，通常把變配電室設計在大樓的地下一層或一層，甚至有時設在大樓的中間層，這樣設計可能會帶來一些電磁干擾的遺患問題，比如鄰近房間的電子設備出現誤動作、鄰近住戶的電視等電子設備出現屏幕抖動、一些弱電系統一直無法調試正常。導致這種現象產生的原因有很多，其中就有可能是由于我們的配電系統
2、產生的低頻磁場干擾了計算機等電子設備的正常上作，電流越大，距離越近，產生的干擾磁場就越強，對設備的影響就越大。 從技術角度講，根本解決這個問題只有三個辦法:遠離受擾對象、限制輻射源的產生、切斷電磁波傳輸的路徑(即屏蔽電磁波)。 一、遠離受擾對象 遠離受擾對象的一種方式是將變配電室單獨置于樓外一定距離，增加干擾源與受擾之間的距離，由于場強與距離的平方成反比，使用這種方法能有立竿見影的效果，當然這種方法的局限性也是顯而易見的，在民用建筑特別是居住建筑中，由于受到建筑總體景觀規劃和建筑密度等多方而的限制，變配電室往往都無法單獨設置。 遠離受擾對象的另外一種方式是通過增加樓體相關設備層的層高，實現配電
3、設備與上一層之間增加距離，這種層高增加的方式肯定會使上程的建安成本大大提高，有時也會受大樓規劃限高的限制，因此這種方式也是存在很大的局限性。 二、限制輻射源的產生 配電設計時盡量優化配電方案，或多或少可以從根本上限制輻射源的產生。比如在設計時，盡量做到分散配電以降低局部電流;盡量避免選擇大功率變壓器;同時做好諧波控制，使諧波電壓畸變率不要超過國家標準，把電源電壓畸變率控制在盡可能低的程度。但是這些方法往往受到客觀因素的限制，比如為減少變壓器功率而增加變壓器臺數，有時會犧牲配電系統的經濟性;還有，由于系統的諧波與末端負載的性質緊密相關，隨著非線性負載的增加，諧波畸變就不可避免，因而這種方法也有其
4、局限性。 三、切斷電磁波傳輸的路徑(即屏蔽電磁波) “民用建筑電氣設計規范JGJ 16- 2008(以下簡稱“民規，)里規定:“易受輻射的電子設備，不應與潛在的電磁騷擾源貼近布置，(第22. 1. 3條)，潛在的電磁騷擾源就包括我們變配電室里而的電力變壓器、大電流饋電干線等。“居住建筑和公共建筑中的人員密集場所宜按一級電磁環境設計，當不符合規定時，應采取有效措施，(“民規”第22. 2. 5條)。“一級電磁環境”是指在該電磁環境下民期居住或上作人員的健康不會收到損害。“當變配電所與上、下或貼鄰的居住、辦公房間僅有一層樓板或墻體相隔時，變配電所應采取屏蔽、降噪等措施，(“民規”第4. 9. 6條
5、)。“民規”規定，上頻狀態下，在一級電磁環境里允許的電磁場強度極限值為10V/ m(表22.2.5)x。因此，當室內電磁場強度超過此極限值，或者當相鄰的電子信息機房受到干擾時，應該作相應的屏蔽措施。下而詳細論述一下選擇屏蔽體的相關計算、變配電室電磁屏蔽的注意事項以及介紹兒種對變配電室采取電磁屏蔽的通常做法: (一)選擇屏蔽體的相關計算公式 1屏蔽效能的概念 通常，我們用屏蔽效能來度量某種材料的有效性屏蔽效能是沒有屏蔽時空間某個位置的場強E1與有屏蔽時該位置的場強E2的比值，它表征了屏蔽體對電磁波的衰減程度。用于電磁兼容日的的屏蔽體通常能將電磁波強度衰減到原來的百分之一至百萬分之一，因此通常用分
