電力牽引在礦山生產中的地位、發展及特點

黑龍江省七臺河市七煤集團運輸部機務段

摘要：對電力牽引在礦山生產中地位、發展和特點進行闡述，分析電力牽引在礦山生產中的運行經驗及其優越性。

關鍵詞：電力牽引；發展前景；特點；優越性

鐵路運輸由于具有運輸能力大小經營費用低的優點，在礦山生產中占有重要的地位。它擔負著運輸煤炭、礦石、廢石及各種設備、檢修備件，基建施工材料爆破材料和礦山工作人員的任務，是礦山生產的大動脈。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展，廢石的開采和運輸量會大大增加。這就要求礦山鐵路運輸能力必須很快的提高，即要求礦山鐵路運輸趨于現代化。目前，礦山鐵路運輸向現代發展的一個主要環節就是采用新型的牽引動力，而實現電力牽引已成為世界公認的露天礦山鐵路運輸的主要方向。

隨著科學技術的發展和電氣化鐵道運營經驗的不斷豐富，電力牽引中的一些重大課題逐步得到解決，更展現出廣闊附發展前景。目前，世界范圍的電力牽引正在向高速和自動化方向發展，機車自動控制程度越來越高，已出現遙控和全自動控制的無人駕駛機車。很多國家正在試制具有交流電機的高速機車，并開始研究更新型的機車，如具有時速500公里的磁懸浮機車等。

我國的工礦電力機車，至目前，一直是采用直流有級調速式電力機車。隨著科學技術的發展，目前，有關單位正在進行直流斬波調速式電力機車的研制使用工作。可以預料，我國礦山電力牽引事業也將進入一個新的發展時期。

電力牽引的特點：

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

車稱為非自給式機車。而內燃機車在牽引列車時所需的能量，則是由機車本

身裝載的燃料（柴油）燃燒而產生的，這種機車稱為自給式機車。由于電力機

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

1、功率大

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

2、速度高

提高機車運行速度是鐵路運輸發展的一個重要方面。由于電力機車功率大，因而可以獲得較高的速度。目前，客運電力機車運行速度已達250公里/小時 貨運電力機車也達到120公里/小時，隨著新型機車的不斷出現，機車運行速度將進一步提高，有些國家的電力機車在試驗路線上已能達到300公里/小時以上的速度。

3、效率高

機車效率的高低直接影響到鐵路運輸的經濟指標。對于自給式機車來說，每臺機車的平均熱效率實際上是基本固定的，內燃機車的平均效率為25%左右。電力機車本身的效率是很高的，但考慮到整個電力牽引系統，其平均效率則不是固定的，它與供電系統的電能來源有關，在由水力發電站供電的情況下，電力牽引的效率可達60-70%，在由高參數火力發電站供電時，其效率為25%左右，由低參數火力發電站供電時，其效率為16～18%。

4、過載能力強

機車在起動、牽引重載列車和通過困難區段時，具有一定的過載能力是十分重要的。自給式機車的過載能力要受兩方面的限制，一方面受機車發動機（內燃

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

由于電力機車具有上述一系列的特點，因此在鐵路運輸中顯示出很大的優越性和良好的運營效果。根據電力機車的運行經驗，其優越性表現在下述幾個方面：

1、運輸能力強

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

2、經濟效果顯著

使用電力機車牽引不但拉得多、跑得快，而且容易實現多機重聯牽引，因而使得運輸中各項經濟技術指標大為提高。同時，由于電力機車的檢修周期長，檢修工作量少，從而減少了維修費用和人力，使機務成本大大降低。此外，由于電力機車整備作業少，宜于長遠路行駛，這樣就可以減少機務段的數目。這一點，對于線鐵路運輸來說，顯得尤為突出，而且乘務人員和使用的機車臺數也相應減少，使勞動生產率大大提高；

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的水力資源和天然氣資源，即使是由火力發電站供電，發電站也可以使用質量較差的煤作燃料。

4、勞動條件好

在使用內燃牽引時，均要排出大量的煙和有害氣體，造成空氣污染。

使用電力牽引時則排除了這種情況，增強了環境保護，改善了乘務人員和線路養護人員的勞動條件，同時也大大減輕了乘務人員的勞動強度；

5、有利于實現城鄉的電氣化

發展電力牽引是整個國民經濟電氣化的一個組成部分，對城鄉及其它部門的電氣化也有一定的推動作用，特別是在一些發展中國家，農村電氣化程度較低，使用電力牽引后，就便沿線農村可以方便地修建電網，促進了城鄉的電氣化。