屏蔽室接地位置不同对其屏蔽效能的影响研究

王建宝 周璧华 杨 波

(解放军理工大学工程兵工程学院，江苏 南京 210007)

引 言

众所周知，雷电电磁脉冲(LEMP)和高空核电磁脉冲(HEMP)等高功率电磁环境对电子、电气设备及系统的安全运行构成严重威胁，屏蔽和接地则是有效的电磁防护手段。外部电磁场通过屏蔽体上的门、窗和孔缝在屏蔽室内部产生耦合场，进而影响内部敏感设备的正常工作[1-3]。前人曾对屏蔽室孔缝耦合问题做过不少研究[4-7]，但涉及屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能影响的文献并不多见。

接地的目的是为了在正常和事故情况下，利用大地作为接地回路的一个元件，将接地处的电位固定在某一允许值上[1],亦可将接地系统理解为在电气、电子设备与大地或低阻抗公共参考面间提供低阻通道[3]。按接地位置的不同，将屏蔽室接地分为前点接地和后点接地，前者代表接地体引上线与屏蔽室连接位置选在门、窗等孔口所在面的屏蔽体下方，后者则为连接位置选在远离孔口的屏蔽体下方。

为分析屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能的影响，采用并行时域有限差分算法，分别计算了屏蔽室在前点接地和后点接地两种情况下与LEMP和HEMP的耦合问题。LEMP耦合计算中所涉及的雷电流放电通道尺寸为千米级，如将地闪回击通道和开孔屏蔽室置于同一三维区域进行计算，将占用极大的计算空间。为减小对计算机内存和计算时间的需求，将地闪回击通道和开孔屏蔽室分置于两个计算区域[7]，回击电流辐射场的计算在柱坐标中完成，而对开孔屏蔽室的耦合计算，则在直角坐标系中进行。……