如何实现列车牵引节能[权威资料]

如何实现列车牵引节能 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 【摘要】在分析列车运行过程中的基本能耗组成、列车的运行需要，以及对列车的操纵经验的基础上，本文针对列车司机操纵列车时存在不合理的能源消耗这一问题，在保证列车运行足够安全和平稳的前提下，论述了对于列车节能的操纵方法及思路。 【关键词】运行；能耗组成；节能操纵措施 【 abstract 】 in the analysis in the process of train running basic composition, the operation of the train energy needs, and to train control based on the experience of this paper, the train drivers operation are not reasonable train energy consumption this problem, in order to ensure the train operation safety and smooth enough, under the premise of discusses the control method for the energy saving of the train and train of thought. 【 key words 】 operation； Energy consumption is composed； Saving energy control measures U260.13 A 能源是人类生产生活中不可 或缺的物质基础。在能源濒临枯竭的今天，虽然我国能源总生产量居世界前列，但人均拥有量却很低，再加上较低的能源利用率，节能降耗成为经济可持续发展的奋斗目标。我国铁路运输以及城轨交通占据交通运输很大比例，虽然它们与其他运输方式相比能耗算比较低的，但由于其运量大，所消耗的能源量也十分巨大。机车是铁路运输的牵引动力，也是能源消耗大户，机车牵引所产生的能耗在铁道运输总能耗中占到 60% 70%。因此，降低列车牵引能耗能有效降低铁道运输总能耗。除此之外，列车司机在运行过程中的操纵不规范也是导致许多能源浪费的原因之一，因此节 能降耗的空间相对较大。按统计，济南西机务段货物列车因机车制动造成的燃油消耗约占总耗油量的20%，其中操纵不规范的制动高达 50%左右，导致该机务段每年燃油耗损达到 8kt 左右。我国铁道运输系统因列车操纵不恰当而产生的非生产性能耗是一个非常庞大的数字。因此，通过提高列车司机的节能操纵技能、节能意识，并探讨节能的操纵方法来实现降低列车能耗是十分必要的。 1、列车驾驶操作存在的问题 据考察有一部分列车司机缺乏节能操纵意识和节能操纵技能，在列车驾驶过程中存在很多不规范的操纵现象。有的列车司机甚至是凭 自我感觉开车，在运行期间仅仅只注意前方线路状况、不超速，不注重操纵方式的合理性，而速度一旦快了就采用动力制动，速度慢了就采取进级牵引；有的则该快的时候不快，该慢的时候不慢，在区间非快速站内加速增快，列车起动的时候不快停车的时候却很快，动能闯坡地点不快，在临近下坡时反而加快；有的列车司机操纵更是前后不照应，刚进完级就制动或刚制动就进级。这些不规范的操纵方法不仅不利于列车的保养和平稳运行，而且浪费了大量的能源，因为过度牵引会增加机车的输出功和不必要的制动能耗，甚至还会影响到列车的运行安全。当机车牵引运行的输出功 率远低于机车的额定功率时，其运行效率就较低，如果机车长时间处在低效率区运行就会消耗相当多的非生产性能耗。列车在运行过程还需克服自身运行所产生的基本阻力以及隧道的附加阻力，这部分能耗与列车运行的速度密切相关，速度越大，运行阻力越大，从而其产生的耗能也越大。列车进入有害下坡道需要提前采取调速制动措施，如果进入下坡道运行的速度越大，其制动产生的能耗就越多。列车在运行过程中因运行线路、监控信号及操纵不当等原因造成的制动减速也会造成能耗的增多。同时因起动运行速度产生的牵引能耗和停车产生的制动能耗也会双倍增加。 2、列车的节能运行 列车的运行能耗由列车运行时的必要自耗、提高列车运行动能的牵引能耗、列车运行时克服基本阻力、坡道阻力产生的能耗三部分组成。这三部分在总能耗中所占的比例因线路断面的不同而不同。根据列车运行的能耗构成，节能操作应该是充分利用势能来保持或增加列车的动能，避免不必要的制动来减少列车动能的损失。 2.1 减少列车的动能损失 列车的速度从开始起动到中途的加速、减速，及后续停车的整个运行过程中在不断发生变化。列车司机的主要工作之一就是根据实际情况调节列车的运行速度，合理 调速不但能充分利用列车动能，达到节约能耗的目的，也体现了“ 平稳操纵，安全正点 ” 的宗旨。 （ 1）选择合理的进坡速度 列车在下坡道运行时存在着两个进坡特征速度：惰行进坡速度、动力制动进坡速度。惰行进坡速度是指列车以某一速度进入下坡道惰行，离开下坡道时列车的速度刚好达到坡道限速。