摘要：本文通过宁夏中科天际防雷股份有限公司防雷实验室的电磁屏蔽工程设计和施工要求，系统分析了设计原理、设计施工注意事项，本着安全、经济、实用的原则，在遵循国家有关防雷标准的基础上，提出了切实可行的设计方案，应用效果达到预期效果。
关键词：防雷实验室；电磁屏蔽；工程设计
1 引言
宁夏中科天际防雷股份有限公司防雷实验室是该公司与中国科学院银川科技创新与产业育成中心合作建立了西北第一家防雷产品开发及技术研发实验室，防雷公共检测技术中心，兼顾了防雷技术研究需要，是开展防雷社会服务的重要平台。为了防止外界电磁信号的干扰， 保证室内低电平信号测试的准确性，防止防雷实验室内的电子设备发射时产生的电磁信号泄漏到室外，干扰到周围的电子电气设备，防雷实验室必须设计施工电磁屏蔽工程。
2 设计原理
屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。
屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。
屏蔽室的屏蔽性能以屏蔽效能来进行考量。
S=E0/E1 或 S=H0/H1
S——屏蔽效能
E0（H0）——没有屏蔽体时空间某点的电场强度（磁场强度）
E1（H1）——有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度（磁场强度）
3 设计施工
实验室是单独的一间长方形房间，房间位于整座四层楼房的第二层，钢筋混凝土结构，北面有一窗户，窗户金属框架均做等电位连接。房间里放置雷电冲击电流测试设备和冲击电压成套设备各一台。
实验室电磁屏蔽室尺寸：6 米*6.8米*3.5米，屏蔽室施工的主要内容：六面体的屏蔽制作，顶底部及四周墙壁的装修工作。
3.1 屏蔽壳体
屏蔽壳体的内容主要有六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。本方案采用2mm的优质冷轧钢板（武钢），地板为3mm构建六面板体屏蔽壳体，是由冷轧钢板制成单元模块，表面经喷涂防锈漆后拼焊，焊接方式采用二氧化碳气体保护焊，其特点是受热面积小，焊缝抗氧化好。
3.2 壳体结构
屏蔽机房底层是地梁部分，以网架结构焊接成整体，具有一定的刚性，并与地面进行绝缘处理。地梁上面焊接屏蔽壳体。地梁上面墙体和顶部采用槽钢和矩形管组成龙骨层，经科学设计，在屏蔽机房壳体的墙体和顶部不同的部位采用不同的折弯高度来保证各部分强度和刚度的要求，减轻屏蔽壳体重量。更少地占用原建筑的活载荷量。
3.3 壳体龙骨
在基建地面上先铺设厚度为5mm的绝缘块，其上铺设地梁，地梁采用50×30×2矩形管制成，地梁间距为500 mm×417mm，地梁间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300，地梁铺设需平整。
墙面龙骨：主龙骨（竖柱）采用5#号槽钢制成，副龙骨（横档）采用50×30×2矩形管制成，龙骨间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300；
顶部龙骨：主龙骨采用采用50×30×2矩形管制成，地梁间距为500 mm×417mm，地梁间断续焊固定牢固，焊缝长与间距为15×300，地梁铺设需平整。
工艺特点：
（1）组成模块均经过折弯成型，以保证焊接变形尽量控制在焊接边上；
（2）焊接工艺采用二氧化碳保护焊，从而确保焊缝平整光滑，壳体变形小；
（3）屏蔽壳体及框架稳定可靠，保证其电磁屏蔽性能长期稳定可靠；
（4）整体机械性能达到以下要求：
a.钢板不平度：每个面的任何部位不平度≤5mm/2m²，侧面墙对角线≤8mm；
b.钢墙垂直度误差≤8mm；
c.屏蔽壳体抗震指标≥8级；
（5）整体进行防潮防湿处理；
3.4 屏蔽门安装
屏蔽门是保持屏蔽系统总性能免于退化的最关键的部件，也是
系统中唯一可动部分和直观的部件，因此屏蔽门的结构方案最为关键：
铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门：配有电动锁紧或手动锁紧机构，门的锁紧为双点锁紧结构，配有铰链页实现门的旋转运动，内外门板为双层绝缘式结构；采用单刀插入式电磁密封技术，不锈钢复合密封刀，三排可拆卸式铍青铜簧片。
屏蔽门的结构特点：
（1）门的刀口采用以铁为基体的镀铜复合刀口，其固有的铁磁性及镀铜后较好的导电性，能兼顾整个频带的屏蔽性能指标。
（2）采用铍青铜弹簧片经真空热处理后有较好的弹性及耐磨性。刀口与簧片经3万次插拔试验，仍能满足使用要求。
（3）刀口及簧片接触部分都为同一种材料，电位差相近，在接触面上不会产生电腐蚀，能长时间保证屏蔽性能，提高了可靠性。
（4）簧片为可拆卸式，每段长度180毫米，如局部有损坏极易更换，无需专业人员维修。
（5）门的锁紧为双点斜楔锁紧结构，电动锁紧机构采用进口电机传动谐波减速器减速，具有运行平稳，噪声低的特点。
（6）采用单刀插入式电磁密封技术，复合刀口，可拆卸式铍青铜三排簧片，能有效地形成电磁密封腔，电磁密封可靠。
（7）在屏蔽室断电情况下，电动锁紧门可以在室内实施手动操作开门。
（8）与配备的门禁系统连接（外面刷卡进里面按钮出，或用指纹门禁）。
3.5 通风管道安装
在屏蔽室顶部增开直径 400mm 圆孔，把通风管道焊接在
金属顶面。管道下面抽风口用法兰固定，可拆卸。管道聚风口 1000mm*1000mm。轴流风机直径 400mm，排风管道屏蔽室外部通过墙体通到室外。
3.6 供配电系统
（1）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室内。
（2）采用低泄漏电流的电源滤波器，插入衰减能力与屏蔽室综合效能一致。
（3）有电源滤波器应集中安装，滤波器前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置。
3.7 屏蔽内外弱电系统
（1）屏蔽内外保密电话线可采用专用电话滤波器连线，接拨电话进行通讯。
（2）多模、单模光缆均可通过专用光纤波导管引入屏蔽室内。
3.8 屏蔽壳体接地系统
计算机接地系统是为了消除公共阻抗耦合，防止寄生电容耦合的干扰，保护设备和人身的安全，保证计算机系统稳定可靠运行的重要手段。如果接地与屏蔽正确的结合起来，那么在抗干扰设计上是最简便、最经济而且是效果最显著的一种手段。
出于安全和滤波的需要，亦为避免因电磁感应而使屏蔽效能下降，屏蔽室一般均应接大地，使之与大地保持同电位。具体措施如下：
（1）单独接地，接地电阻应≤1Ω。
（2）屏蔽体上接地螺栓应紧靠电源滤波器。
（3）屏蔽接地引线应有屏蔽措施，并严禁把接地线和输电线平行敷设。
屏蔽接地时接地电缆与接地螺栓连接，接地电阻小于1欧姆。
4 结论
通过加强对施工操作工艺质量控制，按照防雷实验室的电磁屏蔽工程设计工艺进行施工，该公司实验室的的电磁屏蔽工程达到了国家规范标准要求。
参考文献：
[1]袁平生 .电磁屏蔽室的设计与施工 [J].电世界，2000.07.
作者简介：董娜，（1983-），女，副总工程师，现任宁夏中科天际防雷股份有限公司总工程师，主要从事防雷工程设计及防雷检测技术研究。