Перейти к содержанию
Стеллаж в прихожей: фонари, батарейки, аптечка, вода

Снаряжение

Клетка Фарадея: защита электроники от ЭМИ

Коротко

  • Электромагнитный импульс (ЭМИ) возникает при высотном ядерном взрыве или от специальных средств. По оценке CISA, высотный ЭМИ может надолго вывести из строя значительную часть энергосистемы и других критических систем (CISA).
  • Сильные геомагнитные бури наводят токи прежде всего в протяжённых проводниках — линиях электропередачи и трубопроводах, сбивают GPS и радиосвязь (NOAA SWPC). Буря 1989 года обесточила большую часть Квебека (CISA).
  • В 2014 году физик Пит Райли оценил вероятность бури уровня события Кэррингтона 1859 года в 12% за десятилетие (NASA).
  • Клетка Фарадея — замкнутая металлическая оболочка, которая экранирует содержимое от внешнего поля. Защищает только то, что лежит внутри и не подключено к сети.

Клетка Фарадея нужна для небольшого резерва: запасной рации, приёмника, телефона, флешки с документами, контроллера солнечной системы. Если работающая техника выйдет из строя, резерв останется. Стоит это недорого: оцинкованный бак, металлический ящик или несколько антистатических пакетов.


От чего защищает и от чего нет

Угроза Что страдает Поможет ли клетка
Высотный ядерный ЭМИ Электросеть, системы управления, связь (CISA) Да, для отключённых устройств внутри
Сильная геомагнитная буря Энергосистемы, спутники, навигация, подводные кабели (CISA) Мало нужна: опасность в длинных линиях, техника в ящике стола почти не страдает. Главное следствие — долгий блэкаут (NASA)
Прямой удар молнии Всё на пути разряда Нет, нужен молниеотвод
Импульс по проводам Всё, что включено в розетку Нет. Отключайте технику и ставьте защиту от перенапряжения

Поэтому клетка Фарадея дополняет подготовку к долгому блэкауту и военной угрозе. Генератор, запас батареек и бумажные карты она не заменяет.

Как работает клетка

Электромагнитная волна наводит токи в металлической оболочке, и они распределяются по её поверхности, почти не проникая внутрь. Для этого нужны три условия:

  • Сплошная оболочка. Металлический лист или мелкая сетка без крупных щелей. Чем меньше отверстия, тем более высокие частоты задерживаются.
  • Электрический контакт по швам и крышке. Крышка — самое слабое место: она должна прилегать по всему периметру металл к металлу.
  • Изоляция содержимого. Устройство не касается металлических стенок: внутри картон, пенопласт или ткань.

Что защищать в первую очередь

Приоритет Устройство Зачем
1 Радиоприёмник и батарейки к нему Официальная информация (аварийный радиоприёмник)
1 Запасная рация Связь с семьёй и группой (связь при ЧС)
2 Старый телефон с офлайн-картами и зарядкой Карты, фонарь, контакты
2 Запасной контроллер заряда для солнечных панелей Без него панели бесполезны (солнечная энергия)
3 Флешка или диск с документами и офлайн-библиотекой Знания и копии документов
3 Налобный фонарь с электроникой управления Свет

Сколько энергии понадобится резервной технике после блэкаута, посчитайте в калькуляторе энергии.

Варианты своими руками

Вариант 1. Оцинкованный бак с крышкой

  1. Металлический бак с плотно садящейся металлической крышкой.
  2. Внутри — картон или пенопласт по дну и стенкам.
  3. Каждое устройство — в антистатический пакет или несколько слоёв фольги, затем в бак.
  4. Если крышка садится неплотно, проклейте край медной или алюминиевой токопроводящей лентой, чтобы был контакт металл к металлу.

Подходит для нескольких устройств сразу. Пластиковые баки и баки с резиновым уплотнителем без металлического контакта не работают.

Вариант 2. Металлический ящик

Армейские и инструментальные металлические ящики с плотной крышкой — удобная основа. Проверьте, что крышка касается корпуса металлом: краску на кромке можно аккуратно зачистить. Резиновый уплотнитель защищает от влаги, но мешает контакту, его дополняют токопроводящей лентой.

