Aktualizované: 23.10.2021

Trakčné napájanie železníc
a elektrických vozidiel hromadnej dopravy

Železnice
 Na Slovensku je majoritná čas hlavných železničných tratí elektrifikovaná. Železničné trate s nadzemným trakčným napájaním produkujú elektromagnetické polia v blízkosti trolejového vedenia. Elektrické pole je trvalo v okolí vedenia prítomné, magnetické pole vzniká prietokom elektrického prúdu trolejmi a kožajami pri prejazde vlaku. Môže však by prítomné už oveža skôr, než je vlak vôbec možné poču alebo vidie prichádza. Keďže živý trolejový vodič a spätný vodič v kožaji sú od seba oddelené, magnetické polia "cestujú" po dlhšej dráhe. Ak železničná tra prechádza poblíž nehnutežnosti vo vzdialenosti menej ako 50 metrov, môžu sa počas prejazdu vlaku, pri jeho brzdení alebo zrýchžovaní, úrovne intenzity magnetických polí markantne zväčšova a odporúčame ich premeranie.

 Intenzita magnetických polí v okolí trakčného vedenia je úmerná momentálnemu príkonu motorov prítomných vlakových súprav. źudovo povedané, čím viac strojvedúci "šliape na plyn", tým viac zasahujú vytvorené magnetické polia do okolia trate. Asi najväčšie riziko predstavujú tieto polia pre strojvedúcich a cestujúcich vo vlakovej súprave, nakožko konštrukcie vagónov nebránia prieniku týchto polí do interiéru a doba expozície je omnoho dlhšia, než len pri sporadickom prejazde vlaku popri nehnutežnosti. V odborných kruhoch sú spájané so zvýšeným rizikom potratu u žien, ktoré cestujú pravidelne a to najmä v prvom trimestri tehotenstva.

 Na neelektrifikovaných železniciach môžu premáva len vlakové súpravy poháňané dieselovým motorom alebo agregátom. Menšie jedno-dvojvozňové súpravy si vystačia s priamym dieselovým pohonom, väčšie lokomotívy používajú agregát, ktorý vyrába elektrický prúd pre pohon elektromotorov. V tomto prípade magnetické polia vznikajú len v bezprostrednej vzdialenosti od lokomotív, keďže trakčné vedenie úplne chýba.

Železnice sú na Slovensku takmer výhradne napájané z:
• 25 kV ~ rozvodu s frekvenciou 50 Hz, najmä na západnom a južnom Slovensku
• 3 kV = rozvodu, najmä na severnom a východnom Slovensku

Malú výnimku tvorí tra Kittsee - Bratislava Petržalka, kde sa používa 15 kV ~ s frekvenciou 16.7 Hz.

Metro
Metro je mestská železnica pre rýchlu prepravu cestujúcich vo vežkých mestách. Je stavaná na povrchovú i podzemnú prepravu. Napájací systém metra býva spravidla pozemný, teda bez nadzemných napájacích vedení. Umožňuje to špeciálne stavané kožajisko, ktoré obsahuje okrem dvoch štandardných aj prídavné pozemné alebo bočné kožaje, ktoré slúžia pre napájanie vlakových súprav. Keďže v tunelovom systéme pod zemou bývajú zhoršené komunikačné možnosti, prídavné kožajnice umožňujú aj dátové prenosy rôznych monitorovacích a riadiacich signálov do centrály. Na Slovensku zatiaž metro nemáme. Metro systémy rozšírené v Európe používajú na prevádzku 600 V = až 750 V =.

Električky a trolejbusy
Električky predstavujú odžahčenú formu mestského dopravného kožajového systému, najmä na miestach, kde nie je možné použi metro. Bratislavské a košické električky používajú napájacie napätie 600 V =, pričom trolej predstavuje kladný a kožaj záporný vodič. Tatranská elektrická železnica "Poprad - Tatranská lomnica" je špeciálnym typom električky s trakčným napätím 1500 V =. Trolejbusy používajú na pohon motorovej jednotky napájanie z dvoch nezávislých nadzemných vodičov. Bratislavské, žilinské a prešovské trolejbusy používajú napájacie napätie 750 V =.

 V nasledujúcom videu sme zhrnuli základné informácie o elektromagnetických poliach v blízkosti trakčných rozvodov železníc a elektrickej hromadnej dopravy. Meraním porovnáme vežkos intenzity elektrického a magnetického poža pri tratiach bez premávky a pri prejazde súprav.

