屏蔽辐射源是预防电磁辐射的主要措施之一，电磁辐射防护的整体屏蔽设计方案

很多朋友对屏蔽辐射源是预防电磁辐射的主要措施之一，电磁辐射防护的整体屏蔽设计方案不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

电磁辐射现象是指大功率发射设备产生的电磁辐射对人体造成的危害以及干扰电子设备的正常工作。自然电磁辐射来自地球热辐射、太阳热辐射、宇宙射线和静电；人工电磁辐射的来源很广泛，包括高压线、变电站、广播电台、电子仪器、医疗设备、激光摄影设备和办公自动化设备的运行，也可以来自家用电器的使用，例如微波炉、电视、手机、空调、电热毯和收音机。

电磁辐射场一般分为近区场和远区场。以场源为中心，一定波长范围内的区域通常称为近场；反之，波长范围之外的区域通常称为远场。两类面积场具有不同的特点：在近面积场中，电场强度和磁场强度之间不存在确定的比例关系。一般来说，对于高电压、小电流的场源，如发射天线、馈线等，电场需要比磁场强得多；对于低电压、大电流的场源，例如一些感应加热设备，磁场比电场强得多。在远场场中，所有的电磁能基本上都是以电磁波的形式辐射和传播，而且这个场的辐射强度衰减比感应场慢得多。在远场中，电场和磁场强度有以下关系：E=377H。电场和磁场的运行方向相互垂直，并且与电磁波的传播方向垂直。远场场是弱场，其电磁场强度较小。

近区场的电磁场强度远大于远区场的电磁场强度。电磁辐射对人体的影响和损害主要发生在近区场。本文旨在为近场范围电磁辐射防护的整体屏蔽设计提供一定的思路和方法。

电磁辐射防护整体屏蔽设计为发射频率1~3GHz的雷达天线项目。工作人员需要在占地约800至1000m的地下工作大厅每天24小时工作。需要采用全屏蔽设计来保护人员安全。设计要求：屏蔽处电磁屏蔽效率不小于50dB；微波辐射功率密度不大于10I。长宽/厘米。设计前首先要考虑采用的安全指标标准以及施工和检测标准。

现有国家标准有：GB8702-1988《电磁辐射防护规定》、GB10436-1989（工作场所微波辐射卫生标准）、GJB/Z25-1991《电子设备设施接地、联结和屏蔽设计导则》、 sJ31470 -2002《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》和GB12190-1990《高性能屏蔽室屏蔽效能测量方法》。

案例分析：实际上，在本次设计案例中，通过将作业大厅置于地下，就已经考虑了电磁辐射对人员造成伤害的问题。为了尽量减少电磁辐射，业主提出对工作大厅进行全屏蔽设计。我国在小型屏蔽室的设计和施工方面有一定的经验，效果也能得到保证。但在进出人员较多、大量大口径进出管道、大面积屏蔽区域的情况下，屏蔽效率要求如此复杂的情况比较少见，难度也相当大。

设计思路：采用多层屏蔽的设计思路，对作业大厅进行整体屏蔽设计，对各出入口接口采取防漏电措施。进出管道相对集中，采用滤波、接地等技术处理，保证屏蔽效果。

1 屏蔽效应简介当电磁波遇到金属表面时，总会产生屏蔽效应。电磁波能量一部分向干扰源方向反射，另一部分在金属中消散，剩余部分穿过金属部分继续向前传播。这种屏蔽效应可以看作是入射电场和磁场在屏蔽体表面感应出电荷并在屏蔽体中感应出电流的结果。感应电荷和电流的极性和方向使得它们相关的电场和磁场抵消了入射场，从而削弱了穿过屏蔽层的电磁场。

2 总体屏蔽设计设备或部件屏蔽壳的屏蔽效能由几个参数决定，其中最重要的是入射波的频率和阻抗、屏蔽材料的固有特性以及不连续点的形式和数量。在屏蔽体内。屏蔽体的屏蔽效能取决于屏蔽体削弱电磁场强度的程度。屏蔽效能sE定义为在同一处无屏蔽体时的电磁场强度与添加屏蔽体后的电磁场强度之比。

