TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) – PHẦN 1-5: QUI ĐỊNH CHUNG – ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN TỪ CÔNG SUẤT LỚN (HPEM) TRONG KHU DÂN CƯ

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7909-1-5 : 2008 IEC/TR 61000-1-5 : 2004 TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) – PHẦN 1-5: QUI ĐỊNH CHUNG – ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN TỪ CÔNG SUẤT LỚN (HPEM) TRONG KHU DÂN CƯ Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 1-5: General – High power electromagnetic (HPEM) effects on civil systems Lời nói đầu TCVN 7909-1-5: 2008 hồn tồn tương đương với IEC/TR 61000-1-5: 2004; TCVN 7909-1-5: 2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E9, Tương thích điện từ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu TCVN 7909-1-5: 2008 phần Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909 Hiện tại, Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909 (IEC 61000) có phần đây, có tên gọi chung Tương thích điện từ Phần 1-1, Qui định chung – ứng dụng giải thích thuật ngữ định nghĩa Phần 1-2, Qui định chung – Phương pháp luận để đạt an toàn chức thiết bị điện điện tử liên quan đến tượng điện từ Phần 1-5, Qui định chung – ảnh hưởng điện từ công suất lớn (HPEM) khu dân cư Phần 2-2, Mơi trường – Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp tín hiệu truyền hệ thống cung cấp điện hạ áp công cộng Phần 2-4, Mơi trường – Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp khu công nghiệp Phần 2-6, Môi trường – Đánh giá mức phát xạ liên quan đến nhiễu dẫn tần số thấp cung cấp điện khu cơng nghiệp TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) – PHẦN 1-5: QUI ĐỊNH CHUNG – ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN TỪ CÔNG SUẤT LỚN (HPEM) TRONG KHU DÂN CƯ Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 1-5: General – High power electromagnetic (HPEM) effects on civil systems Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn đưa thông tin quan trọng để mơ tả động lực thúc đẩy q trình xây dựng tiêu chuẩn IEC ảnh hưởng dịng điện, điện áp điện từ cơng suất lớn (HPEM) lên khu dân cư Với công nghệ anten chuyển tiếp xuất việc sử dụng ngày nhiều thiết bị điện tử kỹ thuật số, khả thiết bị bị rối loạn hỏng môi trường vấn đề cần quan tâm Tiêu chuẩn bắt đầu giới thiệu chung đối tượng liệt kê định nghĩa cần sử dụng Tiếp mơ tả mơi trường điện từ công suất lớn (sau viết tắt HPEM) cần quan tâm thảo luận ảnh hưởng khác mà mơi trường gây khu dân cư Cuối cùng, tóm tắt kỹ thuật sử dụng để bảo vệ khu dân cư khỏi môi trường Thông tin chi tiết đề cập tiêu chuẩn cụ thể thuộc tiêu chuẩn TCVN 7909 (IEC 61000) Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu không ghi năm cơng bố, áp dụng nhất, bao gồm sửa đổi IEC 60050-161, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161 : Electromagnetic compatibility (Từ vựng kỹ thuật quốc tế (IEV) – Chương 161: Tương thích điện từ) IEC 61000-2-13, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-13 : Environment – High-power electromagnetic (HPEM) environments – Radiated and conducted (Tương thích điện từ (EMC) – Phần 2-13: Mơi trường – Môi trường điện từ công suất lớn (HPEM) – Bức xạ dẫn) IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-4 : Testing and measurement techniques LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn – Electrical fast transient/burst immunity test (Tương thích điện từ (EMC) – Phần 4-4: Kỹ thuật đo thử nghiệm – Thử nghiệm miễn nhiễm bướu/quá độ nhanh điện) IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-5 : Testing and measurement techniques – Surge immunity test (Tương thích điện từ (EMC) – Phần 4-5: Kỹ thuật đo thử nghiệm – Thử nghiệm miễn nhiễm đột biến) IEC 61000-5-3, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 5-3 : Installation and mitigation guidelines – HEMP protection concepts – (Tương thích điện từ (EMC) – Phần 5-3: Hướng dẫn lắp đặt giảm nhẹ – Khái niệm bảo vệ HEMP) IEC 61000-5-6, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 5-6 : Installation and mitigation guidelines – Mitigation of external EM influences – (Tương thích điện từ (EMC) – Phần 5-6: Hướng dẫn lắp đặt giảm nhẹ – Giảm nhẹ ảnh hưởng điện từ bên ngoài) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa IEC 60050-161, có số thuật ngữ nêu lại, số khác định nghĩa 3.1 Lỗ hở (aperture) Lỗ mở chắn (vỏ bọc) điện từ mà qua trường điện từ lọt qua 3.2 Tỷ số băng tần (bandratio) br Tỷ số tần số cao tần số thấp mà chúng có 90 % lượng; phổ có thành phần chiều lớn giới hạn thường xác định Hz 3.3 Tỷ số băng tần đề (bandratio decades) brd Tỷ số băng tần biểu diễn dạng đề các: brd = log10(br) 3.4 Băng rộng (broadband) (1) (của phát xạ): phát xạ có độ rộng băng tần lớn độ rộng băng tần thiết bị đo máy thu đo cụ thể (IEV 161-06-11); (2) (của cấu): cấu có độ rộng băng tần cho tiếp nhận xử lý tất thành phần phổ phát xạ cụ thể (IEV 161-06-12) 3.5 Độ nhạy dẫn (conducted susceptibility) Tính nhạy hệ thống với tín hiệu dẫn cáp nối với hệ thống 3.6 Ghép nối (coupling) Sự tương tác trường điện từ với hệ thống để sinh dòng điện điện áp bề mặt hệ thống cáp 3.7 Sự xâm nhập có chủ ý (deliberate penetration) Lỗ tạo cách có chủ ý chắn điện từ tạo thành tuyến dẫn để truyền tín hiệu dự kiến vào khỏi vùng che chắn Đây lỗ làm cách có chủ ý lượng, nước, lực học chí người từ ngồi vào ngược lại LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 3.8 Nhiễu (disturbance) Xem định nghĩa nhiễu điện từ 3.9 Tấm chắn (màn chắn) điện từ (electromagnetic barrier (shield)) Bề mặt bọc kín mặt khơng gian nhằm ngăn ngừa hạn chế trường EM độ dẫn vào khơng gian bọc kín Tấm chắn có bề mặt chắn cổng vào bao bọc thể tích cần bảo vệ 3.10 Nhiễu điện từ (electromagnetic disturbance) Hiện tượng điện từ làm suy giảm tính cấu, thiết bị hệ thống (IEV 16101-05, có sửa đổi) 3.11 Nhiễm nhiễu điện từ (electromagnetic interference) EMI Sự suy giảm tính cấu, kênh truyền dẫn hệ thống nhiễu điện từ CHÚ THÍCH: Nhiễu nguyên nhân nhiễm nhiễu kết (IEV 161-01-06, có sửa đổi) 3.12 Ứng suất điện từ (electromagnetic stress) Điện áp, dòng điện trường điện từ tác động lên thiết bị Nếu ứng suất điện từ vượt ngưỡng xung yếu thiết bị xảy hỏng xáo trộn việc thực chức ứng suất mơ tả đặc trưng biên độ đỉnh, thời gian tăng, độ rộng xung xung 3.13 Tính nhạy điện từ (electromagnetic susceptibility) Tính dễ bị suy giảm tính cấu, thiết bị hệ thống làm việc môi trường có nhiễu điện từ CHÚ THÍCH: Có tính nhạy tức thiếu khả miễn nhiễm (161-01-21) 3.14 Môi trường (environment) Trường điện từ phát sinh từ nguồn bên ngồi gây kích thích hệ thống, gây hỏng, xáo trộn chức 3.15 Mức hỏng (failure level) Mức qui định biên độ (hoặc thuộc tính dạng sóng khác) trường điện từ dịng điện (điện áp) cảm ứng mà mức đặt vào linh kiện hệ thống điện, gây hỏng bên thiết bị 3.16 Xung điện từ độ cao lớn so với mực nước biển (high altitude electromagnetic pulse) HEMP Xung điện từ tạo nổ hạt nhân bên ngồi tầng khí trái đất CHÚ THÍCH: Điển hình cao mực nước biển 30 km 3.17 Điện từ công suất lớn (high power electromagnetics) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn HPEM Lĩnh vực công nghệ phổ biến liên quan đến việc tạo trường điện từ xạ điện áp dòng điện dẫn cường độ mạnh có khả gây hỏng làm xáo trộn hệ thống điện tử Nhìn chung nhiễu vượt nhiễu sinh điều kiện bình thường (ví dụ 100 V/m 100 V) 3.18 Sóng cực ngắn cơng suất lớn (high power microwaves) HPM Tập hợp môi trường HPEM, thường gồm tín hiệu băng hẹp có cơng suất đỉnh dạng xung nguồn cao 100 MW CHÚ THÍCH: Đây định nghĩa cũ, tuỳ thuộc vào độ lớn nguồn Mối quan tâm tiêu chuẩn chủ yếu trường EM tác động lên hệ thống điện tử 3.19 Miễn nhiễm (đối với nhiễu) (immunity (to a disturbance)) Khả cấu, thiết bị hệ thống làm việc mơi trường có nhiễu điện từ mà tính khơng bị suy giảm (161-01-20) 3.20 Mức miễn nhiễm (immunity level) Mức lớn nhiễu điện từ cho trước, tác động tới cấu, thiết bị hệ thống cụ thể, trì khả làm việc mức tính yêu cầu (161-03-14) 3.21 Sự xâm nhập EM không chủ ý (inadvertent [EM] penetration) Lỗ hở, tạo cách không chủ ý, tạo thành tuyến dẫn để lượng điện từ xuyên qua chắn điện từ Hầu hết xâm nhập không