呂高奎

摘要：在電氣化鐵道的施工環(huán)節(jié)，一定要注意施工技術(shù)的科學(xué)性和先進(jìn)性，只有這樣，才能夠保證電氣化鐵道的發(fā)展更加有效。本文主要思考了電氣化鐵道節(jié)能技術(shù)，明確了如何采取節(jié)能技術(shù)，以及應(yīng)用節(jié)能技術(shù)需要關(guān)注的問(wèn)題，供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣化鐵道；節(jié)能技術(shù)

隨著我國(guó)電氣化鐵路建設(shè)的速度不斷加快，對(duì)于電氣化鐵道節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也在不斷加強(qiáng)，因此，我們有必要深入探討如何更好的應(yīng)用電氣化鐵道節(jié)能技術(shù)，明確技術(shù)應(yīng)用的方法和對(duì)策。

一、電氣化鐵道節(jié)能的必要性

鐵路在交通行業(yè)中是重要的運(yùn)輸部門，我國(guó)貨物，人的旅行多數(shù)都是通過(guò)鐵路運(yùn)輸，火車是一個(gè)耗能大的工具，現(xiàn)在國(guó)家非常重視節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建和諧的社會(huì)。電氣化鐵路，是指以電能作為牽引動(dòng)力的一種軌道交通運(yùn)輸形式，主要由牽引變電所、牽引網(wǎng)和電力機(jī)車三大元件組成。

能源危機(jī)與環(huán)境污染是當(dāng)今世界面臨的兩大難題。我國(guó)早在“十一五”規(guī)劃綱要中就提出了“節(jié)能減排”。因此，為了構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，切實(shí)貫徹和落實(shí)國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的政策，全國(guó)各行各業(yè)都必須行動(dòng)起來(lái)。鐵路在交通行業(yè)中占有舉足輕重的地位，但同時(shí)它也是消耗能源資源的重點(diǎn)行業(yè)，做好鐵路行業(yè)的節(jié)能減排工作，以最小的投入獲取最大的運(yùn)輸效益，對(duì)于緩解我國(guó)當(dāng)前能源緊缺、環(huán)境惡化等問(wèn)題具有重要的戰(zhàn)略意義。

二、變電所牽引節(jié)能技術(shù)

電力機(jī)車在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電能損耗主要包括超負(fù)荷和載重?fù)p耗、空載載重。這兩種電能的消耗情況在全部的電氣化鐵路運(yùn)行電能消耗中占據(jù)著大量的比例，所以我們必須從變壓器牽引方面進(jìn)行有效的節(jié)約節(jié)能方案措施和手段，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)電氣化鐵道節(jié)能減排的目的。

（一）采用節(jié)能型變壓器

現(xiàn)今我國(guó)大部分地區(qū)都采用著節(jié)能型變壓器，在選用變壓器之前要考慮當(dāng)前地區(qū)鐵道運(yùn)行的實(shí)際能源損耗情況綜合判斷。以此依據(jù)來(lái)選擇參數(shù)適合的變壓器，選擇電能負(fù)荷和容量都合適的變壓器，這樣就基本可以滿足設(shè)施的高速正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）采用換接相序的方式來(lái)減少負(fù)序電流帶來(lái)的電能損耗

把變電所相鄰的變壓器的原邊的各個(gè)端子與電力系統(tǒng)中不同的相相接，叫做換接相序。在機(jī)車運(yùn)行中變電所牽引超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)能系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生負(fù)序電流，一旦出現(xiàn)負(fù)序電流就會(huì)對(duì)機(jī)車的變壓器，電機(jī)等等設(shè)備形成能源的過(guò)量損耗。負(fù)序電流會(huì)造成變壓器容量使用率的降低，并且增加能源的損耗還會(huì)增加整個(gè)電力網(wǎng)的損耗。所以來(lái)通過(guò)換接相序的方法來(lái)減少負(fù)序電流對(duì)電氣化鐵路節(jié)能是必須的措施和手段。

