Jak zabezpieczyć elektronike przed falą elektromagnetyczną

Pan ToMasz napisał:

Router WAG54GP2 (z VoIP). Do portów telefonicznych podłączone dwa telefony -- jeden w jednym pokoju, drugi w drugim, po przeciwnej stronie domu. Zasilanie i przewód ADSL odłączony. Tylko te telefony zostały, bo po co odpinać kilkumetrowe kable, które z niczym się nie łączą.

Skutek: wewnątrz obudowy osmalone gdniazdka RJ-11 i kawałek PCB. Przyczyna: impuls EM wytworzony przez Zeusa Gromowładnego.

-- Jarek

PS W tym routerze wciąż działa ADSL, Wi-Fi i ethernet. Tylko VoIP szlag trafił.

Użytkownik "Michoo" <michoo snipped-for-privacy@vp.pl napisał w wiadomości news:ifdev8$1iv$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Z wykresów wygląda że przynajmniej do 300km od wybuchu natężenie pola (na poziomie ziemi) niewiele zależy od odległości. W każdym razie na pewno nie maleje z kwadratem odległości, a wręcz może rosnąć. Można się chyba spodziewać, że każdy prosty kawałek drutu o długości 1m (odpowiednio ustawiony w odległości do 300km) stanie się źródłem impulsu o napięciu max 50kV. Na płytce o wymiarach rzędu 10cm wystąpią różnice potencjału rzędu 5kV. O ile dobrze pamiętam z artykułów o EMC pełny ekran bez żadnych otworów to tłumienie (pola elektrycznego) rzędu 80dB czyli powinien obniżyć napięcie jakieś 10k razy. Na płytce wystąpi więc różnica 0.5V co powinna przetrzymać i być może nawet się nie zawiesić. Ale każdy otwór w ekranie powoduje utratę jego skuteczności zaczynając od pewnej częstotliwości. Czas narastania tego E1 podają jako 5ns. Podejrzewam, że dla takiego impulsu nawet jeden kilkumilimetrowy otwór w ekranie (np. dla jakiegoś LEDa) obniży jego skuteczność o 20dB lub więcej. A jeśli przez ten otwór przechodził będzie jakiś przewód, który dalej już nie będzie ekranowany (lub będzie słabo ekranowany) to tak jakby ekranu w ogóle nie było.

Zastanawia mnie też, czy te 5ns jest pewną daną. W przypadku ESD jest tak, że co zrobią lepszy oscyloskop to się okazuje że narastanie ESD jest szybsze ;-). W normach EMC przyjęto, że generator ESD ma dawać impuls o czasie narastania = 1ns (bo tak wtedy zmierzono), ale już spotkałem informacje, że zmierzono czasy narastania ESD znacznie poniżej - chyba rzędu 0.1ns. Te 5ns zmierzono pewnie w latach 60-tych. Jakie najszybsze zbocze byli wtedy w stanie zobaczyć ? Jeśli czas narastania były 10 razy krótszy to zdolność wnikania przez małe otwory byłaby 10 razy większa. P.G.

Napisalem w pierwszym poscie chyba. Ok 70-100km zaleznie od sily wybuchu.

Oczywiscie problem jest w ilosciach. Dalem konkretne przyklady. latarka, folia aluminiowa. Chodzi o to by wiedziec ile tej foli ma byc, samo skladanie z kilku warstw powoduje odbijanie sie WEWNATRZ warstw. Chodzi o to by zabezpieczyc dobrze, ale nie kupujac jakies specjalistyczne skrzynie za tysiace złotych.

j.w. A Twoj wywód nie jest merytoryczny

U¿ytkownik "WoW" snipped-for-privacy@mam.ru napisa³ w wiadomo¶ci news:4d1b10e4$0$2460$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Moim zdaniem zwyk³ej klasycznej latarce taki impuls nic nie zrobi, ani te¿ zawartej w niej baterii.

