SS4电力列车能耗分析和操纵优化
SS4电力列车能耗分析和操纵优化
摘要：文章通过针对SS4型电力机车能耗情况进行研究，分析主要耗能情况，针对耗能情况，主要从机车乘务员方面出具体对应的操作方法，从而达到节约能能源，保证机车正常操纵的目的。
关键词：电力机车；能耗分析；操纵优化
随着铁路事业的不断发展，货运与客运量的与日俱增，电力机车的机车消耗问题也日渐突出。在铁路运输行业中，铁路货运占据了尤为重要的一部分，运输成本增支因素多，其中电力机车的能耗支出占很大一部分。机车能耗的相关因素包括机车载重，线路情况，司机操纵技术等等因素，本文主要从司机操纵角度分析司机操纵技术对机车耗能的影响。
一、列车耗能情况
1.1、牵引重车时列车耗能情况
通常货运列车的运输交路长交路在600公里以上，一般交路长度为200公里。现在以300公里运
输路线为例，拉动货运火车从出发到终点，这是造成货运列车能量的主要消耗过程。其次由于操作人员的操作水平差异和对制动系统性能的了解程度不同，下坡道运行时，如果动力制动的时机和动力制动的数值不清楚，常常采取的减压值比实际需要的还要多大约20 kPa，并且实际的缓解时间比应该缓解的时间晚。这就使得火车制动后的速度比实际需要的速度低大约6-10km/h。在火车承载量固定的条件下，提升速度10公里每小时所需要的时间约为1到5分钟不等,这样就会造成主要的能源浪费。（速度不同所需时间也不同）。
1.2、牵引空车时列车能耗情况
在现有的运用状态下，没有载重或少量载重的列车约占全部列车的三分之一。在需要由两部机车或两节重联机车拖动的路段，如果拖动载重低于规定吨位的50%，则使用单台机车拖动将能带来明显的经济效益。
1.3区间内的非正常停车
区间内非正常停车，往往是由于机车本身故障、LKJ使用不当以及速度控制不好造成的，非正常停车时往往需要全列车从一个较快的速度到机车停止，期间主要需要电制动的参与，由此所需的能量将会有个较大增加。
1.4 站内的二次牵引机车
  由于货运列车具有载重大的特点，启停车所需的能量较大，所以应该尽量减少不必要的停车。在车站内停车时，由于列车长度较长，股道长有限，乘务员为保证不越过界线，往往需要进行二次带车。二带每次将消耗40kwh左右的电量。因此，必须尽可能的减少机车的二代次数，从而降低消耗。
1.5 操纵不当导致的列车空转
  当列车在通过曲线地段，或起车时手柄移速过快，位置过高，天气不良情况下为未及时撒沙时容易出现列车车轮空转情况。车轮空转发生时，列车的牵引力将在短时间内急剧增大，从而使得列车的耗能增加。
二、机车操纵要求
    从以上分析可以看出，机车操纵为达到降低能耗的目的，建议从以下几方面入手。
列车操作人员必须对负责范围内的线路信息精通，这包括线路的总长度、坡度以及曲线半径，
并且要完全知晓线路段的路面情况和速行限制情况。他们还需要学清楚列车在不同重载、各种气候以及紧急状况下的行驶特性，从而做到开车快捷、行驶速度快、充分运用惰性、精确停车的目标。在具体操纵中，他们需要根据线路特殊需求和火车的实际重载与长度，准确掌握推动、惰行和制动的恰当时机和地点。他们努力利用任何有利环境，不放松对速度的维持，驾驶稳定准确，让火车安全准时行驶。以安全和准时为保证，还要同时实现优质、高效、节能的运营目标。
