试论地铁列车电容滤波和电感滤波的优缺点

赵密强 沃金龙

摘 要：电力系统的稳定，对于地铁列车的正常运行有着十分重要的意义。基于此，地铁列车电力系统技术人员，有必要对电容滤波和电感滤波等常用信号传输工具进行正确应用。以促进地铁列车系统运行的安全性和稳定性。本文详细介绍了地铁列车电容滤波和电感滤波，在实际应用中所存在的优点和缺点，列举了其各自的适用范围，以期可以为更多铁路列车系统人员，能更好的的应用电容滤波和电感滤波提供参考借鉴。

关键词：地铁列车;电容滤波;电感滤波

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

0 引言

电容滤波和电感滤波，是地铁列车在电气牵引系统中所常用到两种信号传输工具。在实际应用中，两者按照其功能上的不同，分别被应用于交流电和直流电系统中，发挥着各自的重要作用。两者在使用上都有着优势，但受其本身功能的限制，其各自又都有不同的缺点，这就需要地铁列车电力系统操作人员，从实际使用角度出发，对两者进行详细甄别，以保证其能够更好地为自己所用。

1 地铁列车电容滤波的优缺点

1.1 地铁列车电容滤波的优点

电容滤波特点是通交流阻直流、通高频阻低频。应用在地铁列车中，其侧重被应用于交流电力的使用中，其有着以下优点：（1）地铁列车的电源在输出之后，其在线路中可能会受到交变脉动的影响，而出现的输出不稳定的问题。这时，利用电容滤波，能够通过吸收电路电流波动的方式，来保证其电流输出达到稳定。受此影响，线路中的电容量，也会因此而变得更高。这样，地铁列车的电路运行将变得更加畅通，其运行安全性也得到了充分保障;（2）此外，在电容滤波被应用在地铁列车时，其升温幅度却并不高。这是因为地铁列车的电力线路的电阻本身比较低，能够对电容滤波进行大量吸收，使其热量不能被大量聚集，而电容滤波本身就具备较高的易被吸收性。因此线路温度能够始终保持在稳定状态，这可以大大提升线路的寿命;（3）同时，由于电容滤波发射器的体积和重量都不大，因此其在安装和使用上十分便捷。而其上的保护装置在接收到线路异常的信号时，能够自动操作切断电源线路，防止二次灾害出现，对于线路的安全性能发挥出重要作用[1]。

1.2 地铁列车电容滤波的缺点和避免方式

地铁列车电容滤波的缺点主要包括以下几个方面：（1）一般来说，利用在地铁列车中的电容滤波，按照分类都可以被算作是电解电容。这也导致其线路中的电容值会比较大。这样，当电容滤波被应用到地铁列车后，需要特别注意其电容的正负极性连接问题。一旦其正极性被错误地连接在电位过低的电容点，而负极性被则被错误地连接在电位过高的电容点，会导致地铁列车电力线路电容瞬间急剧增加，容易导致整条线路，出现电容击穿或爆裂危险;（2）此外，电容滤波在接通后，其在经过线路的整流二极管时，所产生的电流量瞬间将达到二极管额定工作电流量的5-7倍，这样很容易使二极管被烧坏。因此，地铁列车通常都会选择较大电流量的二极管为工具，这样将使整条线路的使用成本变得更高。

为了避免电容滤波的缺点，地铁列车电力系统需特别重视线路中电容量的正负极连接问题，避免出现错误。同时还要在线路中安装大容量的二极管，使之能够有效承受大容量的电压和电流经过，以避免因电容滤波的影响而导致自身在运行平衡性上出现问题。

2 地铁列车电感滤波的优缺点

2.1 地铁列车电感滤波的优点

电感滤波特点是通直流阻交流、通低频阻高频，应用在地铁列车中，其侧重被应用于直流电力的使用中，其有着以下优点：（1）在应用到地铁列车中之后，电感滤波能够从电压方面来保证线路安全。因为地铁列车線路中的电压量会在工作中长时间处于很高状态，很多时候还会出现突然增高的情况。这时，电感滤波会利用自身的保护装置，将部分电感存储起来，使其成为备用的磁场能量。一旦线路中的电压变小时，电感滤波又会将这些能量释放出来，在此影响下，线路中的电压、电流量将变得更加平衡，线路的稳定运行在因此而得到实现;（2）同时，电感滤波还能利用自身的电抗性元件，来增加减少线路中的电阻量，有利于地铁列车电路线路更顺畅的传输。同时，电感滤波由于其本身元件，在工作的过程中具备高度的稳定性，使其可以避免出现突发性电流增大危险，使线路的安全性有了充分保证。这时，技术人员只需要在在增添线路的负载回路上，串联安装一个小的电感就能过够保证线路中的容量达到平衡，以确保线路的稳定运行不会出现太大变化。

2.2 地铁列车电感滤波的缺点和避免方式

应用在实际中，地铁列车线路的电感滤波，需要参考其取值范围来进行设计。取值范围包括线路中电感的体积和成本等。但电感滤波发射装置占用面积都会比较大，因为只有这样才能保证所发射出的电感滤波，能够充分满足地铁列车线路的实际应用需求。为此，技术人员需要从线路中电感的下限值出发，保证电感滤波能够与之达到平齐。但很多时候，由于电感测量不准确的原因，造成线路中电感滤波发射的取值范围过大，这会造成线路中的额外输出电压过高，这将对线路中正常、稳定运行造成负面影响。

为避免电感滤波在地铁列车上的运行缺点，技术人员需要对使用的电感滤波装置进行细致测量，明确其使用参考范围，计算出其在不同线路中的体积和成本标准。但不能因减少成本而一味将电感滤波发射装置小型化，那样将导致线路在使用时出现问题。需要在保证发射质量的情况下，准确的使用电感滤波装置，以使其能够真正发挥出其应有的优势[2]。

3 总结

综上所述，本文集中研究了电容滤波和电感滤波在地铁列车系统中的实际表现，及其优缺点。并给出了两者缺点的解决方式，使其优势都能得到充分发挥，以达到扬长避短的良好作用。希望本文的研究可以为更多铁路列车系统人员，能更好的的应用电容滤波和电感滤波提供参考借鉴。以此来促进其管理能力实现逐步提升。

参考文献：

[1]郭美莉，王芳.滤波电路在直流稳压电路中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（15）：132-133.

[2]左全生.电感滤波电路的研究[J].常州工学院学报，2017，24（06）：34-35+75.