Gdyby ekran by³ z nadprzewodnika to prawdopodobnie móg³by byæ dowolnie cienki. Je¶li jest wykonany ze zwyk³ego przewodnika to powinien byæ grubszy od g³êboko¶ci wnikania. Za cienki ekran prawdopodobnie st³umi do¶æ skutecznie najwy¿sze sk³adowe impulsu, ale te ni¿sze przenikn± przez niego. Nigdy siê tymi zagadnieniami za dok³adnie nie interesowa³em. Trzeba by zobaczyæ jak jest zdefiniowana g³êboko¶æ wnikania - bo pewnie, ¿e jaki¶ procent pr±du p³ynie p³ycej ni¿ ta g³êboko¶æ. Ten procent mo¿e nie byæ zadowalaj±cy i siê oka¿e, ze ekran musi byæ np. co najmniej 5 razy grubszy od g³êboko¶ci wnikania.

Pe³ne zawiniêcie w foliê pozbawia wiêkszo¶æ urz±dzeñ ich funkcjonalno¶ci (nawet takiej latarki). Niepe³ne zawiniêcie nic nie daje. Je¶li pe³ne zawiniêcie mia³oby s³u¿yæ tylko do przetrwania impulsu to powstaje problem kiedy ju¿ mo¿na rozwin±æ - jakby co nikt chyba nie bêdzie informowa³, ¿e ju¿ wszystko zosta³o wystrzelane ;-). Nie s±dzê równie¿ aby miêdzy dostrzegalnym b³yskiem, a impulsem EM by³o do¶æ czasu na ponowne zawiniêcie ;-))) P.G.

Czyli nie musze uziemiać? Nie musze okładac jakims ferromagnetykiem?

No w akumulatorze to dośc dobrze wiadomo. Elektrolit przewodzący w małych kapilarkach. Ulozony prawie idealnie pionowo połączone na górze i na dole. Ideał do wzbudzenia.

Co do latarki to jesli nie jest na ruch (z cewka indukcyjna) lub dynamem to powinno byc dobrze, ale jak zachowaja sie diody lub zarówki? Lampy elektronowe byly odporne wiec...

Pytanie dotyczylo tych na dynamo własnie.

Tak, aluminium jest bardzo dobrym izolatorem. Porownywalnym z miedzia. Niestety problem jest z grubością tej folii, dlatego wymyslilem kondensator. Przekladam folie papierem. Pytanie czy duzo by to zwiekszylo i czy wewnatrzne pole nie zabilo by np. klucza usb.

No właśnie nie wiadomo. O ile testowano jeden taki wybuch nie wiadomo jak bedzie przy 2-3. Nie wiemy czy nie bedzie sie odbijac np. od jonosfery i beda impulsy wtorne. A moga byc dosc spore.

Powietrza ;) Nie zakladam, ze sie bedzie jonizowac gleba.

Grubość tego ekranu i z czego on jest? Czy to blacha, miedz, ferromagnetyk?

Co do otworów to znalazłem zalecenie ze jesli maja byc niech maja taka szyjke i byly jak najmniejsze moze byc ich duzo. Przechodzi po prostu fala ktora zmiesci sie w otworze. Dlatego szyjka ma sens. Ale ja nie zakladam w ogole ani zasilanych urzadzeń ani otworów.

Ale dlaczego? Jest dostepna, tania i można ją uzyć. Pytanie jaka powinna byc grubość , czy trzeba ja uziemic (przy tak krótkich impulsach chyba nie ma znaczenia, ale urzadzenie musi byc odseparowane od folii), czy warto to jeszcze jakos dodatkowo zabezpieczyc innym rodzajem ekranu. Taka folia przewodzi prad i co wazne polaczenie elektruczne bedzie dzialac.

Z metalem w srodku? Serio?

Przepraszam to dla mnie nowosc. Sugerujesz, ze powierzchnia ekranu ma znaczenie? Ze jesli powiedzmy polacze elektrycznie blache z firmy kurierskiej i owine folia jakis dysk to bedzie to lepsze niz sama folia? Przeciez fala bedzie szla po calosci, praktycznie z kazdej strony bedzie promieniowac.