chủ ý không mong muốn Điển hình, việc rị rỉ qua vật liệu dẫn khơng hồn hảo coi xâm nhập khơng chủ ý 3.22 Nhiễm nhiễu điện từ có chủ ý (intentional electromagnetic interference) IEMI Việc phát lượng điện từ gây hại có chủ ý, đưa vào hệ thống điện điện tử tạp tín hiệu, từ làm phá vỡ, xáo trộn làm hỏng hệ thống mục đích khủng bố tội phạm 3.23 Sơ đồ trình tự tương tác (interaction sequence diagram) ISD Mơ tả hình vẽ tuyến mà trường EM có khả xâm nhập xuyên qua nhiều chắn bao quanh hệ thống thiết bị 3.24 Băng hẹp (narrowband) Tín hiệu dạng sóng có pbw (được định nghĩa 3.27) < 1% tỷ số băng tần (được định nghĩa 3.2) < 1,01 3.25 Xung điện từ hạt nhân (nuclear electromagnetic pulse) NEMP Tất loại trường điện từ tạo nổ hạt nhân 3.26 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Xâm nhập (penetration) Việc truyền lượng điện từ từ thể tích sang thể tích khác qua chắn điện từ Điều xảy theo cách truyền trường điện từ qua chắn, theo cách rò trường qua lỗ hở dòng điện chạy qua dây dẫn nối hai thể tích (dây, cáp, ống dẫn, ống cứng, ống mềm, v.v…) 3.27 Phần trăm độ rộng băng tần (percentage bandwidth) pbw Độ rộng băng tần dạng sóng, biểu diễn dạng phần trăm tần số trung tâm dạng sóng CHÚ THÍCH: pbw có giá trị lớn 200 % tần số trung tâm trung bình tần số cao tần số thấp; pbw không áp dụng cho tín hiệu có thành phần chiều lớn (ví dụ HEMP), mà với tín hiệu sử dụng tỷ số băng tần đề 3.28 Điểm/cổng vào (point/port-of-entry) PoE Vị trí vật lý (điểm/cổng) chắn điện từ, lượng điện từ vào khỏi thể tích khơng gian, trừ có đủ thiết bị bảo vệ PoE CHÚ THÍCH 1: PoE khơng bị hạn chế điểm hình học CHÚ THÍCH 2: PoE phân loại thành PoE lỗ hở PoE dây dẫn, tuỳ theo loại xâm nhập Chúng phân loại thành PoE kiến trúc, PoE khí, PoE kết cấu PoE điện, theo chức chúng 3.29 Tính nhạy xạ (radiated susceptibility) Tính nhạy hệ thống với trường điện từ xạ 3.30 Thanh tăng cường (Rebar) Cụm từ giống thép tăng cường đặt khối bê tơng để nâng cao tính tồn vẹn kết cấu 3.31 Tạo chắn (shielding) Việc làm để làm giảm độ lớn trường điện trường từ nhờ vật dẫn điện tốt ví dụ thép tấm, mạch vòng tăng cường, ống dẫn, v.v… Màn chắn thường hiểu vỏ bọc để tạo việc giảm 3.32 Xung ngắn (short pulse) SP Tín hiệu gián đoạn có thời gian tăng độ rộng xung đo pico giây nano giây 3.33 Thiết bị bảo vệ chống đột biến (surge protection device) SPD Thiết bị làm triệt tiêu điện áp dịng điện đường dây, ví dụ chống đột biến định nghĩa IEC 61024-1 3.34 Hệ thống (system) (a) Tập hợp hệ thống con, cụm lắp ráp và/hoặc thành phần mà chức chúng kết hợp LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn chặt chẽ với để thực nhiệm vụ bản; (b) Tập hợp thiết bị, hệ thống con, người có kỹ kỹ thuật có khả thực hỗ trợ vai trò hoạt động xác định Hệ thống hoàn chỉnh bao gồm phương tiện, thiết bị, hệ thống con, vật liệu, dịch vụ người cần thiết để hệ thống hoạt động mức độ cho thân hệ thống coi đủ mơi trường làm việc hỗ trợ 3.35 Khống chế khơng gian (topological control) Duy trì chắn điện từ khép kín xung quanh hệ thống thiết bị để giảm mơi trường điện từ bên từ cung cấp bảo vệ cho thiết bị 3.36 Băng siêu rộng (ultrawideband) Tín hiệu dạng sóng có giá trị pbw từ 163,4 % đến 200 % tỷ số băng tần > 10 (cịn gọi tín hiệu băng siêu rộng) Tổng quan Hơn 25 năm qua có tiến đáng kể việc hiểu giảm nhẹ ảnh hưởng trường xung điện từ độ cao lớn so với mực nước biển (HEMP) lên hệ thống thiết bị điện Bắt đầu từ tài liệu trước đặc tính HEMP [1], [2] tiếp tục với công việc Ban kỹ thuật IEC gần việc xây dựng tiêu chuẩn để bảo vệ HEMP [3], có hướng dẫn rõ ràng phương pháp bảo vệ thiết kế để bảo vệ hệ thống [4] Gần đây, hướng dẫn bảo vệ HEMP đưa vào cấu trúc phương tiện giảm nhẹ [5, 6] xây dựng phương tiện qui trình thử nghiệm mơi trường HEMP Gần môi trường EM khác phát triển thừa nhận, gồm môi trường băng siêu rộng (UWB), môi trường xung ngắn (SP) [7] môi trường băng hẹp, sóng cực ngắn cơng suất lớn (HPM), mà tất mơi trường có phổ tần làm việc mở rộng vài GHz [8] Các tín hiệu này, với dịng điện điện áp dẫn cơng suất lớn, gọi môi trường “điện từ công suất cao” (HPEM) Kết hợp với thực tế mạch điện hệ thống điện đại có sử dụng thiết bị kỹ thuật số thiết kế chúng, hiển nhiên thấy cần mở rộng hiểu biết khái niệm bảo vệ hệ thống để tính đến mơi trường HPEM Để phân tích ảnh hưởng HPEM lên hệ thống, phương pháp phân tích tốt triển khai Phương pháp gồm bước sau: 1) định nghĩa không gian điện từ hệ thống; 2) xác định thu lượng điện từ; 3) nhận diện vị trí “giao diện” thiết bị nhạy; 4) tính tốn ứng suất điện từ (các) phần tử giao diện; 5) xác định mức độ hỏng hóc giao diện; 6) so sánh mức độ ứng suất/hỏng hóc để ước lượng tính dễ bị tác động hệ thống Đối với hệ thống đại phải chịu kích thích HPEM, phương pháp phân tích tương tự cần xây dựng thử nghiệm Cụ thể, cần đề cập đến vấn đề sau:  sửa đổi khái niệm phân tích khơng gian để tính đến ảnh hưởng tần số cao kích thước trường phân bố;  mở rộng mơ hình tương tác điện từ (ví dụ ghép nối, xâm nhập lan truyền) đến tần số cao (thời gian tăng nhanh hơn) ứng suất HPEM;  xây dựng kiến thức tốt đáp ứng linh kiện hệ thống chịu ứng suất điện từ, kể chế hỏng hóc linh kiện riêng rẽ xáo trộn, phá vỡ làm hỏng hệ thống Tương tự, phương pháp thử nghiệm dùng cho HEMP thiết lập Tuy nhiên, phương pháp áp dụng trực tiếp để thử nghiệm mức hệ thống cho hệ thống đại Đây khơng có vấn đề cách tạo môi trường thử nghiệm HPEM “tiêu chuẩn” đại diện mà cịn thiếu qui trình thử nghiệm Hệ thống có trạng thái khác tùy thuộc vào hoạt động bên đáp ứng hệ thống với tác nhân EM bên ngồi phụ thuộc vào “các trạng thái ban đầu” hệ thống Hơn nữa, thử nghiệm HEMP hành, thường khơng có khống chế phần mềm đặc trưng phương thức thay đổi cho thiết bị thử nghiệm, phần cứng coi quan trọng thực Đối với hệ thống này, phần mềm làm việc hệ thống thường thay đổi chỉnh sửa để thử nghiệm, dẫn đến đặc tính thực hệ thống khơng đại diện cho hệ thống cần thử nghiệm Do đó, phải xây dựng giao thức thử nghiệm thích hợp cho hệ thống với ngun tắc áp dụng linh hoạt phần mềm 4.1 Kinh nghiệm trước ảnh hưởng HPEM lên hệ thống LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Trước đây, có số trường hợp ghi lại mơi trường EM có ảnh hưởng khơng mong muốn lên hệ thống – đơi có hậu nghiêm trọng Một báo cáo NASA [9] khảo sát nhiều trường hợp EMI số trường hợp nêu tóm tắt Theo ghi chép khứ, hỏng hệ thống không giới hạn thiết bị đại mà vào năm 1967, USS Forrestal liên quan đến trường hợp EMI có lẽ xấu ghi lại Theo [9], “Vào năm 1967, khơi bờ biển Việt Nam, máy bay phản lực Hải quân hạ cánh xuống tàu chở máy bay USS Forrestal làm nhả đạn không theo lệnh, bắn vào máy bay chiến đấu chứa đầy nhiên liệu trang bị đầy đủ vũ khí nằm boong tàu Kết gây nổ, 134 thủy thủ chết hỏng nghiêm trọng tàu sân bay máy bay Tai nạn gây máy bay hạ cánh bị chiếu rađa tàu sân bay, EMI tạo gửi tín hiệu khơng mong muốn đến hệ thống vũ khí Nghiên cứu cho thấy việc suy giảm phần cuối che chắn bảo vệ máy bay để tần số rađa can thiệp đến hoạt động thường xuyên Từ trường hợp này, cần xem xét lại yêu cầu EMC mức hệ thống để tính đến lưu ý đặc biệt cấu bị nổ điện” Rắc rối cho hệ thống điều khiển bay máy bay chiến đấu F-16 ghi lại sau: “Một máy bay chiến đấu F-16 đâm xuống vùng lân cận trạm phát sóng rađiơ VOA hệ thống điều khiển bay điện tín nhạy với HIRF truyền Vì F-16 vốn khơng ổn định nên phi cơng phải dựa vào máy tính máy bay để điều khiển máy bay Do đó, nhiều máy bay F-16 sửa đổi để ngăn ngừa EMI loại này, gây qui định quân không đủ hệ thống điện tử cụ thể Lịch sử trường hợp F-16 động lực để Cơ quan quản lý hàng không thành lập chương trình chứng nhận HIRF” Một cố xảy gần liên quan đến máy bay trực thăng Blackhawk UH-60 bị ảnh hưởng trạm phát sóng rađiơ gần: “Năm 1987, máy bay trực thăng quân Blackhawk UH-60 hãng Sikorsky bay qua tháp phát quảng bá Tây Đức phận giữ ổn định bị dịch chuyển không theo lệnh Cũng ghi lại thị ánh sáng cảnh báo giả cảnh báo sai buồng lái Các nghiên cứu thử nghiệm sau cho thấy hệ thống giữ ổn định bị ảnh hưởng EMI từ trường xạ cường độ cao (HIRF) Blackhawk có hệ thống điều khiển bay thơng thường liên kết cơ, có trợ giúp hệ thống thủy lực Tuy nhiên, hệ thống giữ ổn định sử