井下电磁干扰特性及智能设备电磁兼容标准研究

发布时间：2021-09-06 03:58

　　随着煤矿智能化的快速发展,对设备的电磁兼容可靠性提出了更高要求。新型井下安全监控系统在应用中被干扰的问题仍偶有发生,为使智能化矿井的通信、控制设备在井下不受电磁干扰的影响从而可靠工作,调查了多家煤矿,研究了产生干扰的原因,并对主要设备的干扰情况进行现场测试,分析了现场测试数据,总结了煤矿井下电磁环境的特点,提出了井下设备面临的电磁干扰类型和参数:低频干扰、射频辐射耦合的传导干扰、电压跌落与中断、辐射干扰等。变频器的骚扰电压高达90dBμV,超过了该频段标准限值。在靠近变频器输出的位置高频段辐射干扰场强甚至接近30 V/m,达到辐射抗扰度4级水平; 50 Hz工频磁场强度达到了0.19μT,接近危险值。电压跌落和变化在井下电网中频繁出现,通过电源线冲击智能化设备的工作稳定性。基于现场电磁环境的测试结果结合现有智能设备的测试标准,建议系统全面地考虑电磁兼容问题,增加射频场感应的传导抗扰度试验、磁场抗扰度试验、电压跌落试验等作为智能控制设备测试补充。并根据煤矿井下智能设备电磁兼容水平的特性,提出了智能设备电磁兼容标准体系,包括稳态和瞬态的干扰参数和项目,通过使用不同标准的参数组合对整个频段进... 

【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

井下127 V电压跌落

自从国家煤矿安全监察局2016年开始对煤矿安全监控系统进行升级改造，特别提出了增强抗电磁干扰能力，提升了新一代监控系统的质量和可靠性，大幅降低了安全监控系统的误报警、损坏等情况。但在实际应用中发现，新安全监控系统在运行过程中仍有被干扰现象产生。经过对冀中、神东等多个煤矿新安全监控系统运行进行调研，并对从中发现的干扰问题进行了现场测试和分析。从现场情况看，大多都是附近变频器产生的干扰引起了安全监控系统的工作不正常，典型的现场干扰测试值如图1、图2所示。图2 通风机变频器干扰

图1 带式输送机变频器的干扰情况由现场测试数据发现，变频器的干扰频谱分布非常宽，在高频几十兆赫兹处干扰分量仍然较大，低频干扰分量较严重，图1中干扰在1 MHz左右出现干扰电压峰值，超过90 dB·μV，超过了相应频率标准限值的要求。在测试中还发现变频器输出电源线的干扰最为严重，由于PWM信号谐波丰富，即使在高频段也有非常大的干扰。变频器电源输出端干扰情况见表1，在距离输出电源线10 cm时用场强仪测试在整个频段的干扰场强为20～30 V/m，说明在靠近变频器时辐射干扰达到标准中最严酷的30V/m四级要求。但随着距离的增加迅速衰减，在1 m左右的距离就衰减到2 V/m左右。

【参考文献】：
期刊论文
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[8]浪涌对矿井水泵房电磁环境的影响[J]. 孙继平,郑召文,冯德旺,任锦彪.  煤炭学报. 2010(02)
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博士论文
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本文编号：3386699