Screeningul câmpurilor electromagnetice

Pentru a preveni scurgerea informației prin canale de scurgere a informațiilor tehnice radioelectronice cauzate de dispozitivele PEMIN și radioelectronice, scuturile electromagnetice sunt utilizate în zone periculoase. Procesele fizice în timpul screeningului diferă în funcție de tipul de câmp și de frecvența schimbării acestuia.







Există ecrane electrice pentru ecranarea câmpului electric, ecranare magnetică pentru câmpul magnetic și scuturi electromagnetice pentru ecranarea câmpului electromagnetic.

Capacitatea ecranului de a slăbi energia câmpurilor este estimată de eficiența de verificare (coeficientul de atenuare). Dacă intensitatea câmpului pe ecran este egală cu Eo și Ho. și în spatele ecranului - Ee și Ne. apoi Se = Eo / Ee și SH = Ho / Ne.

În practică, eficiența ecranării este măsurată în decibeli (dB) sau non-vârstnici (Hp):

Analitic ecranare efectivă în funcție determinată pentru modelele idealizate (ipotetice) de ecrane sub forma unei suprafețe uniform plană infinit conductiv okoprovodyaschey suprafață sferică omogenă și o formă cilindrică uniform extins la infinit suprafețe conductoare.

Pentru alte opțiuni, eficiența de screening este determinată de o eroare care depinde de gradul de similitudine al acestora.

1. electroni Când electrice ecran câmp de ecranare sub influența unui câmp electric extern sunt redistribuite în așa fel încât suprafața ecranului, orientată spre sursa, opusul taxa concentrată în semn la acuzațiile de sursă, iar pe exterior (altele) suprafața ecranului se concentreze aceeași cu sursa de câmp taxe (Figura 1).

Fig. 1. Screeningul câmpului electric.

Încărcările pozitive creează un câmp electric secundar. închideți în tensiune la primar. Pentru a evita câmpul secundar generat de taxele de pe suprafața exterioară a ecranului, ecranul este împământat și taxele de compensare cheltuieli de teren. Ecranul captează un potențial apropiat de potențialul pământului, iar câmpul electric din spatele ecranului scade substanțial. Elimină câmpul din spatele ecranului nu poate fi din cauza compensarea incompletă a taxelor pe partea sa exterioară, ca urmare a valorilor nenule de rezistență în circuitele de ecran și de legare la pământ, precum și datorită răspândirii liniilor electrice în afara limitelor ecranului.

Eficacitatea ecranării depinde de conductivitatea electrică a ecranului și de rezistența la împământare. Cu cât conductivitatea circuitelor scutului și a solului este mai mare, cu atât este mai mare eficiența ecranării electrice. Grosimea ecranului și proprietățile sale magnetice asupra eficienței ecranării practic nu afectează.

Pentru a evacua încărcările de pe ecran, induse de un câmp electric, este necesar să asigurați împământarea ecranului cu o rezistență mică (mai mică de 4 Ohm). Ca conductori de împământare, cele mai des folosite sunt țevile de oțel cu lungimea de 2 până la 3 m, diametrul de 35 până la 50 mm și benzi de oțel cu secțiune transversală de 50 până la 100 mm. Mai convenabile sunt țevile care permit să se atingă straturi umede de pământ suficient de adânci, care au o conductivitate suficient de ridicată și nu sunt supuse uscării sau înghețării.

Împământarea trebuie conectată la anvelopele puse la locația mijloacelor electronice prin sudare. Secțiunea transversală a barelor de legătură și a liniilor de împământare în conformitate cu condițiile de rezistență mecanică și obținerea unei conductivități suficiente este recomandată să nu fie mai mică de 24 x 4 mm.







Conductoarele din afara clădirii sunt așezate la o adâncime de aproximativ 1,5 m, în interiorul clădirii - de-a lungul peretelui sau în canalele speciale astfel încât să poată fi vizualizate în exterior. Conectați alimentarea la electrodul de împământare prin sudare. La ecran sau la dispozitivul împământat, linia principală este conectată într-un punct cu o conexiune cu șurub.

2. Screening-ul câmpului magnetic este obținut ca urmare a acțiunii a două fenomene fizice:

- Tragerea liniilor de câmp magnetic într - un ecran realizat din materiale feromagnetice (cu # 956; >> 1), cauzată de o rezistență magnetică mult mai mică a materialului ecranului decât aerul înconjurător;

- Aspectul umbrit de câmp alternativ într-o inducție mediu ecran de curent turbionar conductiv, creând un câmp magnetic secundar, ale cărui linii de forță sunt opuse forța magnetică a câmpului primar.