6、貝來表述屏蔽效能，這可以有效地提高吸收損耗; 3)在上而計算反射損耗時，我們有預先假定電磁波的波阻抗z-值，在做屏蔽之前應先測定場源的波阻抗值; 4)材料的導電性和導磁性越好，屏蔽效能越高，但實際的金屬材料不可能兼顧這兩個方而，從上而的計算可以看出，銅的導電性很好，但是導磁性很差;鋼的導磁性很好，但是導電性較差; 5)有時在輻射源中可能不同程度地存在電場波和磁場波電場波，在進行屏蔽之前應測試輻射源的場強值，從而采取有針對性的防護措施。對于電場波，我們可以采用高導電材料如銅、銀等;對磁場波我們可以采用高導磁性材料，如鋼、鐵等;如果兩者都有，可以采用高導電性材料和高導磁性材料復合起來的材料。 (三
7、)介紹兒種對變配電室采取電磁屏蔽的通常做法 在前而介紹過，為盡量減少變配電室對相鄰房間產生電磁干擾，我們通常采用三個辦法:一遠離受擾對象;一限制輻射源的產生;三切斷電磁波傳輸的路徑(即屏蔽電磁波)。第一、第一種方法我們已經在前而做過論述了，下而我們著重介紹一下變配電室的電磁屏蔽。 通常，我們的電磁屏蔽裝置一般為金屬材料制成的封閉殼體，當電磁場傳向金屬殼體時，一部分被金屬殼體表而所反射，一部分在殼體內部被吸收，這樣透過殼體的電磁場強度便大幅度衰減。 1在樓板或墻而敷設金屬網或密閉金屬裝置如鐵皮，并與接地裝置連接。我們以鋼筋網為例，上程中可以直接利用結構樓板內的板筋做屏蔽體，并與接地裝置連接，以屏
8、蔽變配電室對相鄰上下層房間的干擾。一般說來網格越密、效果越好，可是結構專業在設計時，由于板筋只起輔助受力的作用，為考慮設計的經濟合理性，其網格的密度往往都會比較大，雖然沒有規定板筋網格的最小值，通過參照粱配筋的規定“粱上部縱向鋼筋水平方向的凈間距不應小于30mm和1. 5d( d為鋼筋的最大直徑);下部縱向鋼筋的水平方向凈距不應小于25 xn xn和(d(“混凝土結構設計規范”(B50010- 2002第10. 2. 1條)ii。如果板筋過密，一是會造成鋼筋綁扎的上程量很大，_是會影響混凝土的澆灌，為此，結構設計師在進行板筋設計時，網格的密度一般不小于10 x lOcm。因而利用板筋做屏蔽體的
9、辦法，雖然有其簡單方便的一而，但它受板筋網格限制，也有其局限性的一而。當然，我們如果采用鋼板做屏蔽體，那么屏蔽效果將大大提高，通過前而的計算我們得知，在假定波阻抗為1的情況下，采用lOmm的SEA45鋼做屏蔽時，其屏蔽效能可達到94. 1dB。 2在樓板或墻而刷屏蔽涂料。通過前而的論述我們知道，材料的導電性和導磁性越好，屏蔽效能越高，但實際上某一種金屬材料不可能兼顧這兩個方而，這時候，選用屏蔽涂料就可以在一定程度上解決這個問題，因為屏蔽涂料通常是由兩種或兩利以上的合金構成的。就采用涂料對變配電室進行電磁屏蔽，筆者曾經對北京的一家專業做電磁防護公司做過調查咨詢，根據他們做過一些案例，總結出一些施
10、上經驗:在選屏蔽涂料前，要對變配電室進行場強的測試，繪出電磁場Ix:域分布圖，得出各點相應的電場、磁場值，根據這些數據，結合變配電室的低頻電磁場特點，以及室內的環境條件如:溫度、濕度等，選擇適合的屏蔽涂料。限于一些客觀原因，筆者未曾到實地進行過調查，根據他們的經驗，通過選擇合理的材料和規范的施上，對電磁場防護效果一般可達40dB以上。當然，屏蔽涂料也有其局限性的一而，在遇到玻璃門窗時不適合使用，這時，我們可采用透光性好的電磁屏蔽透明薄膜，既有屏蔽效果，又不影響采光。 通過以上論述，我們介紹了日前民用建筑變配電室的電磁干擾現象以及對其采取的電磁防護措施，總之，我們的日標是保持配電環境清潔安全，使空間電磁場分布不使人身受到傷害，電氣電子設備之間能勺_相電磁兼容，以實現正常、安全、穩定的運行。
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