一,什么是电屏蔽?
使用导电材料接地来抑制共地电路之间电场耦合干扰的屏蔽措施。两个共地电路之间用接地屏蔽盒、外壳或板隔开。高电位电路产生的电场被屏蔽体挡住,屏蔽体上感应的电荷通过接地点进入地面,从而抑制了电场的耦合干扰。
二、屏蔽体
为了减少剩余电容,应该对屏蔽体的形状有要求。屏蔽体比平板好,密封壳比开窗孔的壳好。比如变压器一次间电屏蔽效果比外折屏蔽好,外折屏蔽比带状屏蔽好。
屏蔽材料应选用铜、铝、镁等导体,具有良好的导电性能。屏蔽体表面也应在高频时镀银。
变压器电屏蔽利用涡流的反磁原理实现屏蔽。电磁功能相当于“堵”磁。典型设计采用4~6毫米厚的铜板或7~8毫米的铝板,加工成与屏蔽位置一致的形状。
屏蔽服是电场屏蔽的具体应用。电位带电时,衣服、鞋帽、手套、袜子一般由非常细的导电铜线或导电纤维与其他纤维混纺而成,使之成为一体化的屏蔽服。
第三,屏蔽条件
良好的电屏蔽设计应确保电屏蔽体接地良好,否则干扰比不加电屏蔽前更严重。一般要求屏蔽体与地面的接触电阻小于2m欧,严格场合要求小于0.5m欧,屏蔽体的接地点应靠近被屏蔽元件的位置。
电场屏蔽的屏蔽体由良好的导体制成,接地良好。这样,电场就停止在导体表面,通过地线中和导体表面的感应电荷,从而防止静电耦合造成的相互干扰。电场屏蔽对高频和低频静电感应有效。屏蔽材料需要良好的导电性能,如铜、铝或薄钢板。屏蔽电场的必要条件是合适的金属体和良好的接地。
第四,比较屏蔽方式
屏蔽按其机理分为电屏蔽(主要指静电场和交变电场的屏蔽)、磁屏蔽(静磁场和交变磁场屏蔽)和电磁屏蔽(指电磁波屏蔽)。电屏蔽的设计原理是利用屏蔽来大限度地减少干扰源和传感器之间的分布电容,从而减少干扰源对传感器的影响。磁屏蔽的机理主要依靠高磁导率材料的小磁阻来发挥磁分路的作用,从而减少屏蔽体内部空间的磁场。电磁屏蔽是一种利用屏蔽来阻止电磁场在空间中传播的方法。其屏蔽效率(SE)它由三部分组成,一,当电磁波通过屏蔽体表面时,电磁波的反射损耗是由阻抗突变引起的(R);第二,当电磁波在屏蔽体内部传输时,电磁能被吸收的损耗(A);第三,多次反射修正系数应考虑电磁波在屏蔽体两个界面之间的反射。(B)。
自20世纪70年代以来,设计师采用磁屏蔽,磁屏蔽通常在油箱壁内侧铺设各向异性的硅钢片。由于硅钢片的高导磁性能,吸引漏磁通进入磁屏蔽,从而减少了进入油箱壁的磁场重量,相应减少了箱壁内的涡流损耗,其电磁功能相当于“导磁”。
在大型变压器中,电屏蔽和磁屏蔽是减少杂散损耗和避免热点的常用方法。从电磁设计、应用经验和可能发热的角度来看,磁屏蔽比电屏蔽更有效、更安全、更有效地解决问题。
为了减少油箱的涡流损耗,防止局部过热,通常采取屏蔽变压器漏磁场的措施。屏蔽有两种方法。一种是用高导磁材料屏蔽油箱壁,称为磁屏蔽;另一种是用高导电材料屏蔽油箱壁,称为电屏蔽。
电屏蔽不可避免地会产生涡流损耗,其阻断的磁通也会加重对其他部件的漏磁损害。鉴于其良好的形状控制,电屏必须用于不利于磁屏蔽敷设的情况下。在某些情况下,甚至应该采用磁屏蔽和电屏蔽的组合结构。但无论哪种屏蔽方式,如果放置不当或屏蔽结构尺寸不当,漏磁集中会导致金属结构件涡流损耗过高,变压器局部过热,使金属结构件的热点温度上升超标,变压器产生气体,甚至造成变压器事故。