چکیده: با توسعه منابع پالس الکترومغناطیسی (EMP)توان بالا، تداخل الکترومغناطیسی عمدی (IEMI)به دلیل حساسیت و آسیب‌پذیر بودن آنها در برابر هجوم EMPتبدیل به یک تهدید عملی برای شبکه خط قدرت و سیستم اسکادا شده است. در این مقاله، مدل‌های خط انتقال برای دو خط موازی قدرت و چند مدل شبکه خط انتقال ایجاد شده‌اند. جفت‌سازی EMP(HEMP، موج مربعیEMP) با شبکه خط انتقال شبیه‌سازی شده است و وابستگی‌های جریان و ولتاژ القایی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های پیشنهادی خط و شبکه انتقال قادر به پیش‌بینی فرآیند جفت‌سازی با EMPمی‌باشند و مکانیزم جفت‌سازی می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای حفاظت و قابلیت اطمینان شبکه خط قدرت فراهم نماید.
کلمات کلیدی: تداخل الکترومغناطیسی عمدی، مدل‌سازی، جفت‌سازی، خط انتقال، EMP
1- مقدمه
با کاربرد گسترده تکنولوژی الکترونیک، محیط‌های الکترومغناطیسی پیچیده و پیچیده‌تر شدند. پالس الکترومغناطیسی (EMP)یک بخش مهم از محیط الکترومغناطیسی می‌باشد که دربرگیرنده تخلیه الکترواستاتیکی EMP(ESD EMP)، پالس الکترومغناطیسی روشنایی (LEMP)، پالس الکترومغناطیسی هسته‌ای (NEMP)، ریز موج توان بالا (HPM) و باند فرا گسترده (UWB) و غیره می‌باشد. به دلیل توان بالا و باند فرکانس گسترده، EMPمی‌تواند تداخل ایجاد نماید و منجر به خرابی پنهان یا دائمی در خط انتقال، دستگاه‌های الکتریکی گردد و ظرفیت تخریب به مراتب از ظرفیت تخریب محیط‌های الکترومغناطیسی عادی دیگر تجاوز نماید.
بنابراین، حمله به خطوط انتقال بخصوص سیستم اسکادای حساس یک روش موثر می‌باشد. بر اساس پیش‌بینی‌های گزارش ADآمریکا، سلاح EMPدر سال‌های آینده ممکن‌ترین و ارزشمندترین سلاح خواهد بود (1). به علاوه، با پیشرفت تکنولوژی الکترونیک، روندی به وجود آمده است که دستگاه‌های ریز موج توان بالا و باند فرا گسترده در حال کوچک‌تر و ارزان‌تر شدن هستند و ساخت آنها راحت‌تر گردیده است و تبدیل به ابزاری برای حمله تروریستی به دولت، زیرساخت‌های ملی، سیستم سلاح و مرکز فرماندهی ارتش شده است. اینگونه حملات EMPیا تداخل الکترومغناطیسی، تداخل الکترومغناطیسی عمدی (IEMI)یا تروریسم الکترومغناطیسی نامیده می‌شود.
در سال 2007، دی. مانسون از دانشگاه آپسالا و تی. نیلسون از دفتر تکنولوژی دفاع ملی شروع به بررسی فرآیند انتقال UWBدر خط توان الکتریکی نمودند و برخی تحقیقات مقدماتی بر روی وابستگی‌های انتشار و میرایی در مودها، اشکال و طول‌های جفت‌سازی مختلف از سیم‌ها انجام شدند.
در حال حاضر، IECدر حال کار بر روی استانداردهای مرتبط بین‌المللی و پیشنهاد مشخصه‌ای برای روش‌های ارزیابی، شرایط تست آسیب‌ناپذیری و معیارهای حفاظتی می‌باشند [3].
تحقیق پیشین در این زمینه به طور عمده بر روی اثر مستقیم تشعشع HEMPبر روی مدار یا دستگاه حساس تمرکز می‌نماید اما از تحقیق اصولی بر روی انتقال EMPدر شبکه‌های انتقال صرفنظر نموده است.
با استفاده از تئوری خط انتقال و توپولوژی الکترومغناطیسی، مدل جفت‌سازی خط انتقال با تشعشع و تزریق EMPدراین مقاله ایجاد شده‌اند و در نتیجه قواعد جفت‌سازی خط انتقال EMPمورد بررسی قرار گرفته‌اند. این مقاله، نتایج مفیدی را برای بررسی‌های بیشتر EMPبا شبکه‌های انتقال، پیش‌بینی پاسخ و حفاظت الکترومغناطیسی مختلف فراهم می‌نماید.