Tu moge tylko zapytac fachowcow czy uziemienie (czy zwiekszenie powierzchni ekranu) da cokolwiek? Pytanie jest jasne. Jak domowym sposobem nie kupujac jakis drogich skrzynek (dzis nawet elektryczne skrzynki czesto sa plastikowe) mozna zabezpieczyc wrazliwy sprzet.

Podalem przyklad latarki na dynamo albo dysku.

-A jak z dynamem?

-kluczem usb

-dyskiem SCSI ?

A co to jest glebokosc wnikania? Dlugosc fali? Myslalem, ze albo przejdzie, albo nie. Jak przejdzie nawet troche to bedzie przeciez wewnatrz tej puszki. nie ma sensu ekranowac inaczej niz w puszce i o tym pisalem od poczatku, bo nie wiadomo z ktorej strony bedzie wybuch.

Zaciekawilo mnie to wnikanie, moze warto rozwazyc jakas przestrzen ktora oddziela ekranowanie od urządzenia? ale to musialo by byc strasznie wielkie z tego co piszesz. Metry?

Dlaczego pozbawia? przeciez ma przetrzymac impuls. Potem mozna juz uzywac bez folii, chyba, ze jak pytalem jakos te fale beda sie odbijac np. wewnatrz pomieszczenia przez dlugi czas.

Okolo 2 dni. A reszta to coz, ryzyk fizyk ;)

Zastanawiaja mnie te akumulatory. Wyszlo mi , ze przy napieciu kilkunastu kV mogly by po prostu wybuchnac. Samochody , ktore teoretycznie sa same dobra puszka faradaja staly by sie zagrozeniem.

U¿ytkownik "WoW" snipped-for-privacy@mam.ru napisa³ w wiadomo¶ci news:4d1b19fd$0$2441$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Dynamo (znam tylko takie jak mia³em 40 lat temu w rowerze) - nie zawiera ¿adnej elektroniki - nic mu nie bêdzie.

Jak ka¿da elektronika. Klucz USB jest prawdopodobnie bardziej wra¿liwy, od wielu innych urz±dzeñ elektronicznych ze wzglêdu na brak miejsca w obudowie na solidne zabezpieczenie. W normalnych urz±dzeniach na ka¿dym wej¶ciu dajê co najmniej 600W transil, a w naszym kluczu (HAK2) jest tylko zabezpieczenie ESD.

Mam przeczucie (nie podparte wiedz±), ¿e urz±dzenia zawieraj±ce pamiêæ Flash mog± straciæ pamiêæ nie na skutek impulsu EM, ale na skutek promieniowania jonizuj±cego, a tego chyba klatka Faraday'a, czy folia aluminiowa nie poch³ania. Raczej gruba ¶ciana o³owiu by³aby potrzebna.

Dla tych czêstotliwo¶ci to g³êboko¶æ wnikania jest raczej rzêdu mm. Przestrzeñ wype³niona powietrzem nic nie t³umi.

A rozumiesz pojêcie funkcjonalno¶ci ?

Fale siê poruszaj± z prêdko¶ci± ¶wiat³a. Przy ka¿dym odbiciu trochê trac±. Trochê wyobra¼ni i wyczujesz ten "d³ugi czas".

Akumulatoram nic nie bêdzie. Samochody s± dobrymi puszkami dla impulsów typu od pioruna (czasy narastania impulsów Surge przyjmuje siê rzêdu us). Dla impulsów rzêdu ns samochód nie jest puszk±. Ja bym przypuszcza³, ¿e ¿aden wspó³czesny samochód nie przetrwa impulsu EM. P.G.

Użytkownik "WoW" snipped-for-privacy@mam.ru napisał w wiadomości news:4d1b164b$0$2453$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Mogę przypuścić, że to dotyczyło takiego ekranu jak się ekranuje głowice w.cz w TV.

Z początkowego pytania nie było to dla mnie jasne. P.G.

Ale izolacje w uzwojeniach moze przepalic.

Ale tez mala powierzchnia, to sie male napiecia indukuja :-)

J.

Ale zawiera cewkę, zazwyczaj dużą.

Dodatkowo dysk i flash mają wieksze problemy z pamiecią i elektrostatyką.

A woda?

