张 培，黄彦全，张 远



高通滤波装置引起的牵引网低次谐波放大分析

张 培，黄彦全，张 远

通过建立AT全并联牵引网谐波模型，分析了二阶高通滤波器滤波时产生低次谐波放大的原因，并提出相关建议。

高通滤波器；高次谐波；低次谐波放大

0 引言

牵引网是一个RLC分布的多导体传输系统，由于牵引网存在对地分布电容和电源、变压器集中电感，导致其必然存在固有的谐振点，当机车发出的谐波电流频率与牵引网固有谐振频率相重叠时，即发生谐振，高次谐波谐振问题已被高速铁路系统中发生的多起谐波谐振现象所证实[1]。高速铁路普遍采用AT供电方式和交-直-交型电力机车，其低次谐波含量较交-直型机车减少，但谐波频谱更宽，含有大量的高次谐波电流[2]。在实际工程中通常会采用高通滤波装置来滤除高次谐波电流[3]，二阶高通滤波器因基波损耗相对较小，且滤波性能好，结构简单，工程中应用较多。

1 牵引网低次谐波放大分析

二阶阻尼高通滤波器的阻抗特性见图1。

下面用简化的“牵引网系统-机车-滤波器”模型来分析二阶滤波器造成低次谐波放大的原因。将整个牵引网用一个谐波阻抗等效，机车采用阻抗并联电流源的诺顿等值模型等效，在牵引网上并联二阶阻尼滤波器后的简化等效模型见图2。

图2中，sn为包括电源、牵引变压器在内的牵引网系统谐波阻抗；Nn为机车采用诺顿等效谐波模型后的等效谐波阻抗；Ln为sn、Nn并联等效后的车网系统谐波阻抗；……