軌道交通節(jié)能-節(jié)能坡

1、節(jié)能優(yōu)化技術(shù) Energy Saving Optimization Technology 答辯人：耶少錕 指導(dǎo)老師：謝國檢索-軌道交通節(jié)能 城市軌道交通的能耗主要分為列車牽引能耗和動力照明能耗兩大部分。其中動力照明系統(tǒng)包括空調(diào)通風(fēng)及照明、給排水、屏蔽門等幾個方面。而列車牽引能耗主要包括列車牽引系統(tǒng)、空調(diào)及附屬系統(tǒng)等設(shè)備消耗。檢索-軌道交通節(jié)能 檢索自萬方知識平臺 軌道交通能耗分布示意圖 通風(fēng)空調(diào) 25%35% 弱電系統(tǒng) 2%4% 給排水 2%4% 照明 8%10% 其他 1% 電扶梯 9%13% 牽引供電 40%48%閱讀-軌道交通節(jié)能分析實施 我們在數(shù)據(jù)中可以看出牽引供電占到整個城市交通軌道

2、系統(tǒng)40%48%的耗電量。而牽引供電問題，在翻閱有關(guān)牽引能耗的問題的相關(guān)文獻(xiàn)中，就發(fā)現(xiàn)了在軌道交通線路的一個節(jié)能設(shè)計-節(jié)能坡。閱讀-城軌交通線路優(yōu)化設(shè)計 在地鐵線路縱斷面設(shè)計中，通常將地下鐵道車站設(shè)在線路縱剖面的最高處，車站兩端均為下坡，稱為節(jié)能縱坡(節(jié)能坡) 。 節(jié)能坡（Energy Saving longitudinal slope）列車進(jìn)站時，將動能轉(zhuǎn)化為勢能，出站時將勢能轉(zhuǎn)化為動能，有利于減少能量消耗達(dá)到節(jié)能目的。檢索關(guān)鍵字-節(jié)能坡 檢索自中國知網(wǎng)閱讀-軌道交通中節(jié)能坡及工程應(yīng)用 節(jié)能坡設(shè)計如圖所示 節(jié)能坡在區(qū)間上的設(shè)計為“節(jié)能坡-緩坡-緩坡-節(jié)能坡”的V字坡形式。而為達(dá)到節(jié)能的目的，

3、節(jié)能坡的位置，坡度，坡長以及緩坡的連接方案上，都必須盡可能的合理。關(guān)于節(jié)能坡坡度坡長及緩坡連接 節(jié)能坡的角度問題 在設(shè)定其他條件不變的情況下，對節(jié)能坡坡度分別取3,4，630的情況進(jìn)行模擬，坡度-能耗曲線如下， 可以清楚地看到，在節(jié)能坡坡度不斷增大的情況下，牽引能耗不斷下降。 有研究表明，節(jié)能坡的坡度在22 26較為合理。-4關(guān)于節(jié)能坡坡度坡長及緩坡連接 節(jié)能坡坡長問題 同樣，在其他條件不變的情況下，通過改變節(jié)能坡坡長大小，線性擬合坡長與能耗關(guān)系如下圖。 理想條件下，在運行距離和限速條件一致時，牽引能耗隨坡長增大而減小。 通過對速度-距離曲線和電流-距離曲線的分析，發(fā)現(xiàn)在坡長260 300m,

4、在坡段1/3處能耗最低，但該方式對操作要求極高。關(guān)于節(jié)能坡坡度坡長及緩坡連接 節(jié)能坡與緩坡組合的能耗對比分析 在10之前效果明顯，10后將單個坡段拆分為一個節(jié)能坡和緩坡的組合后，對牽引能耗幾乎沒有影響，而且拆分后的節(jié)能坡坡度分別達(dá) 28% 和 30% ，拆分后的坡度過大反而對運營不利，所以拆分的必要性不大。關(guān)于節(jié)能坡的節(jié)能效果和適用范圍 對相同區(qū)間內(nèi)的一般V字坡，人字坡及V字節(jié)能坡進(jìn)行牽引能耗分析。 從圖中可以看到，V字節(jié)能坡的設(shè)計對比一般人字坡及V字坡有明顯節(jié)能效果，分別節(jié)能約26%和21%。關(guān)于節(jié)能坡的節(jié)能效果和適用范圍 節(jié)能坡的適用范圍 地下線區(qū)間坡度不受地形的控制,只受到沿線地下建筑、

5、樁基、地下管線等因素的控制,最有條件使用節(jié)能坡。 軌道交通凡有條件的區(qū)間，都應(yīng)設(shè)計成節(jié)能坡，在設(shè)計過程中遵循“高站位、低區(qū)間”的設(shè)計原則。關(guān)于節(jié)能坡的應(yīng)用現(xiàn)狀 在我國的城市軌道交通建設(shè)中，節(jié)能坡的設(shè)計及建造應(yīng)用非常廣泛，早在2001年廣州地鐵三號線建設(shè)過程中就使用節(jié)能坡設(shè)計，在盾構(gòu)法和暗挖法中尤為突出。 以上海為例，此類設(shè)計大量應(yīng)用于上海軌道交通1號線、2號線、明珠線二期(4號線)、莘閔線(5號線)及楊浦線(M8 )線等線路的工程設(shè)計中。結(jié)語 目前國內(nèi)軌道交通建設(shè)速度越來越快。隨著運營里程的不斷增加，節(jié)約能源、降低運營成本的問題也越來越突出。關(guān)于軌道交通的節(jié)能，我們努力降低牽引及供電能耗，而其中，節(jié)能坡的設(shè)計及應(yīng)用在軌道交通節(jié)能方面的作用不失是一個發(fā)光點。THATS ALL 參考文獻(xiàn) 1 李文波.城市軌道交通節(jié)能線路設(shè)計研究J.都市快軌交通，2013. 2 胡曉丹，張杰.城市軌道交通節(jié)能坡尋優(yōu)設(shè)計J.鐵