電力牽引在礦山生產(chǎn)中的地位、發(fā)展及特點(diǎn)

黑龍江省七臺河市七煤集團(tuán)運(yùn)輸部機(jī)務(wù)段

摘要：對電力牽引在礦山生產(chǎn)中地位、發(fā)展和特點(diǎn)進(jìn)行闡述，分析電力牽引在礦山生產(chǎn)中的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及其優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：電力牽引；發(fā)展前景；特點(diǎn)；優(yōu)越性

鐵路運(yùn)輸由于具有運(yùn)輸能力大小經(jīng)營費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，在礦山生產(chǎn)中占有重要的地位。它擔(dān)負(fù)著運(yùn)輸煤炭、礦石、廢石及各種設(shè)備、檢修備件，基建施工材料爆破材料和礦山工作人員的任務(wù)，是礦山生產(chǎn)的大動(dòng)脈。對于露天礦山，隨著由上部露天采礦逐步向深凹露天采礦的發(fā)展，廢石的開采和運(yùn)輸量會(huì)大大增加。這就要求礦山鐵路運(yùn)輸能力必須很快的提高，即要求礦山鐵路運(yùn)輸趨于現(xiàn)代化。目前，礦山鐵路運(yùn)輸向現(xiàn)代發(fā)展的一個(gè)主要環(huán)節(jié)就是采用新型的牽引動(dòng)力，而實(shí)現(xiàn)電力牽引已成為世界公認(rèn)的露天礦山鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕较颉?/p>

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電氣化鐵道運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，電力牽引中的一些重大課題逐步得到解決，更展現(xiàn)出廣闊附發(fā)展前景。目前，世界范圍的電力牽引正在向高速和自動(dòng)化方向發(fā)展，機(jī)車自動(dòng)控制程度越來越高，已出現(xiàn)遙控和全自動(dòng)控制的無人駕駛機(jī)車。很多國家正在試制具有交流電機(jī)的高速機(jī)車，并開始研究更新型的機(jī)車，如具有時(shí)速500公里的磁懸浮機(jī)車等。

我國的工礦電力機(jī)車，至目前，一直是采用直流有級調(diào)速式電力機(jī)車。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前，有關(guān)單位正在進(jìn)行直流斬波調(diào)速式電力機(jī)車的研制使用工作?？梢灶A(yù)料，我國礦山電力牽引事業(yè)也將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。

電力牽引的特點(diǎn)：

在電力牽引中，電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車的根本不同點(diǎn)在于它牽引列車時(shí)所需的能量不是由機(jī)車本身產(chǎn)生的。而是通過接觸網(wǎng)（或其它供電裝置）供給的，這種機(jī)

車稱為非自給式機(jī)車。而內(nèi)燃機(jī)車在牽引列車時(shí)所需的能量，則是由機(jī)車本

身裝載的燃料（柴油）燃燒而產(chǎn)生的，這種機(jī)車稱為自給式機(jī)車。由于電力機(jī)

車與其它機(jī)車這種根本的區(qū)別，客觀上決定了它取用能量的萬能性。對于自給式機(jī)車來說，只有在機(jī)車上儲(chǔ)存的燃料，才能作為它能量的來源，這就表現(xiàn)了它取用能量的單一性，但對于電力機(jī)車來說，它所需要的電能卻可以由一切形式的能量轉(zhuǎn)換而來。如可以由熱力、水力、天然氣甚至于地?zé)?、原子能、太陽能等轉(zhuǎn)換而來，只要有相應(yīng)的發(fā)電站，便可以利用相應(yīng)的能量。由于這種取用能量的萬能性，使得電力機(jī)車具有一系列的特點(diǎn)。

1、功率大

在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸發(fā)展的趨勢中，一個(gè)重要的方面就是要求機(jī)車功率大。由于在電力機(jī)車上沒有產(chǎn)生能量的裝置，也沒有燃料儲(chǔ)備，因而在同祥的機(jī)車重量下，其功率要比自給式機(jī)車大。目前，電力機(jī)車的比功率一般達(dá)到40～60千瓦/噸，而較好的內(nèi)燃機(jī)車，其比功率也只有20～30千瓦/噸；按每軸功率來說，電力機(jī)車已達(dá)到1100～1200馬力，最高達(dá)到1800馬力，較好的內(nèi)燃機(jī)車每軸功率為600～800馬力；從整臺機(jī)車來說，電力機(jī)車輪周功率最高已達(dá)到10000馬力以上，內(nèi)燃機(jī)車最高功率為6600馬力（指柴油機(jī)功率，若折算到機(jī)車輪周，則還要降低20-30%）。