dụng tín hiệu kỹ thuật số truyền đến (điều khiển tín hiệu điện) để tự động điều chỉnh vị trí so với tham số điều khiển tham số bay Các tín hiệu kỹ thuật số có độ nhạy cao với HIRF Với trực thăng thiết kế ban đầu, quân đội không thường xuyên bay gần trạm phát RF lớn Tuy nhiên, phiên Blackhawk dùng hải quân, Seahawk SB-60 không gặp phải vấn đề EMI tương chúng làm chắn để chống lại EMI khắc nghiệt tàu đại Mặc dù Quân đội nhận thức hàng trăm trạm phát sóng tồn giới gây cố hướng dẫn phi cơng tn thủ khoảng cách thích hợp từ năm 1981 đến 1987 có máy bay Blackhawk bị đâm làm chết bị thương toàn phi hành đoàn Trong vụ đâm này, máy bay bay gần trạm phát rađiô Giải pháp dài hạn tăng che chắn cho thiết bị điện tử nhạy cung cấp dự phòng số cấu điều khiển tự động tự phục hồi” Các cố tương tự EMI không giới hạn qn sự, có chứng số trường hợp sau liên quan đến ô tô: “Trong năm đầu sử dụng hệ thống phanh chống bó cứng (ABS), tơ có trang bị ABS có vấn đề nghiêm trọng phanh quãng đường định xa lộ Đức Phanh bị ảnh hưởng trạm phát sóng rađiô gần lái xe đạp phanh đoạn cong xa lộ Giải pháp nhanh lắp lưới chắn dọc theo đường cao tốc làm suy giảm EMI Điều cho phép phanh thực chức lái xe sử dụng chúng.” Khu vực chăm sóc y tế bị ảnh hưởng EMI, ghi lại đây: “Độ nhạy thiết bị y tế với phát xạ dẫn phát xạ vấn đề đáng quan tâm (trong máy theo dõi tim/khử rung tim xe cứu thương) Trong trường hợp này, nạn nhân 93 tuổi bị đau tim đưa vào bệnh viện kỹ thuật viên y tế gắn máy theo dõi/khử rung tim vào bệnh nhân Vì máy khơng hoạt động nên kỹ thuật viên bật đàm để yêu cầu dẫn y tế, bệnh nhân chết Điều tra cho thấy máy theo dõi/khử rung tim bị phơi nhiễm với phát xạ xạ cao khác thường trần xe cứu thương dùng sợi thủy tinh thay cho kim loại trước có lắp anten phát sóng rađiô dải rộng Việc giảm che chắn bảo vệ kết hợp với tín hiệu rađiơ xạ mạnh gây EMI cho máy móc thực chức trợ giúp sống.” Các trường hợp trường HPEM ảnh hưởng đến hệ thống điện hậu không chủ ý việc thiết kế hệ thống không tốt, trường EM lớn bất thường hai Tuy nhiên, hình dung việc sử LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn dụng nguồn HPEM gây xáo trộn hỏng hóc hệ thống Các cố xuất quân đội, nơi mơi trường HPEM hướng trực tiếp đến tên lửa, máy bay hệ thống khác có chứa linh kiện điện tử nhạy Tương tự, khái niệm cơng tin tặc, khủng bố tổ chức tương tự sử dụng chống lại khu dân cư, mà chúng gọi “khủng bố EM” [10], [11] gần gọi nhiễm nhiễu điện từ có chủ ý (IEMI) Các khả xảy chủ đề phần kỹ thuật hội nghị chuyên đề khoa học gần [12], [13], [14] [15], tiếp tục thảo luận ấn phẩm phổ biến [16], [17] Mặc dù có số tính tốn chưa xác nhận trường hợp sử dụng vũ khí (EM) chống lại khu dân cư hệ thống quân [18], [19] chứng rõ ràng, thuyết phục ghi thành văn mơi trường HPEM có khó nắm bắt Mặc dù chưa có đủ chứng chắn liên kết việc sử dụng nguồn HPEM với việc công khu dân cư số phủ tiếp tục chương trình nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng có môi trường HPEM lên hệ thống sở hạ tầng Ví dụ, có chương trình nghiên cứu Thụy Điển [20] Ngoài khả sử dụng vũ khí tần số rađiơ (RF) đề cập gần Quốc hội Hoa kỳ [21] Để biết thêm thông tin liên quan đến việc sử dụng có chủ ý mơi trường HPEM, xem thêm ấn phẩm đặc biệt đề cập đến EMI có chủ ý (IEMI) văn kiện IEEE tương thích điện từ [50] 4.2 Các kỹ thuật chung bảo vệ khỏi EM dùng cho khu dân cư Công việc quan trọng thực để phát triển khái niệm bảo vệ cho hệ thống quân khu dân cư chống lại môi trường xung điện từ hạt nhân độ cao lớn so với mực nước biển (HEMP) [22] Biện pháp bảo vệ gồm che chắn toàn (ví dụ khống chế khơng gian hệ thống [23]), lắp lọc bảo vệ chống đột biến đường dây cấp điện vào đường dây tín hiệu [24], bảo vệ thiết bị riêng rẽ đặc biệt nhạy với mơi trường HEMP [25], [26] Phần lớn nghiên cứu HEMP trước áp dụng trực tiếp để bảo vệ hệ thống điện phương tiện dùng điện chống lại môi trường HPEM tần số cao Như trường hợp HEMP, tuyến ghép nối quan trọng ứng suất HPEM bên đường dây dài vào bên hệ thống Tuy nhiên, có thành phần tần số cao môi trường HPEM nên tín hiệu sinh đường dây thường có độ suy giảm theo khoảng cách lớn tín hiệu HEMP gây Do đó, số trường hợp, yêu cầu đặt lên phần tử bảo vệ tín hiệu HPEM chống lại xâm nhập EM “có chủ ý” vào hệ thống khơng khắc nghiệt HEMP Tuy nhiên, mơi trường HPEM, cịn có xâm nhập khác cần quan tâm Chúng gọi xâm nhập “không chủ ý” 1) thường xuất trường EM xâm nhập qua vị trí khơng hồn hảo chắn hệ thống Điển hình, tần số mơi trường EM bên ngồi tăng lên, hiệu xâm nhập trường tăng lên thông qua tuyến dẫn không chủ ý (không mong muốn) này, phần bên hệ thống bị tác động mạnh Việc cải thiện che chắn tồn (khơng gian) hệ thống xét giúp giảm thiểu vấn đề Vì có nhiều hệ thống điện tử cần quan tâm hệ thống kỹ thuật số nên có chiều hướng bổ sung cho tượng tương tác trường HPEM Vì mơi trường HPEM có tính lặp lại nên xung chu kỳ ứng suất điện lên hệ thống gây cản trở lên chu kỳ đồng hồ mạch kỹ thuật số Do đó, có có xáo trộn hệ thống số tốc độ xung tới hạn định – mật độ trường EM thấp ngưỡng gây hỏng vĩnh viễn linh kiện Điều thừa nhận khái niệm bảo vệ khỏi EM bổ sung thiết kế cẩn thận thiết bị điện tử số để không bị hỏng can thiệp có chu kỳ Cách tiếp cận thường gọi “sự phá vỡ” cộng đồng HEMP Thông tin chi tiết qui định kỹ thuật khái niệm bảo vệ HPEM khuyến cáo việc sử dụng chúng đề cập tiêu chuẩn khác tiêu chuẩn Phân loại môi trường HPEM HPEM thuật ngữ sử dụng để môi trường điện từ người tạo có ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống điện Nó xuất dạng sóng xung lượng sóng cực ngắn, dạng này, thường đề cập đến tín hiệu sóng cực ngắn cơng suất lớn (HPM) Ngồi ra, kích thích xuất dạng xung băng rộng lượng EM, 1) Thuật ngữ xâm nhập “cửa trước” xâm nhập “cửa sau” thường sử dụng để mô tả cách mà lượng EM xâm nhập vào hệ thống Đây thuật ngữ mô tả theo cách không kỹ thuật, tiêu chuẩn chọn định nghĩa chế xâm nhập EM tương ứng “chủ ý” “khơng chủ ý”, thuật ngữ đặc trưng đầy đủ nguyên nhân mà lượng HPEM bên ngồi xâm nhập vào hệ thống LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn thường đề cập đến xung băng siêu rộng (UWB) Thông thường lượng HPEM truyền đến hệ thống dạng trường điện từ tới Một cách để minh họa khác môi trường HPM UWB kiểm tra phổ miền tần số chúng, thể định tính Hình Hình vẽ minh họa độ lớn mật độ phổ xung điện từ độ cao lớn so với mực nước biển (HEMP) xung sét điển hình, với tín hiệu xung ngắn (SP) HPM UWB Lưu ý môi trường UWB HPM quan trọng tần số lớn khoảng 300 MHz Bản chất băng rộng môi trường UWB rõ ràng phổ HPM nhận thấy giống với tín hiệu tần số Cần lưu ý thành phần tần số UWB thường giảm GHz - GHz “các mũi tên” băng hẹp Hình nhằm thể giá trị lớn Cũng thể hình chuỗi tín hiệu liên tục mức thấp gọi “mơi trường EMI”, mà đại diện cho mức xung quanh môi trường tạp điện từ hoạt động thiết bị điện gần máy phát EM xa, gây EMI thiết bị Hệ thống điện thường bảo vệ chống lại số mức độ nhiễm nhiễu để đạt EMC theo tiêu chuẩn áp dụng Tuy nhiên hầu hết trường hợp, mức môi trường HPEM cao đáng kể so với mức bảo vệ dân cư thông thường Chú ý hai thang đo thang logarít Hình – Minh họa thành phần phổ tín hiệu HPM UWB với tín hiệu EM [8] Khả tạo ra, xạ, ghép nối hỏng/xáo trộn môi trường EM khác nhau; nhiên, ảnh hưởng chúng lên hệ thống điện lại giống – xáo trộn hỏng mặt vật lý hệ thống Tùy thuộc vào thiết kế, nguồn sóng cực ngắn cơng suất lớn thường tạo dạng sóng xuất tín hiệu hình sin bị chắn [27] Hình Các tần số từ 0,2 GHz đến GHz điển hình, với độ rộng xung kéo dài đến vài micrôgiây Các đặc trưng quan trọng khác loại tín hiệu ảnh hưởng chúng lên hệ thống  Các xung dạng sóng lặp lại; tần số xung thay đổi theo thời gian điều biến - Ghép nối lớn xảy điều hưởng để có cộng hưởng đáng kể chức truyền dẫn hệ thống - Hàng trăm chu kỳ xấp xỉ cần thiết để có cộng hưởng - Có khả gây can nhiễu qua tuyến ghép nối xâm nhập không chủ ý chí hỏng hóc vĩnh viễn qua tuyến xâm nhập có chủ ý - Nhiều hệ thống bị chiếu đến có độ nhạy cộng hưởng đáng kể tần số cụ thể LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Điều đề xuất khả điều hưởng nguồn để gây ảnh hưởng cụ thể lên hệ thống  Các nguồn dùng cho môi trường EM thường rađa đèn