Rezistența magnetică este proporțională cu lungimea liniilor magnetice de forță și invers proporțională cu aria secțiunii transversale a secțiunii în cauză și cu magnitudinea permeabilității magnetice a mediului în care se propagă liniile câmpului magnetic. Atunci când liniile magnetice de forță sunt atrase în ecran, tensiunea lor din spatele ecranului scade. Ca rezultat, factorul de screening este mărit.

Când un câmp magnetic alternativ este aplicat ecranului, EMF apare și în materialul ecranului, creând curenți turbionari în materialul ecranului sub forma unui set de inele închise. Inelul curenților turbionari creează câmpuri magnetice secundare care deplasează principalul și împiedică pătrunderea sa profundă în metalul ecranului. Efectul de screening al curenților turbionari este mai mare, cu cât este mai mare frecvența câmpului și cu atât este mai mare rezistența curenților turbionari.

Coeficientul de screening al componentei câmpului magnetic este suma coeficienților de screening datorită fenomenelor fizice considerate. Dar fracțiunea termenilor depinde de frecvența oscilațiilor câmpului. La f = 0, ecranarea este asigurată numai prin deplasarea câmpului magnetic cu mediul ecranului. Dar, cu o creștere a frecvenței câmpului, se manifestă din ce în ce mai mult efectul asupra eficacității de ecranare a câmpului secundar cauzat de curenții turbionari de pe suprafața ecranului. Cu cât este mai mare frecvența, cu atât este mai mare efectul asupra eficienței ecranării curenților turbionari.

Datorită diferitelor efecte ale fenomenelor fizice de ecranare magnetică, cerințele pentru ecrane la frecvențe joase și înalte diferă. La frecvențe joase (până la aproximativ 1 kHz), atunci când influența primului fenomen predomină, eficiența de screening depinde în principal de permeabilitatea magnetică a materialului ecranat și de grosimea sa. Cu cât sunt mai mari valorile acestor caracteristici, cu atât este mai mare eficiența ecranării magnetice. Pentru un ecran, de exemplu, sub forma unui cub, eficiența unui scut magnetic poate fi estimată din formula:

unde d este grosimea zidurilor ecranului; D este dimensiunea laturii ecranului formei cubice.

Eficiența ecranării datorată curenților turbionari depinde de puterea lor, a cărei magnitudine este afectată de conductivitatea electrică a ecranului. La rândul său, această rezistență este direct proporțională cu rezistența electrică a materialului ecranului și invers proporțională cu grosimea acestuia. Cu toate acestea, pe măsură ce crește frecvența câmpului, grosimea materialului de ecranare în care curgerea curenților turbionari este redusă din cauza așa-numitului efect de suprafață sau de piele. Esența este cauzată de faptul că exterior (primar) câmpul magnetic este slăbit nișele din materialul ecranului, deoarece rezistă câmpului magnetic secundar în creștere a curenților turbionari. Intensitatea câmpului magnetic alternativ scade pe măsură ce pătrunde în metalul ecranat la o adâncime x de la suprafața acestuia, conform unei legi exponențiale:

unde a este adâncimea echivalentă de penetrare corespunzătoare slabirii intensității câmpului magnetic de 2,72 ori și calculată prin formula:

# 963; = 503 √ # 961; / f · # 956;

unde # 961; - rezistența electrică specifică a materialului ecranat în Ohm · mm 2 / m; f este frecvența câmpului magnetic în Hz; # 956; - permeabilitatea magnetică relativă a materialului ecranului.

Reducerea adâncimii de penetrare echivalentă cu creșterea # 956; datorită faptului că materialul feromagnetic „retras“ linii de câmp magnetic ale câmpului primar, crescând astfel concentrația liniilor magnetice de forță și, prin urmare, intensitatea câmpului magnetic în interiorul materialului ecranului. Ca urmare, nivelurile tarifelor induse în acestea au crescut, ducând la o creștere a valorilor de curent și tensiune turbionari ale câmpului magnetic secundar. Astfel, adâncimea de penetrare este mai mică, cu atât este mai mare frecvența câmpului, permeabilitatea magnetică specifică și conductivitatea electrică a ecranului metalic.

La frecvențe înalte, eficiența ecranării magnetice în dB cu un ecran de grosime d în mm poate fi determinată prin înlocuirea expresiei pentru Hx în SH = 20 log (Hx / Ho).

Ca urmare a acestei substituții și a transformării, este ușor de obținut acest lucru







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: