Щит для электрики: Фарпост — доска объявлений

Электрические щиты: ЩУ, ЩА, ЩЭ, ГРЩ

                                                                            АО «МЗЭМИ»,ООО «НОРТХАУС»

Экспертное мнение

03 ноября 2017

Электрические щиты часто называют боксами, шкафами, щитовыми панелями или аббревиатурами ЩУ, ЩА, ЩЭ, ЩК, ГРЩ. Электрики, обслуживающие щитовые, произносят сокращенные названия по привычке, а потребители не понимают, о чем идет речь. Есть повод восполнить данный пробел в знаниях.

Электрический щит — это…

Электрические щиты — устройства, распределяющие ток по нескольким небольшим цепям (подъездным, квартирным) и защищающие их от пиковых нагрузок, влаги, атмосферных осадков.
Щиты ограничивают доступ пользователям к потенциально опасным элементам и снижают риск несчастных случаев, в том числе с летальным исходом. Какие же бывают их виды?

ГРЩ

Главный распределительный щит устанавливается в котельных, на подстанциях. Он отвечает за ввод электролиний на объекты, учет и дальнейшее распределение энергии между ними. ГРЩ защищает сети от коротких замыканий, пиковых токов и их последствий.

ВРУ

Вводно-распределительное устройство устанавливаются с той же целью, что ГРЩ. Разница между ними в том, что ВРУ монтируется на вводах в объекты, а не подстанции.

АВР

Аварийный ввод резерва предназначен для оперативного реагирования в случае обесточивания основной линии электропередач. Этот щит может автоматически переключаться на резервный ввод. А как только нештатная ситуация будет устранена, современная автоматика переключится на основную линию энергоснабжения.

ЩЭ

Этажные щиты ежедневно видит каждый житель многоквартирных домов и сотрудник офисных центров. Они устанавливаются на этажах для распределения энергии между квартирами. Один такой щит обслуживает половину или все квартиры на лестничной площадке.

В этажных щитках могут быть отсеки для распределения энергии, электросчетчиков, домофона. Конструкция их зависит от потребностей конкретного заказчика. На нашем заводе вы всегда можете заказать электрические щиты любой конфигурации и типа.

ЩК

Квартирные щиты устанавливаются на вводе электроэнергии в квартиру. Обычно это коридор, холл, прихожая. Щиты комплектуются металлическим или пластиковым корпусом и в зависимости от назначения классифицируется как учетные и распределительные виды.

ОЩ

Осветительный щит обслуживает офисные здания, торговые и развлекательные центры. Он комплектуется выключателем и предназначен для оперативного отключения и последующего включения автоматики. Такая потребность возникает редко, как правило, при перегрузках сетей или коротких замыканиях, однако учитывать ее вероятность крайне важно.

ЩУ

Щит управления предназначен для управления автоматикой в вентиляционных системах и системах пожарной сигнализации.

ЩА

Щиты автоматики также используются в вентиляционных, отопительных и противопожарных системах. Они обеспечивают работу программных контроллеров.

Это наиболее распространенные, но далеко не все типы электрических щитов. Подробнее с их модификациями, типоразмерами и комплектацией вы можете ознакомиться в каталоге продукции на нашем сайте.

Этажный электрощит многоквартирного дома

16.04.201918.02.2023 Админ.

Про этажный щит

Этажный электрощит или этажный распределительный щиток предназначен для распределения и учета электроэнергии по квартирам этажа. Для этого в этажный электрощит устанавливаются различные автоматические устройства распределения, защиты, учета электроэнергии и другие устройства автоматики. Также в этажный щит устанавливаются устройства распределения сетей слабых токов (телефония и компьютерная сеть).

Этажный щит (ЩЭ) относится к учётно-распределительным щитам, объединяющим силовую и слаботочные электропроводки. В отличие от щитов управления (ЩУ), которые обеспечивают питание электроустановок и управление их технологических процессов, ЩЭ обеспечивают приём и распределение электрической энергии по потребителям. Кстати, шкафы управления производства Мегахолод позволят решить любые задачи автоматизации холодильного, вентиляционного оборудования и кондиционирования.

