感(磁场)耦合。煤矿井下本安设备虽然不接地，但本安设备的外壳往往是等效接地的（比如通过铁丝固定在巷道壁上），而本安电路和设备外壳之间一般有几百pF的电容，所以井下并行电缆电感耦合通路是存在的。显然，接收干扰的电缆和地之间所围面积越大，并行距离越长，接收干扰的强度越大。 同样采用（HBYV）作为干扰接受体，现场测量时铺设在干扰源电缆附近，芯线一端接地，另一端通过1000pF电容接地，通过数字示波器捕捉电容两端的最大干扰信号。如图3-2所示。 现场干扰源电缆 HBYV电线 1000p 数字示波器 图3-2 现场浪涌干扰测量方法 实验室标准信号采用标准浪涌干扰发生器作为干扰源，施加到通过100pF电容接地的电线上，测量电容两端的电压。最后通过井下和实验室两种环境下电容两端干扰电压幅值和单脉冲强度值的比对确定井下干扰源相当于标准干扰源的强度。 对于浪涌干扰不能采用两芯线间信号测量的原因是同一电缆内两芯线间所包围的面积太小，干扰信号强度小，测量困难。我们在煤矿现场的测量结果也表明，两芯线间的浪涌干扰信号很难捕捉。但这并不说明对采用浮地设计的煤矿本安设备，电缆间传导产生的浪涌干扰不会产生影响，因为设备的内部电路会造成不同芯线对地的阻抗不同，对地浪涌产生的共模干扰会通过不同芯线对地的不同阻抗转变为芯线间的差模干扰。
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4．影响测量结果的一些因素 测量电缆和干扰源电缆并行距离越长，接收的干扰能量就越多。但对于瞬变脉冲群干扰，由于分布参数不同造成叠加情形比较复杂，干扰强度和并行距离并不是正比关系。对于大型用电设备起停造成的浪涌干扰，干扰强度和并行距离成正比关系。为了便于现场测试并使测量结果具有可比性，可以统一以100m的长度为标准长度。实际测量中，首先要对干扰源进行定位，然后根据干扰源的性质沿该设备的供电电缆敷设。比如对于变频器发出的干扰，测量电缆应该沿“电力变压器—变频器—电机”的电力电缆敷设。 测量电缆的类型也会对测量结果产生影响。比如双绞线本身具有一定的抗干扰性，会使测量结果不够客观；传输频带窄的电缆会滤掉干扰的高频成份。对于煤矿监控系统的应用要求来说，采用非双绞普通电话线做干扰接受电缆是合适的，测量干扰的频段可以限制在20MHz以下的低频范围。 另外对干扰的捕捉技巧也很重要。现场测量时，首先应该以较大的时标和幅值记录干扰的“概貌”，然后再捕捉干扰的细节和最大幅值。用于测量的示波器应该是经过全频段比对或校准的。 5．在井下的测试结果 5．1瞬变脉冲群干扰的强度 我们采用以上方法对井下-50绞车电控装置的两个主要干扰源—250kW/660V变频器和漏泄对讲通信装置进行了干扰测量。该绞车房变频器输出电缆使用了屏蔽电缆。 靠近变频器输出电缆（约30m长）的干扰信号如图3-3所示，其中电压幅值达15.20V。和实验室使用标准群脉冲干扰发生器输出信号进行比较，图3-4和图3-5分别为幅值为500V 和1kV的标准干扰信号下感应的波形图，500V标准干扰信号感应幅值为116V ， 1kV标准干扰信号感应峰峰值为216V，比对后认为变频器电缆发
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出的干扰相当于60-70V标准干扰等级。 图3-3 变频器电缆发出的群脉冲干扰 图3-4 500V标准干扰信号感应电压 图3-5 1kV标准干扰信号感应电压 5.2. 浪涌干扰的强度 我们采用以上方法对-320机巷沿线进行了干扰测量。巷道660V供电电缆沿线有多部绞车，我们实地测量到绞车启动时浪涌干扰脉冲如图3-6所示，浪涌电压峰值为14.4V。该干扰电压为并行电缆距离为100m时测得，如果按照并行距离2km计算，电压应扩大20倍，浪涌峰值为300V左右。图3-7为实验室内使用标准浪涌发生器发生200V浪涌信号后在1000p电容上产生干扰电压波形，经过比对，确定绞车启动时浪涌干扰在并行2000m条件下为相当于300V的等级的标准浪涌干扰。 - 38 -
图3-6 -320机巷绞车启动浪涌干扰波形 图3-7 200V标准浪涌信号干扰波形 5．3井下电网接地干扰 煤矿井下电网为中性点不接地的供电系统。但为了电气安全，《煤矿安全规程》规定所有36V以上交流供电的设备的外壳必须统一连接到接地网，接地网一般是在井下变电所位置统一接地。由于煤矿井下电气设备多且分散，接地网很大且接地电阻较大，大型设备开停时会在地线上感应出较大干扰。我们-320变电所经过实地测量，捕捉到了这种干扰。 图3-8（同图1-8）为-320变电所18#分站电源箱660V输入电源地（电网地）和大地之间的干扰波形，幅值约为37V。
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图3-8 -320变电所分站电源箱外壳到大地干扰 5．4应用频谱分析仪的井下干扰测量结果 应用频谱分析仪对干扰源进行测量是一种传统方法。我们使用该方法对井下的变电所、变频绞车机房、回风巷等典型环境进行了实地测量。 1）井下有动力电缆的巷道中心位置和变电所中心测得的场强干扰（最大值点）都在50Hz，30-40V/m左右。 2）-320变电所中有4个变压器，其中有1#和4#两个变压器在使用，如图3-9和图3-10。频谱仪分别靠近660V输出负荷电缆测得数据如下： 6000V 660V输出负荷（干扰频率点51Hz） 1#变压器 运 输距离 电场强度 下风机山靠近 900V/m 巷巷动10cm 300V/m 动动力20cm 100V/m 力力30cm 50V/m 1208077KW 12011114KW 图3-9 -320变电所1#变压器输出负荷电缆附近电场干扰
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80KW