To jest impuls wiec nie bedzie sie nakładać chyba, ze trafimy jakas fale stojacą, ale własnie po to jest nierówna folia. Pytanie czy izolacja od scianek jest potrzebna i na ile metrów.

To sie zgubiłem. To wnikanie co robi?

No ten długi czas miałem na myśli nie od scianek ale właśnie od jonosfery lub pomieszczenia. I tu juz moja wyobraźnia nie sięga.

Ok, a jak akumulator NIE jest w samochodzie?

Pytam o akumulator. Choć akurat to ciekawe co mogo by sie zniszczyc w samochodzie. Bez wspomagania kol itp powinno dac sie ruszyc. Jesli tylko blokada elektroniki to mozna by bylo sie nauczyc jak w swoim samochodzie uruchomic go bez elektroniki. Albo co trzeba by zapakowac do tej puszki by bylo na wymiane.

U¿ytkownik "WoW" snipped-for-privacy@mam.ru napisa³ w wiadomo¶ci news:4d1b3f1b$0$2457$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Nie mam pojêcia.

Fala odbijaj±c siê od metalu wnika do niego na pewn± g³êboko¶æ. Jak metalu nie starczy (bo za cienki) to odbicie bêdzie ma³o skuteczne i to co siê nie odbije to przebije siê przez ten metal. Fala siê odbija dziêki wywo³anym przez ni± pr±dom wirowym w metalu. Rezystancja (ró¿na od 0) metalu powoduje, ¿e aby skutecznie siê odbi³a dla tych pr±dów potrzeba trochê tego metalu, a nie wystarczy warstwa o grubo¶ci

Moim zdaniem nic mu nie bêdzie, ale do¶wiadczenia nie mia³em okazji przeprowadziæ ;-)

Przecie¿ teraz to nawet przerywaczy nie ma tylko cewki + wzmacniacz i dalej do komputera steruj±cego zap³onem i czêsto wtryskiem itd.

Syrenkê. P.G.

U¿ytkownik "Piotr Ga³ka" snipped-for-privacy@CUTTHISmicromade.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:4d1b4463$ snipped-for-privacy@news.home.net.pl...

Co¶ mi siê pomerda³o w poprzedniej odpowiedzi. Odpowiedni fragment powinien wygl±daæ tak:

------------

Jaki¶ samochód da siê jeszcze uruchomiæ bez dzia³aj±cej elektroniki ? Przecie¿ teraz to nawet przerywaczy nie ma tylko cewki + wzmacniacz i dalej do komputera steruj±cego zap³onem i czêsto wtryskiem itd.

------------- P.G.

Niby to samo napisalem. Czyli ile tych milimetrow trzeba. To wlasnie sztuka policzyc. jak wyjdzie mniej niz 0.5 mm to mozna kombinowac. Jak wiecej to nawet zwykle dwie puszki po konserwach dobrze zalutowane tyle dadzą.

Zelowych wtedy jeszcze nie bylo wiec moze nikt nie przeprowadzal takich doswiadczen, ale w sumie to po jakiego groma te symulacje.

c.n.w. Tak myslalem, ze z samochodu to raczej niewiele bedzie mozna uzyc, chyba, ze ktos ma metalowy i betonowy garaż.

Nie może. Dla nadprzewodników istnieje krytyczna gęstość prądu i krytyczne natężenie pola magnetycznego przy których przestają być nadprzewodnikami. Nadprzewodniki drugiego rodzaju tracą własności ekranujące powyżej krytycznego natężenia pola i wtedy zaczyna ono wnikać do wnętrza materiału (ale dalej maja zerową rezystancję).

jak uziemisz klatkę faradaya to ona pszestanie działać, więc wychodzi na to że ten ekran musi być całkowicie odizolowany, czyli dodatkowo jakąś izolację na niego:O) ferromagnetyk to by chyba pochłaniał energię, więc pewnie by sie szybko stopił, więc prędzej gruby ekran (głębokość wnikania fali) to mniej przez niego pszejdzie, a wewnątsz to pewnie i można wyłożyć ferromagnetykiem żeby pochłoneło to co się pszedostanie:O)