Отличительная особенность ЩЭ наличие слаботочной секции и окошек для внешнего считывания показаний электросчётчиков.

Общие характеристики этажных электрощитов

• Этажный электрощит имеет два или три отсека. Один для распределения или учета и распределения электроэнергии. Второй отсек предназначен для слаботочных сетей (телефонии, Интернет, сигнализации). Все отсеки должны иметь отдельные дверцы.
• Этажный электрощит с установленными счетчиками учета должен иметь окошки из плексигласа, в которые должны быть, хорошо видны показания счетчиков.
• Этажный щит относится к щитам распределительным 1-го класса и изготавливаются только из металла.
• Обычно этажный щит устанавливается в нишу, но встречается и настенная установка.
• Дверцы щита должны открываться на угол не менее 95⁰.
• Дверцы щита должны запираться на ключ или иметь специальное запорное устройство.

Как монтируется этажный электрощит

Конечно, Вам не придется монтировать этажные электрощиты. Достаточно разобраться, как он устроен и где какие клеммы в нем предусмотрены. Рассмотрим устройство старого и нового этажных щитов.

Старый этажный электрощит

Рассмотрим, более менее, стандартный электрощит старого образца (смотрим фото), в нормальном состоянии.

Этажный щит на фото, предназначен для четырех квартир. Он разделен на четыре части.

Для каждой квартиры устанавливается вводной автоматический выключатель и группа автоматов для защиты групповых цепей квартиры. Группа крайне правых автоматов должна принадлежат крайне правой квартире на этаже.

Вместо автоматических выключателей в этажном щите можно установить комбинированные расцепители (дифференциальные автоматы). Они должны иметь класс B или C и иметь коммутационную способность не менее 3000 Ампер. Напомню, коммутационная способность это способность прибора работать после короткого замыкания в 3000 Ампер. То есть, в цепи было КЗ с током 3000 Ампер и автоматический выключатель выбило. После этого вы взводите рычаг автомата, и он работает далее.

Советую выбирать автоматы защиты с коммутационной способностью около 10000 ( десять тысяч) ампер.

В системах заземления TN-C-S и TN-S в этажном щите предусмотрены две шины (зажима). Одна шина для подключения нулевых рабочих проводников (N) и отдельная шина для подключения проводов заземления (PE).

В сетях TN-C в этажном щите должна быть предусмотрена отдельная шина для разделения нулевого защитного проводника (PEN) на нулевой рабочий (N) и защитный (PE) проводники.

Однако, как правило, такой шины нет. Разделение происходит проще. В щите если нулевая рабочая шина, а заземление подключается отдельно от этой шины, можно сказать в стороне, на корпус щита или на металлическую платформу щита.

Важно! В системе TN-C нельзя подключать рабочий ноль (N) и защитный провод (PE) под одну клемму. Это разные проводники, хотя может показаться, что это одно и то же, ведь они «замкнуты» через корпус щита.

В завершении замечу:

• Желательно чтобы в этажном щите, на дверце была приклеена схема щита;
• Желательно, чтобы провода были промаркированы;
• Желательно соблюдать цветность подключения проводов (синий –рабочий ноль, желто-зеленый – защитный проводник).

Устройство нового этажного электрощита

В новом этажном щите, нет никаких хитростей. Новые щиты стоят в сетях TN-S, реже в TN-C-S. Все шины разделены, подписаны и понятны к подключению.

Часто в новостройках на этаже устанавливают отдельные щитки для каждой квартиры.

Нормативная ссылка про этажный электрощит

Гост-Р-51628 -2000. Щиты распределительные

©Ehto.ru

Другие статьи близкие по теме

Электрощитокавтомат защиты электропроводки, сеть электрическая, ссылка, устройство электрики, шина электрическая соединительная, щит электрический в квартире доме, электрощит квартиры, этажный щит электрический

Когда и почему электрические провода имеют экраны?

Сообщение от: Sycor Marketing

Экранирование — наиболее эффективный способ предотвратить любое физическое повреждение электрических проводов. На ней можно разместить 15-тонный грузовик на ночь (было бы неплохо). Хотя экранирование звучит так, как будто оно может защитить от физического насилия, на самом деле все совсем наоборот.

Архив блога Sycor

Экранирующий провод делается для борьбы с Электромагнитные помехи или электромагнитные помехи, «это когда радиочастотный спектр имеет помехи, создаваемые внешним источником, который влияет на электрическую цепь посредством электромагнитной индукции, электростатической связи или проводимости» (Википедия).

   

Наша команда является известным дистрибьютором многожильных и многопарных кабелей. Эти универсальные кабели предназначены для управления, связи и компьютерных приложений. Экранирование позволяет многожильным кабелям работать без электромагнитных помех ( Электромагнитные помехи) воздействующие на него. Благодаря множеству форм экранирования, защищающих от магнитных помех, общих шумов, статических помех и, что наиболее важно, от перекрестных помех, наша команда может поставлять многожильные кабели даже для самых сложных приложений, предлагая собственные кабельные сборки для любых пользовательских требований.

  

Классы шумов, влияющих на характеристики многожильных и многопарных кабелей:

Высокий уровень шума –  Обычно создаются тяжелыми двигателями, генераторами, линиями электропередач, индукционным нагревом, релейным управлением и электролитическими процессами. Шум высокого уровня обычно возникает в таких местах, как тяжелые перерабатывающие заводы, мельницы и сталелитейные заводы.

Средний уровень шума —  Проводка рядом с двигателями и реле управления трансформатором, которые обычно используются на среднем производственном предприятии.

Низкий уровень шума  – Источником проводки часто являются линии электропередач, двигатели и управляющие или силовые реле. Такой низкий уровень шума часто можно встретить в офисах, складских помещениях, медицинских или других лабораториях.

   

Когда дело доходит до экранирования многожильных или многопарных кабелей, существует 4 типа стандартных вариантов экранирования, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики, которые делают их более подходящими для конкретных приложений:

Оплетка : многожильный экран из оплетки имеет умеренную гибкость и имеет материал экрана, вплетенный в трубчатую структуру или прямоугольное поперечное сечение. Плетеный многожильный экран также является самой старой формой экранирования, которая все еще используется в настоящее время. Эти оплетки изготавливаются из различных материалов, таких как сталь, алюминий, медь, луженая медь, посеребренная медь и голая медь, иногда с использованием стекловолокна для дополнительной прочности. Эти косы имеют только 55% до 95% покрытия. Этот тип экранирования все еще используется, но плетельная машина (машина, которая создает оплетку) требует длительного периода времени и также обычно дороже, чем другие альтернативы.

• Размер сердцевины:                           0,012″ и больше
• Диапазон частот:            Низкие и средние частоты (до 100 МГц)
• Гибкость                            Хорошо

Один из популярных многопроводниковых экранов Sycor:

• Многожильный экран в оплетке CSA-ft-4 Кабель управления

 

Спираль : Многожильные спиральные экраны часто изготавливаются из голых, луженых или посеребренных медных жил, в то время как другие металлы, например сталь, могут использоваться для дополнительной физической защиты. Спиральные оплетки обладают высочайшей гибкостью и могут быть легко изготовлены с покрытием 95% и меньшим весом, чем другие экраны. Спиральные экраны имеют материал проводки, намотанный вокруг сердечника с 9Покрытие от 5% до 98%. Спиральные экраны эффективны в приложениях, связанных со звуковой частотой, и в других приложениях аудиопроводки, таких как микрофон или аудиоприложения.

• Размер сердцевины:                           0,004–0,450 дюйма
• Диапазон частот:            Низкие частоты (примерно до 1 МГц)
• Гибкость                            Очень хорошо

   

Фольга : Многожильный экран из фольги имеет форму обертки из фольги и почти всегда состоит из майларовой или алюминиевой ленты. Построенный с заземляющим проводом, обеспечивающий 100% экранирование, позволяет приложениям стабильно работать на более высоких частотах. При использовании экрана из фольги провод заземления должен быть на один размер меньше размера проводника, который он заделывает.

Экран из фольги также не рекомендуется для приложений с постоянным изгибом, так как варианты подключения часто ограничены.

• Размер сердцевины:                           0,025 дюйма и больше
• Диапазон частот:            Высокие частоты (более 100 МГц)
• Гибкость                            Плохо

Некоторые популярные многожильные и многопарные экраны из фольги от Sycor:

• Многопарный компьютерный кабель с индивидуальным экраном из фольги
• Многопарный компьютерный кабель с индивидуальным экраном из фольги (низкая емкость)
• Многопарный компьютерный кабель с общим экраном из фольги
• Многопарный компьютерный кабель с общим экранированием из фольги (низкая емкость)
• Многожильный общий экран из фольги

  

 

Комбинированные экраны

: Многожильные и многопарные кабели Sycor состоят из 2 или более экранов, которые одновременно помещаются в один кабель. Наиболее распространенным типом многожильного кабеля для комбинирования является оплетка поверх фольги или оплетка поверх оплетки. Комбинированный экран обычно используется из-за его 100% покрытия фольгой, механической прочности, физической защиты, низкого сопротивления постоянному току и гибкости. Комбинированное экранирование часто представляет собой тройной или четырехслойный экран, который добавляет дополнительную защиту внешней оплетке. Комбинированное экранирование также изолирует проводники, тем самым снижая вероятность электромагнитных помех и перекрестных помех между проводниками, что повышает производительность многожильного и многопарного кабеля.

Один из популярных многожильных комбинированных экранированных продуктов Sycor:

• Многожильный экран из фольги/оплетки CSA-ft-4 Компьютерный кабель

Дополнительные методы блокировки электромагнитных помех

Экранирование является важной частью телекоммуникационной отрасли, но в качестве альтернативы были разработаны и усовершенствованы другие формы блокировщиков электромагнитных помех. Хотя эти новые разработки все еще не так эффективны, как экранирование, они обеспечивают дополнительную защиту там, где важна надежность сигнала. Одна из самых популярных разработок в этой области известна как «ферритовые бусины». Эти шарики не являются экраном, но они воспроизводят эффект экранирования и могут использоваться после установки неэкранированного провода. Эти шарики размещаются вокруг каждого провода и предотвращают любые нежелательные помехи, заземляя любое электричество.

Экранирование является важной частью конструкции кабелей, особенно в сфере связи. Каждый тип щита имеет свои плюсы и минусы, которые лучше или хуже работают в определенных условиях. Выбор правильного продукта может зависеть от многих факторов, таких как тип окружающей среды, заземление или незаземление, требуемая степень гибкости и диапазон частот. Наша команда предлагает все эти щиты и имеет команду экспертов по продажам, которые помогут вам и ответят на любые ваши вопросы.

Звоните по бесплатному номеру: 1. 800.268.9444     или     Электронная почта: [email protected] 02  

 

Введение в практическое электромагнитное экранирование

Экранированные корпуса обычно окружают электрические схемы изделия со всех сторон. Особое внимание уделяется тому, чтобы все отверстия были маленькими и каждый шов был герметизирован. С другой стороны, нередко можно найти экраны, которые не окружают весь продукт. Часто экран частично закрывает только несколько цепей. Эти экраны могут быть пронизаны нефильтрованными проводами и иногда состоят из одной металлической пластины, которая может быть соединена или не соединена с землей.

Почему отверстия и швы так важны в одних приложениях и совершенно не важны в других? Ответ связан с тем, что существуют разные виды экранирования для разных приложений. Экраны корпусов или компонентов удобно разделить на 3 категории: экраны от электрического поля, экраны от магнитного поля и экранированные корпуса. Наилучшая стратегия экранирования в любом конкретном приложении зависит от ряда факторов, включая электрические характеристики экранируемой цепи или системы, физические ограничения (например, размер, вес и доступность) и стоимость.

Экраны электрического поля

Идеально проводящая оболочка, которая полностью окружает заданный объем, предотвращает электрическое соединение чего-либо внутри этого объема с чем-либо вне этого объема. Этот тип корпуса называется клеткой Фарадея. Электрические поля, генерируемые внутри объема, заканчиваются либо объектами внутри ограждения, либо внутренней поверхностью стенки ограждения, как показано на рис. 1(а). Свободный заряд на корпусе перемещается по мере необходимости, чтобы точно отменить поля внутри или снаружи корпуса.