动力制动进坡速度是指列车以某一速度进入下坡道时，以机车最大动力制动，离开下坡道时列车的速度刚好等于坡道限速，该值大于惰行进坡速度。由于两个特征速度可以预先求出，在实际的优化过程中应从运行的经济性出发，可以充分利用下坡道 的势能确定每一个下坡道合理的进坡速度来降低牵引能耗和制动能耗。 （ 2）选择较高的缓解速度 列车运行所产生的能耗与其运行时间呈类似双曲线的关系，在保证列车安全平稳运行的前提下，在最短的时间内通过下坡道，有助于其他坡段降低平均速度。调速制动时在线路限速一定的条件限制下，只能提高缓解速度。然而过高的缓解速度非常不利于列车的安全运行，可以通过动力制动延长增速时间来保证列车在提高缓解速度时的安全运行。对于坡度较小的坡道，列车就可以利用动力制动调速来保证下坡时的安全性，并提高其平均速度。与此同时，列 车在离开有害下坡道坡底前可提高缓解速度保证列车离开有害下坡道坡底时达到线路限速，充分利用的坡道势能，减少列车动能损失。 （ 3）制动前惰行 列车在高速行驶时具有很大的动能，利用此动能在制动前惰行也是节能的重要措施。但是列车运行惰行度并不能无限地增加，否则就不能满足时间约束，因此需要找到能满足时间约束的最优惰行度。 2.2 减少列车运行时的基本阻力功 列车有匀速运行和变速运行两种方式，通过比较可以得出，在距离相等、始末速度相同的条件下，匀速行驶时克服基本阻力所做的功较小， 即列车匀速运行最有利于节能。然而在实际的运行过程中，要实现完全的匀速行驶是非常困难的，而只能通过耗能牵引与适度堕行来接近。如在平缓和坡度较小的道上运行时，可通过对列车运行速度的不均匀行的调节来减少因克服运行时的基本阻力而产生的能耗。如在相同距离、时间和末速度等约束下，列车起动后用最大加速度加速到某一速度，在运行一段距离后，以最大加速度减速到规定的末速度，这样操纵可以使速度的不均匀性达到最小。如果不考虑距离、时间等限制条件，列车起动后可以最大加速度加速，从而减少起动时间，为后继运行速度的调控提供保守条件。但是 在实际运行操纵时，以最大加速度起动加速容易导致列车发生动态冲击，所以在起动初期，机车的主控手柄应尽量放低，在拉伸牵引列车时需缓慢进行，等尾部车箱已开始移动后再逐渐提高主控手柄的位置；在起动后期采用最大牵引力加速，可实现列车运行的平稳，并达到节能的目的。 2.3 减少停车制动能耗 停车会造成大量的制动能耗，列车恢复运行速度时会有相当长一段时间处在低效率区运行，在产生牵引能耗的同时还会产生一些非生产性能耗，对于重载机车在上坡道进行再次起动所耗费的能量尤其更多。因此，应尽量避免不必要的停车， 而在必须停车的时候，可采取降低停车制动时的初速度来减少起动能耗。与此同时，列车司机还应掌握前后列车的实时动态，加强车机的联合监控，并及时调整操纵方法和列车的运行速度。在上坡道、平道地段必须停车时，尽量降低制动初速度，减少停车制动时能耗。停车地点应选择在坡度小、曲线半径大或直线段便于列车再次起动的地方。如果在坡道上停车最好选择停在下坡道上，可利用列车自身势能来减少起动能耗。 2.4 防止机车动轮空转 机车动轮空转不仅会造成能源的浪费，对列的运行也会产生一定的危害。列车司机在操纵运行时应尽量避 免机车动轮的空转，更要杜绝动轮长时间的空转。 首先，在增加列车牵引力时，主控手柄不能提得过快，防止因破坏黏着条件而引起的空转。其次，可在铁道口、不清洁的轨面、道岔口、雨雪天出隧道口等进行预防性撒砂来防止机车动轮空转。最后，如果发生了较严重的空转应适当降低机车的牵引力，等空转情况得到控制后再适当调整手柄位置。当黏着条件差，牵引比较困难时应先稳定牵引电流或适当退级，直到黏着条件较好的地段再找合适时机抢速。如果列车装有防空转装置，列车司机在操纵时要充分发挥该装置的防空转功能，提高列车司机操纵的准确性。 3 结语 对于列车运行的牵引节能除了需要提高列车司机操纵水平外，还需强化节能意识。加强列车司机对列车的操纵、牵引计算等方面的培训，并组织有经验的列车司机和有关工程技术人员探讨、交流、总结节能操纵方法。同时可通过添加乘务员和监控装置纠正列车司机不合理操纵方式。提高机车质量，加强机车乘务员应急故障处理能力，减少因故障造成的运缓、中途停车而产生的能耗。 参考文献 1 段晨宁 . 地铁列车节能技术的应用 J.铁道通信信号 , 2003( 8). 2 王奇钟 . 节 能列车操纵的思路及方法 J.铁道机车车辆 , 2008( 4). 3王自力 .列车节能运行优化操纵的研究 J.西南交通大学学报， 1994（ 3） . 4付印平 ,李克平 . 列车运行节能操纵优化方法研究J. 科学技术与工程 , 2009(5). 作者简介：吴要文（ 1983-）男，深圳地铁运营三号线运营分公司，列车驾驶。 阅读相关文档 :小水电站发电设备维护 浅谈商品混凝土裂缝易形成成因及处理措施 浅析 “ 反规划 ” 理论在镇总体规划中的应用 浅析盾构始发施工技术控 制 从竣工测量到规划核实测量 低压电气自动化的节能设计技术 论建筑装饰行业企业文化与企业经济发展 浅谈城市轨道交通大面积停电应急处理 体育场观众席看台弧度抹灰质量控制 浅议生物防火林带的效益及营造技术 浅谈测量技术在工程建筑中的应