試論地鐵列車電容濾波和電感濾波的優(yōu)缺點(diǎn)

趙密強(qiáng) 沃金龍

摘 要：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，對于地鐵列車的正常運(yùn)行有著十分重要的意義?；诖耍罔F列車電力系統(tǒng)技術(shù)人員，有必要對電容濾波和電感濾波等常用信號傳輸工具進(jìn)行正確應(yīng)用。以促進(jìn)地鐵列車系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本文詳細(xì)介紹了地鐵列車電容濾波和電感濾波，在實(shí)際應(yīng)用中所存在的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，列舉了其各自的適用范圍，以期可以為更多鐵路列車系統(tǒng)人員，能更好的的應(yīng)用電容濾波和電感濾波提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵列車;電容濾波;電感濾波

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.060

0 引言

電容濾波和電感濾波，是地鐵列車在電氣牽引系統(tǒng)中所常用到兩種信號傳輸工具。在實(shí)際應(yīng)用中，兩者按照其功能上的不同，分別被應(yīng)用于交流電和直流電系統(tǒng)中，發(fā)揮著各自的重要作用。兩者在使用上都有著優(yōu)勢，但受其本身功能的限制，其各自又都有不同的缺點(diǎn)，這就需要地鐵列車電力系統(tǒng)操作人員，從實(shí)際使用角度出發(fā)，對兩者進(jìn)行詳細(xì)甄別，以保證其能夠更好地為自己所用。

1 地鐵列車電容濾波的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 地鐵列車電容濾波的優(yōu)點(diǎn)

電容濾波特點(diǎn)是通交流阻直流、通高頻阻低頻。應(yīng)用在地鐵列車中，其側(cè)重被應(yīng)用于交流電力的使用中，其有著以下優(yōu)點(diǎn)：（1）地鐵列車的電源在輸出之后，其在線路中可能會(huì)受到交變脈動(dòng)的影響，而出現(xiàn)的輸出不穩(wěn)定的問題。這時(shí)，利用電容濾波，能夠通過吸收電路電流波動(dòng)的方式，來保證其電流輸出達(dá)到穩(wěn)定。受此影響，線路中的電容量，也會(huì)因此而變得更高。這樣，地鐵列車的電路運(yùn)行將變得更加暢通，其運(yùn)行安全性也得到了充分保障;（2）此外，在電容濾波被應(yīng)用在地鐵列車時(shí)，其升溫幅度卻并不高。這是因?yàn)榈罔F列車的電力線路的電阻本身比較低，能夠?qū)﹄娙轂V波進(jìn)行大量吸收，使其熱量不能被大量聚集，而電容濾波本身就具備較高的易被吸收性。因此線路溫度能夠始終保持在穩(wěn)定狀態(tài)，這可以大大提升線路的壽命;（3）同時(shí)，由于電容濾波發(fā)射器的體積和重量都不大，因此其在安裝和使用上十分便捷。而其上的保護(hù)裝置在接收到線路異常的信號時(shí)，能夠自動(dòng)操作切斷電源線路，防止二次災(zāi)害出現(xiàn)，對于線路的安全性能發(fā)揮出重要作用[1]。

1.2 地鐵列車電容濾波的缺點(diǎn)和避免方式

地鐵列車電容濾波的缺點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）一般來說，利用在地鐵列車中的電容濾波，按照分類都可以被算作是電解電容。這也導(dǎo)致其線路中的電容值會(huì)比較大。這樣，當(dāng)電容濾波被應(yīng)用到地鐵列車后，需要特別注意其電容的正負(fù)極性連接問題。一旦其正極性被錯(cuò)誤地連接在電位過低的電容點(diǎn)，而負(fù)極性被則被錯(cuò)誤地連接在電位過高的電容點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致地鐵列車電力線路電容瞬間急劇增加，容易導(dǎo)致整條線路，出現(xiàn)電容擊穿或爆裂危險(xiǎn);（2）此外，電容濾波在接通后，其在經(jīng)過線路的整流二極管時(shí)，所產(chǎn)生的電流量瞬間將達(dá)到二極管額定工作電流量的5-7倍，這樣很容易使二極管被燒壞。因此，地鐵列車通常都會(huì)選擇較大電流量的二極管為工具，這樣將使整條線路的使用成本變得更高。