Корпуса с неидеальной проводимостью по-прежнему являются хорошими клетками Фарадея, если заряды могут перераспределяться достаточно быстро, чтобы нейтрализовать внутренние поля. Большинство металлических корпусов без значительных швов или отверстий обеспечивают превосходное экранирование электрического поля в широком диапазоне частот.

Рис. 1. Связь/экранирование электрического поля.

Без экрана, показанного на рис. 1(a), силовые линии могут заканчиваться на других проводниках, что приводит к возникновению разности потенциалов между этими проводниками, как показано на рис. 1(b). Однако частичный экран [рис. 2(а)] или даже простой металлической пластины [рис. 2(b)] может существенно уменьшить эти потенциалы, изменив путь силовых линий электрического поля и предотвратив попадание более сильных силовых линий в цепь-жертву.

Рис. 2. Частичные экраны электрического поля.

Ключевыми понятиями практического экранирования электрического поля являются выбор места, которое будет перехватывать более сильные силовые линии, и выбор подходящего проводящего материала экрана. Насколько проводящим должен быть материал? Это зависит от частоты или временной скорости изменения полей. Пока заряды могут двигаться достаточно свободно, чтобы переориентироваться так же быстро, как изменяется поле, будет достигнута компенсация внешних полей.

Для статических электрических полей почти любой материал будет выглядеть как проводник, поскольку свободный заряд может медленно перемещаться. Однако для высокочастотных электрических полей проводимость материала экрана должна быть достаточно высокой, чтобы позволить заряду быстро перемещаться вперед и назад.

Пересечение линий электрического поля с помощью проводящего экрана — это, прежде всего, визуализация линий поля, которые потенциально ответственны за нежелательную связь, и размещение экрана таким образом, чтобы он блокировал эти поля. Несколько примеров представлены на рис. 3.

Рис. 3. Примеры защиты от электрического поля.

На рис. 3(a) показана защитная дорожка, используемая для уменьшения связи между двумя параллельными дорожками на печатной плате. На рис. 3(b) показано, как заземление радиатора ослабляет электрическое поле между радиатором и плоскостью заземления печатной платы. На рис. 3(с) показано, как ориентация дочерней карты влияет на связь шума шины питания с компонентами на материнской плате. Обратите внимание, что силовые линии, оканчивающиеся на проводнике, означают, что в этой точке индуцируется отрицательный заряд. В местах выхода силовых линий из проводника имеется положительный заряд. Если поле изменяется во времени, на поверхности проводника будет ток, поскольку эти заряды движутся вперед и назад.

Щиты магнитного поля

Поскольку свободные магнитные заряды отсутствуют, линии магнитного потока на щите не могут быть завершены. Однако можно перенаправить линии магнитного потока, чтобы предотвратить нежелательную связь. Этого можно достичь с помощью электрических токов, индуцированных в электропроводящем экране, или путем изменения пути линий магнитного потока с использованием проницаемых (μ _r >>1) материалов.

Рис. 4. Экранирование магнитного поля с хорошими проводниками.

Рассмотрим конфигурацию, показанную на рис. 4(а). Вертикальное магнитное поле от электродвигателя соединяется с небольшой печатной платой, что приводит к помехам. На рис. 4(b) показана та же конфигурация с алюминиевой пластиной под схемой. Если мы определим любую замкнутую цепь на поверхности пластины, через которую проходит падающее магнитное поле, закон Фарадея говорит нам, что на поверхности должно существовать электрическое поле, такое что

∮E⋅dl=∂Φ∂t (1)

, где правая часть этого уравнения представляет собой скорость изменения во времени полного магнитного потока, связывающего контур. Однако любое электрическое поле на поверхности хорошего проводника вызовет протекание тока в этом проводнике. Эти токи будут генерировать собственный магнитный поток, противодействующий падающему потоку. В идеальном проводнике поток, создаваемый этими токами, полностью компенсировал бы падающий поток, в результате чего обе части (1) были бы равны нулю (т. Е. Отсутствие потока, проникающего в проводник, и отсутствие тангенциального электрического поля на поверхности).

Токи, индуцируемые в проводящем материале изменяющимся во времени магнитным полем, называются вихревыми токами . И падающее поле, и магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, показаны на рис. 4(б). Сумма обоих полей показана на рис. 4(c). Обратите внимание, что вихревые токи вызывают отклонение магнитного потока вокруг пластины и значительно уменьшают связь с цепью.