2、速度高

提高機(jī)車運(yùn)行速度是鐵路運(yùn)輸發(fā)展的一個(gè)重要方面。由于電力機(jī)車功率大，因而可以獲得較高的速度。目前，客運(yùn)電力機(jī)車運(yùn)行速度已達(dá)250公里/小時(shí) 貨運(yùn)電力機(jī)車也達(dá)到120公里/小時(shí)，隨著新型機(jī)車的不斷出現(xiàn)，機(jī)車運(yùn)行速度將進(jìn)一步提高，有些國家的電力機(jī)車在試驗(yàn)路線上已能達(dá)到300公里/小時(shí)以上的速度。

3、效率高

機(jī)車效率的高低直接影響到鐵路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)指標(biāo)。對于自給式機(jī)車來說，每臺機(jī)車的平均熱效率實(shí)際上是基本固定的，內(nèi)燃機(jī)車的平均效率為25%左右。電力機(jī)車本身的效率是很高的，但考慮到整個(gè)電力牽引系統(tǒng)，其平均效率則不是固定的，它與供電系統(tǒng)的電能來源有關(guān)，在由水力發(fā)電站供電的情況下，電力牽引的效率可達(dá)60-70%，在由高參數(shù)火力發(fā)電站供電時(shí)，其效率為25%左右，由低參數(shù)火力發(fā)電站供電時(shí)，其效率為16～18%。

4、過載能力強(qiáng)

機(jī)車在起動(dòng)、牽引重載列車和通過困難區(qū)段時(shí)，具有一定的過載能力是十分重要的。自給式機(jī)車的過載能力要受兩方面的限制，一方面受機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)（內(nèi)燃

機(jī)車的牽引電機(jī)或液力變扭器）過載能力的限制，另一方面又受機(jī)車所帶的能量裝置（如柴油機(jī)）過載能力的限制。對于非自給的電力機(jī)車，其能量是來自較強(qiáng)大的供電系統(tǒng)，因而機(jī)車的過載能力僅受牽引電機(jī)的限制，而牽引電機(jī)的過載能力是較高的。

由于電力機(jī)車具有上述一系列的特點(diǎn)，因此在鐵路運(yùn)輸中顯示出很大的優(yōu)越性和良好的運(yùn)營效果。根據(jù)電力機(jī)車的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，其優(yōu)越性表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面：

1、運(yùn)輸能力強(qiáng)

電力機(jī)車功率大、速度高，最符合鐵路運(yùn)輸多拉快跑的要求 這祥就可以提高牽引定數(shù)，縮短區(qū)間運(yùn)行時(shí)間，因而使線路通過能力大大提高。在運(yùn)輸繁忙的鐵路干線和長大坡道困難區(qū)域上使用電力牽引，其完成鐵路運(yùn)量的效果更為顯著。法國，西德，日本等國電氣化鐵路里程占全國鐵路的30一40%，但完成鐵路運(yùn)量卻達(dá)到全國鐵路總運(yùn)量的70一85%，此外，電力牽引還不受外界條件的限制，在山區(qū)和高寒地區(qū)較之內(nèi)燃機(jī)車更為優(yōu)越；

2、經(jīng)濟(jì)效果顯著

使用電力機(jī)車牽引不但拉得多、跑得快，而且容易實(shí)現(xiàn)多機(jī)重聯(lián)牽引，因而使得運(yùn)輸中各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)大為提高。同時(shí)，由于電力機(jī)車的檢修周期長，檢修工作量少，從而減少了維修費(fèi)用和人力，使機(jī)務(wù)成本大大降低。此外，由于電力機(jī)車整備作業(yè)少，宜于長遠(yuǎn)路行駛，這樣就可以減少機(jī)務(wù)段的數(shù)目。這一點(diǎn)，對于線鐵路運(yùn)輸來說，顯得尤為突出，而且乘務(wù)人員和使用的機(jī)車臺數(shù)也相應(yīng)減少，使勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高；

3、合理利用能源

由于電力牽引的能源可以來自多方面，因而實(shí)行電力牽引可以合理的利用能源，特別是可以利用豐富而廉價(jià)的水力資源和天然氣資源，即使是由火力發(fā)電站供電，發(fā)電站也可以使用質(zhì)量較差的煤作燃料。

4、勞動(dòng)條件好

在使用內(nèi)燃牽引時(shí)，均要排出大量的煙和有害氣體，造成空氣污染。

使用電力牽引時(shí)則排除了這種情況，增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)，改善了乘務(wù)人員和線路養(yǎng)護(hù)人員的勞動(dòng)條件，同時(shí)也大大減輕了乘務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；

5、有利于實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)的電氣化

發(fā)展電力牽引是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)電氣化的一個(gè)組成部分，對城鄉(xiāng)及其它部門的電氣化也有一定的推動(dòng)作用，特別是在一些發(fā)展中國家，農(nóng)村電氣化程度較低，使用電力牽引后，就便沿線農(nóng)村可以方便地修建電網(wǎng)，促進(jìn)了城鄉(xiāng)的電氣化。