為了避免電容濾波的缺點(diǎn)，地鐵列車電力系統(tǒng)需特別重視線路中電容量的正負(fù)極連接問題，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。同時(shí)還要在線路中安裝大容量的二極管，使之能夠有效承受大容量的電壓和電流經(jīng)過，以避免因電容濾波的影響而導(dǎo)致自身在運(yùn)行平衡性上出現(xiàn)問題。

2 地鐵列車電感濾波的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 地鐵列車電感濾波的優(yōu)點(diǎn)

電感濾波特點(diǎn)是通直流阻交流、通低頻阻高頻，應(yīng)用在地鐵列車中，其側(cè)重被應(yīng)用于直流電力的使用中，其有著以下優(yōu)點(diǎn)：（1）在應(yīng)用到地鐵列車中之后，電感濾波能夠從電壓方面來保證線路安全。因?yàn)榈罔F列車線路中的電壓量會(huì)在工作中長時(shí)間處于很高狀態(tài)，很多時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)突然增高的情況。這時(shí)，電感濾波會(huì)利用自身的保護(hù)裝置，將部分電感存儲(chǔ)起來，使其成為備用的磁場能量。一旦線路中的電壓變小時(shí)，電感濾波又會(huì)將這些能量釋放出來，在此影響下，線路中的電壓、電流量將變得更加平衡，線路的穩(wěn)定運(yùn)行在因此而得到實(shí)現(xiàn);（2）同時(shí)，電感濾波還能利用自身的電抗性元件，來增加減少線路中的電阻量，有利于地鐵列車電路線路更順暢的傳輸。同時(shí)，電感濾波由于其本身元件，在工作的過程中具備高度的穩(wěn)定性，使其可以避免出現(xiàn)突發(fā)性電流增大危險(xiǎn)，使線路的安全性有了充分保證。這時(shí)，技術(shù)人員只需要在在增添線路的負(fù)載回路上，串聯(lián)安裝一個(gè)小的電感就能過夠保證線路中的容量達(dá)到平衡，以確保線路的穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)出現(xiàn)太大變化。

2.2 地鐵列車電感濾波的缺點(diǎn)和避免方式

應(yīng)用在實(shí)際中，地鐵列車線路的電感濾波，需要參考其取值范圍來進(jìn)行設(shè)計(jì)。取值范圍包括線路中電感的體積和成本等。但電感濾波發(fā)射裝置占用面積都會(huì)比較大，因?yàn)橹挥羞@樣才能保證所發(fā)射出的電感濾波，能夠充分滿足地鐵列車線路的實(shí)際應(yīng)用需求。為此，技術(shù)人員需要從線路中電感的下限值出發(fā)，保證電感濾波能夠與之達(dá)到平齊。但很多時(shí)候，由于電感測量不準(zhǔn)確的原因，造成線路中電感濾波發(fā)射的取值范圍過大，這會(huì)造成線路中的額外輸出電壓過高，這將對線路中正常、穩(wěn)定運(yùn)行造成負(fù)面影響。

為避免電感濾波在地鐵列車上的運(yùn)行缺點(diǎn)，技術(shù)人員需要對使用的電感濾波裝置進(jìn)行細(xì)致測量，明確其使用參考范圍，計(jì)算出其在不同線路中的體積和成本標(biāo)準(zhǔn)。但不能因減少成本而一味將電感濾波發(fā)射裝置小型化，那樣將導(dǎo)致線路在使用時(shí)出現(xiàn)問題。需要在保證發(fā)射質(zhì)量的情況下，準(zhǔn)確的使用電感濾波裝置，以使其能夠真正發(fā)揮出其應(yīng)有的優(yōu)勢[2]。

3 總結(jié)

綜上所述，本文集中研究了電容濾波和電感濾波在地鐵列車系統(tǒng)中的實(shí)際表現(xiàn)，及其優(yōu)缺點(diǎn)。并給出了兩者缺點(diǎn)的解決方式，使其優(yōu)勢都能得到充分發(fā)揮，以達(dá)到揚(yáng)長避短的良好作用。希望本文的研究可以為更多鐵路列車系統(tǒng)人員，能更好的的應(yīng)用電容濾波和電感濾波提供參考借鑒。以此來促進(jìn)其管理能力實(shí)現(xiàn)逐步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭美莉，王芳.濾波電路在直流穩(wěn)壓電路中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（15）：132-133.

[2]左全生.電感濾波電路的研究[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，24（06）：34-35+75.