Чтобы отклонить магнитное поле с помощью проводящей пластины, важно иметь возможность создавать устойчивые вихревые токи. Поскольку вихревые токи вызываются изменяющимися во времени полями, токопроводящая пластина не может отклонять статическое магнитное поле. Даже если поле медленно меняется, потери в проводящей пластине приведут к рассеиванию вихревых токов, что позволит магнитному потоку проникнуть через пластину. По этой причине проводящие материалы обычно плохо защищают от магнитных полей на низких частотах (например, ниже нескольких сотен кГц). Проводящие магнитные экраны также неэффективны, если в них есть щели или зазоры, которые прерывают поток вихревых токов.

На частотах кГц или ниже обычно необходимо использовать проницаемые (магнитные) материалы (μ _r >>1) для отклонения магнитных полей. Поскольку эти материалы обладают гораздо меньшим сопротивлением, чем воздух, линии магнитного поля можно эффективно изменить, обеспечив альтернативный путь через проницаемый материал, такой как сталь или мю-металл. На рис. 5 показано, как можно использовать экран из проницаемого материала для защиты цепи в предыдущем примере.

Рис. 5. Экранирование магнитного поля магнитными материалами.

Обратите внимание, что для экрана из магнитного материала важно отводить магнитный поток вокруг экранируемого объекта. Пластина из магнитного материала над или под печатной платой вообще не обеспечивает экранирования.

Экранированные корпуса

На высоких частотах токи, наведенные на экране, могут излучать так же, как (или, возможно, намного лучше) первоначальный источник полей. Это возможно, когда максимальный размер экрана составляет значительную долю длины волны или больше. На этих частотах, как правило, необходимо полностью закрыть источник, уделяя особое внимание любым отверстиям, швам или кабельным вводам, которые могут привести к утечке электромагнитной энергии.

Идеальный экранированный корпус с бесконечной проводимостью и без разрывов идеально изолирует (электромагнитно) все, что находится внутри корпуса, от того, что снаружи. Даже корпус с конечной, но высокой проводимостью (например, из меди, алюминия или стали) обеспечил бы по существу идеальную изоляцию в большинстве практических приложений, если бы не было швов, отверстий или кабельных вводов.

К сожалению, такой корпус не очень удобен для электронных устройств, так как невозможно электрическое взаимодействие с тем, что находится внутри. Поэтому лучшее, что мы можем сделать, — это начать с идеального корпуса и тщательно оценить каждый шов, каждое отверстие и каждый ввод кабеля, чтобы гарантировать, что никакие значительные мешающие сигналы не пройдут с одной стороны на другую.

Отверстия

Отверстия — это отверстия в экранированном корпусе, необходимые для вентиляции, оптических дисплеев, пластиковых компонентов или механических опор. Чтобы корпус обеспечивал экранирование, токи должны иметь возможность беспрепятственно протекать по поверхности. К счастью, апертуры с максимальными размерами, которые намного меньше длины волны, обеспечивают очень небольшое сопротивление протеканию тока по проводящей поверхности. По этой причине, если необходимо обеспечить определенную открытую площадь (например, для потока воздуха), гораздо лучше сделать это с большим количеством маленьких отверстий, чем с несколькими большими отверстиями.

На рис. 6 показан путь токов, обтекающих две вентиляционные решетки. Обратите внимание, как сетка на рис. 6(а) прерывает поток тока гораздо сильнее, чем сетка на рис. 6(б). С точки зрения электромагнитного экранирования сетка на рис. 6(b) намного лучше, даже несмотря на то, что общая открытая площадь обоих рисунков одинакова. Обратите внимание, что экранирующий корпус может быть очень эффективным, даже если он имеет значительную открытую площадь, если каждая отдельная апертура намного меньше длины волны.