phát sóng siêu cao, magnetron tương đối, đèn dao động catốt ảo super-reltron Kích thích xung UWB độ nhanh có khác nhau, tạo tần số thành phần lượng dải rộng tần số, mặt tương tự với HEMP Đặc trưng quan trọng sau  Thời gian tăng thường khoảng 100 ps độ rộng xung khoảng ns - Công suất thành phần tần số nằm phổ rộng, xấp xỉ phạm vi dải tần từ 0,2 GHz đến GHz  Các xung lặp lại - Cộng hưởng hệ thống khác kích thích đồng thời - Tuy nhiên, lượng xung đơn tạo lại trải dài nhiều tần số - Do mật độ công suất thấp mật độ công suất nguồn sóng cực ngắn cơng suất lớn  Khả gây nhiễm nhiễu từ tuyến ghép nối không chủ ý xảy nhiều hỏng hóc vĩnh viễn Để hiểu biết thêm ảnh hưởng hệ thống, cần thực phân tích thực thí nghiệm hệ thống cần quan tâm Điều địi hỏi phải có u cầu kỹ thuật mơi trường HPEM kích thích lên hệ thống với yêu cầu khác Các khía cạnh quan trọng môi trường đề cập thêm 5.1 5.1 Môi trường HPEM xạ môi trường HPEM dẫn Như đề cập [3], ứng suất HEMP độ lên hệ thống chia thành thành phần trường EM xạ thành phần dòng điện dẫn Cũng thực cách chia tương tự môi trường HPEM Môi trường xạ qui định cường độ trường điện (hoặc cường độ trường từ), với thông tin đặc trưng dạng sóng trường phân cực, góc tới, phạm vi khơng gian vị trí chiếu xạ hệ thống Môi trường xạ qui định bên hệ thống trường HPEM tới Mơi trường dẫn nhìn chung dạng sóng dịng điện dạng phổ nhiều dây dẫn điện hệ thống xét Thông thường, qui định điểm xâm nhập vào hệ thống, vị trí mà dây dẫn mang dịng điện tạo từ bên ngồi có khả xâm nhập vào vỏ bao quanh hệ thống đưa dòng điện vào bên 5.2 Dạng sóng (CW) băng hẹp Môi trường HPM xạ và/hoặc dẫn băng hẹp thường biểu diễn miền thời gian dạng sóng hình sin có điều chế Một dạng sóng sóng hình sin có điều chế Gauss, cho biểu thức giải tích sau: g(t) = Ao cos(2fo(t-ts)) Dạng sóng g(t) xác định thơng số sau: Ao giá trị đỉnh trường E độ (tính đơn vị tương ứng) fo tần số tín hiệu sóng mang (tính Hz) to thời gian tín hiệu sóng mang (tính giây) 1/fo ts dịch chuyển thời gian dạng sóng (tính giây)  độ rộng hiệu xung Gauss tính từ điểm 1/e (tính giây) Trên thực tế tìm thấy nhiều dạng đường bao khác dạng sóng này, tùy thuộc vào loại nguồn tạo trường xạ vị trí quan sát dạng sóng hệ thống Ví dụ, Hình 2a minh họa dạng sóng chuẩn hóa biên độ với tham số độ rộng Gauss  = 10 to dịch chuyển thời gian ts = 2 , vẽ hàm thời gian chuẩn hóa t/to Dạng sóng hình sin có điều chế Hình 2a vốn băng hẹp Độ lớn phổ dạng sóng minh họa Hình 2b Dạng sóng ví dụ đơn giản loại mơi trường HPEM Thông tin chi tiết môi trường HPEM độ lớn mong muốn, tần số trung tâm, v.v… cung cấp IEC 61000-2-13 [28] LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn chuyên dụng phải đặt gần, tiếp xúc trực tiếp với hệ thống Bảng tóm tắt kết từ thử nghiệm Bảng - ảnh hưởng HPEM lên ô tô hàm khoảng cách công suất nguồn (Dựa vào liệu đo từ Backstrom [30]) Nguồn HPM xe tải chở Khoảng cách m 15 50 500 Hỏng vĩnh viễn Xáo trộn b Xáo trộn **) Xáo trộn**) Xáo trộn b Không ảnh hưởng Xáo trộn**) Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng P = 10 MW HPM xe thùng chuyên dụng chở a P = 100 kW HPM xe tải chở SE = 30 dB HPM xe thùng chuyên dụng chở SE = 30 dB a Có thể gây hỏng vĩnh viễn đặt gần với vật bị ảnh hưởng (ví dụ khoảng cách vài mét) b Xáo trộn nhìn chung thường chức tạm thời, nhiên, số trường hợp có hỏng hóc vĩnh viễn Ví dụ thứ ba ghép nối HPEM việc chiếu xạ CW nhiều thiết bị điện tử, tần số lị vi sóng 2,4 GHz, Giri Kaelin ghi lại [8] Trong thử nghiệm này, anten hình loa tiêu chuẩn sử dụng để xạ lượng tạo từ lị vi sóng thương mại chiếu đến số vật thử nghiệm Các vật thử nghiệm đặt cách nguồn khoảng m trường điện chiếu vào cỡ 350 V/m Thử nghiệm chứng tỏ làm sử dụng thiết bị bán sẵn Đối tượng bị phơi nhiễm trường gồm: - máy thu AM, FM; - đồng hồ đeo tay vỏ nhựa; - thiết bị kích nổ điện (EED) cỡ nhỏ; - máy tính tay; - vật liệu hấp thụ; - bóng đèn huỳnh quang Các ảnh hưởng quan sát gồm: a) máy thu bị hỏng nhiệt; b) đồng hồ vỏ nhựa bị hỏng hoàn toàn; c) EED bị nổ dây dẫn tạo thành lưỡng cực nửa sóng; d) máy tính bị hỏng, hình LCD bị cháy; e) gây tăng nhiệt độ vật liệu hấp thụ; f) làm sáng bóng đèn huỳnh quang Những ví dụ cho thấy việc ghép lượng EM vào hệ thống điện tử hàm số số tham số môi trường tới đặc trưng riêng thân hệ thống điện tử 6.3 Linh kiện/hệ thống bị cháy hỏng vĩnh viễn Có thể thấy ảnh hưởng HPEM mơ tả 6.2 gây cháy (hỏng vĩnh viễn) thiết bị làm hỏng chức thiết bị xáo trộn lơgic Điển hình, cháy thiết bị ảnh hưởng dễ định lượng nhất, cách sử dụng chuẩn dạng sóng khác để đặc trưng cho kích thích thiết bị linh kiện, tương quan chuẩn hỏng hóc thiết bị (xem IEC 61000-5-3) Ví dụ, chuẩn điển hình gồm biên độ đỉnh tín hiệu đặt đến linh kiện, lượng tổng truyền đến linh kiện, v.v… LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Từ năm 1970, có nỗ lực đáng kể để hiểu định lượng mức hỏng hóc xáo trộn linh kiện kích thích HPEM Đã có lượng lớn liệu liên quan đến hỏng linh kiện HPEM [1], có sẵn kết thử nghiệm mở rộng hệ thống truyền thông, hệ thống linh kiện điện [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 42] Gần đây, số thử nghiệm thực để đánh giá xáo trộn hỏng hóc linh kiện, hệ thống riêng rẽ (ví dụ PC nối với đường điện đường dây viễn thông), để kiểm tra khả lan truyền độ hỏng tiềm ẩn cáp điện từ bên vào bên tòa nhà Kết thảo luận điều nhỏ 6.3.1 Hỏng linh kiện Như lưu ý trước đây, môi trường HPEM xạ khác với trường HEMP xạ, đó, khơng phải tất liệu hỏng hóc linh kiện HEMP áp dụng trực tiếp cho nghiên cứu HPEM Nghiên cứu gần Goransson [43] độ nhạy HPEM lên linh kiện kết luận rằng, liên quan đến độ nhạy HPM mạch số, có khác biệt lớn độ nhạy công nghệ mạch số khác Goransson quan sát thấy khác biệt nhỏ mẫu khác loại nhà chế tạo; nhiên ghi lại khác biệt lên đến 16 dB mức nhạy linh kiện nhà chế tạo khác Goransson ghi nhận phụ thuộc mạnh tần số vào độ nhạy linh kiện, với mức ngưỡng nhạy tăng nhanh tần số tăng ảnh hưởng linh kiện mạch TTL minh họa Hình Hình – Ví dụ ngưỡng nhạy đo vi mạch DM74LS00N [TTL] cổng NAND đầu vào hàm tần số, thể ngưỡng nhạy tăng tần số cao [43] Lưu ý độ nhạy hệ thống khác với độ nhạy linh kiện riêng rẽ Đối với hệ thống analog, mức nhạy HPM Goransson nhận thấy phụ thuộc vào ứng dụng Tuy nhiên, thường đạt biện pháp độc lập với ứng dụng ảnh hưởng HPM Do tính mức nhạy ứng dụng khác 6.3.2 Ảnh hưởng độ dẫn lên PC Đối với nghiên cứu này, Radasky người khác [44] định sử dụng máy phát thử nghiệm độ lặp lại hiệu chỉnh tốt Vì lý này, máy phát thử nghiệm sử dụng loại IEC xác định để thử nghiệm thiết bị với độ sinh sét độ điện nhanh Trong độ thường bắt đầu đường dây điện bên ngồi tịa nhà, lại có ghép nối chéo đến đường dây viễn thơng bên ngồi bên tòa nhà Đối với thử nghiệm tóm tắt đây, sử dụng hai máy phát qui định Một để tạo “xung kết hợp” (thời gian tăng/giảm 1,2/50 s) “xung viễn thông” (10/700 s) dạng sóng điện áp mạch hở Dạng sóng đề cập đến dạng sóng CWG (máy phát sóng kết hợp) dạng sóng viễn thơng, tương ứng, máy phát chúng qui định IEC 61000-4-5 [45] Máy phát thứ hai để tạo dạng sóng điện áp độ điện nhanh (EFT) (5/50 ns) đưa vào tải 50  Dạng sóng máy phát qui định IEC 61000-4-4 [46] 6.3.2.1 Thiết bị cần thử nghiệm Để thực thử nghiệm, sử dụng bốn máy tính cá nhân Một máy tính Macintosh SE ba máy tính khác loại PC (1 – Pentium 66 MHz, – 486, – Pentium 120 MHz) Cả bốn máy tính, dây nguồn thử nghiệm cho dạng sóng EFT hai số bốn PC thử nghiệm cho dạng viễn thơng Ngồi ra, dạng sóng EFT đặt lên dây chuột, dây bàn phím dây điện nối LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn vào modem Trong thử nghiệm thứ hai, cổng mạng thử nghiệm với dạng sóng EFT, CWG viễn thông Hai loại cổng ethernet kiểm tra PC: 10base2 (cáp đồng trục RG 58) 10baseT (cáp đôi xoắn cấp 5) Cổng Appletalk Macintosh thử nghiệm với EFT 6.3.2.2 Kết thử nghiệm – xung CWG xung viễn thông Bộ kết thử nghiệm cần mô tả bao gồm việc sử dụng xung viễn thông xung sét CWG mạnh Dạng sóng độ với xung có độ rộng lớn 200 s đưa vào dây nguồn máy tính dây mạng Ethernet nối đến máy tính thơng qua card Ethernet bên Bảng tóm tắt kết thử nghiệm Trong trường hợp dây nguồn, khơng có ảnh hưởng phát sinh đến giá trị điện áp mạch hở