Neler olabileceğini açıklamadan önce elektromanyetik alanın nasıl oluştuğunu anlatmamız gerekiyor.  Bunun için de demiryolu hatlarına bir bütün olarak bakmalıyız: 

Demiryolu hatları, her zaman gözle görmek mümkün olmasa da birçok elektriksel bileşeni bir arada bulunduran ortamlardır. Bu bileşenlerden ise elektromanyetik oluşum açısından en önemli aktör direkler vasıtasıyla trenin üzerinde seyreden ve trene enerji veren havai hattır (Kataner). Ülkemizde bu hatlar üzerinde 25 KV – 50 Hz AC akım kullanılır.   

Enerji taşıyan kabloların yanısıra, demiryolu hatlarında farklı amaçlar doğrultusunda sinyal ve veri taşıyan kablolar da yer alır.  Enerji kablolarının oluşturduğu elektromanyetik alan, sinyal taşıyan kabloların sağlıklı çalışmasını engeller.  Bunun teknik nedelerini aşağıda açıklamaya çalışalım: 

Enerji hattı üzerinde oluşabilecek enerji dalgalanmaları (yükselmeleri), hat üzerinde KV seviyelerinde ölçümlenebilecek enerji birikmelerine sebebiyet verir. Endüklenen bu enerji, insanlara direk olarak da zarar verebileceği gibi, taşınan sinyalleri bozabilir veya tamamen değiştirebilir. 

Sinyal bozulmaları çeşitli sorunlara neden olabilir. Bunların içinden en önemlileri şu şekilde sıralanır: 

1. Trenlerin hat değiştirmesini sağlayan makaslar zamanında açılmaz ve tren hatalı bir hat üzerine geçer. 

2. Hat üzerindeki sinyalizasyon ışıkları hatalı yanarak, beklemesi gereken bir treni harekete geçirir. 

3. Trenlerin yerlerini ana merkeze ileten sistemler hatalı iletim yapar ve ana merkez hattın yükünü doğru olarak göremez. 

Yukarıda sayılan sinyal bozulmalarının sonuçlarını tahmin etmek çok da zor değil! Bu nedenle demiryolları üzerinde sağsalim seyehat edebilmek, sinyallerin bozulmadan, doğru ve zamanında iletilmesi ile doğru orantılıdır diyebiliriz. 

Peki, sinyallerimizi nasıl koruyacağız? 

Kabloların maruz kalacağı elektromanyetik alanı sinyallere zarar vermeden kablo üzerinden toprağa iletebilmek için kablonun üzerini başka bir iletkenle kaplayacağız. Buna kabloda ekranlama deniyor. Ekranlama yaparken bakır, aluminyum veya çelik gibi iletkenlik seviyesi yüksek bir metal seçebiliriz. Daha sonra sinyali ileten izoleli damarların üzerini bu ekran ile kaplayacağız. 

Günümüzde iki tip ekranlama yaygın olarak kullanılmakta: 

1. Sinyal kablosu üzerinde koruma (Intrinsic Protection)

a. İletken Ekran Metodu

b. Elektromanyetik Ekran Metodu 

2. Sinyal kablosunu dışarıdan koruma (Extrinsic Protection)

a. Dengeleme Kablosu (Compansating Cable) 

Bu yazıda kablo üzeri korumayı ayrıntılı olarak anlatmaya çalışacağız ancak öncelikle Sinyallerin korunmasında belirleyici ölçü birimi Redüksyon Faktörü (Rk) nasıl hesaplanır onu görelim: 

Ea = Korumalı durumda endüklenen voltaj

Em= Hiç koruma olmadığı durumda endüklenen voltaj. 

• rk = 1 / Hiç koruma yok.

• rk = 0 / Tam koruma. 

Ea = Induced voltage in the protected situation

Em= Induced voltage in situation where there is no protection. 

• rk = 1 / No protection.

• rk = 0 / Full protection. 

İletken Ekran Metodu 

Bu metodda sinyaller kablo üzerinde iletkenliği yüksek bir metal ile ekranlanarak korunur. Aluminyum veya bakır iletkenler sinyal ileten damarların üzerine aşağıdaki şekillerde sarılır: 

İletken Ekranı metodu ile yüksek seviyeli sabit bir koruma elde etmek mümkündür(Tablo 1.) ancak; maliyet açısından pahalı bir çözümdür: 

Elektromanyetik Ekran Metodu (Rk) 

Bu metodda sinyaller AL ve CU’ya ek olarak iletkenliği yüksek çelik bir bant ile desteklenerek korunur. 

Özellikle 16.7/25/50/60 Hz seviyesinde AC sistemlerde tercih edilen bu ekranlama tipinde voltaj seviyesine bağlı olarak koruma da artış gösterir. Bu yol ile koruma sağlamak için çeliğin kesinlikle iletken bir ekranın üzerine oturtulması gerekmektedir. Maliyet olarak daha verimli olan bu uygulamanın koruma grafiği aşağıda verilmiştir: (Tablo 2) 

Bu noktada Nexans, odağına insan güvenliğini alarak, demiryolu operatörleri için uygun çözümler üretmeye ve geliştirmeye devam ediyor. Sinyal güvenliğinin hassasiyetini de göz önüne alarak Nexans dünya çapında 4 ayrı Araştırma – Geliştirme merkezinde ürün geliştirirken, bu ürünler üretim yapılan fabrikalar bünyesinde zorlu testlere tabi tutuluyor. Türkiye’de Nexans Tuzla fabrikasında bu ürünlerin üretimi ve testleri sürmektedir. 

Konuyla ilgili daha detaylı bilgi almak için bizlere www.neans.com.tr adresinden ulaşabilir veya 3-5 Mart tarihleri arasında İstanbul Expo Merkesinde düzenlencek Eurasia Rail Fuarı’nda 10. Salon, D1012 nolu standımızda bizi ziyaret edebilirsiniz. 

Tabloları, http://www.railwayturkey.com/e-dergi/railwayturkey-sayi-12#page/100     linkten görebilirsiniz.