Как правило, количество энергии, выходящей из корпуса через небольшие отверстия, незначительно по сравнению с энергией, выходящей через швы, большие отверстия и проходы проводов. Однако, если корпус хорошо герметизирован и необходимо дополнительно уменьшить энергию, уходящую через отверстия, то можно предусмотреть отверстия достаточной глубины для дальнейшего ослабления излучаемых излучений. Расширение отверстия дальше внутрь корпуса создает небольшой волновод. Для апертур с малым поперечным сечением частоты источников внутри ограждения, вероятно, будут значительно ниже частоты среза волновода. Информация о проектировании апертур, которые должны быть волноводами ниже отсечки, представлена ​​в следующем разделе.

Рис. 6. Две схемы отверстий в экранированном корпусе.

Швы

Швы существуют везде, где соединяются две части корпуса. Швы часто являются более значительным источником утечек, чем отверстия, из-за их большей длины. Шов длиной порядка половины длины волны может быть очень эффективным источником излучения, подобно резонансному полуволновому диполю. Можно заставить неэффективные антенны (например, электрически маленькую проволочную или рамочную антенну) излучать гораздо эффективнее, заключив их в металлический корпус с резонансной щелью или швом.

Шов, который визуально кажется хорошо герметизированным, может часто нарушать поток поверхностных токов, вызывая серьезные нарушения в защитной оболочке. Например, две металлические поверхности, просто прижатые друг к другу, как показано на рис. 7(а) или рис. 7(б), редко обеспечивают достаточно надежный контакт на высоких частотах. Поверхностное окисление, коррозия и коробление металлических пластин снижают качество электрического контакта. Винты или заклепки [Рис. 7(c)] могут обеспечить хороший электрический контакт в точках, но они не обязательно улучшают соединение в местах между крепежными элементами. Один из методов снижения импеданса швов заключается в перекрытии обеих сторон пластин, как показано на рис. 7(d). Другим распространенным решением является использование пальцевого штока или прокладок, как показано на рис. 7(е) и 7(е).

Рис. 7. Швы в экранированных корпусах.

Кабельные вводы

Для подачи питания и/или связи с электроникой в ​​экранированном корпусе часто необходимо использовать провода, проходящие через стенку корпуса. Один неэкранированный, нефильтрованный провод, проходящий через экранированный корпус, может полностью свести на нет все преимущества экранирования, которые в противном случае обеспечивал корпус. Как показано на рис. 8, любая разница между напряжением на проводе и напряжением на корпусе приводит в движение пару провод/корпус подобно дипольной антенне. Поскольку и провода, и корпус обычно являются одними из самых крупных металлических объектов в системе, пара провод/корпус часто является очень эффективной антенной на относительно низких частотах.

По этой причине очень важно убедиться, что любые провода, проходящие через корпус, либо:

    a.) хорошо экранированы, либо

    b.)  имеют тот же потенциал, что и корпус, на всех частотах, которые могут быть проблема радиации.

 

>

Рис. 8. Тросовый привод относительно экранированного корпуса.

Чтобы экран на экранированном проводе был эффективным, он должен иметь низкоиндуктивное соединение с экранированным корпусом. Как правило, это достигается за счет использования экранированного разъема, который обеспечивает 360-градусный контакт «металл-металл» как с экраном кабеля, так и с корпусом, как показано на рис. 9.(а).

Рис. 9. Соединение экрана кабеля с корпусом.

Соединение косички , как показано на рис. 9(b), будет иметь значительную индуктивность. В результате любой ток, протекающий по экрану, вызовет падение напряжения на пигтейле, который перемещает экран кабеля относительно корпуса, вызывая излучаемые помехи.

Если провода, проходящие через экранированный корпус, не экранированы, их необходимо фильтровать. Фильтрация минимизирует напряжение между проводом и корпусом на частотах излучения, позволяя низкочастотным сигналам или мощности проходить без ослабления. Обычно необходимо располагать фильтр как можно ближе к разъему, чтобы свести к минимуму индуктивность соединений и предотвратить возможность наложения помех на провод с фильтром до того, как он выйдет из корпуса. Примеры расположения фильтров показаны на рис. 10.

Рис. 10. Возможные конфигурации кабель-фильтр.