lớn đầu máy phát 4,5 kV Lưu ý điện áp phân phối đến đối tượng thử nghiệm 1,2 kV s sau khoảng 300 V 300 s Trong âm phóng hồ quang rõ ràng q trình thử nghiệm máy tính khơng có ảnh hưởng sau thực thử nghiệm Bảng – Tóm tắt kết thử nghiệm cổng nguồn cổng liệu với máy phát xung viễn thông xung CWG Tóm tắt thử nghiệm xung viễn thơng/CWG  Dây nguồn (chỉ thử nghiệm xung viễn thơng):  Khơng có hỏng hóc phát sinh xáo trộn máy tính đến giá trị điện áp lớn  Hồ quang nghe từ khu vực nguồn cung cấp  ứng suất lớn điển hình tải (điện áp mạch hở máy phát 4,5 kV) ▪ xung điện áp đỉnh 1,2 kV (rộng s) tiếp sau suy giảm chậm 200 V đến 300 V (rộng 300 s) ▪ dòng điện đỉnh 300 A (giới hạn máy phát)  Cổng Ethernet 10base2 (đồng trục)  Cổng bị hỏng xung CWG xung viễn thông ▪ xung 500 V (điện áp nhỏ máy phát) ▪ xung 50 V chiều (độ dốc 100 V/s đến 200 V/s)  Khơng hỏng máy tính ngoại trừ card Ethernet  Cổng Ethernet 10baseT (đơi xoắn)  Hỏng hóc xảy xung viễn thơng kV ▪ địi hỏi khoảng J để gây hỏng ▪ hồ quang bắt đầu kV xung CWG xung viễn thơng  Khơng hỏng máy tính ngoại trừ card Ethernet Đối với cáp Ethernet, kết đáng ý Trong trường hợp cáp đồng trục 10base2, card mạng Ethernet bị hỏng mức thử nghiệm nhỏ 500 V xung CWG xung viễn thông Lưu ý mức thử nghiệm 50 V chiều làm hỏng card mạng Ethernet Qua xem xét nhận thấy cáp R-58 nối đất để nối đất card thiết kế, điện áp phương thức chung chuyển đổi thành tín hiệu vi sai Cần nhấn mạnh bị khả card Ethernet khả truyền thơng sau thử nghiệm máy tính có chứa card Ethernet lại khơng bị hỏng Trong trường hợp cáp đôi xoắn 10baseT, kết tương tự hỏng hóc xảy mức cao nhiều trình thử nghiệm mức kV (phương thức vi sai) xung viễn thông Trong thử nghiệm, nghe việc phóng hồ quang kV xung CWG xung viễn thơng hỏng hóc xảy xung viễn thơng Hình minh họa trường hợp phích cắm RJ-45 bị hỏng việc phóng hồ quang đáng kể nối trình thử nghiệm xung viễn thơng Năng lượng dẫn đến hỏng hóc vào khoảng J, trường hợp 10base2 khơng phát hỏng máy tính Rõ ràng 10baseT bị ảnh hưởng hỏng hóc cho trước mà có mức hỏng hóc lớn nhiều thử nghiệm thực theo phương thức vi sai LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình – Ví dụ hỏng hóc gây máy phát xung viễn thông xung đơn 4,5 kV 6.3.2.3 Kết thử nghiệm – EFT Một chuỗi thử nghiệm EFT thực dây nguồn tất bốn máy tính sử dụng bố trí cấu cáp điện dung theo tiêu chuẩn IEC 61000-4-4 Trong số ảnh hưởng ghi lại, kể “tiếng bíp” máy tính chuyển động trỏ chuột, ảnh hưởng khơng phải lúc địi hỏi khởi động lại máy tính Trong số trường hợp với máy tính pentium, xung đơn EFT từ kV đến 2,5 kV làm cho máy tính bị treo bắt buộc phải khởi động lại (khởi động nguội) Các kết cho “lỗi bit” gây trường EM vỏ máy làm thay đổi trạng thái bit Trong hầu hết trường hợp, nhận thấy cần có điện áp cao 4,5 kV máy phát EFT để gây vấn đề khởi động lại Để thử nghiệm đường dây liệu, máy phát EFT nối trực tiếp đến máy tính (điện áp phân phối đến đối tượng thử nghiệm điện áp đầu máy phát); nhận thấy xáo trộn máy tính bị lặp lại cao máy tính loại cáp giao diện khác Trong Bảng 4, cáp AppleTalk nối với máy tính Mac SE, xuất xu hướng mức điện áp số lượng xung đặt vào Nếu xét hàng cuối bảng xung đơn, ghi ảnh hưởng 4,5 kV, xuất lần 10 thử nghiệm Vì xung thử nghiệm lặp lại, ví dụ 20 xung kHz nên ảnh hưởng bắt đầu kV xuất thử nghiệm kV Xu hướng tiếp tục xáo trộn phát 1,5 kV tất tốc độ lặp lớn 10 kHz Bảng – Kết xung EFT đưa vào cáp AppleTalk có số lượng xáo trộn/số lượng chuỗi thử nghiệm (x để trường hợp không thử nghiệm được) Mức điện áp 000 V 500 V 000 V 000 V 000 V 500 V 000 kHz (20 000) 0/3 4/4 3/3 3/3 3/3 2/2 100 kHz (2 000) 0/5 4/4 3/3 3/3 x 3/3 10 kHz (200) 0/4 4/4 3/3 3/3 x 3/3 kHz (20) 0/6 0/5 3/5 4/6 4/4 3/3 Xung đơn 0/2 x 0/2 0/2 0/3 1/10 Dải tần số (số lượng xung) Không hỏng Một số hỏng Tất hỏng Trong Bảng thể xu hướng chung số xáo trộn tìm thấy mức kV có biểu phụ thuộc tần số lặp bổ sung Lưu ý 000 V thấp hơn, xác suất xáo trộn MHz thấp 100 kHz Cũng có xác suất ảnh hưởng thấp kHz so với 10 kHz 100 kHz Bảng – Kết xung EFT đưa vào cáp 10baseT có số lượng xáo trộn/số LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn lượng chuỗi thử nghiệm (x để trường hợp không thử nghiệm được) Mức điện áp 000 V 500 V 000 V 000 V 000 V 500 V 000 kHz (20 000) 0/7 2/5 1/5 3/3 3/3 x 100 kHz (2 000) 7/9 3/3 3/3 3/3 2/2 x 10 kHz (200) 6/8 1/3 3/3 3/3 2/2 x kHz (20) 0/6 2/5 3/5 6/8 3/3 x Xung đơn 0/2 x 0/3 1/3 0/3 4/4 Tần số xung (số lượng xung) Không hỏng Một số hỏng Tất hỏng Trong Bảng 6a xáo trộn xung đơn cáp 10base2 (chỉ liệu lấy được) thể mức cao độ nhạy với xáo trộn xung đơn 2,5 kV mà 4,5 kV 10baseT 4,5 kV AppleTalk Bảng – Kết xung EFT đưa vào cáp 10base2 có số lượng xáo trộn/số lượng chuỗi thử nghiệm Mức điện áp 500 V 000 V 500 V 000 V 500 V 000 V 000 V 500 V Tần số xung (số lượng xung) Xung đơn 1/6 3/6 3/6 4/6 3/3 3/3 6/6 4/4 Không hỏng Một số hỏng Tất hỏng 6.3.2.4 Kết luận độ dẫn Các thí nghiệm này, giới hạn điện áp đỉnh đưa vào, thể xung có lượng cao xung CWG xung viễn thông mối đe dọa rõ ràng với hệ thống liệu cáp Ethernet dạng gây hỏng cho card Ethernet máy tính nối vào Cũng biết thành phần tần số thấp xung thử nghiệm (thấp MHz) lan truyền tốt dọc theo loại cáp Đối với xung EFT, rõ ràng chúng mối đe dọa nghiêm trọng, gây xáo trộn máy tính mức thấp (1 kV đến kV) đưa vào cáp Ethernet Các xung suy giảm theo khoảng cách cáp cấp 5, mức suy giảm vừa phải (30 % 30 m) Đối với dây điện dẫn vào, giới hạn tạo xung khơng cho phép có kết rõ ràng dạng sóng xung bất kỳ, số xáo trộn EFT ghi lại mức kV Các xung có lượng cao (xung viễn thơng, xung CWG) ghép nối kV với tải, khơng ghi lại hỏng hóc xáo trộn từ dạng sóng 6.3.3 Thử nghiệm dẫn mức tòa nhà Trong năm gần đây, mối quan tâm ngày tăng đến khả khủng bố tội phạm sử dụng có chủ ý độ điện từ để phá vỡ hoạt động kinh doanh vận hành theo cách thông thường Trong có nhiều mối đe dọa liên quan đến trường EM xạ tần số cao tòa nhà từ vị trí bị che khuất, có nhiều khả độ EM dẫn đưa vào dây điện dây viễn thông vào tịa nhà khơng bị hạn chế xâm nhập Dưới tóm tắt cơng trình đáng ý thực Parfenov người khác [47, 48], họ đưa loại tín hiệu độ khác vào dây dẫn tòa nhà để nghiên cứu đặc tính lan truyền độ từ bên ngồi vào phích cắm tường bên tịa nhà Ngồi ra, tác giả cịn nghiên cứu loại độ gây hỏng nguồn máy tính LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 6.3.3.1 Bố trí thử nghiệm Tịa nhà cần thử nghiệm cấp điện từ máy biến áp lắp ráp liên hợp sao-tam giác MW, 10 kV/380 V thể Hình 10 Tịa nhà có năm tầng phép đo thực tầng tầng Lưu ý tổng đài điện thoại tồ nhà tổng đài điện thoại tầng phần thử nghiệm Hình 10 – Mơ tả thử nghiệm đưa nhiễu dẫn vào Trong thử nghiệm, máy phát xung bố trí phía thứ cấp máy biến áp thử nghiệm thực chế độ không cấp điện Điều để thuận tiện, tác giả lưu ý không khó khăn đưa nhiễu vào tồ nhà làm việc với đầy đủ điện áp đầu vào Các tác giả đưa nhiễu vào theo nhiều cách khác gồm:  pha trung tính;  pha trung tính;  pha điện cực đất từ xa;  pha điện cực đất từ xa;  trung tính điện cực đất từ xa Trong tất trường hợp, phép đo thực tòa nhà pha trung tính phích cắm tường khác Loại độ đưa vào gồm xung sóng liên tục (CW) Đặc tính xung thay đổi nhìn chung có thời gian tăng 30 ns độ rộng xung thay đổi từ 30 ns đến 10 s Các xung có giá trị đỉnh điểm đưa vào 1,5 kV lặp lại tần số Hz Từ việc đánh giá cách điện từ kết quả, rõ ràng thấy xung 1,5 kV đưa vào không làm hỏng cách điện dây dẫn tịa nhà Đối với sóng liên tục, tần số đặt vào từ 500 Hz đến MHz 6.3.3.2 Kết thử nghiệm tồ nhà Khơng ngạc nhiên xuất suy giảm tín hiệu nhỏ từ bên ngồi tịa nhà vào phích cắm tường bên dây pha đo bên giống với dây pha đưa vào từ bên Cũng nhận thấy suy giảm nhỏ với xung rộng (10 s), không ghi lại suy giảm giá trị đỉnh nhận thấy Đối với thử nghiệm tương tự thực với nguồn CW, suy giảm tăng theo tần số với mức suy giảm lớn dB f = MHz Nhận thấy sử dụng tần số cao hơn, không phối hợp trở kháng tổn thất điện cảm cao làm tăng suy giảm Về mặt hiệu ghép nối từ dây pha đến dây pha khác, nhận thấy truyền pha đo pha tạo tổn thất 30 dB đến 50 dB tín hiệu có tần số từ 0,1 MHz đế MHZ, có LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn cộng hưởng