Nous pouvons vous aider à protéger votre équipement contre les effets des HEMP, impulsions électromagnétiques de haute altitude. Afin de relever la barre de l'innovation et d'apprendre le plus possible, nous nous mettons au défi en envisageant pire. Notre vision consiste en une protection totale contre les effets des explosions d'armes nucléaires dans l'espace.
« Je sais que nous pouvons encore améliorer les performances de notre système d'étanchéité pour le blindage électromagnétique. Nous avons déjà l'un des meilleurs systèmes au monde, mais nous avons également des connaissances liées à nos expérimentations et des idées pour l'améliorer », déclare Mikael Grudd, spécialiste EMC chez Roxtec.
Mikael Grudd est l'un des ingénieurs principaux explorant les perspectives du blindage électromagnétique, dans le laboratoire électromagnétique Roxtec à Karlskrona, en Suède. C'est un endroit impressionnant, avec des équipements à la pointe, pour tester la compatibilité électromagnétique ainsi que le blindage contre les interférences électromagnétiques et les impulsions électromagnétiques. Le laboratoire constamment perfectionné contient des installations de test, pour les applications haute tension.
« Nous avons un niveau d'ambition très élevé », explique Mikael Grudd. « Nous disposons d'un excellent équipement de test pour rester au sommet. Il est important que nous puissions tester et mesurer nous-mêmes, si nous voulons développer les meilleurs produits ».
Combattre les forces destructrices
Alors quel est le défi relevé par Mikael Grudd et l'équipe Roxtec EMC ? Les HEMP (impulsions électromagnétiques à haute altitude) sont créées par la détonation d'une arme nucléaire à des dizaines de kilomètres ou plus de la surface de la terre. La distance est choisie en fonction de la zone cible et de l'effet dévastateur souhaité.
L'HEMP ne crée pas le chaos par l'explosion, mais par trois impulsions électromagnétiques successives. La première, appelée E1, est courte mais intense et elle culmine rapidement. Elle est trop rapide pour que les dispositifs de protection contre la foudre réagissent et elle détruit la microélectronique sensible. La deuxième impulsion, E2, a des caractéristiques similaires au tonnerre et à la foudre, et ses effets peuvent être gérés en toute sécurité par une protection contre la foudre normale. La troisième, E3, est une impulsion de longue durée. Elle peut durer plusieurs minutes et provoquer de fortes perturbations géomagnétiques sous la forme d'une distorsion temporaire du champ magnétique terrestre. Souvent comparée à une tempête géomagnétique provoquée par une éruption solaire, c'est un désastre total pour les infrastructures critiques. Elle fait surchauffer et exploser les transformateurs - et peut faire exploser l'ensemble du réseau électrique. L'approvisionnement en électricité tombe en panne et toute l'électronique moderne, y compris les ordinateurs, les systèmes de communication et les systèmes dans les voitures et les avions, dans une très vaste zone, peuvent subir de graves dommages en quelques secondes.
Durée vs. champ électrique, [V/m], de HEMP E1-E3 selon la norme IEC 61000-2-9.
Intensité du champ électrique vs. fréquence (V/m)/Hz de E1-E3 selon la norme IEC 6100-2-9.
Risque élevé de dommages
Il existe également une autre menace d'origine humaine appelée NNEMP, impulsion électromagnétique non nucléaire. Certaines armes militaires embarquées dans des avions, des drones, des missiles ou des véhicules peuvent générer une puissante impulsion sans réaction nucléaire. La portée de l'arme va de quelques mètres à plusieurs kilomètres.
Il est certain que les systèmes électriques non protégés souffriront d'une attaque HEMP ou NNEMP. Les effets et les dommages peuvent cependant être réduits et les dysfonctionnements évités, si le système est encapsulé dans une enceinte ou un volume électromagnétique blindé.
Comment se protéger contre les attaques
Une barrière ou un blindage électromagnétique entourant les systèmes et les composants constitue la protection la plus efficace. Conçue pour détourner et réfléchir l'impulsion électromagnétique, la barrière protège les équipements électriques à l'intérieur. Vous devez bien préparer la barrière ou le blindage et tous les points d'entrée, pour maintenir l'intégrité HEMP. Concentrez-vous sur le bâtiment - avec ses murs, ses portes, ses fenêtres et sa ventilation - ainsi que sur les points d'entrée.
- Les murs doivent être en matériau conducteur et chaque section de la structure doit avoir un contact électrique continu. Les portes doivent être blindées et les fenêtres peuvent être recouvertes d'un blindage. Les ventilations en nid d'abeille sont utilisées comme filtre, pour maintenir l'impulsion à l'extérieur de la barrière ou du blindage.
- Les points d'entrée sont pour les câbles et les tuyauteries. Cela nécessite une attention particulière car les câbles et les tuyauteries contiennent des pièces métalliques qui pénètrent la barrière ou le blindage. Les câbles ou les tuyauteries en métal agissent comme des antennes, absorbant l'énergie électromagnétique d'un côté de la barrière ou du blindage et la transmettant de l'autre côté. Un cheminement incorrect des câbles et des tuyauteries compromet la protection.
- Les câbles acheminés à travers une barrière électromagnétique doivent être blindés pour éviter que l'impulsion n'induise des courants ou des tensions sur les conducteurs internes contenant des signaux ou de l'énergie. Le blindage du câble doit être connecté, à la barrière ou au blindage l'entourant, avec une connexion à faible impédance.
- Les tuyauteries acheminées à travers une barrière ou un blindage électromagnétique doivent être en métal, pour éviter que l'impulsion ne se propage à travers le contenu. Le métal agira comme un blindage et doit être connecté à la barrière ou au blindage l'entourant, avec une connexion à faible impédance.
Pour les câbles et les tuyauteries, une connexion enveloppante à 360 degrés est préférable pour protéger efficacement contre les impulsions.
« Je pense que nous avons les idées ainsi que les calculs et les réponses dont nous avons besoin pour développer une solution encore meilleure. Nous pouvons offrir une protection efficace dès maintenant, mais nous voulons la rendre meilleure et plus facile à utiliser », déclare Mikael Grudd.
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Roxtec
Auteur
Mikael Grudd
Chef de Produit Technique/Spécialiste Electromagnétique Département Développement produits & ingénierie
