电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白。根据电缆隧道的实际情况研究巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的感性耦合影响。从电磁场基本理论出发,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的感性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回二回地下电缆隧道为例,对通信线路感应纵电动势进行理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的感性耦合影响较大,而三相电力线路对通信线路的感性耦合影响能够控制在国标规定的容许值范围内。通过分析两线路间的感性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展有着很重要的意义吴华，张晔，杨国田，等巡检机器人用漏-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机：巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的感性耦合影响2699目前互感系数的计算主要是针对具体应用领域并运用该领域的近似公式进行计算。若直接将这些公式应用于电缆隧道环境中会产生很大误差甚至错误。因此需从这些近似公式的根源出发，寻找适用于电缆隧道的精确互感系数计算公式。单线电力电缆线路与巡检机器人通信线路的位置关系如图1所示。此处巡检机器人采用独轮悬挂式隧道机器人并在预先架设好的轨道中运动。 

转载 受巡检机器人在隧道中的架设高度、隧道两侧电力线路设施以及漏泄电缆安装要求的影响，需将通信线路架设在隧道顶部附近，以此减小电力线路设施对通信射频信号的遮挡，在通信线路与巡检机器人间创造一种近距离直射场，保证机器人通信的可靠性[14]。本文关于通信线路的架设位置均以此为基础进行分析。关于两线路间的感性耦合，Carson根据Maxwell方程提出两单线回路间互感系数可由下式确定[15]，即()()高攸纲先生在此基础上，利用斯特罗夫函数和赖曼函数确定了J(p,q)的具体形式，有利于工程计算，如下式所示[16]：3)式中：()1H*为1阶斯特罗夫函数，()1Y*为1阶赖曼函数。因此，单线电力线路与通信线路间互感系数为设高度为1.5m，直径为0.1m；单段通信漏泄电缆长度lp=1km，架设高度为1.8m，直径为0.04m，电缆磁屏蔽系数取最恶劣情况Km=0.610[20]；大地电导率分别取5×103S/m(石英、结晶灰岩地质)，30×10-3S/m(白垩地质)和50×103S/m(泥灰岩地质)[21]。此时不同水平隔距和大地电导率下通信电缆感应纵电动势见图4。由图4可以看出，单线电力电缆同负荷作用下，对于不同大地电导率，通信电缆感应纵电动势都是在中轴线(水平隔距=0)处达到最大，并随着水平隔距的增大而指数衰减。同时随着大地电导率的增大，通信电缆感应纵电动势呈下降趋势，但变化趋势特性相同。表1给出了不同水平间隔处通信电缆感应纵电动势。由表1可以看出所有的感应纵电动势均>350V，不满足GB6830—1986《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》[22]中关于电力线路正常运行状态下磁耦合在信号电缆上产生的纵向感应电动势60V容许值的规定，因此单线电力电缆线路对通信线路的感性耦合影响是有危害的。2.2三相电力线路对通信线路危险影响分析三相电力线路与通信线路间的互感系数Mp受三相电力电缆布线方式、电力线路与通信线路水平隔距以及隧道所处地质大地电导率等影响，下面将分别计算分析典型布线方式下不同水平隔距和大地电导率时通信电缆感应纵电动势[23]。图4单线电力线路下通信电缆感应纵电动势变化曲线Fig巡检机器人用漏-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机  转载