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煤礦井下甚高頻電磁干擾分布的分析

  
評論: 更新日期:2011年04月13日


  
  (2)接觸網(wǎng)的電磁干擾另一種強(qiáng)大的工業(yè)干擾源就是礦井中電力機(jī)車的接觸網(wǎng)。接觸網(wǎng)的電磁干擾除了具有電力電纜的電磁干擾的所有特性外,還具有隨機(jī)性脈沖的特性。接觸網(wǎng)產(chǎn)生的脈沖干擾是一些振幅和持續(xù)時(shí)間都帶有隨機(jī)性的、經(jīng)常重復(fù)的大脈沖群。接觸網(wǎng)的地線是電力機(jī)車的軌道鋼軌,由于鋼軌直接接觸巷道的巖石,所以有巨大的雜散電流流散到周圍的巖層中,這些電流的交變分量就形成了干擾。和起因于換接的脈沖干擾相反,由接觸網(wǎng)所產(chǎn)生的脈沖干擾,不能認(rèn)為是單獨(dú)的和互不相干的。受電弓與滑接饋電線間、電機(jī)車直流電機(jī)的電刷與整流子之間、車輪與軌道間、在軌道的接合處以及掛鉤之間都會產(chǎn)生大量的電火花?;鸹ㄌ貏e大的地方是在采區(qū)裝車點(diǎn),因?yàn)樵谘b車點(diǎn)鋼軌常常被煤所填平,加之車輪與鋼軌之間的輾壓,產(chǎn)生大量的煤末,而這些煤末就是形成火花的關(guān)鍵因素之一。這些電火花干擾的頻譜相當(dāng)寬,而這些干擾的電平與頻譜取決于電火花的能量,即電機(jī)車的電壓等級、負(fù)載電流大小、接觸網(wǎng)敷設(shè)狀況等。
  
  3電磁干擾的實(shí)測
  
  近兩年,先后對三個(gè)大型礦井的井下電磁干擾進(jìn)行了實(shí)地測試,這三個(gè)礦井的大致情況是:西曲礦:年產(chǎn)300萬噸,井下機(jī)車500V,礦車載重量5噸,井型為平峒;馬蘭礦:年產(chǎn)400萬噸,井下機(jī)車500V,礦車載重量5噸,井型為豎井;西銘礦:年產(chǎn)400萬噸,井下機(jī)車250V,礦車載重量3噸(上水平),井型為平峒。采用Protek3200場強(qiáng)測試儀進(jìn)行測試。測試位置為,西曲礦:中央變電所、南北聯(lián)絡(luò)巷;馬蘭礦:中央變電所、一號卸載坑;西銘礦:上水平井口、縱深1700m、4000m、8000m共四處。測試方式為:窄帶調(diào)頻N-MF,步距25kHz。
  
  4結(jié)論
  
  不同礦VHF電磁干擾電平分布規(guī)律是不同的。這主要取決于干擾源的多少、強(qiáng)度及巷道布置形式,具體包括:電機(jī)車臺數(shù)、功率、電力機(jī)車的接觸網(wǎng)與受電弓狀態(tài),鋼軌敷設(shè)情況,變壓器臺數(shù)、容量,是否有可控硅整流裝置,提升機(jī)的拖動裝置,高低壓電力電纜的長度等。同一個(gè)礦在20~168MHz的頻率范圍內(nèi),不同測量點(diǎn)的VHF電磁干擾電平分布規(guī)律基本是相同的。所以說一個(gè)礦,在同一個(gè)水平上的綜合VHF電磁干擾分布規(guī)律只有一種,它不隨地點(diǎn)而明顯變化。20~120MHz頻段內(nèi):電磁干擾的頻譜功率密度最大;低干擾電平的頻點(diǎn)最少。148~152MHz頻段內(nèi):電磁干擾的頻譜功率密度較小;低干擾電平的頻點(diǎn)稍多。164~168MHz頻段內(nèi):電磁干擾的頻譜功率密度明顯下降,與上二個(gè)頻段相比,為最小;低干擾電平的頻率,明顯增加,尤其在165.5MHz以上顯著增多。三個(gè)不同頻段的分布規(guī)律有差異,這主要是多種干擾源頻譜疊加的結(jié)果。對于我國的絕大多數(shù)礦井來說,由于運(yùn)行在煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中的用電設(shè)備型號雜、數(shù)量多,而且因開采方式?jīng)Q定的井下金屬導(dǎo)體、管線的敷設(shè)范圍廣、布局繁,加上井下巷道壁和采掘環(huán)境巖石壁的復(fù)雜性,僅用數(shù)學(xué)的方法是計(jì)算不出正確的數(shù)據(jù)來,唯有采取現(xiàn)場測量的方法才是可行的。

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