（三）減少諧波和低功率因數(shù)帶來(lái)的損耗

變壓器牽引過(guò)程中的低功率因數(shù)會(huì)造成電機(jī)設(shè)備的工作能效的較少，增加了變輸電及發(fā)電的成本，與此同時(shí)還會(huì)增加整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的能源損耗。還會(huì)出現(xiàn)電力諧波，其對(duì)變壓器，電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，都會(huì)造成過(guò)量的能源消耗?，F(xiàn)今我們主要針對(duì)這兩種損耗情況基本采取在牽引變電所的牽引一側(cè)并聯(lián)安裝電容補(bǔ)償裝置。只是這種方法在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中存在著無(wú)功效補(bǔ)償不高，投放不到位等一系列問(wèn)題，諸如此類情況又可采取性能良好的動(dòng)態(tài)型無(wú)功效補(bǔ)償設(shè)備。該裝置的特點(diǎn)是能夠及時(shí)高速的調(diào)整無(wú)功功率來(lái)實(shí)行快速的電壓調(diào)配及動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，應(yīng)該說(shuō)這種裝置是基本可以滿足電氣化鐵道電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

三、接觸網(wǎng)節(jié)能技術(shù)

（一）適當(dāng)?shù)目刂乒╇姳鄣拈L(zhǎng)度

如果采用了過(guò)長(zhǎng)的供電臂會(huì)對(duì)牽引接觸網(wǎng)造成很大的電能源損耗，也會(huì)對(duì)末端的最低電壓產(chǎn)生影響，所以要控制供電臂的長(zhǎng)度使其能滿足機(jī)車的運(yùn)行需求即可。如果在經(jīng)濟(jì)情況允許的情況下還可以增加加強(qiáng)導(dǎo)線來(lái)降低牽引接觸電網(wǎng)損耗費(fèi)用補(bǔ)償。當(dāng)?shù)毓?yīng)電單位有條件的話盡量采取雙邊供電的方式供電。

（二）減少接觸網(wǎng)的阻抗和選用適合的接觸線材

在選擇接觸線材時(shí)要選用單位阻抗小的接觸線材料。不論在任何線材的導(dǎo)線下都存在阻抗，這是不可抗因素，材料引起的能源損耗是不能歸避的，所以要選用阻抗比較小的線材來(lái)降低電氣化鐵道的能源消耗?；陔姎饣F道用電的特點(diǎn)我們要選擇長(zhǎng)度長(zhǎng)，耐磨耐熱等的性能優(yōu)良的接觸線材料，但是往往在實(shí)際情況中這些性能之間又有著差異，所以要全面的了解當(dāng)?shù)罔F路運(yùn)輸情況考慮多面的原因來(lái)決定具體的線材的選擇。

（三）使用低磁化或者無(wú)磁化金具

在金具材料中，導(dǎo)磁相對(duì)率高，電動(dòng)感應(yīng)勢(shì)能較高所以形成的渦流也大，渦流會(huì)在線路電阻中發(fā)熱，把線材中的能源大多部分的轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃繐p耗掉了。基于此種情況，我們來(lái)使用使用低磁化或者無(wú)磁化金具如銅合金或者鋁合金的金具就是一種有效的節(jié)約能源的措施。所以我們提倡要在鐵道電氣化建設(shè)當(dāng)中多多使用低磁化或者無(wú)磁化金具。

（四）變頻調(diào)速節(jié)約節(jié)能

還沒(méi)有出現(xiàn)變頻調(diào)速之時(shí)在電機(jī)超負(fù)荷負(fù)載時(shí)，通過(guò)變化電動(dòng)機(jī)的通電時(shí)長(zhǎng)所用的比重來(lái)調(diào)節(jié)，這樣會(huì)造成電動(dòng)機(jī)不斷的重復(fù)啟動(dòng)和制動(dòng)損耗大量能源。現(xiàn)如今有了變頻調(diào)速來(lái)調(diào)整電力驅(qū)動(dòng)的頻率和電壓，平穩(wěn)的調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且隨時(shí)依據(jù)負(fù)載的狀況變化輸出的功率，這樣就會(huì)節(jié)省大量的能源，這項(xiàng)技術(shù)國(guó)外早已普遍大部分的應(yīng)用，希望我國(guó)也早日應(yīng)用及普及。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在應(yīng)用電氣化鐵道節(jié)能技術(shù)的過(guò)程中，要從技術(shù)的應(yīng)用方法和技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策出發(fā)，將電氣化鐵道節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而有效提高電氣化鐵道的科技水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭惠民.前景誘人的高速電氣化鐵路[J].電世界，2014，12：7-9.

[2]楊汀.電氣化鐵路牽引變電所節(jié)能技術(shù)探微[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，22：91.