SE=20lg（ElE2）

或SE=20lg (H./H2)

式中，E.和日本。是无屏蔽情况下的电场强度和磁场强度； E：R：为同一处加屏蔽体后的电场强度和磁场强度。

根据GB8702-1988，本项目设计仅考虑电场强度。屏蔽效能由三个因素决定：吸收损耗、反射损耗和多次反射校正项。这个项目

总的设计屏蔽效能是吸收损耗和反射损耗之和。本项目设计中可以忽略反射校正项。

从现有的工程经验来看，在100kHz以上的频率范围内，单层屏蔽很容易达到40dB的屏蔽效果。本次屏蔽设计采用双层屏蔽，可以很好的满足要求。然而，即使采用全组装式固体屏蔽设计，也很难准确计算屏蔽效能。对于关键部位，还应进行实验，检验屏蔽效果。

在整体屏蔽设计中，优先考虑利用建筑结构钢网固有的屏蔽作用，这是本设计要求的第一层屏蔽设计。参照要求，每隔1m左右将钢筋点焊成一个整体。非屏蔽区域的进风口、出风口（窗）处应安装不大于10mmX10mm的金属网。这一要求主要满足防止小动物进入的要求，也可以作为工作大厅的防护罩。除接地外无需特殊处理。如果屏蔽区域有进风口和出风口ISl，则需要通风波导窗。根据GJB/Z25，屏蔽网的屏蔽效率计算需要进行如下计算：

(1)每个屏蔽孔径的衰减效果(相当于很多截止导波叠加)。

(2) 窗口几何形状造成的反射损耗。

(3) 当发射天线与屏蔽体之间的距离远大于屏蔽体上孔之间的距离时的总开口面积。

(4)集肤深度。

(5)相邻孔之间的耦合。

其屏蔽效能只能是近似值。但根据GJB/Z25中的图125可以看出，铜屏蔽网的屏蔽效率随着网孔的减少而增加；同时从表41可以看出，电场作用下的屏蔽网孔基本上与频率无关。如果要求标称衰减值大于50dB，则网孔尺寸应不大于0.38mm铜丝制成的22目铜网的孔。第一层屏蔽的效果有限，设计考虑的目的是为了以小的成本尽可能的降低电磁辐射的强度。

第二层屏蔽也称主屏蔽层，是用2mm厚的钢板围住人们作业的工作厅外墙的上、下、左、右六个内表面，形成一个封闭的空间。我们也考虑过使用0.5mm的铝箔或金箔，虽然也能满足屏蔽要求，但太薄不仅施工起来比较容易，而且在装饰和使用过程中也很难避免薄层的振动。而且，大量进出管道与屏蔽层的接口处理也比较困难，因此在设计中采用了航天系统的信号防泄漏做法。两种方法结合使用的屏蔽效果尚未研究。出入口采用专用金属屏蔽门，与一楼相连的楼梯采用金属楼梯，与一楼空间分隔开。除了辐射场强外，选择2mm厚钢板的主要原因是工作大厅大。如果使用金箔，关门或微风吹过时很容易发出沙沙声。采用一定厚度的钢板不仅可以避免这种现象，而且也便于装修和设备安装。

垂直连接的强弱电竖井也用2毫米厚的钢板密封，并与车间屏蔽，形成一个完整的整体。对于大厅内机架或机柜使用的设备，可以利用金属机柜固有的屏蔽作用作为第三层屏蔽，仅起到抗干扰作用，保证设备能够正常稳定工作。在整体屏蔽设计过程中，细节的处理非常重要。泄漏往往发生在以下细节。 3细节处理

3.1 进出屏蔽区域的管道要求进出屏蔽区域的管道种类较多，不同的管道有不同的处理要求。

（1）高压电缆10kV进出滤波器电力电缆生产单位较少。成本高、体积大。实施起来有一定的困难。铠装电缆是经过50m以上的屏蔽电缆沟后进入屏蔽电缆沟内使用。进入屏蔽接口时，将电缆的铠装层和屏蔽层电连接并再次接地；然而，通过电源端子耦合进来的电磁波很难去除，唯一最好的办法就是使电源端子位于近场场之外，并尽可能远离辐射源。

