INTRODUCCIÓN SE ENTIENDE POR ELECTRIFICACIÓN, EL CONJUNTO DE LAS INSTALACIONES NECESARIAS PARA UN SISTEMA DE TRACCIÓN ELÉCTRICA Condiciones que aconsejan electrificar: A. ECONOMIA DE COMBUSTIBLE. B. MAYOR FLEXIBILIDAD EN EL SERVICIO SUBURBANO. C. RAPIDA ACELERACIÓN, AUMENTANDO LA CAPACIDAD DE LAS VÍAS. D. DISMINUCIÓN DE CONTAMINACIÓN AMBIENTE. E. RAMPAS DE LAS ZONAS MONTAÑOSAS, QUE AL SER ELECTRIFICADAS HAY UNA GRAN DEMANDA DE POTENCIA. F. ENFRENAMIENTO POR RECUPERACIÓN
PARAMETROS EN EL DISEÑO DE ALIMENTACIÓN A UNA LINEA ELECTRIFICADA
TIPO DE TRAFICO EN SERVICIO
MERCANCIAS VIAJEROS
GRAFICO DE CIRCULACIÓN DE TRENES
FRECUENCIA DE TRENES
PERFIL DE LA LINEA •
RECTAS
•
CURVAS
•
PENDIENTES
PARAMETROS PARA EL CALCULO POTENCIA DEMANDADA POR EL TREN
RESISTENCIA AL AVANCE DEL TREN
ELECCIÓN DEL SISTEMA EN FUNCIÓN DEL TIPO DE TRANSPORTE TRANSPORTES URBANOS: •
600 Vcc
•
750 Vcc
•
1500 Vcc
•
3000 Vcc
Metro, Tranvía y Cercanías.
TRANSPORTES LARGA DISTANCIA Y GRAN CARGA: •
Velocidades < 200 K/h
3000 Vcc
•
Velocidades > 200 K/h
25000 Vca
VELOCIDADES ALTAS •
Mayor consumo
•
Aumento en el nº de subestaciones
PARAMETROS DE LA RED DE ALTA TENSIÓN
TENSION EFICAZ
POTENCIA DE CORTOCIRCUITO
DISTANCIA DESDE LA SUBESTACIÓN A LA LINEA DE ALTA
TOPOLOGIA DE LA ACOMETIDA
METODOLOGIA PARA EL DISEÑO DE SS/EE ELEGIR UN SISTEMA DE ALIMENTACION VALORAR LOS SIGUIENTES FACTORES: 1.
PERFIL DE LA LINEA
2.
CARACTERISTICAS DE LOS TRENES
3.
ITINERARIO DE LOS TRENES COMPLETO
4.
CARACTERISTICAS DE LOS CONDUCTORES DE LA LINEA AEREA DE CONTACTO Y SITUACION DE LOS MISMOS
5.
PARTIR DE UNA UBICACIÓN DE SS/EE
METODOLOGIA PARA EL DISEÑO DE SS/EE CALCULAR EN CADA INSTANTE: 1.
LAS TENSIONES EN LOS PANTOGRAFOS DE CADA UNO DE LOS TRENES
2.
POTENCIA DEMANDADA POR LOS TRENES
3.
POTENCIA SUMINISTRADA POR CADA SS/EE
4.
DESEQUILIBRIO DE LA RED DE ALTA
5.
DENSIDAD DE CORRIENTE EN LOS CONDUCTORES
VERIFICAR:
TENSIONES MINIMAS ADMSIBLES
DENSIDADES DE CORRIENTE
DESEQUILIBRIOS EN LA RED DE ALTA
Partes de una Electrificación UNA ELECTRIFICACIÓN LA PODEMOS DIVIDIR EN CUATRO GRANDES GRUPOS
A. FUENTES DE ENERGIA. (Centrales Eléctricas) B. LINEAS DE TRANSPORTE. C. SUBESTACIONES RECTIFICADORAS. D. LINEAS AEREAS DE CONTACTO.
Definición de subestación Instalación encargada de TRANSFORMAR Y RECTIFICAR LA CORRIENTE ALTERNA PROCEDENTE DE LA SUMINISTRADORA EN CORRIENTE CONTINUA NECESARIA PARA EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE LAS CIRCULACIONES CON TRACCIÓN ELECTRICA
SE INSTALA DEPENDIENDO DE LAS CONDICIONES DE TRAYECTO PENDIENTES
DENSIDAD DE TRÁFICO
ESTACIONES CON GRAN NÚMERO DE MANIOBRAS
ETC.
Clasificación de Subestación SEGÚN EL TIPO DE CONTRUCCIÓN:
1.- TIPO INTEMPERIE. 2.- TIPO INTERIOR
Modular Convencional
ATENDIENDO A LA LLEGADA DE LA LINEA 1.- LINEA AEREA. 2.- LINEA SUBTERRANEA.
