2.6.1 概述
在第2.3节中详细说明了在接触网系统的设计和施工中必须要考虑的气候影响。第2.5.3节是指污染层的问题,下面要说明接触网设备和环境之间相互作用的其他方面。
2.6.2 电力牵引的环境关系
旅客和物资运输无疑是社会必需的,因为它为以下几方面提供了基础:
—个人和产品的高度活动性;
—生产活动的有效分配;
—民用市场中不适用的原材料的利用;
—市场的增加。
铁路运输要求最低的专用能量。另外,电力牵引车辆的运输是运输旅客和物资的最佳方式。
表2.10对运输设施环境方面的重要特性作了比较。对现代航空和汽车的环境特性与德国ICE列车的环境特性进行了比较。
表2.10 现代运输资源的环境特性 [2.11、2.12]
特 性 | 单 位 | 汽车 | 火车 | 飞机 |
特定能量要求 |
CO2—排放
NOx—排放
CO—排放
碳氢化合物排放
煤烟 (灰)—排放
相等功能新设备的地区要求
在25m距离的噪音等级水平
kWh/100·P km |
kg/100·P km1)
g/100·P km
g/100·P km
g/100·P km
g/100·P km
%
dB (A)
48.7 |
12.29
133
209
27
0
285
73
10.3 |
4.75
3.8
0
0
1.0
100
92
62.8 |
17.0
88
20
8
170
1) 100 Pkm为1个人行程100km的数据
注 带汽油发动机的汽车。
德国城际快车 (ICE) 考虑了发电厂的影响。
由于牵引电流随着牵引车辆功率的增加而增加、以及如绝缘钢轨或刚性无道碴混凝土轨枕轨道等现代化设施的绝缘特性的完善,必须采取保护措施来防止钢轨对地电位造成的电击。
交流和直流设备允许的钢轨电位和接触电压是不同的。第12章将对本题目以及保护措施的设计进行详细说明。
因为铁路沿线的空气未被污染,所以电气化铁道使用的半数以上空间为有生态价值的生存空间。
2.6.3 土地的使用
将设备使用的水泥、沥清、砂石等覆盖表面的区域称为已消耗地带。这些区域不能再作它用。
既有铁路线已经消耗了土地区域,铁路电气化仅增加少量的土地消耗。追加的区域对基础来说是必需的。如果支柱立在已被铁路建设使用的区域中,如在铁路用地上,就无需再为接触网设备增加土地了。
接触网施工时可能需要临时用地作为施工和开挖工作的临时道路,安装完成后这些区域可恢复其原有状态。
在既有铁路线上进行接触网施工,只需扩充受电弓区的空间净空限界,受电弓区和架空接触网区无需再增加土地。
新的双线铁路的土地使用仅占四车道公路的36% [2.13]。
2.6.4 自然和鸟类的保护
当铁路进行电气化时,必须遵守地区和国家关于自然和鸟类保护的规定和法律。
接触网系统所在地经常是各种鸟类的栖息地。这对鸟类产生潜在危险,也对接触网设备的运行造成危险。接触线和腕臂对鸟类形成的危险不是主要的,特别危险的是鸟碰触张力绝缘子串或接触网设备。在有鸟类栖息的地区安装鸟类保护装置会大大降低这种潜在危险。
2.6.5 美学
在审批程序中对环境作用的评价称之为环境影响研究。这项研究应在新线施工和既有线改造前进行。
从景观上很难对架空接触网作出客观评价。铁路线的布局、架空接触网支柱的高度、腕臂、架空接触悬挂、设备、加强线和回流线的布置都会以综合方式相互影响。
评价铁路电气化对景色的影响总是主观的。尝试使用计算机程序对地面物体进行三维显示会有助于对景观影响作出客观的评价 [2.23]。
表2.11 接触网的物理特性
性 能 | 单 位 | 接触线 | 使用标准 | |||
常规单位 | 基本单位 | Cu | CuAg0.1 | CuMg0.5 | ||
最大强度σ | N/mm2 | 106N/m2 | 355 |
330
360 |
350
510 |
490
EN 5 0149: AC-100 |