机房安全中电磁屏蔽技术应用研究

摘 要本文作者依据多年工作经验，对机房安全中电磁屏蔽技术应用研究分析，主要介绍了机房安全中电磁屏蔽技术的原理，并结合工程实例简述了机房电磁屏蔽验收中需要注意的工艺环节，以便和同行切磋与交流。

【关键词】电磁屏蔽技术 机房

随着现代科学技术的迅速发展，信息化建设日新月异，各种电子、电气设备已广泛应用于人们的日常生活、国民经济的各个部门及国防建设中。特别是计算机系统网络建设已经遍布各个角落，随之而来的电磁兼容及系统安全问题也提到议事日程上来，机房安全中的电磁屏蔽技术就是保证电磁兼容及系统安全要求的解决方法。

1 电磁屏蔽原理

电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量的传播。电磁屏蔽必须同时屏蔽电场与磁场，通常采用低电阻率的材料，利用电磁波在屏蔽导体表面的反射、在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。

2 计算机机房电磁屏蔽的构建模式

电磁屏蔽机房是一个依托“法拉第笼”原理的钢板结构的房子，包括六面壳体、门和窗等一般房屋要素，只是要求严密的电磁密封性能，并对所有进出管线做相应屏蔽处理，进而阻断电磁辐射出入。

屏蔽机房目前有钢板拼装式、钢板焊接式、钢板直贴式及铜网式四大类。

2.1 钢板拼装式

屏蔽机房由厚度1.5mm钢板模块拼装而成，能够满足可能的搬迁需要。该型机房外型美观自重轻、生产和安装工艺较简单，可多次拆装使用。但移建后屏蔽效能明显降低。适用于一般信息保密、电子设备防电磁干扰和计量检测等场所。

2.2 钢板焊接式

屏蔽室采用2-3 mm冷轧钢板与龙骨框架焊接成一整体六面密封体，经久耐用，稳定可靠，屏蔽效能高，适应各种规格尺寸，是电磁屏蔽室的主要形式。主要应用于党政机关核心部门的信息保密、EMC测试试验、雷达导航、通信和医疗等防强电磁干扰场所。

2.3 直贴式、铜网式

用于屏蔽效能要求较低的简易工程。

3 机房电磁屏蔽验收主要内容

电磁屏蔽机房的验收主要可以从以下五部分考虑：屏蔽壳体、屏蔽门、波导窗、强弱电滤波器和均压等电位接地系统。

3.1 屏蔽壳体

屏蔽壳体主要包括六面屏蔽材料、材料之间的连接和支撑龙骨。根据SJ 31470-2011《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》，需考虑到屏蔽材料的屏蔽效能因素，同时还要兼顾电磁屏蔽机房整体的机械性能。影响屏蔽体电磁屏蔽效能的不仅是屏蔽体接地与否，尤其对磁场强度较大的干扰源，屏蔽体的导电连续性至关重要。破坏屏蔽体的导电连续性的因素有屏蔽体上下不同部分的接缝、孔洞等，因此，电磁屏蔽对屏蔽体的导电性要求尤为严格。构建六面板体屏蔽壳体，是由冷轧钢板制成单元模块，钢板双面喷涂防锈漆后分别焊接在龙骨框架内侧。

3.2 通风波导窗

屏蔽室通风系统采用屏蔽室专用通风波导窗，以保证整体屏蔽指标，为减小风阻系数，增加有效的通风面积，该工程采用蜂窝形通风波导窗。它是由许多小波导组成的波导束，其截面形状设计制作为六角形，在同等插入衰减能力条件下，六角形波导的通道面积大于方形波导的通道面积，从而扩大了通风面积，减少了换气阻力。

3.3 屏蔽门

屏蔽门是导致屏蔽机房性能下降的关键因素，是工作人员及设备进出的主要通道，因此选用的屏蔽效能、寿命和可靠性与屏蔽机房主体相匹配的屏蔽门。

3.4 屏蔽机房等电位接地系统

屏蔽机房接地是为了达到更好的屏蔽效果，屏蔽机房接地系统应充分考虑高频接地时可能产生的各种效应，避免产生各种共地干扰现象。可根据GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，进行技术指标验收。联合接地方式是屏蔽机房内设备工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。屏蔽机房内每台设备、屏蔽壳体、屏蔽门、进出屏蔽机房的各种金属桥架和屏蔽机房内各种金属构件均通过软铜线就近与接地网格连接，网格引出至少两点与大楼的联合接地体相连。要求接地电阻不大于1Ω。

3.5 屏蔽机房电气系统

3.5.1 供配电系统

由于UPS室与电磁屏蔽机房之间有多根电源线，需每根电源线加设电源滤波器，这样工程造价相对比较高。可在UPS室及屏蔽机房均做电磁屏蔽，则UPS室与屏蔽机房间电源线可不设置电源滤波器，以减少工程费用。

屏蔽机房内设备电源采用低泄漏电流的电源滤波器，插入衰减能力与屏蔽机房综合效能一致。电源滤波器测试标准符合：MIL-STD-200A。滤波器是一种无源双向网络，是由无源元件构成多端网络，它的一端是“源”，另一端是“负荷”。当信号从“源”一端进入时，仅允许工作必须的信号频率通过，而对工作不需要的信号频率有很大的衰减作用，它在衰减沿电源线传导的EMI能量的同时，也对EMI的辐射有显著的抑制作用。根据各类电源的种类及负荷的大小，分别选用相同容量的电源滤波器引入屏蔽机房内。电源滤波器应集中安装，滤波器前端不能有过电流保护装置但可设置过载保护装置。

3.5.2 弱电系统

所有进出屏蔽机房的消防信号、电话线、网络布线、光纤和视频线等都应通过专用滤波器进出机房，并应集中安装，以方便维护和保养。波导管即类似于金属管，根据所需屏蔽的种类如消防管、空调冷媒管、水管和光纤等设备，波导管的合金成分、长度与厚度内部网格都有不同，用来屏蔽电磁信号。多模、单模光纤均可通过专用光纤波导管引入屏蔽室。屏蔽机房内外保密电话线可采用专用电话滤波器连线，接通电话进行通信。消防报警系统中烟感温感控制线通过消防滤波器进入机房，消防管通过波导管屏蔽接口介入。

4 结束语

随着电磁兼容技术的不断发展，机房的电磁屏蔽的设计需求会不断增加，本文介绍了电磁屏蔽机房的结构及其原理，希望本文介绍的内容对广大电气设计同行有所参考。

参考文献

[1]GB/T 50719-2011电磁屏蔽室工程技术规范[Z].2011.

[2]SJ 31470-2011电磁屏蔽室工程施工及验收规范[Z].2011.

[3]GB 50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范.[Z].2012.

作者简介

杨斌（1979-）。大学本科学历，现为武警甘肃总队司令部网管中心助理工程师。

作者单位

武警甘肃总队司令部 甘肃省兰州市 730000