Una nueva herramienta puede predecir campos electro-magnéticos en 3D provocados por los sistemas de electrificación ferroviaria. Ofrece información temprana sobre posibles peligros a personas, edificios, sistemas o recintos cercanos.
Los campos electro-magnéticos nos rodean. La propia naturaleza, como las tormentas eléctricas, los emite. Mientras, el campo magnético terrestre guía a las aves migratorias y, como la fuerza que lleva a las brújulas a marcar el norte, ha dirigido a barcos y célebres exploradores durante siglos.
Hoy en día los campos electro-magnéticos son la base de la mayoría de nuestros artilugios del día a día. Son básicos para suministrar energía a nuestros hogares, hacer funcionar nuestros móviles y dejarnos ver nuestras series preferidas. También nos ayudan a movernos rápido, como ocurre en el caso de los sistemas ferroviarios eléctricos.
Sin embargo, los campos electro-magnéticos que emanan de las corrientes de las catenarias tienen una magnitud que podría afectar a la salud de los usuarios y a la seguridad de los propios sistemas y equipo tecnológico. Es por eso que se tienen muy en cuenta a la hora de diseñar sistemas de electrificación ferroviaria, especialmente si la infraestructura está cerca de urbanizaciones y hospitales, como en el caso de los sistemas de transporte urbano, tranvías y metro ligero.
Las nuevas tecnologías, como el sistema de frenado regenerativo (que convierte la energía cinética del tren que va aminorando su velocidad en energía eléctrica que se puede usar al momento o almacenar), pueden ser también peligrosas, ya que las corrientes generadas podrían superar a las de aceleración.
Identificando y eliminando riesgos
El equipo ferroviario de AECOM Madrid ha creado una nueva herramienta capaz de erradicar esos temores. Se llama EMFRail y puede calcular los efectos de las emisiones electro-magnéticas causadas por la catenaria o el equipo eléctrico de la vía. También puede simular soluciones en las fases previas del diseño en un medio realista, antes de la construcción de la vía – algo muy útil ya que reconstruir y reparar las infraestructuras una vez completas sería un proceso muy difícil y costoso.
La herramienta se ha desarrollado usando el programa MATLAB y funciona usando diferentes fuentes de información para calcular los efectos de las corrientes eléctricas que rodean una línea ferroviaria. Esto incluye el perfil de la vía, posiciones de la subestación, características del tren, posición relativa y distancias entre los diferentes elementos (a saber: cables, vías o catenaria), así como frecuencia y velocidad del tren.
Durante un proyecto reciente la herramienta calculó el campo magnético en una vía del tren para analizar el riesgo para la salud de los pasajeros con marcapasos que estuvieran cerca del equipo de electrificación. También evaluó la intensidad y el efecto de los campos magnéticos de las líneas cercanas a hospitales o centros de investigación, ya que afectan a la tecnología, como es el caso de las resonancias magnéticas (RM) o los microscopios electrónicos.
En otro, EMFRail estimó el nivel de exposición de los vecinos – información que se puede comparar con los niveles estándar de exposición de las personas, tal y como lo define y cuantifica el Comité Internacional sobre la Protección Contra La Radiación No Ionizante.
La compatibilidad electro-magnética intenta garantizar que todos los equipos operen correctamente en un medio común electro-magnético. Es una gran preocupación de la industria ferroviaria. Gracias a su capacidad para predecir el comportamiento electro-magnético de un tramo concreto de infraestructura ferroviaria, EMFRail puede anticipar problemas y resolverlos antes de la construcción mediante la prueba de opciones de mitigación – lo cual reduce el riesgo, mejora la eficiencia del proyecto y ahorra costes.