Frekvencie, časový priebeh, modulácia:

Elektrická hromadná doprava
ZDROJ	FREKVENČNÁ DOMÉNA	ČASOVÁ DOMÉNA
ŽELEZNICA NA STRIEDAVÝ PRÚD 50 Hz Zmeny magnetického poža na trakčnom vedení železníc s napätím 25 kV, ktoré sa používajú hlavne na západnom a južnom Slovensku. Počas prejazdu vlakovej súpravy intenzita magnetických polí prudko narastá. Najvyššie úrovne je možné zaznamena pri rozjazde súprav. Vysokofrekvenčné parazitné oscilácie majú pôvod v meničoch lokomotív
ŽELEZNICA NA STRIEDAVÝ PRÚD 50 Hz Zmeny magnetického poža na trakčnom vedení železníc s napätím 25 kV, ktoré sa používajú hlavne na západnom a južnom Slovensku. Počas prejazdu vlakovej súpravy intenzita magnetických polí prudko narastá. Najvyššie úrovne je možné zaznamena pri rozjazde súprav. Vysokofrekvenčné parazitné oscilácie majú pôvod v meničoch lokomotív
ŽELEZNICA NA STRIEDAVÝ PRÚD 16.7 Hz Zmeny magnetického poža na trakčnom vedení železnice s napätím 15 kV, ktorá spája bratislavskú Petržalku s rakúskym územím. Vysokofrekvenčné parazitné oscilácie majú pôvod v meničoch lokomotív
ŽELEZNICA NA STRIEDAVÝ PRÚD 16.7 Hz Zmeny magnetického poža na trakčnom vedení železnice s napätím 15 kV, ktorá spája bratislavskú Petržalku s rakúskym územím. Vysokofrekvenčné parazitné oscilácie majú pôvod v meničoch lokomotív
ELEKTRIČKA / MESTSKÁ ŽELEZNICA Zmeny magnetických polí vo vozidlách električiek a trakčnom vedení na tratiach s jednosmerným napätím 600 V. Vozidlá sú vybavené tyristorovým regulátorom výkonu motora s charakteristickou šírkovou impulznou moduláciou frekvencie 300 Hz. Vo vzorke nájdete zvuk starších modelov nasledovaný zvukom novších modelov električiek
ELEKTRIČKA / MESTSKÁ ŽELEZNICA Zmeny magnetických polí vo vozidlách električiek a trakčnom vedení na tratiach s jednosmerným napätím 600 V. Vozidlá sú vybavené tyristorovým regulátorom výkonu motora s charakteristickou šírkovou impulznou moduláciou frekvencie 300 Hz. Vo vzorke nájdete zvuk starších modelov nasledovaný zvukom novších modelov električiek
TROLEJBUS Zmeny magnetických polí vo vozidlách mestskej dopravy prevádzkovaných na tratiach s jednosmerným napätím 750 V. Vozidlá sú vybavené tyristorovým regulátorom výkonu motora s charakteristickou šírkovou impulznou moduláciou frekvencie 300 Hz. Charakteristický zvuk spínania tyristorov je počutežný aj vo vozidle pri rozbehoch a brzdení (rekuperácii)
TROLEJBUS Zmeny magnetických polí vo vozidlách mestskej dopravy prevádzkovaných na tratiach s jednosmerným napätím 750 V. Vozidlá sú vybavené tyristorovým regulátorom výkonu motora s charakteristickou šírkovou impulznou moduláciou frekvencie 300 Hz. Charakteristický zvuk spínania tyristorov je počutežný aj vo vozidle pri rozbehoch a brzdení (rekuperácii)

Normy a limitné úrovne expozície pre bežné obyvatežstvo:

Vežkos intenzity elektrického poža [E] sa udáva v jednotkách Volt na meter (V/m).
Vežkos hustoty magnetického toku / magnetickej indukcie [B] sa udáva v jednotkách Tesla (T).
Tesla je však príliš vežká jednotka, častejšie sa preto používa jednotka menšia -
mikrotesla (1 T = 1 000 000 ľT), resp. nanotesla (1 ľT = 1000 nT).
Na americkom kontinente sa používa aj jednotka Gauss (G), resp. miliGauss (mG), pre ktorú platí vzah 1 mG = 100 nT.

Chcete si premera úrovne u Vás doma alebo na pracovisku?
Z našej požičovne si môžete prenaja:

EMFIELDS PPF 5  - malý a citlivý merač NF polí v rozsahu 20 Hz - 50 kHz Šikovný do ruky, úroveň intenzity zobrazená pomocou farebných LED, merania elektrických aj magnetických striedavých polí. Rozsah merania: E: 0 - 200 V/m; M: 0 - 2 ľT Zmeria:  bytové el. rozvody, vysoké napätie, železničnú trakciu, čiernu a bielu techniku, indukčné varné dosky, napájacie zdroje Zapožičanie: 25 €/24 hodín, vratná kaucia 200 € (+ poštovné)

V našom eshope nájdete:

Merače NF polí

Tienenie magnetických polí

Odpojovače okruhu

Káble a predlžovacie šnúry

Produkty pre "Earthing"

Uzemňovacie pomôcky

Súvisiace články: