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技术爱问
智能屏蔽机柜
众所周知,电缆屏蔽层包括金属屏蔽和非金属屏蔽两种形式,采用哪一种屏蔽形式取决于电缆的种类。电力电缆为了屏蔽和均化电场,承载故障电流,通常采用金属屏蔽形式。而在国家标准GB/T12706《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》中仅规定:“金属屏蔽应由一根或多根金属带、金属编织、金属丝的同心层或金属丝与金属带的组合结构组成。”“铜带屏蔽由一层重叠绕包的软铜带组成,也可采用双层软铜带间隙绕包。”“单芯电缆铜带标称厚度≥0.12mm,三芯电缆铜带标称厚度≥0.10mm。”“铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成,其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧,相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。”
金属带或金属丝屏蔽主要是在发生短路的情况下,在一定时间内承担一部分故障电流,避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。前提是金属屏蔽必须有牢靠的接地措施,金属屏蔽的几何截面积应能满足相应的电气要求。
当电压等级低于35kV或导体标称截面积小于500mm2时,国家标准GB/T 12706没有明确规定金属带或金属丝屏蔽的使用范围,国内在没有特殊要求时均采用铜带屏蔽结构;DIN VED 0276和AS/NZS 1429.1要求电缆的金属屏蔽应采用铜丝屏蔽结构,并对铜丝屏蔽的几何截面积或电气要求进行规定。主要原因为国内电缆大多采用经小电阻接地方式,采用铜带屏蔽即可满足承载故障电流的要求;国外电缆大多采用直接接地方式,需采用铜丝屏蔽才可满足承载故障电流的要求。那么,怎样计算铜带和铜丝屏蔽结构可承载的故障电流呢?在计算过程中又应注意哪些问题呢?
总所周知,电磁屏蔽是抑制干扰,增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段,合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备,而静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽,都属于电磁屏蔽,这三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中,原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响,但是由于所要屏蔽的场的特性不同,因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。
什么是静电屏蔽?

静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。静电屏蔽依据的原理是:在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布,直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示,接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域,金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理,可以证明:金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定,与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此,金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定,与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时,壳层内表面的电荷分布随之变化,以保证壳外电场分布不变。因此,接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中,金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时,通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看,因为在静电平衡时,金属内部不存在电场,壳内外的电场线被金属隔断,彼此无联系,因此,导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。
随着信息化建设日新月异,计算机系统网络建设遍布各个角落,随之而来的系统安全问题也提到议事日程上来,计算机房的屏蔽房就是保证系统安全要求解决的问题之一。现在各政府部门、企事业单位,特别是涉密部门对计算机系统的安全越来越重视,为防止信息泄露或系统被干扰,对屏蔽房的建设要求增加,也提高了屏蔽工程在机房系统工程建设中的比重。
屏蔽机柜是当电磁波入射到两侧为空气的金属板时,一部分能量被反射,即反射损耗;透射波在金属板内传播过程中被衰减的部分称之吸收损耗;在第二界面上被反射到第一界面时将再次产生反射,如此循环往复,直至能量全部被衰耗和透射。
机柜在防护上面起着举足轻重的地位,很多人把机柜看作是用来装IT设备的柜子。机柜是柜子,但并不仅仅如此。对于计算机本身而言,机柜同样有着和UPS电源重要的辅助作用。一个好的机柜意味着保证计算机可以在良好的环境里运行。
所以,在屏蔽房建设中机柜所起到的作用同样重要。现在可以说,只有有计算机的地方,几乎都存在机柜的身影。机柜系统性地解决了计算机应用中的高密度散热、大量线缆附设和管理、大容量配电及全面兼容不同厂商机架式设备的难题,从而使数据中心能够在高可用的环境下运行。
机柜已经成为计算机行业中不可缺少的用品,在各大机房都能看到各种款式的机柜,随着计算机产业的不断突破,机柜所体现的功能也越来越大。机柜一般用在网络布线间,楼层配线间,中心机房,数据机房,网络机柜,控制中心,监控室,监控中心等。
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