Вариант 3. Вложенные пакеты

Для одного устройства:

  1. Антистатический (металлизированный) пакет.
  2. Плотный слой алюминиевой фольги без разрывов.
  3. Ещё один антистатический пакет.

Дёшево и портативно, но фольга легко рвётся. Удобно для флешки или рации, которая лежит в тревожном чемоданчике.

Готовые экранирующие чехлы

Продаются чехлы для телефонов и ноутбуков, экранирующие радиосигнал. Проверяйте на месте: уровень защиты от ЭМИ производители обычно не подтверждают независимыми испытаниями.

Схема вложенной защиты
Металлический ящик или бак (внешний слой)
  └── картон или пенопласт
       └── антистатический пакет
            └── фольга
                 └── устройство (ничего металлического не касается)

Как проверить

Положите внутрь включённый телефон и позвоните на него. Если звонок не проходит, оболочка хорошо задерживает сотовые частоты. Это быстрая проверка качества швов и крышки, но она не гарантирует защиту от импульса: у ЭМИ другой спектр. Если телефон ловит сеть — ищите щель, чаще всего под крышкой.

Пошагово

  1. Составьте список из 3–6 устройств, без которых будет тяжело: приёмник, рация, телефон, контроллер, флешка.
  2. Подготовьте устройства. Отключите от сети, выньте батарейки из тех, что будут храниться долго, положите рядом запасные кабели.
  3. Выберите оболочку: бак для нескольких предметов, ящик для крупных, пакеты для мелочи.
  4. Изолируйте содержимое картоном или пенопластом от стенок.
  5. Заверните каждый предмет в антистатический пакет или фольгу.
  6. Закройте крышку с контактом металл к металлу, при необходимости проклейте токопроводящей лентой.
  7. Проверьте телефоном и запишите дату.
  8. Повторяйте проверку раз в год вместе с ревизией домашнего запаса.

Важные правила

Критично

  • Устройство внутри не касается металлических стенок.
  • Аккумуляторы для долгого хранения заряжайте наполовину и держите отдельно от горючего: литиевые батареи при повреждении могут загореться.
  • Крышка — главное слабое место, контакт должен быть по всему периметру.

Что можно не защищать

  • Механические часы без электроники.
  • Ручной инструмент.
  • Продукты, воду, лекарства.
  • Технику без полупроводников. Чем меньше в устройстве электроники, тем ниже риск. По автомобилям есть испытания Комиссии по ЭМИ (2008): из 37 машин 1986–2002 годов заглохли три, и только те, что работали в момент импульса; выключенные не пострадали. Подробности — в разделе Военный конфликт.

Типичные ошибки

  1. Пластиковый контейнер «с фольгой где-то внутри» без сплошной оболочки.
  2. Устройство касается стенки бака.
  3. Включённое в розетку. Клетка защищает только то, что внутри.
  4. Без батареек и кабелей. Сохранённая рация без источника питания бесполезна.
  5. Проверили один раз при сборке и забыли.

Частые вопросы

Что такое клетка Фарадея простыми словами?

Это замкнутая металлическая оболочка, которая не пропускает внутрь внешнее электромагнитное поле. Её используют, чтобы сохранить отключённую электронику при электромагнитном импульсе.

Как сделать клетку Фарадея своими руками?

Возьмите оцинкованный бак или металлический ящик с плотной металлической крышкой, выстелите изнутри картоном, заверните устройства в антистатические пакеты или фольгу и закройте крышку с контактом металл к металлу. Проверьте: телефон внутри не должен принимать звонки.

Что такое ЭМИ и чем он опасен?

Электромагнитный импульс — мощный кратковременный всплеск электромагнитного поля, например от высотного ядерного взрыва. По оценке CISA он может повредить энергосистему, связь, водоснабжение и транспорт на большой территории.

Защитит ли микроволновка как клетка Фарадея?

Микроволновку можно проверить тем же способом: положите внутрь телефон и позвоните на него. Отдельный металлический бак или ящик удобнее: он вмещает больше и не занимает кухонный прибор, которым пользуются каждый день.

Нужна ли клетка Фарадея от солнечной бури?

Почти нет: геомагнитная буря опасна в первую очередь для линий электропередачи, трансформаторов, спутников и навигации. Для техники дома главное следствие — долгий блэкаут, поэтому важнее запасы и автономная энергия.

Источники