(2)进出屏蔽接口的低压电缆管道和弱电管道的预埋管道应**并接地，如图1所示。弱电电缆要求采用屏蔽层良好的光纤或电缆；其运行的密封金属桥或其弱电电缆沟内应敷设屏蔽垫；进入屏蔽接口后，可直接进入屏蔽舱或通过过滤器接入设备。屏蔽效果更好。

图1 预埋管道屏蔽连接示意图

(3) 电缆进、出电缆井处。由于电缆竖井作为同一屏蔽区域，因此从电缆竖井到各楼层机房（非屏蔽区域）的管道处理也非常重要。方法如图2所示

图2 线井处管道处理

(4)将不锈钢过渡长度大于500mm，并在进出水管等水管屏蔽接口处增加波导，但这种做法的效果还有待验证。

(5)进出屏蔽接口的风管线路应屏蔽，长度为300400mm。进出空调器的液体管道在进出屏蔽层之前应经过液气波导。

3.2 柱、梁的处理

2毫米厚的钢板过梁可以包裹在梁上，也可以像吊顶一样贴在梁上，具体取决于梁的高度。这时需要注意的是，屋顶上可能需要安装风道、投影设备甚至风扇。施工时必须考虑承重要求。支架从确定的设备安装位置焊接到钢板上，并对称焊接。放下吊架以便后续设备安装。穿过立柱的部分必须缠绕在立柱上。将立柱绕出屏蔽范围是非常麻烦的。在建造过程中你需要动动你的大脑。大面积屏蔽采用现场焊接施工，因此对焊接技术和质量要求非常高，各工种之间的配合非常重要。

3.3 与其他工种的配合

前面已经提到了与安装工程的配合，但这里主要是指与装修工程的配合。整个装饰层必须贴在屏蔽钢板上，并且不能损坏屏蔽层，所以两者的配合非常重要。装修完成后，应重新测试屏蔽效果，确保不减弱，否则应修复。

3.4 屏蔽层接地

由于所有管道均引入地下，因此电缆的金属护套、电缆、金属管等应在入户入口处等电位接地装置上连接，并与屏蔽外壳连接。外壳与基础地面如何屏蔽：在基础地面制作龙骨或预埋50mmX50mmX5mm钢板，间距400mmX400mm。预埋钢板和基本钢筋制成的接地装置应按35m的间隔焊接连接（YD金属屏蔽门、金属窗网应对称可靠地焊接在建筑物内的主要钢筋上）两处，门窗安装前可从建筑结构主筋中引出等电位连接板，钢连接导体的最小截面不应小于50mm。

工作厅内的工作柜也应接地，以保证第三层屏蔽效果（抗干扰）。

3.5 屏蔽效果及测试要求

屏蔽后得出的职业暴露限值必须满足现行国家法规的要求和业主（包括第三方）的要求。即有人值守工作区域每天8小时工作时间内，任意6分钟内职业接触电磁辐射场的场量参数平均电场强度参考限值28V/m；电磁屏蔽效能t>50dB；微波辐射功率密度10~W/cm。

施工完毕后，应按国家标准进行检测。试验不合格的，应进行整改或补救，直至合格。

施工要求：为了保持屏蔽层的屏蔽效能，电缆屏蔽层两端必须正确连接。即屏蔽层周围一圈应接地到低阻抗参考系统——接地装置，使接头表面任意点电位达到最小，施工时必须采用压接措施。根据GB8702-1988第3.2条的要求，业主必须提前向当地环境保护部门提交《环境影响报告书（表）》，并向其申报登记，并按要求接受监督；

本项目投入运行后，需现场测量电磁辐射场的空间分布，划定保护区，设置警示标志。操作、管理有电磁辐射设备的人员应当接受电磁辐射防护培训。培训内容应包括：电磁辐射的性质和危害；常用防护措施、设备及使用方法；个人防护用品及使用方法；电磁辐射防护法规。业主应定期监测散热器所在工作场所及周围环境的电磁辐射水平。

以上知识分享希望能够帮助到大家！