mạnh 250 kHz 900 kHz Việc đưa tín hiệu nhiễu vào pha (hoặc trung tính) điện cực đất xa đo điện áp từ pha đến trung tính nhận thấy suy giảm 40 dB dải tần số 6.3.3.3 Nguồn máy tính Phần thứ hai cơng trình [47, 48] liên quan đến việc kiểm tra tính dễ bị hỏng nguồn máy tính với độ dạng xung vào thông qua dây nguồn Cũng nhận thấy mạch lọc nguồn máy tính hay bị hỏng nên thực phân tích ba mạch lọc nguồn khác nhau: lọc tải thấp (200 W), lọc tải trung bình (500 W – 800 W) lọc cơng nghiệp Các phân tích thực với mã hóa mạch điện sử dụng đặc tính xung đầu vào khác tín hiệu nhiễu đưa vào pha trung tính phích cắm điện Mơ hình xem xét phần tử ký sinh phần tử phi tuyến lọc nguồn Các kết nghiên cứu cho thấy xung đặt vào có độ rộng 100 s, có hiệu ứng sau: - đánh thủng tụ lọc, với xung đặt vào từ kV đến kV; - đánh thủng điốt chỉnh lưu, với xung đặt vào từ kV đến kV; - lọc chỉnh lưu điện áp, với xung đặt vào kV Để thử nghiệm phần phân tích này, đầu vào nguồn điện đặt xung có đặc tính mong muốn bắt đầu kV Mức hỏng tụ điện mạch từ 4,2 kV đến 5,6 kV, cao chút so với dự kiến, phù hợp với phân tích Để thử nghiệm tính tổng thể hệ thống máy tính có lọc nguồn cơng nghiệp xung đưa vào có độ rộng 50 s Thử nghiệm cho thấy hỏng nguồn điện máy tính điện áp đưa vào kV Hỏng hóc tìm thấy nguồn điện gồm: hai điốt chỉnh lưu, điện trở bù nhiệt, tụ điện đầu vào lọc cầu chảy Các phân tích thêm nghiên cứu tác động độ rộng xung phát xung có độ rộng ms, mức hỏng hóc dự kiến giảm xuống từ kV đến kV 6.3.3.4 Tóm tắt nghiên cứu tịa nhà Các phép đo thực Parfenov người khác rõ ràng điện áp đưa vào hệ thống dây bên ngồi lan truyền tốt hệ thống dây tòa nhà xét đến nhiều tổng đài điện thoại bên tịa nhà Rõ ràng từ cơng trình tần số nhỏ MHz lan truyền với độ suy giảm thấp xung có độ rộng lớn s Mặc dù nghiên cứu khơng trực tiếp đề cập đến vấn đề phóng điện đánh thủng cách điện hệ thống dây nhận thấy rằng, loại xung xét, hệ thống dây thơng thường tịa nhà cần có khả chịu điện áp đỉnh phạm vi 10 kV Xét tính dễ bị hỏng máy tính, phân tích thử nghiệm giới hạn cho thấy nguồn điện máy tính, cụ thể lọc đầu vào, dễ bị hỏng với xung 50 s mức kV Phân tích cho thấy mức từ kV đến kV thường tạo hỏng hóc xung có độ rộng ms Bằng cách xem xét hai khía cạnh cơng trình nghiên cứu, nhận thấy đưa mức điện áp đáng kể vào hệ thống dây tịa nhà điện áp đưa vào dễ dàng lan truyền làm hỏng nguồn máy tính 6.4 Xáo trộn mạch lơgic gián đoạn dịch vụ Hậu có nhiều khả xảy chiếu xạ HPEM vào hệ thống xáo trộn (trục trặc tạm thời) tháo chốt (trục trặc làm cho mạch ngừng hoạt động đóng lại nguồn) mạch digital bên Kiểu nhạy với hỏng hóc hệ thống khó dự đốn, nhiên, nguyên nhân độ không đảm bảo trường hợp sau: a) trạng thái lôgic hệ thống hoạt động xảy vào thời điểm chiếu EM, b) đưa lượng EM vào hệ thống, nhiều tham số quan trọng, mà giá trị chúng chưa biết biến đổi, c) hướng khoảng cách hệ thống liên quan đến nguồn EM chưa biết thay đổi theo thời gian, d) biến đổi theo mục tiêu mức dễ bị hỏng trường EM Do khó đốn trước nên việc thử nghiệm thiết bị cần thiết để hiểu đầy đủ ảnh hưởng HPEM có Tuy nhiên, khảo sát mức điện áp đóng cắt lơgic thiết bị cụ thể LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn yêu cầu tín hiệu HPEM thấp đáng kể so với điện áp hệ thống chuẩn Các tiếp cận thận trọng dẫn đến việc bảo vệ cẩn thận cho hệ thống kỹ thuật áp dụng để bảo vệ hệ thống tới hạn cao Khái niệm bảo vệ HPEM Như đề xuất điều trước tiêu chuẩn này, mơi trường HPEM tạo hiệu ứng lên hệ thống (để giảm mức khắc nghiệt): a) hỏng hóc vật lý vĩnh viễn; b) hỏng chức vĩnh viễn; c) xáo trộn tạm thời (có can thiệp người vận hành); d) giảm tính năng; e) xáo trộn tạm thời (khơng có can thiệp người vận hành) Trong số trường hợp, mong muốn bảo vệ hệ thống khỏi trường HPEM Trong điều này, đưa xem xét phương pháp bảo vệ khác 7.1 Chiến lược lựa chọn mức miễn nhiễm Khía cạnh quan trọng việc bảo vệ EM hiểu hệ thống bền vững Điều thường thể dạng xác suất hỏng hóc hệ thống chịu môi trường EM qui định Để thực điều này, phải sử dụng khái niệm thống kê, độ không đảm bảo chiếu xạ EM lên hệ thống, lên thay đổi tham số hệ thống Một số hệ thống coi “tới hạn tính năng” có u cầu “tới hạn tính năng” cao; hệ thống khơng tới hạn tính khác khơng bảo vệ Giải yêu cầu khả tồn thích hợp phức tạp, bao gồm phác hoạ ban đầu, lập kế hoạch chiến lược, chi phí, v.v… Để đánh giá cần thiết bảo vệ HPEM, cần xác định yêu cầu khả tồn hệ thống theo nội dung rộng quan hệ với linh kiện khác sở hạ tầng có chứa hệ thống xét Ví dụ, hệ thống cần nghiên cứu khối liên lạc lệnh điều khiển sở hạ tầng bảo vệ dân cư, hoạt động khối coi cốt yếu toàn hoạt động sở hạ tầng Tuy nhiên, hệ thống thành phần điện khơng tới hạn (ví dụ thiết bị làm nóng cà phê) u cầu khả tồn giảm thiểu Do đó, cần thực đánh giá cẩn thận vai trò hệ thống đánh giá yêu cầu bảo vệ hệ thống Cũng quan trọng để nhận thấy môi trường HPEM môi trường cục (trái ngược với mơi trường HEMP có độ bao phủ rộng) Điều cho thấy hệ thống phân bố liên kết, xác suất hỏng hóc HPEM khác đáng kể so với HEMP Thực tế có tác động đến định bảo vệ thiết bị khỏi môi trường HPEM Hơn nữa, phải thực đánh giá cẩn thận yêu cầu bảo vệ 7.2 Tổng quan kỹ thuật bảo vệ HPEM Nếu phân tích thử nghiệm đáp ứng hệ thống với môi trường HPEM cần bảo vệ hệ thống số phương pháp giảm nhẹ xem xét Chúng bao gồm: a) bảo vệ EM áp dụng cho hệ thống liên quan; b) thiết kế sai hỏng cho phép phần cứng phần mềm hệ thống; c) theo dõi từ bên kích thích HPEM; d) an tồn vật lý hệ thống; e) dự phòng chức hệ thống Phương pháp giảm nhẹ (a) giống với phương pháp bảo vệ sử dụng cho HEMP (xem IEC 61000-5-6) Phương pháp liên quan đến việc khống chế kết cấu điện hệ thống để giảm thiểu ghép nối với trường EM bên ngoài, tăng cường chống nhiễu hiệu cho hệ thống cách xử lý lỗ thủng, xâm nhập dẫn PoE với thiết bị bảo vệ khác Vì nhiều hệ thống xét chất hệ thống số nên xác suất xáo trộn hệ thống mức thấp kích thích HPEM giảm xuống cách xem xét thiết kế sai hỏng cho phép phần cứng phần mềm Tuy nhiên, cách tiếp cận (b) khơng thích hợp để giảm nhẹ hư hại vật lý mà xảy trường HPEM Các tiếp cận giảm nhẹ (c) hữu ích trường hợp mơi trường HPEM có tính lặp lại Với khái niệm này, người sở hữu phương tiện tìm nguồn gây nhiễu cảm biến phát có trường HPEM, lan toả vào tịa nhà Điều có ích có nhiều khả nguồn gây nhiễu gần LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn với phương tiện Phương pháp giảm nhẹ (d) phương pháp mang nhiều tính chất phịng ngừa – ngăn khơng cho xâm nhập vào trường dễ bị xâm nhập Cuối cách tiếp cận dự phòng (e) giảm khả bị xâm nhập hệ thống trường hợp, ví dụ, hệ thống "dự phịng" hệ thống riêng rẽ, giống hệt hệ thống "EM - có cách ly" 7.3 Thực bảo vệ HPEM HPEM tổng thể tương tác với hệ thống coi chuỗi chức truyền từ nguồn EM đến cổng (linh kiện) cần quan tâm hệ thống, đề xuất Hình Đối với tuyến tương tác này, thực tính tốn linh kiện cụ thể hệ thống để xác định chức truyền, ước lượng đáp ứng hệ thống tổng thể Do đó, bảo vệ hệ thống xác định kỹ thuật chung để giảm ứng suất EM cổng xét Phương pháp toàn diện (và phức tạp hơn) cố định “rò rỉ” chắn đặt lọc cho cáp Để làm điều này, yêu cầu có chuyên gia lĩnh vực kỹ thuật khác để xác định đặc điểm trình tương tác Với việc sử dụng không gian hệ thống giới thiệu 6.1, để thuận tiện nên chia xâm nhập làm hai loại: có chủ ý khơng chủ ý, thảo luận Hình 11 – Minh họa xâm nhập có chủ ý không chủ ý vào hệ thống giả định Hình Như thể Hình 11, xâm nhập chủ ý xâm nhập cách có ý thức vào hệ thống để đưa thơng tin (tín hiệu EM), cơng suất, nước, lực khí chí người từ bên ngồi vào bên ngược lại Trong định nghĩa này, anten, cáp cơng suất tín hiệu vào chắn Hình 11 tạo nên xâm nhập có chủ ý Tương tự xâm nhập qua lỗ thủng coi xâm nhập có chủ ý lỗ thủng cửa cửa sổ định vị có chủ ý chắn “thông tin” qua Ngược lại, lỗ thủng hình thành mối ghép hai miếng kim loại che chắn vỏ bọc phân thành loại xâm nhập không chủ ý Tương tự, xâm nhập trường EM thông qua vật liệu dẫn khơng hồn hảo ví dụ xâm nhập khơng chủ ý Mặc dù tuyến ghép nối xâm nhập EM có chủ ý thường biết, chức truyền khác biết dễ dàng tính được, việc bảo vệ khỏi xâm nhập thường khó xâm nhập khơng chủ ý Để bảo vệ xâm