شیلدینگ و محافظت الکترو مغناطیس
شیلدینگ الکترومغناطیسی چیست؟
شیلدینگ الکترومغناطیسی به استفاده از مواد رسانا یا مغناطیسی برای جلوگیری از نفوذ، انتشار یا دریافت ناخواسته میدانهای الکتریکی و مغناطیسی گفته میشود. این میدانها که بهصورت نویز الکترومغناطیسی (EMI) شناخته میشوند، میتوانند عملکرد تجهیزات الکترونیکی، ابزار دقیق و شبکههای دیتا را مختل کنند.
در محیطهای صنعتی که اینورترها، درایوها، موتورها، تجهیزات سوئیچینگ و منابع تغذیه فعالیت دارند، سطح نویز بسیار بالا است. شیلدینگ بهعنوان یکی از ارکان سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) طراحی میشود تا سیستمها بدون تداخل کار کنند.
چرا محافظت الکترومغناطیسی اهمیت دارد؟
نبود شیلدینگ مناسب میتواند منجر به:
1- خطای PLC و سیستمهای کنترلی
2- اختلال در سنسورها و ابزار دقیق
3- قطع و وصل شدن ناگهانی شبکهها
4- نویز در سیگنالهای آنالوگ
5- خرابی تجهیزات مخابراتی
6 افزایش ریست شدن دستگاهها
شود که در صنایع حساس مانند نفت و گاز، بیمارستانها و مراکز داده، این اختلالات میتوانند خسارات جدی ایجاد کنند.
انواع نویز الکترومغناطیسی
درک نوع نویز برای طراحی صحیح شیلدینگ ضروری است:
1. نویز هدایتی (Conducted EMI)
از طریق کابلها و مسیرهای الکتریکی منتقل میشود.
2. نویز تابشی (Radiated EMI)
بهصورت امواج الکترومغناطیسی در فضا منتشر میشود.
3. میدان الکتریکی (E-Field)
ناشی از اختلاف ولتاژ بالا.
4. میدان مغناطیسی (H-Field)
ناشی از جریانهای بالا، مانند موتورهای صنعتی.
روش های اجرای شیلدینگ الکترومغناطیس
1. شیلدینگ کابلها
2. شیلدینگ تابلوها و تجهیزات
3. قفس فارادی (Faraday Cage)
شرح اجرایی
در کابلهای سیگنال و دیتا، یک لایه فویل یا بافت مسی در اطراف هادیها قرار میگیرد تا میدانهای خارجی را جذب و به زمین هدایت کند.
نکات اجرایی مهم
1- اتصال شیلد به زمین با سطح تماس مناسب
2- استفاده از گلند فلزی EMC
3- کوتاه نگه داشتن اتصال شیلد به زمین
4- جلوگیری از قطع بودن شیلد در مسیر
کاربردها
کابلهای ابزار دقیق، شبکه صنعتی، سیستمهای کنترلی
در این روش، تجهیزات داخل محفظههای فلزی نصب میشوند و بدنه فلزی به زمین متصل میگردد تا نقش قفس محافظ را ایفا کند.
نکات مهم
1- درزهای تابلو باید کاملاً بسته باشند
2- استفاده از واشرهای EMC
3- اتصال درب تابلو با تسمه مسی به بدنه
در محیطهای بسیار حساس، کل اتاق یا فضای موردنظر با صفحات فلزی پوشانده میشود و تمامی سطوح به زمین متصل میشوند.
این روش برای حذف کامل میدانهای خارجی بسیار مؤثر است.
کاربردها
اتاق MRI، مراکز داده، آزمایشگاههای حساس، مراکز نظامی
4. جداسازی فیزیکی کابلها
5. استفاده از فیلترهای EMI
یکی از سادهترین و مؤثرترین روشهای کاهش نویز:
1- جدا کردن مسیر کابل قدرت و سیگنال
2- عبور کابلهای حساس از سینی مجزا
3- رعایت فاصله استاندارد بین مسیرها
فیلترهای نویز در ورودی تجهیزات نصب میشوند تا نویزهای هدایتی را حذف کنند.
نقش سیستم زمین در شیلدینگ الکترومغناطیسی
شیلد بدون اتصال صحیح به زمین، عملاً کارایی ندارد.
زمین باید:
1- مقاومت پایین داشته باشد
2- پیوستگی کامل داشته باشد
3- فاقد حلقه زمین (Ground Loop) باشد
اجرای صحیح همبندی نقش کلیدی در عملکرد شیلدینگ دارد.
استانداردهای مرتبط با محافظت الکترومغناطیسی
1– IEC 61000 (استاندارد EMC)
2- IEEE 299
3- MIL-STD-461
4- استانداردهای ملی برق
جهت مشاوره و استعلام قیمت همین حالا با مجموعه ما در ارتباط باشین.