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如何保护您的太阳能设备免受电磁脉冲(第1部分)

如何保护太阳能设备免受电磁脉冲(EMP)的影响(第一部分)

想象一下,如果几天、几周、几个月甚至几年都没有电,没有灯光,没有通讯渠道,没有水,没有冷藏,没有导航系统,没有汽油泵,没有食物运输,没有废物抽吸或垃圾收集。
这就是电磁脉冲(EMP)可能带来的灾难性威胁,也是规划生存的原因。

了解在你有生之年发生足够强度EMP的概率,足以让你采取行动保护你的设备和太阳能电池板。

哪种EMP对电池板影响更大?

核高空气球EMP(NHEMP,或由高空核武器爆炸引起的EMP)、地磁感应EMP(GIEMP,或由太阳活动引起的EMP)和核低空EMP(NLEMP,或由地面附近核武器爆炸引起的EMP)之间存在效应和强度的差异。
你必须了解它们,以便针对其不同效应进行适当保护。

NHEMP发生在核武器在上层平流层或更高处爆炸时。
伽马射线与地球磁场相互作用,导致其重新辐射强大的EMP,并散射高能电子,产生比同一武器在低空爆炸时强一千倍的EMP。

NHEMP不是一个单一的EMP脉冲,而是一个由三个独立部分组成的脉冲:E1、E2和E3。

E1是一个极快且短暂的脉冲,在爆炸点视线范围内的电子设备中感应出非常高的电压。
它会影响所有具有足够导电面积的电子设备,无论它们是否连接到电网。
它发生得如此之快(1-2纳秒),以至于电网中使用的浪涌保护器无法足够快地夹紧以阻止它,并会被其禁用。
尽管有足够快夹紧时间的浪涌保护器存在,但由于其更昂贵且更常见的浪涌比E1慢得多,因此通常不使用。

E2的行为很像闪电。
如果闪电保护电路没有被E1烧毁,它的大部分效应可以通过闪电保护来防护。
与E1一样,E2也可以影响无论是否插入电网的电子设备。

与前面两个组件不同,E3在平行于地球磁场的长导体(如电线、电话线、铁路轨道和金属管道)中感应出极高的电压。
E3通过电网传播,熔断保险丝,摧毁变压器,击倒变电站、发电厂,并烧毁任何连接到电网的敏感电子设备。
与其他两个组件不同,E3只影响连接到电网的电子设备。

GIEMP是由太阳引起的。
太阳活动喷射太阳辐射,有时会撞击地球并导致地球磁场重新辐射强大的E3 EMP向地球表面。

受影响的区域可能小至几百英里半径,或可能大到影响整个地球。
尽管GIEMP可以影响更大的区域,但它不能扰乱任何未连接到电网的电子设备。

NLEMP类似于NHEMP,但缺乏由其高空姐妹引起的千倍放大效应。
那是因为核武器爆炸太低,无法导致地球磁场重新辐射EMP。

我们如何保护太阳能电池板免受所有三个组件和所有三种威胁的影响?只需保护它们免受NHEMP的影响,因为它包含所有三个组件并且是最强大的EMP类型。

使用法拉第笼保护太阳能设备

保护太阳能设备的一个关键因素是它是安装并使用中还是存储中并在EMP后使用。
由于存储的电池板没有连接到电网,我们不必担心E3,我们可以简单地使用法拉第笼来防护E1和E2。

以下是关于法拉第笼的一些重要原则,如果你自己开始构建一个:

  • 电流应该能够无阻碍地通过法拉第笼的导电外壳。
    例如,如果你使用弹药箱,去除盖子接触箱体部位的油漆并去除橡胶垫圈,因为它们会阻碍电流通过箱子。
    如果你想要紧密密封,可以用导电垫圈替换橡胶垫圈。

