由于电力电缆基本是稳压的,所以串扰主要来自电力线中电流的突变。
两条线互感
M=uI/2pi*ln(2l/d)
l 是总线长,d是两跟导线间距。l取决于具体使用场所,一般能控制的只有间距。互感是与两个线间距的自然对数成反比的。
当电力线电流发生突变时,在信号线上产生的电压是
V=-M*(di/dt)
所以当有大电流发生突变(开关大功率电器)时,在信号线里就会产生一个电压,干扰信号线本身的信号。
为了有感性认识,简单计算如下:
假设两根导线各长1米,AWG26,可以跑20A电流, 直径是a=0.5mm.如果按照相距30cm的标准,他们之间的互感是380nH,自感大约是uI/2pi*ln(2l/a)=1.66uH.
假设一根线接一个空调,耗电比如10A。
现在家用开关的速度我不太清楚,一般来说继电器的开关速度都在10ms左右,自感带来的延时大概是us数量级的,所以di/dt的平均值是10^3(A/s),峰值按10倍估计,是10^4(A/s),所以在另外一根导线激起的感生电动势峰值也不过4mv,这个对数字信号来说还真不算什么。
如果把导线距离缩小10倍,3cm,这个电压峰值也不过翻ln(10)=2.3倍。
家用电器里面空调都算大功耗的了,其他电器的影响更小,加上现代通信技术抗串扰的能力增强,所以可能现在家用走线都不太重视这个了。