Vývoj železniční přepravy směřuje k autonomním systémům, které slibují vyšší účinnost, bezpečnost a udržitelnost. Základem této transformace však zůstávají kvalitní materiály a základní stavební prvky. Jejich význam dokonce v některých případech i roste. Příkladem jsou konektory nezbytné pro bezproblémovou komunikaci mezi různými subsystémy. Bez nich je rozvoj inteligentní infrastruktury prakticky nemyslitelný.
Provozovatelé železnic vynakládají nemalé investice do digitalizace a automatizace. Deutsche Bahn v Německu zkouší v Hamburku plně automatizované vlaky v rámci iniciativy Digital Rail Germany, která se zaměřuje na zvýšení kapacity a snížení emisí bez rozšiřování fyzické infrastruktury. Společnost East Japan Railway Company (JR East) pracuje na plánu proslavené rychlovlaky Šinkansen převést do autonomního provozu v polovině 30. let tohoto století. Tyto a podobné snahy signalizují posun k železničním systémům využívajícím AI, analytické funkce v reálném čase a vysokorychlostní komunikaci, přičemž všechny tyto prvky závisí na spolehlivé propojovací technologii. Kolejová vozidla a traťové vybavení jsou vystaveny nepřetržitým vibracím, výkyvům teplot od −55 °C až do +200 °C a také vysoké vlhkosti. Veškeré vybavení včetně třeba konektorů musí navíc odolávat kontaminantům, jako je prach, olej nebo odmrazovací přípravky. A třeba elektromagnetické rušení (EMI — electromagnetic interference) generované trakčními pohony a nadzemním vedením může ohrožovat integritu signálů, jestliže konektory a kabely nejsou vybaveny efektivním stíněním. Konektory určené pro železniční aplikace tedy musí mít zvýšenou odolnost, aby splňovaly přísné mezinárodní normy jako EN 50155 a EN 45545-2, NFPA 130, VG 95234 a MIL-DTL-5015. Tyto standardy definují schopnost odolat otřesům, vibracím, vystavení ohni a dlouhodobě nepříznivým podmínkám. Změny v nařízení RoHS a REACH společně s korozivzdornými povlaky zajišťují odolné a spolehlivé propojovací řešení pro ta nejnáročnější prostředí. A u autonomních vlaků jsou nároky na konektory ještě vyšší. Musejí navíc podporovat protokoly pro vysokorychlostní datové přenosy, jako je gigabitový a 10Gb ethernet (typicky Cat 6A a Cat 7), USB 3.1 a rozhraní využívající optická vlákna. Tyto protokoly jsou nezbytné pro zpracování dat ze senzorů, LiDARů, palubní diagnostiky a komunikačních sítí v reálném čase. Datové toky mohou v tomto prostředí překračovat rychlost 10 Gb/s, zejména při využívání několika širokopásmových systémů současně, např. kamerový systém, telemetrie a senzory prediktivní údržby. Kritickým aspektem zůstává mechanická odolnost. Konektory obvykle využívají bajonetový nebo závitový spoj, který zajišťuje bezpečné spojení odolávající vibracím. Mechanismy pro zachování kontaktu jsou navrženy s ohledem na dlouhou životnost, často jsou konstruovány pro tisíce připojovacích cyklů. Kontakty jsou obvykle pozlacené, jednak se tím minimalizuje koroze, jednak to v dlouhodobém horizontu snižuje odpor kontaktů. Bývají k dispozici také v postříbřené verzi. Důležitým faktorem je i snadná údržba. Modulární konstrukce konektorů a schémata kódování umožňují jednoduchou instalaci bez zbytečných chyb. Konfigurace umožňující rychlé odpojení a snadnou servisovatelnost v terénu s minimálními odstávkami. S vývojem Železnice 4.0 se musí vyvíjet také podpůrné technologie. Nadcházející inovace v oblasti autonomních vlaků a elektrifikace vyžadují konektory s větší šířkou pásma, vyššími proudy a inteligentnější integrací. Např. vývoj distribuovaných trakčních systémů a bateriových elektrických multifunkčních jednotek (BEMU) zavádí nové požadavky pro vysokonapěťové, vysokoproudé konektory, které dokážou zpracovat energii získanou rekuperací, ale poradí si i s rychlým nabíjením. Musí obsahovat bezpečnostní blokování, funkce potlačení oblouku a musí splňovat normy jako IEC 61373 s ohledem na otřesy a vibrace. Širší zavádění diagnostických funkcí a monitorování stavu v reálném čase zároveň znamená, že konektory musejí podporovat rozhraní mnoha různých senzorů. Nově vznikající návrhy dnes zahrnují vestavěnou diagnostiku, díky níž mohou konektory samy hlásit teplotu, odpor kontaktu nebo mechanické opotřebení, čímž se z pasivních komponent mění na inteligentní prostředky. Dalším trendem je modularita. Železniční systémy budoucnosti budou vyžadovat flexibilní, rekonfigurovatelné architektury, které podpoří upgrady a regionální zákaznické úpravy. Čím dál větší oblibu získávají konektory, které podporuji zapojení do řetězce, montáž na propojovací desku a možnost sestavení bez použití nářadí, protože zkracují odstávky a zjednodušují rozšiřování. Širokou řadu konektorů navržených speciálně pro náročné železniční aplikace nabízí např. společnost PEI-Genesis. Její portfolio obsahuje vysokonapěťová řešení určená pro vysoké elektrické zatížení i vysokorychlostní datové konektory využívané v komunikačních a řídicích systémech. Tyto konektory splňují přísné celosvětové železniční normy, včetně EN 50155. Díky své modularitě a odolnému provedení tyto konektory podporují širokou škálu aplikací, od palubních řídicích systémů po traťové signalizační jednotky, a hrají zásadní roli v rozvoji autonomní železniční technologie příští generace.
/Karen Jamesová, produktová manažerka, PEI-Genesis/