  • 使用足够的屏蔽。
    笼子必须提供至少74dB的屏蔽。
    我们应该提高到80dB,以允许法拉第笼随时间磨损。
    1密耳的铝箔提供96dB的屏蔽。
    如果你使用铝箔作为导电外壳,确保有足够的箔片重叠并且片与片之间紧密密封。

  • 笼子需要紧密密封,没有任何缝隙或孔洞。
    因为我们必须防护的频率范围很大,所以即使是很小的孔洞(如1/4英寸)也可能危及法拉第笼的完整性。

  • 接地线对于保护笼子内的物品并不是必需的。
    即使笼子悬浮在真空中,法拉第笼也可以保护太阳能电池板。
    但由于可能会在导体中感应出大电流,接地大型笼子以防止你在触摸笼子打开时触电是一个好主意。
    笼子越大,接地以防止任何人触电就越重要。
    例如,对于保护整个建筑物的笼子,强烈建议正确接地。

  • 确保法拉第笼内部衬有非导电材料。
    防止法拉第笼的导电外壳与其内容物接触。
    在太阳能电池板和笼子的导电外壳之间创建一些距离,以便电流不会从外壳电弧到你的电池板。
    电流会采取电阻最小的路径,所以除非电流通过笼子的导电外壳受到阻碍,否则大间隙的电弧不会有问题。

由于大多数DIY法拉第笼要么太笨重,要么太重,要么太脆弱,无法与你的背包一起携带,因此需要另一种解决方案来保护你背包中的便携式太阳能阵列、便携式太阳能充电器和其他便携式太阳能设备。

例如,我在我的应急包中携带一个USB太阳能充电设备。
它有两个小型太阳能电池板,可以为电池充电,使设备可以为手机、MP3播放器、GPS和其他电子设备充电。
当我将我的包配置为“永不回家”(INCH)包时,或者当我需要额外的太阳能时,我会添加我的可折叠便携式太阳能阵列。
为了保护我背包中携带的便携式太阳能设备,我使用市场上称为法拉第袋的轻型袋子来屏蔽它们。

法拉第袋

虽然这些袋子通常比DIY法拉第笼贵一些,但它们有一些优势:

  • 更轻的重量
  • 更小的体积
  • 防水
  • 更耐用

在选择法拉第袋时,一定要选择厚实、耐穿刺的袋子。
购买前一定要了解袋子的屏蔽强度。

我还没有找到一个提供80dB屏蔽的袋子!大多数袋子设计用于保护敏感的半导体产品免受静电放电的影响,或者隐藏你的护照和信用卡信息以免被身份盗贼窃取,所以目前袋子提供的最多屏蔽是略高于40dB。

由于NHEMP可能产生几乎两倍于40dB屏蔽所能保护的区域强度,因此采取额外预防措施,将你的太阳能电池板密封在两层袋子里,每层至少提供40dB的屏蔽。

一些屏蔽总比没有好,但没有理由冒险。
你可能离“天空零点”不够远,EMP的场强不足以减弱到你的电池板安全的程度。

最后,确保你选择的袋子内层是非导电的,就像法拉第笼需要安装非导电内层一样,以防止电流从袋子的导电层电弧到你试图保护的太阳能设备。

结论

核武器引起的EMP有三种不同的效应需要防护。
太阳引起的EMP不会影响未连接到电网的设备。
存储在法拉第笼和法拉第袋等廉价屏蔽解决方案中的太阳能电池板和电子设备,只有在它们位于屏蔽存储容器内时才能免受E1和E2的影响!

现在你知道了保护存储和便携式太阳能设备免受EMP影响的基本方法,几乎任何人都能负担得起!

关注本文的第二部分,了解保护连接到电网的太阳能装置的原则,比如你可能安装在屋顶或家附近的装置。

这篇文章由Cache Valley Prepper为Survivopedia撰写。

引用:https://www.survivopedia.com/emp-solar-gear-1/
原文: https://www.tttl.online/blog/1736577967/
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