矿井电力线对信号电缆串扰的不确定度量化

来源：电工电能新技术杂志2021年第5期北京时间：

作者：刘青， 丁楠， 李艾娣， 杨佳仪， 周宁馨

单位：西安科技大学电气与控制工程学院， 陕西 西安 710054

摘要：煤矿井下大型电气设备在正常和异常运行下产生的浪涌骚扰会在监控系统的信号电缆上感应出电压和电流，可能覆盖来自各传感器的监控信号，导致信息失真，严重时可能会给电气设备及人员的安全带来威胁。本文建立了电力线对信号电缆的电磁干扰计算模型，应用时域有限差分方法（FDTD）分别计算了电缆布置方式和电缆参数对信号电缆首末端干扰电压的影响规律。考虑输入参数的不确定性，基于多项式混沌展开法（PCE）构建了信号电缆串扰响应的不确定度量化模型，以蒙特卡罗方法（MC）的结果为参考，验证了PCE方法的有效性。基于不确定度量化模型计算得到了信号电缆首末端响应电压最大值的95%置信区间、均值和方差等统计信息，最后基于PCE的方差分解法研究了响应电压对各输入参数的敏感度。研究结果可为煤矿井下监控系统信号电缆浪涌干扰的防护提供一定的指导。

关键词：串扰, 屏蔽电缆, 多项式混沌展开, 敏感度

基金资助：国家重点研发计划基金（项目编号：2016YFC0800100）