文档介绍：基波电流
非正弦周期电流信号按照傅里叶级数展开为多项正弦分量的线性叠加,这些正弦分量中频率最低的分量的频率与非正弦周期电流信号的频率相同,称为基波电流。
一个周期信号可以通过傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加:
其中,cm表示m次谐波的幅值,其角频率为mω,初始相位为φm,其有效值为cm/√2。
当m=1时,
为基波分量的表达式,其角频率为ω,初始相位为φ1,其方均根值c1/√2称为基波有效值。
ω/2π为基波分量的频率,称为基波频率,基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍(m倍)。
机车等效干扰电流(回流线的作用)
机车等效干扰电流(equivalent disturbing current of otive)等于基波电流、各次谐波电流分量有效值乘以其杂音干扰系数Sn后的均方根电流值。
若在空中架设的导线中流过交流电流,那么在其邻近并与其平行的导线中,由于交变电磁场的电磁感应作用,将感应出电压。这种电磁感应的作用结果,将影响通话的清晰度,甚至对人身安全构成危险。
供电给电力机车的接触导线中流过的电流除基波电流外,还有各次谐波电流(见机车等效谐波电流),这些电流经钢轨和大地回流至变电所。它们在与接触导线平行布设的通信导线中继应出不同频率的电压。这种电磁感应作用称为对通信线的杂音干扰。
由于人耳与电话听筒对不同频率声音感受的灵敏度不同,其中以频率1000Hz左右最甚。为评价不同频率产生杂音的程度,ITT)制订出杂音干扰系数Sn,把800Hz干扰规定为1,其他频率折合到800Hz的干扰水平上。Sn与频率的关系见下表。
电话线中感应出电压的大小与干扰源电流大小、干扰源的距离等因素有关,电力机车是一个干扰源,可用等效干扰电来评价其影响程度。等效干扰电流Jp定义为:
运中,Sn为杂音干扰系数;In为n次谐波电流有效值。以此来预测通信线中感应的干扰电压的数值。
为了减小等效干扰电流的数值,在接触网的一定间隔安装吸流变压器(Booster Transformer,BT)或自耦变压器(Auto Transformer,AT)将大地中流失的电流,集中到与接触导线比较近的回流线中。回流线中的电流与接触导线中的电流方向相反,因而使电话线中感应的电压因方向相反而几乎抵消。
如果电话和通信线采用屏蔽电缆或者光缆则可将干扰减到最低低程度。(赵叔东)
机车功率因数
电力机车电网侧的电压非常接近正弦波形;而电流则是周期性的非正弦电流,可认为是基波电流与一系列谐波电流之和(叠加)。只有基波电流与电网电压同频率,可以产生有功功率。
机车功率因数(power factor of otive):电力机车电网侧有功功率与视在功率之比。
P=U I1 cosφ1
式中,U为电网电压有效值;I1为基波电流有效值;φ1为基波电流对电压的相移角。
视在功率为电压有效值与总电流有效值的乘积,即
式中,In为基波电流、各次谐波电流有效值。
由功率因数的定义,
式中,为电流畸变系数,为相位移系数。
电流畸变系数表明电流波形中含有高次谐波电流的程度,并不能表明电流的具体波形。
在相控整流器式机车中,机车的功率因数随机车工况变化而变化,在额定功率时,~。电流中虽然含有较多的而且幅值较