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  2. 研发(R&D)
  3. 应对 HEMP 的挑战

旨在提供一流的 HEMP 保护

我们可以帮助您保护电气设备免受 HEMP 和高空电磁脉冲的影响。 为了提高创新水平并尽可能多地学习,我们以最严苛的挑战为目标。 我们的愿景是提供全面保护,以避免受到核武器爆炸所产生的电磁脉冲干扰的影响。

“我知道我们可以进一步提高密封系统的电磁屏蔽性能。 我们已经拥有了世界上最好的系统之一,但是我们也从实验中获得了知识以及如何完善系统的创意。”Roxtec 的 EMC 专家 Mikael Grudd 说道。 

Mikael Grudd 是在瑞典卡尔斯克鲁纳的 Roxtec 电磁屏蔽实验室中探索电磁屏蔽可能性的首席工程师之一。 这是一个令人印象深刻的领域,拥有用于测试电磁兼容性以及屏蔽电磁干扰和电磁脉冲的先进设备。 不断升级的实验室配备了用于高压应用的测试设备。  

Mikael Grudd 解释说:“我们心存志远, “我们使用先进的测试设备来保持领先地位。 如果我们要开发出最好的产品,我们就要能够自己进行测试和衡量,这一点很重要。”     

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认识 Roxtec 的 EMC 技术产品经理 Mikael Grudd。

抵御破坏性的力量

那么 Mikael Grudd 和 Roxtec EMC 团队面临的挑战是什么? HEMP(高空电磁脉冲)是通过核武器在离地球表面几十公里或更远的地方爆炸而产生的。 距离的选择取决于目标区域面积和预期的灾难效果。    

HEMP 不会通过爆炸引起混乱,而是通过随后的三个电磁脉冲引起混乱。 第一个称为 E1,短暂有力,迅速达到峰值。 它快到雷击保护设备都无法做出反应,并且会击穿敏感的微电子器件。 第二个脉冲 E2 具有类似于雷电的特性,可以通过常规的雷电保护措施安全地处理其影响。 第三个脉冲 E3 是持续时间较长的脉冲。 它可能持续数分钟,引起地球磁场暂时扭曲并导致严重的地磁干扰。 其影响甚至可以比拟由太阳耀斑引起的地磁风暴,对于关键基础设施而言完全是一场灾难。 它会使变压器过热并爆炸,并可能炸毁整个电网。 电力供应中断,在非常广阔的区域内的所有现代电子设备,包括计算机、通信系统以及汽车和飞机上的系统,都可能在短短几秒钟内遭受严重破坏。   

根据 IEC 61000-2-9,E1-E3 HEMP 的持续时间与电场 [V/m] 的关系。

根据 IEC 6100-2-9,E1-E3 的电场强度与频率 (V/m)/Hz 的关系。

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HEMP 动画

高损坏风险 

还有另一种称为 NNEMP 的人为威胁,即无核电磁脉冲。 某些飞机、无人机、导弹或车辆上的非核反应的军事武器会产生强大的脉冲。 武器射程从几米到几公里不等。 

可以肯定的是,未受保护的电气系统将遭受 HEMP 或 NNEMP 攻击。 但是,如果将系统密封在电磁屏蔽的空间或机柜中,则可以减少影响和损坏,并避免故障。

如何防范攻击

电磁屏障或屏蔽罩系统和组件是最有效的保护措施。 屏障旨在转移和反射电磁脉冲,可保护内部的电气设备。 您需要准备好屏障或屏蔽体,以及所有穿隔的防护,以保持 HEMP 完整性。 专注于建筑物(墙壁、门、窗户和通风系统)以及穿隔点。 

  • 墙壁必须使用导电材料,并且结构的每个部分都必须具有连续的电连接。 也需采用屏蔽门和屏蔽窗设计。 蜂窝通风系统用作过滤器,将脉冲保持在屏障或屏蔽之外。
  • 开孔用于电缆和管道的穿隔。 由于电缆和管道包含穿透屏障或屏蔽层的金属零件,因此需要特别注意。 金属电缆或管道充当天线,在屏障或屏蔽的一侧吸收电磁能,并在另一侧发射电磁能。 电缆和管道的布线错误会危及电磁安全防护。
     
    • 穿过电磁屏障的电缆需要屏蔽,以避免脉冲在包含信号或电力的内部导体上感应出电流或电压。 电缆屏蔽层需要连接到具有低阻抗连接的屏障或屏蔽层。
    • 穿过电磁屏障或屏蔽层的管道应为金属材质,以免脉冲通过内装物扩散。 该金属将充当屏蔽层,需要连接到具有低阻抗连接的屏障或屏蔽层。

对于电缆和管道,最好使用 360 度的封闭连接以有效地防止脉冲影响。

“我相信我们有充分的创意、计算和答案,可以开发出更好的解决方案。 我们现在可以提供有效的保护,但我们希望使其变得更好,更容易使用。”Mikael Grudd 说。

您想要了解更多有关 HEMP 保护的内容吗?

您只需输入自己的详细信息,我们会与您联系。

作者

Mikael Grudd

Technical Product Manager/EMC Specialist Product Development & Engineering Lyckeby,Sweden
MG