摘要
研究了有意电磁干扰(IEMI)对智能建筑中线缆系统安全所带来的威胁。通过优化干扰辐射场的频谱,分析了建筑中差分线系统在电磁攻击下的最坏情况,获得了线缆系统在有意电磁干扰激励下负载感应电压峰值可以达到的理论最大值。考虑到最大电压峰值是入射方向和极化角的函数,且角度具有不确定性,文章利用蒙特卡洛法对最大电压峰值的累积分布函数进行了估计,并以此为分析工具,讨论了差分线几何参数(线长、高度、线间距)和电气参数(负载阻抗值、土壤电导率、介电常数)对最大电压峰值累积分布函数的影响,研究结论可为建筑中线缆系统的电磁兼容设计提供指导。
This work investigates the risk exerted by an Intentional Electromagnetic Interference (IEMI) on the wiring systems inside modern smart-buildings.Estimates of the immunity level are built by identifying the spectrum of the impinging HPEM field maximizing the peak of the induced-voltage waveform.Since such a worst-case peak depends on several unknown and/or uncontrolled parameters (i.e.,the direction of arrival and the polarization of the impinging plane-wave field),it is described in statistical terms by a suitable cumulative distribution function (cdf),that is readily obtained by computationally-efficient Monte Carlo simulations.Also,the impact of cable geometrical parameters (e.g.,length,height above ground,and mutual distance among the wires) and electrical parameters (e.g.,terminations,soil conductivity and permittivity) on the obtained cdf is discussed.These conclusions can be used to assist the EMC design of wiring systems inside smart buildings.
关键词
有意电磁干扰
高功率电磁环境
电磁兼容统计模型
intentional electromagnetic interference
high-power electromagnetic environment
statistical EMC models
作者简介
塞吉欧·皮那立,米兰理工大学全职教授,博士。研究方向包括电磁兼容中的场线耦合、串扰、传导及辐射干扰、统计电磁方法、试验方法等。已在国际知名期刊、会议发表学术论文150余篇。研究课题涉及航空航天、汽车、能源和铁路等领域,其研究受到了欧洲空间研究技术中心、欧洲空间局、日立、意大利铁路、意大利教育部、空客等单位的资助。Pignari教授是国际电工电子委员会会士,URSI Commission E(电磁环境与干扰)会员,IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility副主编,西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室国际学术委员会成员(任期2015-2020),西安交大-米兰理工联合设计中心项目意方代表团主席。
