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2020年第07期
2020-08-07
224

井下电磁干扰特性及智能设备电磁兼容标准研究

  • 作者:

    辛中华
    张晓冬
    刘涛
    陈贺
    张子良
    苏珂嘉
  • 关键词:

    煤矿电磁环境
    电磁兼容
    电磁干扰
    兼容水平
    抗扰度标准
    煤矿智能化
    智能矿山
  • 作者单位:

    北京交通大学电气工程学院
    煤炭科学技术研究院有限公司 检测技术研究分院

摘要

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摘要:

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可靠工作,调查走访了多家煤矿、分析研究了产生干扰的原因并对主要设备的干扰情况进行了现场测试。总结分析了现场测试数据,发现煤矿井下电磁环境的特点,提出井下设备电磁环境干扰类型和参数:包括低频干扰、射频辐射耦合的传导干扰、电压跌落与中断、辐射干扰等。变频器的干扰低频分量更大达到90 dBuV/m,超过了该频段标准限值,频段也超出了试验范围。在靠近变频器输出的位置高频段辐射甚至接近30 V/m,达到抗扰度4级水平;50 Hz工频磁场强度达到了0.19 μT,这个场强已经接近危险值。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,分析了测试参数存在的问题并提出了解决方案。建议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补充。最后从井下设备电磁兼容水平的概念、以及为达到智能化煤矿无人工作面的目标,提出了建议的电磁兼容标准体系框架,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行覆盖。瞬态抗扰度试验应考虑井下实际干扰形式、设备的敏感线来确定标准参数等级。

  • 带式输送机变频器的干扰情况
  • 煤矿电磁兼容标准覆盖频段示意
  • 矿用设备电磁兼容水平
  • 井下水泵房的磁场强度
  • 井下660V电压跌落
  • 井下127V电压跌落
  • 巷道里的基站信号
  • 中央变电所的干扰
  • 通风机变频器干扰
  • 带式输送机变频器的干扰情况
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