2.2：稳定驾驶：完成平稳启动：在电动火车初次运行时，应采用较慢的速度启动，待车轮钩子之间完全拉开后，再逐步加大行驶速度。提速迅速：在列车全部启动后，制用最大牵引力进行快速加速，使列车在较少的时间内达到所需速度。迅速制动：在电动火车可安全操作范围内，利用最大的刹车力度进行减速，以使电动火车在较短的时间内停车。稳定操作：在电动火车运行的过程中，避免频繁变化车速，通过对路线状况的预判，提前进行速度的控制。
2.3坡道起车的操作办法：在平坦路面上启动车辆，需时刻控制车辆，尽量减少或不压缩车钩，保证车辆启动的稳定，迅速加速，并设法避免车辆的空转，同时合理撒放沙子。启动过程中，驾驶员要对沙箱逐个检查，关注撒放沙子的情况，防止车辆发生空转。驾驶员需要按
下列车尾部设备查询风压按键以检查尾部气压是否达标。在坡道启动车辆时，若出现发动机故障、信号灯显示停车信号，或者车站值班员通知需要停车时，驾驶员应根据实际路况立即选定停车的恰当地点（尽量避免在曲线大或坡度大的地方）。在面对设有绝缘分相装置的情况时，列车应在分相前方保留300米的启动加速距离，若天气严重，应适量延长加速距离。
2.4，结合动力制动和空气制动的使用：当需快速减少列车的行驶速度，而动力制动的制动效果无法满足快速减速的需求时，应考虑启用空气制动。当与限速位置的距离过近，且无法在短时期内把列车速度调节至期望速度时，应考虑启用空气制动。在需要迅速减小列车行驶速度的情况下，应考虑启用空气制动。
第四，对于电力机车在遭遇雨、雪、雾、霜等恶劣天气时的操作方法：在下雨天气，因为轨道表面的粘着性相比干燥状态要减少超过三分之一，当机车的工作人员上班之后，他们必须检查操作方向的砂箱中的砂的数量以及砂管是否通畅，一旦发现砂的数量不足或者砂管不通畅，都需要立即进行处理。运行中要控制牵引和制动电流不得过大，及时撒沙，在上坡道时候，牵引电流要保持稳定，不要盲目进级。在下坡道时候，不要依赖空气制动，要及时投入动力制动控制速度。
2.5 减少空转
1）理解空转发生的规律性是避免空转的主要条件。我们需要机车司机对牵引区段的线路纵断面有深入的理解和记忆，明确那些容易发生空转的地方，并根据线路的具体状况以及牵引列车的种类，实施抑止空转的行动。
2）调节速度的调速手柄移动速度不应过快，以免引起牵引力的瞬间增加从而破坏粘合限制条件。在进行牵引的过程中，需确保牵引电流的平稳提升，以便使得机车在最大粘附力之下运行。
3）当火车行驶到艰难的路段（如上坡或弯路）时，因为附着条件不佳，不适宜盲目提速，而应该保持现有的速度。通过将调速手柄放在适当的档位，最大化利用机车的防空转功能自动寻最佳附着点，以实现最大的牵引力。
4）在预设的列车速率上，我们要尽力保持其高速行驶，特别在容易出现空转的区域，我们要事先多撒沙子；在需要的情况下，可以适时调整调速手柄位置，到合适的档位，以降低拉动力，采用“先冲刺再慢行”的策略。
提速最快的车5）在出发前，机车乘务员会根据天气状况有针对性地组织小组会议。机车的状态和沙子的品质（沙子应保持干燥和清洁）都会在库内经过严格的检查，以确保沙子充足并且管道通畅，还有撒沙设备的效能良好。活动中，对于可能会出现空转的区域，会适当使用线状和点状撒沙。
法，防止空转的发生。
三、总结
    本文主要通过对SS4型电力机车能耗情况进行研究，分析出其主要的耗能情况和能源浪费，针对性提出优化操纵方法。从而运行线路、坡度。坡道起车、动力制动和空气制动配合使用情况、以及特殊天气和条件下操纵进行优化分析，从而达到节约能源的目的。
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