nhập không chủ ý, thường áp dụng công nghệ EMC “tiêu chuẩn”, tức dùng miếng đệm, lọc, chắn cáp, v.v… Tất nhiên, mức môi trường qui định cao, sử dụng nhiều mức bảo vệ; nhiên giải pháp tiêu chuẩn đủ để đáp ứng Mặt khác, bảo vệ xâm nhập EM có chủ ý, thường có khó khăn để tìm biện pháp bảo vệ thích hợp, xâm nhập cho qua tín hiệu mong muốn, đồng thời lại hạn chế mơi trường HPEM Các phần tử khơng tuyến tính thường xem xét loại bảo vệ xung HPEM ngắn bảo vệ không đáp ứng đủ nhanh để hấp thụ lượng xung Đối với số loại xâm nhập có chủ ý định, ví dụ lỗ hở máy quay, khó để tìm bảo vệ thích hợp Một vấn đề khác cần lưu ý xem xét biện pháp bảo vệ HPEM hệ thống chất tần số cao môi trường EM làm cho khó xác định đáp tuyến trường hợp xấu (tức che chắn kém), không thực nhiều phép đo Điều gây khó khăn nhiều thời gian thực thử nghiệm thấy hệ thống cần thử nghiệm khơng nhạy góc tới LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn trường xạ [49] 7.3.1 Bảo vệ xâm nhập có chủ ý Các phần tử bảo vệ xâm nhập EM có chủ ý yêu cầu để bảo vệ hệ thống khỏi môi trường HPEM qui định với xác suất qui định khả tồn Tuy nhiên, phần tử bảo vệ khơng nên can thiệp vào hoạt động bình thường hệ thống, phần tử bảo vệ cần đảm bảo môi trường HPEM tiếp tục tồn trừ chúng thiết kế thiết bị tác động lần cầu chảy Bảo vệ hỗ trợ thực tế tuyến ghép nối thường biết điều khiển Ví dụ, xem xét tuyến ghép nối giả thuyết thể Hình 12a Việc thể tác động điện tuyến ghép nối có chủ ý thực chuỗi cặp cổng nối tầng chức truyền T, thể hình 12b Hình 12a – Sơ đồ khối Chú giải Trad Chức truyền mái che Ttr Chức truyền đường truyền thông Tant Chức truyền anten Trcvr Chức truyền thiết bị thu Tm Chức truyền mạng phối hợp Hình 12b – Mơ hình chức truyền Hình 12 – Ví dụ tuyến ghép nối giả thuyết có chủ ý vào hệ thống Các chức truyền Hình 12 nhìn chung biết dải tần làm việc hệ thống Việc bảo vệ hệ thống thực theo hai cách bản: a) cách thêm thiết bị bảo vệ nối tiếp song song tuyến dẫn tín hiệu để phản xạ hấp thụ nhiễm nhiễu HPEM, thể Hình 13, b) cách thiết kế cẩn thận phần tử hệ thống (tức chức truyền Ti) để loại bỏ nhiễm nhiễu dải Chú giải LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Trad Chức truyền mái che Ttr Chức truyền đường truyền thông Tant Chức truyền anten Trcvr Chức truyền thiết bị thu Tm Chức truyền mạng phối hợp Hình 13 – Chèn thêm thiết bị bảo vệ vào tuyến ghép nối có chủ ý để cung cấp bảo vệ EM chống nhiễu dải Thiết bị bảo vệ thể Hình 13 có số loại khác Tại tần số thấp, sử dụng mạch lọc thông số tập trung, tần số cao sử dụng mạch lọc hình lược, mạch lọc cài lược lọc ống dẫn sóng Ngồi ra, linh kiện hạn chế phi tính gồm hạn chế điốt, ống phóng khí, hạn chế ferit cấu đóng cắt thường sử dụng Ngoài việc bảo vệ xâm nhập EM có chủ ý đạt cách thêm phần tử thích hợp vào chuỗi chức truyền, cịn sửa đổi thiết kế hệ thống Ví dụ, trường hợp tập trung anten hình 12, sử dụng bề mặt chọn lọc tần số mái che để hạn chế lượng dải tới anten Ngồi ra, anten thiết kế cho điều khiển phân cực độ rộng chùm tia anten để giảm thu HPEM không mong muốn Mỗi biện pháp dẫn đến việc sửa đổi chức truyền dải tuyến tương tác Đối với xâm nhập dẫn có chủ ý không coi phần tuyến liên lạc EM bảo vệ chúng thực lọc thiết bị bảo vệ đấu nối dây dẫn Sự khác chủ yếu xâm nhập xâm nhập EM có chủ ý chỗ xâm nhập thiết kế để dẫn lượng EM từ bên ngồi vào bên hệ thống Ví dụ cáp kim loại khống chế xâm nhập, trục quay, ống nước, v.v… Khái niệm bảo vệ chúng ngăn việc trực tiếp đưa dòng điện HPEM vào hệ thống, điều thực cách cung cấp liên kết điện tốt điểm xâm nhập, cách đưa cách ly cơ, triệt điện lọc vị trí xâm nhập Việc lựa chọn sử dụng thiết bị tùy thuộc vào nội dung chi tiết xâm nhập cụ thể 7.3.2 Bảo vệ xâm nhập không chủ ý Như nêu trên, chế xâm nhập không chủ ý gồm: a) khuếch tán trường HPEM qua bề mặt dẫn chắn hệ thống, b) xâm nhập trường HPEM thông qua lỗ hở, khe rãnh, đường nối mối ghép không chủ ý chắn hệ thống Khái niệm bảo vệ xâm nhập không chủ ý đơn giản: lấp kín khe hở (các) chắn EM hệ thống Như tóm tắt Hình 14, điều thực theo số cách khác nhau, tùy thuộc vào kiểu xâm nhập hệ thống Đầu tiên, chắn bên hệ thống cần làm vật liệu có độ dẫn cao, ví dụ kim loại ví dụ Hình 14 Lỗ thủng cần xử lý cách sử dụng vỏ lưới dẫn, lớp phủ dẫn, nhiều cấu dẫn sóng vượt ngưỡng đơn giản điền đầy Hình 14 minh họa cách xử lý nối đất hệ thống Phải có hệ thống nối đất bên bên ngoài, với giao diện chúng chắn hệ thống, không đấu nối dây dẫn xuyên qua chắn Trong vấn đề này, tín hiệu bên bên ngồi loại trừ lẫn không gian chắn Cuối cùng, mối nối điện đến hệ thống khác phải ghép nối với chắn hệ thống tổng thể, thích hình Tuy nhiên, cần ý việc bảo vệ xâm nhập EM có chủ ý bảo vệ thiết bị khỏi hỏng hóc, khơng thiết bảo vệ khỏi trục trặc tạm thời (ví dụ khơng nhận tín hiệu), bảo vệ xâm nhập khơng chủ ý thích hợp bảo vệ hệ thống khỏi hỏng hóc trục trặc LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Hình 14 – Minh họa phương pháp bảo vệ xâm nhập HPEM khơng chủ ý điển hình 7.3.3 Sơ đồ bảo vệ HPEM thay Có kỹ thuật khác để bảo vệ HPEM trường hợp không xuất thành phần gây hỏng nặng nề trực tiếp đến hệ thống, lại gặp phải vấn đề phản lôgic chặn đứng thời gian Trong trường hợp đó, số lần xuất hỏng so sánh với số lần chu kỳ lôgic điều cung cấp đủ thời gian cho “bảo vệ chức năng” Các khả để áp dụng bảo vệ gồm: a) bảo vệ chủ động; b) dự phòng hệ thống; c) phần mềm phát hiệu chỉnh sai lỗi Khái niệm bảo vệ chủ động liên quan đến khả phán đốn mơi trường HPEM bảo vệ hệ thống trước có ảnh hưởng gây hỏng Việc đặt thủ công “các che EMP” phương tiện hàng không ví dụ kiểu bảo vệ Mặt khác, ví dụ phức tạp tìm thấy bảo vệ xâm nhập EM có chủ ý hệ thống rađiô rađa Yếu tố quan trọng phương pháp làm trễ tín hiệu nhận Việc trễ phải đủ dài phép thiết bị đóng cắt thiết bị bảo vệ tác động; nhiên, việc trễ khơng có ảnh hưởng bất lợi đến hoạt động bình thường hệ thống Sử dụng dự phòng hệ thống để bảo vệ áp dụng cho trường hợp cần tăng độ tin cậy Phương pháp thích hợp cho hỏng hóc xáo trộn phần Trong khái niệm này, có nhiều ví dụ hệ thống linh kiện, nhiều máy tính truyền thơng mà kết trưng cầu Điều dẫn đến số tổng quát khả tồn lớn hệ thống đơn lẻ Dự phòng hệ thống thường sử dụng thiết bị phóng tàu vũ trụ nơi cần độ tin cậy cao Qui trình phát hiệu chỉnh sai lỗi hệ thống điện tử làm tăng độ tin cậy Thiết kế phần mềm đường truyền liệu bền vững phục vụ môi trường HPEM hiệu chỉnh sai lỗi liệu liệu kỹ thuật áp dụng để bảo vệ HPEM Cuối cùng, cần thực theo dõi định kỳ (tự động thủ công) hoạt động hệ thống và/hoặc xuất môi trường HPEM, thực khởi động lại thiết bị THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] EMP Engineering and Design Principles, Technical Publications Department, Bell Laboratories, Whippany, NJ., 1975 [2] EMP Interaction: Principles, Techniques and Reference Data, K S H Lee, editor, Hemisphere Publishing Co., New York, 1989 [3] IEC 61000-1-3, Electromagnetic compatibility (EMC) -Part 1-3: General -The effects of high-altitude EMP (HEMP) on civil equipment and systems [4] VANCE, EF., "EMP Hardening of Systems", Proceeding of the 4th Symposium and Technical LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Exhibition on Electromagnetic Compatibility, Zurich, March 10-12, 1981 [5] MIL-STD-188-125-1,2:1999 High-Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) Protection For GroundBased C41 Facilities Performing Critical, Time-Urgent Missions; Part 1: Fixed Facilities, Part Transportable Systems [6] Electromagnetic Pulse (EMP) and Tempest Protection For Facilities, U.S Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314-1000, Publication 1110-3-2, 31 December 1990 [7] TAYLOR, CD and GIRl, D V High Power Microwave Systems and Effects .Taylor & Francis, Inc., January 1994 [8] GIRl, DV and KAELIN AW Many Faces of High-Power Electromagnetics (HPEM) and Associated Problems in Standardization Presentation at the AMEREM'96 Meeting, Kirtland AFB, Albuquerque, NM, 1996 [9] LEACH, PO and ALEXANDER, MB Electronic Systems Failures and Anomalies Attributed to Electromagnetic Interference", NASA Report 1374, National Aeronautics and Space Administration Washington, CC 20546-0001, July 