Měření rušení kolejových obvodů

Nejdříve si pojďme ve zkratce vysvětlit, co je to vlastně kolejový obvod. Je to zařízení sloužící ke zjišťování, zda je úsek železniční tratě nebo koleje ve stanici obsazen železničním vozidlem. Každý kolejový obvod je tvořen vysílačem, který do kolejového obvodu pouští elektrický signál o definované velikosti napětí a frekvence, z kolejového vedení (kolejnicové pásy) a přijímače, vyhodnocujícího obsazenost kolejového obvodu. 
Základním principem činnosti přijímače kolejového obvodu je, že elektrický proud, protékající od vysílače přes kolejnicové pásy a dvojkolí železničního vozidla, které kolejnicové pásy svou jízdou propojí, se po obsazení kolejového obvodu tímto vozidlem změní. 
Vzhledem k tomu, že přijímače kolejových obvodů pracují s určitými elektrickými parametry, nesmějí v kolejovém obvodu vznikat jiné rušivé proudy, které by nevhodně ovlivnily tyto elektrické parametry a tím i činnost přijímače daného kolejového obvodu a bezpečnost železničního provozu. Tyto rušivé proudy mohou vytvářet elektrická hnací vozidla, elektrické jednotky a osobní vozy napájené topným kabelem z hnacích vozidel, které využívají kolejnice jako zpětný vodič, svou elektrickou výzbrojí, jako jsou různé měniče, spínací prvky a pohony. 

Měření rušivého proudu
Velikost rušivého proudu, který by mohl nepříznivě ovlivnit správnou činnost kolejového obvodu, se určuje u nových železničních vozidel před schválením do provozu a vozidel, u kterých byla provedena změna jejich elektrické výstroje, která by mohla zapříčinit vznik rušivého proudu.
Hlavní měřenou veličinou, pro určení rušivého proudu železničních vozidel, je zpětný trakční/napájecí proud IReturn vracející se přes železniční vozidlo zpět ke zdroji (napájecí stanice apod.). Tento zpětný proud se přednostně měří ve zpětném přívodu energie v bodě, který je nejblíže přilehlý k místu rozdělení ke dvojkolím vozidla a před jeho spojením s rámem vozidla.
Z důvodu konstrukce železničních vozidel lze zpětný proud měřit také na vstupním přívodu energie. U hnacích vozidel to bývá na vodičích za sběračem proudu (pantografem) a u osobních vozů na přívodním kabelu, tzv. topné spojce. 
Pro analýzu a vyhodnocení rušivého proudu, a zda je vozidlo kompatibilní s danými kolejovými obvody, je dostačující měření zpětného proudu IReturn. Určené velikosti rušivého proudu se porovnávají s limity stanovenými v normovaných dokumentech, předpisech a vyhláškách nebo v národních notifikovaných technických podmínkách (NNTP). 
Pro potřeby podrobnější analýzy rušení vozidel se mohou dále měřit pomocné veličiny, jako jsou například napětí napájecí stanice USource, trakční napětí na sběrači UPanto, napětí měniče vozidla U4qc, proudy trakčních motorů ITM, rychlost v, zrychlení a poloha vozidla, které mohou pomoci zjistit případnou příčinu překročení limitů rušivých proudů.
Pro analýzu a vyhodnocení rušivého proudu se používají dvě metody. Jednou z metod je analýza ve frekvenční oblasti, kde se ze změřeného signálu zpětného proudu pomocí okénkové Fourierovy transformace vytváří spektrum tohoto signálu (graf vlevo dole).
Druhou metodou je metoda analýzy v časové oblasti, kde se na měřený signál zpětného proudu aplikují různé úzkopásmové nebo širokopásmové filtry podle typu kolejového obvodu, který se hodnotí. Na grafu vpravo dole je příklad takové analýzy pro kolejový obvod pracující na střední frekvenci 75 Hz. 
Obě metody se spolu porovnávají. Analýza ve frekvenční oblasti ukazuje, jaké frekvence ve zpětném proudu vznikají a čím by mohly být způsobeny. Analýza v časové oblasti slouží pro určení velikosti rušivého proudu.

Zkušební laboratoř VUZ 
Zkušební laboratoř Výzkumného Ústavu Železničního (ZL VUZ) je jednou z mála akreditovaných laboratoří oprávněných provádět měření zpětných proudů a provádět jejich analýzu a posouzení s příslušnými normami a předpisy. Tato zkouška je povinná pro homologaci drážních vozidel, která využívají kolejnice k vedení zpětných proudů, tedy například elektrické lokomotivy a jednotky, osobní vozy.
ZL VUZ tyto zkoušky provádí za téměř ideálních podmínek ve Zkušeb­ním centru Velim. Zkoušky měření rušivé­ho proudu se odehrávají v režimu tzv. 
výhradního napájení, při kterém se minimalizuje vliv dalších železničních vozidel. Napájecí stanice v tomto režimu zásobuje energií pouze zkoušené vozidlo.
Následnou analýzu provádí ZL VUZ podle parametrů daných Evropskými předpisy TSI a také normami a národními technickými podmínkami pro stát, kde bude zkoušené železniční vozidlo provozováno. Pro samotnou analýzu a vyhodnocení ZL VUZ používá software s matematickým aparátem pro zpracování a analýzu signálů.
Jedním z hlavních dokumentů, podle kterých ZL VUZ provádí zkoušku rušení kolejových obvodů a určuje velikost rušivého proudu, je dokument ERA/ERTMS/033281. Tento dokument je platný v Evropské unii pro interoperabilní železniční sítě a stanovuje limity pro určená frekvenční pásma, včetně použitého typu analýzy a parametrů filtrace. 
Dalšími dokumenty, podle kterých ZL VUZ provádí analýzu a vyhodnocování rušivého proudu, jsou již zmíněná evropská norma ČSN CLC/TS 50238-2, ve které jsou uvedené limity a parametry filtrů pro perspektivní kolejové obvody používané v evropských státech, a norma ČSN 34 2613, ed. 3, s limity kolejových obvodů používaných na železniční síti České a Slovenské republiky.
Navíc je ZL VUZ schopná provést analýzu rušení podle NNTP, vyhlášek a předpisů jednotlivých států, které nejsou v normovaných dokumentech uvedené. ZL VUZ má například zkušenosti s analýzou a vyhodnocováním rušení kolejových obvodů železničních vozidel dle přepisů Německa, Rakouska a Slovenské republiky.
Zkouška rušení kolejových obvodů je jednou ze tří akreditovaných zkoušek patřících do oboru elektromagnetické kompatibility, kterou zkušení specialisté ZL VUZ provádějí. Těmito dalšími akreditovanými zkouškami je zkouška ovlivnění detektorů kol a zkouška rušení systému liniového vlakového zabezpečovače. Pro všechny uvedené zkoušky je ZL VUZ vybavená nejmodernější měřicí technikou, aby byly splněny požadavky normativních dokumentů, předpisů a vyhlášek.