Затухание за счет волноводов ниже отсечки

Иногда необходимо иметь большое количество отверстий в экране для вентиляции. В больших корпусах с очень строгими требованиями к экранированию и теплу может возникнуть необходимость в дальнейшем уменьшении количества энергии, которая может выйти через любое заданное отверстие. Этого можно добиться, увеличив глубину апертуры так, чтобы она напоминала небольшой волновод. На частотах, где размеры поперечного сечения апертуры малы по сравнению с половиной длины волны, энергия, распространяющаяся через апертуру, будет ослабляться так же, как ослабляется энергия, распространяющаяся по волноводу ниже частоты среза.

Энергия не будет распространяться в волноводе на частотах ниже частоты среза. Вместо этого поля затухают экспоненциально. Простая приблизительная формула для величины затухания, обеспечиваемого отверстием с глубиной d и максимальной высотой или шириной a : где f — частота поля и f _c — частота среза открытия. Частота среза приблизительно равна частоте, при которой максимальная высота или ширина, a , равна половине длины волны.

Деревень с использованием прямоугольного волновода

для прямоугольного волновода с высотой B , ширина A и длина D , режим распространения с самой низкой частотой отсечения-TE ₁₀ MODE.

Рис. 11. Геометрия прямоугольного волновода.

Постоянная распространения для моды TE ₁₀ определяется выражением,

β=(2πλ)2−(πa)2 (3)

На частотах, где член под радикалом отрицателен, постоянная распространения является мнимой и поля не распространяются. Это происходит, когда λ> 2a . Таким образом, длина волны отсечки для моды TE ₁₀ составляет λ _c  = 2a. Частота среза составляет

fc=vλc=v2a (4)

, где v — скорость распространения в диэлектрике волновода (3×10 ⁸ м/с в воздухе).

Ниже частоты отсечки величина поля в волноводе затухает экспоненциально,

E(z)=Eo e−|β|z (5)

Полное затухание поля, распространяющегося на расстояние, d , выраженное в дБ, тогда равно

затухание в дБ = 20 log10 e− | β|d = 8,7 |β|d (6)

или, объединяя уравнения (3), (4) и (6),

затухание в дБ ≈ 27  da  1−(ffc)2 (7)

9035 0 деривация с использованием круглого волновода

Для круглого волновода с диаметром a и длиной d , как показано на рис. 12, режим распространения с самой низкой частотой среза — TE ₁₁ режим.

Рис. 12. Геометрия круглого волновода.

Постоянная распространения определяется выражением

для ТЭ ₁₁ мода есть,

kc=3.682a. (9)

Приравняв член под радикалом в уравнении (8) к нулю, частота среза будет равна диэлектрик (3×10 ⁸ м/с в воздухе).

Ниже частоты отсечки величина поля в волноводе затухает экспоненциально,

E(z)=Eo e−|β|z. (11)

Полное затухание поля, проходящего расстояние, d , выраженное в дБ, равно

затухание в дБ = 20 log10 e−|β|d = 8,7 |β|d (12)

или, объединяя уравнения (8), (10) и (12),

затухание в дБ ≈ 32  da  1−(ffc)2. (13)

Допущения и примечания

Обратите внимание, что производные, основанные как на прямоугольных, так и на круглых волноводах, имеют константу впереди, которая находится в пределах 3 дБ от 30. Другие виды распространения дают другие константы, но преобладают моды более низкого порядка, поэтому разумно использовать значение 30.

Обратите внимание, что выражение приближается к 0 дБ, когда толщина d отверстия приближается к 0. Однако даже тонкие апертуры будут давать некоторое затухание, если их поперечное сечение мало по сравнению с длиной волны. Приближенное выражение в уравнении (2) не очень точное, если только д >> а .

Эта модель не учитывает, как поле было создано на одном конце отверстия или насколько эффективно оно излучается с другого конца. Следовательно, сам по себе он не может использоваться для определения эффективности экранирования какого-либо конкретного щита. Ослабление, рассчитанное в (2), следует добавить к эффективности экранирования, которая была бы получена при той же конфигурации апертуры в тонком экране.

Обратите внимание, что если в отверстие проникает провод или второй проводник любого типа, модой распространения низшего порядка является мода ТЕМ. Поля любой частоты могут проникать в отверстие в режиме ПЭМ, поэтому нет смысла использовать толстую апертуру, если в апертуру проникает провод.