1995 [10] GARDNER, RL Electromagnetic Terrorism A Real Danger Proceedings of the Xlth Symposium on Electromagnetic Compatibility, Wroclaw, Poland, June 1998 [11] BACKSTROM, M., NORDSTROM, B., LOVSTRAND, KG Is HPM a Threat Against the Civil Society?" URSI XXVllth General Assembly, Maastricht, the Netherlands, August 17- 24,2002 [12] Workshop on "Electromagnetic Terrorism and Adverse Effects of High Power Electromagnetic (HPE) Environments", Proceedings of the 13th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on Electromagnetic Compatibility, February 16-18, 1999 [13] AMEREM'96 Meeting, Albuquerque, New Mexico, May 27-31,1996 [14] EUROEM'98, Tel Aviv, Israel, June 14-19, 1998, and EUROEM 2000, Edinburgh, Scotland, 30 May-2 June 2000 [15] International Scientific Radio Union (URSI) General Assembly, Toronto, 1999 [16] ROSENBERG, E "New Face of Terrorism: Radio-Frequency Weapons", New York Times, 23 June [17] "City surrenders to Ê400m gangs", The Sunday Times, London, June 1996 [18] LOBOREV, VM The Modern Research Problems Plenary Lecture, AMEREM'96 Meeting, Albuquerque, NM, USA, May 1996 [19] SAWYER, D "20/20 Segment on Non-lethal Weapons", American Broadcasting Company (ABC), aired in February 1999 [20] BACKSTROM, M., FROST, C., ANAS, P Forstudie rorande vitala samhallssystems motstandsformaga mot elektromagnetisk straIning med hog intensitet (HPM) Anvandarrapport FOAR 97-00538-612 SE, August 1997, ISSN 1104-9154 In Swedish (abstract in English), English title: "Preliminary Study on the Resistance of Critical Societal Functions Against Intense Electromagnetic Radiation" [21] MERRITT, IW., U S Army Space and Missile Defense Command Proliferation and Significance of Radio Frequency Weapons Technology Testimony before the Joint Economic Committee, United States Congress, February 25, 1998 [22] IEC 61000-5-3, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 5-3: Installation and mitigation guidelines -HEMP protection concepts [23] IEC 61000-5-4, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 5: Installation and mitigation guidelines-Section 4: Immunity to HEMP -Specifications for protective devices against HEMP radiated disturbance [24] IEC 61000-5-6, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 5-6: Installation and mitigation guidelines -Mitigation of external EM influences [25] IEC 61000-2-9, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2: Environment -Section 9: Description of HEMP environment -Radiated disturbance [26] IEC 61000-2-10, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-10: Environment - Description of HEMP environment - Conducted disturbance LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn [27] BENFORD, J and SWEAGLE, J (Editors), High-Power Microwaves, Artech House, Norwood, Massachusetts, 1992 [28] IEC 61000-2-13, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-13: Environment -High- power electromagnetic (HPEM) environments - Radiated and conducted (to be published) [29] LOVETRI, J., WILBERS, ATM and ZWAMBORN, APM Microwave Interaction with a Personal Computer: Experiment and Modeling Proceedings of the 1999 Zurich EMC Symposium [30] BACKSTROM, M HPM Testing of a Car: A Representative Example of the Susceptibility of Civil Systems Workshop W4, Proceedings of the 13th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on EMC, February 1999, pp 189-190 [31] ROE, JM and PUGLIELLI, VG Using the Integrated Circuit Electromagnetic Susceptibility Handbook to Assess the Susceptibility of Electronic Systems Proceedings of the 1979 Symposium and Technical Exhibition on EMC, Rotterdam, Holland [32] WHALEN, JJ Assessment Procedure Application Utilizing UHF Transistor RF Pulse Susceptibility Data Proceedings of the 1977 Symposium and Technical Exhibition on EMC, Montreux, Switzerland [33] HJELLEN, GA and LANGE, T J A Thermal Damage Model for Bipolar Semiconductors, Proceedings of the 1977 IEEE Symposium on EMC [34] VAN KEUREN, E., HENDRICKSON, R and MAGYARICS, R Circuit Failure Thresholds Due to Transient Induced Stresses Proceedings of the 1975 Symposium and Technical Exhibition on EMC, Montreux, Switzerland [35] CLARK, OM., Device and Methods for EMP Transient Suppression, Proceedings of the 1975 IEEE Symposium on EMC [36] FOWLES, HM Test and Evaluation of Electrical PoE Protection Devices Using MIL-STD- 188-125 Short-, Intermediate-, and Long-Duration Pulses Mission Research Corp., Technical Report MRC/ABQ-1340, July 1990 [37] WIK, M., KAPP, WH., EGGENDORFER, A., JOHL, W., BUCHMANN, W Measurement and Application of Secondary Surge Arresters for the Purpose of HEMP Protection Proceedings of the 1981 Symposium and Technical Exhibition on EMC, Zurich, Switzerland [38] EICHLER, CH., IECRO, JR and BARNES, PR Experimental Determination of The Effects of Steep Front-Short Duration Surges on 25 KVA Pole-Mounted Distribution Transformers, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol 4, No.2, April 1989 [39] SALAS, TM., WIGGINS, CM and BARNES, PR Steep Front Impulse Flashover Tests on a SolidState Relay Paper No 90 WM 126-3 PWRD, Proceedings of the IEEEIPES 1990 Winter Meeting, Atlanta, Georgia, February 4-8,1990 [40] BARNES, PR and HUDSON, TL Steep-Front Short-Duration Voltage Surge Tests of Power Line Filters and Transient Voltage Suppressors Paper 88 SM 541-5, Proceedings of the IEEEIPES Summer Meeting, July 1988 [41] MILLER, D B., LUX, AE GRZYBOWSKI, S and BARNES, PR The Effects of Steep- Front, ShortDuration Impulses on Power Distribution Components Digest of the IEEE/PES Summer Meeting, Long Beach, CA, July 10-14,1989 [42] BACHL, H., MARTZLOFF, F and NASTASL, D Using Incandescent Lamp Failure Levels for Assessment of the Surge-Environment Proceedings of the 1997 Symposium and Technical Exhibition on EMC, Zurich, Switzerland [43] GORANSSON, G HPM Effects on Electronic Components and the Importance of This Knowledge in Evaluation of System Susceptibility Proceedings of the 1999 IEEE EMC Symposium, Seattle, Washington [44] RADASKY, WA., MESSIER, MA., WIK, MW Intentional Electromagnetic Interference (EMI) -Test Data and Implications Proceedings of the 14th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on EMC, February 2001 [45] IEC 61000-4-5, Electromagnetic Compatibility (EMC) -Part 4: Testing and measurement techniques -Section 5: Surge immunity test [46] IEC 61000-4-4, Electromagnetic compatibility (EMC) -Part 4-4: Testing and measure- ment techniques -Electrical fast transient/burst immunity test [47] FORTOV, V., LOBOREV, V., PARFENOV Y., SIZRANOV, V., YANKOVSKII, B., RADASKY, W LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Estimation of Pulse Electromagnetic Disturbances Penetrating into Computers Through Building Power and Earthing Circuits EUROEM 2000 Conference, Edinburgh, May 2000 [48] FORTOV, V., PARFENOV, Y., ZDOUKHOV, L., BORISOV, R., PETROV, S., SINIY, L A computer code for estimating pulsed electromagnetic disturbances penetrating into building power and earthing connections Proceedings of the 14th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on EMC, February 2001 [49] LANDGREN, PG Some Directivity Properties of Test Objects in the Microwave Region Proceedings of the 2001 IEEE EMC Symposium, Montreal, Canada [50] Special Issue on Intentional Electromagnetic Interference (IEMI) IEEE Transactions on EMC, August 2004 MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Tổng quan 4.1 Kinh nghiệm trước ảnh hưởng HPEM lên hệ thống 4.2 Các kỹ thuật chung bảo vệ khỏi EM dùng cho khu dân cư Phân loại môi trường HPEM 5.1 Môi trường HPEM xạ môi trường HPEM dẫn 5.2 Dạng sóng (CW) băng hẹp 5.3 Mơi trường q độ xung ngắn/băng siêu rộng 5.4 Kích thích lặp lại Ảnh hưởng HPEM lên hệ thống 6.1 Thể mặt không gian hệ thống 6.2 Ví dụ ảnh hưởng HPEM lên hệ thống linh kiện điện tử 6.3 Linh kiện/hệ thống bị cháy hỏng vĩnh viễn 6.4 Xáo trộn mạch lôgic gián đoạn dịch vụ Khái niệm bảo vệ HPEM 7.1 Chiến lược lựa chọn mức miễn nhiễm 7.2 Tổng quan kỹ thuật bảo vệ HPEM 7.3 Thực bảo vệ HPEM Thư mục tài liệu tham khảo LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162