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煤礦井下通信抗變頻器噪聲干擾的具體應(yīng)用方案

一． 變頻器作為一種重要的電力控制設(shè)備在煤礦井下的應(yīng)用已日漸廣泛，其對(duì)煤礦井下通信設(shè)備的噪聲干擾問題也日漸突現(xiàn)，有的變頻器電磁雜波干擾已嚴(yán)重影響煤礦地面調(diào)度員與井下電話的正常通信聯(lián)絡(luò)和雙音頻的正常撥號(hào)。

二． 變頻器作為一個(gè)大功率電子設(shè)備，其工作過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的有害電磁輻射，這些電磁輻射包括高頻噪聲、諧波和尖脈沖等，當(dāng)變頻器的電磁輻射與煤礦井下通信設(shè)備或其他井下自動(dòng)化設(shè)備或系統(tǒng)相互作用時(shí)，可能會(huì)引起電磁干擾。例如，變頻器的電磁輻射可能會(huì)干擾煤礦井下有線通信設(shè)備、無線通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)、井下計(jì)量設(shè)備等的正常運(yùn)行，導(dǎo)致它們的正常工作受到極大的影響。

三． 本文針對(duì)變頻器對(duì)煤礦井下有線通信信號(hào)傳輸?shù)母蓴_作如下簡(jiǎn)單描述以期起到拋磚引玉的作用
1．變頻器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害的電磁波，這種強(qiáng)有害的電磁雜波對(duì)煤礦井下有線通信信號(hào)的傳輸主要表現(xiàn)為輻射和傳導(dǎo)兩種干擾形式。輻射干擾是指變頻器內(nèi)部電路中的高頻通過空中輻射傳播，干擾井下的通信傳輸電纜和本安電話機(jī)等通信終端，特別是對(duì)有線通信傳輸電纜信號(hào)線干擾可能會(huì)對(duì)有線電話通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響

2．變頻器需要從井下動(dòng)力網(wǎng)獲取供電，但井下動(dòng)力網(wǎng)本身存在著電壓和電流的波動(dòng)、諧波等問題。這些電源干擾可能會(huì)通過變頻器進(jìn)一步傳播，對(duì)其他通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。例如，電壓波動(dòng)可能導(dǎo)致其他設(shè)備的不穩(wěn)定工作，而電流諧波可能引起動(dòng)力電網(wǎng)負(fù)載不平衡和損壞。

3. 變頻器傳導(dǎo)干擾，是指變頻器內(nèi)部電路中的高頻電流和電壓通過電纜、接插件等導(dǎo)體傳播，干擾巷道內(nèi)的有線通信設(shè)備，影響煤礦井下通信設(shè)備的正常運(yùn)行。

針對(duì)變頻器的有害電磁雜波干擾并嚴(yán)重影響煤礦井下電話通信的正常通話與雙音多頻的正確撥號(hào)狀況，本人通過現(xiàn)場(chǎng)勘察實(shí)施如下方案并在西南煤礦取得理想的實(shí)際效果。

四．具體措施方案如下：

1. 將受變頻器產(chǎn)生的電磁輻射包括高頻噪聲、諧波和尖脈沖雜波干擾的井下通信傳輸電纜用光纜替代，光纜兩端增設(shè)礦用隔爆兼本安型光端機(jī)（電話信號(hào)專用光端機(jī)），因光信號(hào)只在光纖玻璃介質(zhì)中傳輸，由于玻璃的折射率比空氣的大，所以信號(hào)波能夠在光纖內(nèi)部不斷地反射和折射，在傳輸過程中基本上不會(huì)受變頻器有害電磁場(chǎng)的干擾，從而避免了通信信號(hào)傳輸過程中受變頻器所發(fā)出的強(qiáng)有害的電磁雜波的干擾而產(chǎn)生噪聲覆蓋。

2. 可靠良好的接地，由于變頻器系統(tǒng)中存在較大的功率變化，其電源和地線之間的電位差也會(huì)發(fā)生變化。這種變化可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備地線上產(chǎn)生高頻噪聲和電位差，從而影響與地線連接的其他通信設(shè)備。地線干擾通常表現(xiàn)為產(chǎn)生噪音、產(chǎn)生雜散信號(hào)或電流回路的故障，故此應(yīng)對(duì)礦用通信光纜及電纜采用單獨(dú)的符合標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽接地，礦用鎧裝光纜及電纜其本身的外包屏蔽層也能夠起到一定的干擾保護(hù)作用，從而減少對(duì)其本身的變頻電磁干擾。

3. 礦用通信光纜及通信電纜的合理布線
礦用隔爆兼本安型光端機(jī)的電源線和本安信號(hào)線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻器的輸入、輸出線；其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線應(yīng)避免和變頻器的輸入、輸出線平行以防變頻電磁干擾。

   綜上所述，煤礦井下變頻器強(qiáng)有害的電磁雜波的波型及頻率的分布因數(shù)是復(fù)雜多樣的，因此在煤礦井下通信抗變頻器有害電磁雜波干擾時(shí)，要視煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)情況而定，具體環(huán)境采用具體方案以解決煤礦井下通信信號(hào)受變頻高頻噪聲、諧波和尖脈沖的干擾。