Elektrická trakce je nedílnou součástí moderní železniční dopravy využívající elektrické vlaky. Napadlo vás někdy, na čí kvalitní práci závisí její správné fungování?

 Elektřina ve službách dopravy

S pojmem trakce se můžeme setkat v různých oborech, například v medicíně, geologii nebo technice. Užší pojem elektrická trakce představuje systém elektrických zařízení používaných k pohonu dopravních prostředků. V našem pojetí se jedná především o elektrickou trakci v železniční dopravě a jde o druh pohonu závislý na zdroji elektrické energie.

Margecany

 

Elektromobilita je dnes jednoznačným trendem silniční dopravy, ale historie masového využívání elektřiny v dopravě začíná na železnici. První pokusy o využití elektřiny pro dopravní účely se uskutečnily v Maďarsku na počátku 20. století. Systém elektrické trakce se v průběhu let vyvíjel s rozvojem techniky a technologií. Z historických důvodů se dodnes používají různé úrovně napětí a různé frekvence. Jedno však mají stále společné – nad kolejemi jsou umístěny vodiče, kterými vozidlo odebírá elektrickou energii potřebnou pro pohyb.

Aby tento způsob napájení jedoucího vozidla fungoval, je třeba dodržet několik zásad. Na to dohlíží projektant trakčních zařízení – osoba, která pracuje přímo s pojmem elektrická trakce a vším, co se pod ním skrývá. Tento zkráceně „trakčař“ spolu s týmem kolegů připravuje návrh technického řešení dopravní stavby. Stojí tak na samém počátku procesu, jehož výsledkem je fungující železniční doprava s elektrickými vlaky.

Co všechno obnáší práce trakčního inženýra

Trakční inženýr je odpovědný za správné umístění vodičů trakčního vedení nad kolejemi. Jeho úkolem je zajistit přivádění elektrické energie z určených míst – napájecích bodů, nebo trakčních měníren – i to, aby se do nich elektrická energie vracela. Odpovídá také za ochranu před úrazem elektrickým proudem. Při projektování mu pomáhají předpisy, tj. zákony, vyhlášky, technické normy a zásady projektování trakčního vedení. Ty určují, co musí být splněno, aby vše fungovalo, jak má.

Díky tomu vám projektant trakčních zařízení přesně řekne, jak budou jednotlivé stožáry vypadat. Podle výsledku výpočtů určí, na jakém betonovém základu bude stožár postaven, jaké rozměry bude mít a co všechno na něm bude namontováno, upevněno a namalováno. Mohou to být kolejnice, různé držáky, další vodiče, spojovací prvky, jako jsou odpojovače, kotevní a napínací mechanismy, lávky, pohony, kabelové trasy, skříně, kryty, různé informační tabule, kolejový systém, malované značení a mnoho dalšího.



 

Projektant také řeší, jak budou podélně a příčně propojeny, nebo naopak odděleny vodiče trakčního vedení jednotlivých kolejí. Konečným výsledkem jeho práce je fyzický papír a v dnešní době i elektronický digitální výstup, který umožňuje realizaci projektu. Souhrn je zpracován jako výčet potřebných prvků trakčního vedení v kusech nebo metrech, dále kubických metrů betonu a zemních prací, a spadá sem i cena, za kterou lze všechny navržené věci zajistit.

Úroveň podrobnosti závisí na fázi přípravy projektu. V první fázi (krok přípravy projektu) se řeší základní koncepce projektu, tj. jaké trakční vedení bude použito, odkud bude napájeno a jak bude rozvedeno. V dalších fázích se doplňují podrobnosti, například umístění stožárů trakčního vedení. Teprve na závěr se řeší, jak bude konkrétní stožár vybaven.

Není na to sám a nesedí jen za počítačem

Na projektování není trakční inženýr sám. Úzce spolupracuje s projektantem trati, od něhož má podklady pro železniční svršek, spodek, nástupiště, výhybky aj. Dále spolupracuje s projektantem železničního zabezpečovacího zařízení, například s projektantem technologického zařízení a elektrického vedení, od kterého se dozví, kde má železniční trať odběrné místo. Opřít se může i o další kolegy, jako jsou projektanti mostů, tunelů, inženýrských staveb, zabezpečovacího zařízení, ale i geotechnici, dopravní technologové a rozpočtáři.

Typický pracovní den projektanta je strávený před obrazovkou počítače. Tam se rozhoduje, kde a jak budou postaveny stožáry, tedy zvenčí nejviditelnější výsledky jeho práce – konstrukce, které se mihnou za okny, když projíždí vlak. Při práci projektant používá různé kreslicí programy, aby vytvořil výkresové přílohy projektu. Textovou a tabulkovou část projektu připravuje v běžně dostupných kancelářských programech. Okamžitou dostupnost dat pro spolupracující kolegy zajišťuje na serverových datových úložištích.

Kromě toho musí projektant prezentovat své technické řešení kolegům, společně s nimi koordinovat technický návrh nebo hledat možná řešení úzkých míst. Navrhované technické řešení je pravidelně prezentováno zadavateli, který si projekt objednal. V průběhu realizace stavby vykonává projektant dozor na stavbě, při kterém řeší případné technické problémy se zhotovitelem.

Práce projektanta nespočívá jen v sezení za počítačem. Je to také cestování na místa realizace projektů. Na začátku jde o shromažďování podkladů, třeba tvorbu vlastní fotodokumentace stávajícího stavu, což někdy obnáší desítky kilometrů železničních tratí a stovky stožárů. Nebo je třeba provést dodatečná měření, například ověřit rozměry základů a stožárů, případně tvar terénu v místech budoucích základů.

Jak se stát konstruktérem trakčních zařízení?

Tuto poměrně specifickou práci nemůže vykonávat jen tak někdo. Základním požadavkem je technické vzdělání, ideálně se zaměřením na elektrotechniku. S odstupem času a patřičnou praxí je pak možné získat oprávnění člena Komory stavebních inženýrů.

Oproti kolegům v neelektrikářských profesích navíc musí mít odpovídající elektrotechnickou kvalifikaci podle platné vyhlášky. Pro ni je nutné získat minimální stanovenou praxi v projektování určených technických zařízení, mezi něž patří i trakční vedení železničních tratí. Tuto kvalifikaci je třeba ve stanoveném období opakovaně obnovovat. Projektanti "elektro", mezi které patří i trakční inženýr, se tedy opakovaně připravují na odborné zkoušky.

Lužianky

Autor článku: Ing. Pavol Beňo, vedoucí ateliéru Elektrotechnika společnosti Valbek SK, spol. s r.o.