近年来，跟着中国电力工作的飞速发展，城市地下电缆地道日益添加。机器人巡检自动化的发展为电缆地道安全巡检提供了有效途径。但是，电缆地道的特别环境严重制约了传统天线体系的通信间隔和质量，因此需在电缆地道内沿线敷设漏泄电缆线路作为移动巡检机器人的通信线路。相对于架空线路，因为电缆地道空间狭小，机器人通信线路与电力电缆线路共用公共走廊，2者不可避免要平行并且非常接近，电力电缆周围的电磁场会对通信线路造成影响。

本文从电磁场基本理论动身，推导出适用于电缆地道内的电力线路对通信线路电磁影响的核算公式，供电缆地道巡检机器人通信线路设计者参考。

主要内容

1 电力电缆线路与通信线路间的容性耦合核算

1.1 电缆地道巡检机器人通信线路

与自由空间不同，电缆地道空间细长，存在拐角和岔口，加上地道内铺设有很多的电力电缆与挂架，构成了一种闭域空间环境。这种特别环境造成了传统天线体系无线通信间隔短、信号衰减快、场强分布不稳定等问题。为了完成电缆地道内巡检机器人的无线移动通信功能，可以选用漏泄电缆进行沿线敷设，并配合光纤干线完成长间隔通信。此刻将面对一个新问题，即电力线路的高电压在其周围空间构成电场，会对其附近的机器人通信线路发生影响。因该影响经过两线路之间的互电容耦合，故称为容性耦合影响，或称电影响。

1.2 基于镜像法的容性耦合剖析

用解析法直接求解电缆地道内电位微分方程的定解问题比较艰难，因此本文选用镜像法进行求解。

以圆形地下电缆地道为例进行剖析，如图1所示。设有一无限长细直导线1放置在电缆地道内，且与圆柱地道轴线平行，相距为b，地道半径为

R>b，导线工作电压为U1，实导线1的线电荷密度为q1，镜像导线1′的线电荷密度为′q1，场点a到实导线1的间隔为D1a，场点a到镜像导线1′的间隔为D′1a，ε0、ε1分别为两介质的介电系数。

因为沿圆柱轴向的电荷分布具有均匀性，则实导线1在圆形地道外的镜像是与轴平行的镜像导线1′，且应与实导线1和圆柱轴共面，设镜像导线1′的线密度为q′1 ，到圆柱轴心的间隔为d。则如何求解满意边界条件的未知数q′1 和d是问题所在。

图1 实导线1在地道内任一点a处发生的电势示意图

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