Circuito de tracción CIRCUITO DE TRACCION
SUBESTACION
CONJUNTO CONSTITUIDO POR LA LINEA DE CONTACTO, MÁQUINAS Y CIRCUITO DE RETORNO
LINEA DE CONTACTO
CIRCUITO DE RETORNO
Interruptor APARATO MECÁNICO DE CONEXIÓN CUYA FUNCIÓN ES INTERRUMPIR Y RESTABLECER LA CONTINUIDAD EN UN CIRCUITO ELECTRICO. CAPAZ DE ESTABLECER SOPORTAR E INTERRUMPIR CORRIENTES EN CONDICIONES NORMALES DEL CIRCUITO
Y ESTABLECER SOPORTAR DURANTE UN TIEMPO ESPECIFICADO E INTERRUMPIR CORRIENTES EN CONDICIONES ANORMALES ESPECIFICADAS DEL CIRCUITO, TALES COMO EL CORTOCIRCUITO
Seccionadores
SECCIONADOR APARATO MECÁNICO DE CONEXIÓN QUE, POR RAZONES DE SEGURIDAD, EN POSICIÓN DE ABIERTO, GARANTIZA UNA DISTANCIA DE SECCIONAMIENTO, QUE SATISFACE LAS CONDICIONES ESPECIFICAS
INTERRUPTOR DESTINADO A ABRIR O CERRAR UN CIRCUITO EN VACIO
Disyuntor DISYUNTOR O INTERRUPTOR DE POTENCIA INTERRUPTOR DESTINADO A ABRIR O CERRAR UN CIRCUITO EN CARGADO DISPOSITIVO QUE CORTA AUTOMÁTICAMENTE LA CORRIENTE ELÉCTRICA CUANDO ESTA SOBREPASA UNA DETERMINADA INTENSIDAD.
Disyuntor Extrarrápido Interruptor que permite cortar o dar tensión al feeder de su numeración.
FEEDER
Definición.
Cable que partiendo de las subestación terminan en la línea aérea de contacto.
Se designan por números indicadores de las vías que alimentan (F1, F2, F3…), en caso de desdoblamiento de las vías sus números corresponden a las siguientes formas F11, F12,… En la Subestación cada feeder enlaza con un disyuntor extrarrápido de la misma numeración.
Transformador de Potencia y Pórtico de salida
Barra Ómnibus También llamada COLECTORA. Constituida por conductores de GRAN SECCIÓN. Conectada por un lado con RECTIFICADOR/ES y por el otro, con los EXTRARRAPIDOS.
RECTIFICADOR
EXTRARRAPIDOS
Celdas de corriente continua y filtro de armónicos
Actuaciones del extrarrápido
ARRASTRE. TELEMANDO. CORTOCIRCUITO. SOBRECARGA. MANUALMENTE. PUESTA A MASA.
Barra Ómnibus y disyuntor extrarrápido
HILO DE CONTACTO:
El que hace contacto eléctrico con la pletina del pantógrafo de la Corte Frontal del H.C
locomotora. Esta fabricado de cobre electrolítico duro.
LINEA AEREA DE CONTACTO (LAC): Los hilos de contacto han de mantenerse siempre en el mismo plano, a una distancia determinada, con respecto al plano que forman los carriles de la vía. Sustentador
Péndolas
Hilo de Contacto
PANTÓGRAFOS:
Aparato mecánico por el que las máquinas toman la corriente eléctrica,
Flotador Pletina de cobre Que roza con el hilo de contacto
CATENARIA
Definición.
Catenaria Nombre que recibe el sistema de electrificación de alta potencia del ferrocarril.
CATENARIA
Tipos.
Catenaria aérea flexible Consiste en dos cables principales Cable Portador o Sustentador Forma de una catenaria, y mediante una serie de elementos colgantes PENDOLAS, sostiene al, el Hilo de Contacto De forma que permanezca del modo mejor posible manteniendo una linealidad paralela al plano de las vías.
Puede haber un tercer cable intermedio para mejorar el trazado del hilo de contacto
CATENARIA
Tipos.
Catenaria aérea rígida
Consiste en un perfil metálico cuya sección garantiza por sí sola la horizontalidad, o mejor dicho, la alineación, del hilo de CONTACTO
Se utiliza con frecuencia en las líneas de metro.
CATENARIA
Tipos.
Catenaria tercer carril Consiste en un conductor de perfiles de acero laminado.
Ventajas: rigidez fácil captación
BAJA TENSIÓN POR SU PROXIMIDAD A TIERRA. Se ve afectada por los agentes atmosféricos .
TIPOS DE CATENARIA CATENARIA DE AREA FLEXIBLE
COMPENSADA
SIN COMPENSAR
FLECHAS Y CONTRAFLECHA (dentro de norma)
FLECHAS Y CONTRAFLECHA (excesivas)
ADMITE ALTAS VELOCIDADES (mayores 100 Km/h)
NO ADMITE ALTAS VELOCIDADES (hasta 100 Km/h)
ROTURA DEL H.C. Y SUSTENTADOR (Se desequilibran 1 o 2 vanos)
ROTURA DEL H.C. Y SUSTENTADOR (Se desequilibra medio seccionamiento)
TELEMANDO Puesto desde SUBESTACIÓNES
el
que
Definición. se
TELEMANDA/N
LA/S
y la LINEA, Realiza el mando y control de los distintos elementos de las SS/EE y los seccionadores de catenaria que tenga a su cargo
Área de Seccionamiento SECCIONADOR DE SALIDA DE SUBESTACIÓN. SECCIONADOR DE SUBESTACION BY PASS. SECCIONAMIENTO: Montaje de la línea de contacto que independiza eléctricamente y mecánicamente dos tramos de catenaria, y permite la alimentación sin interrupción de los pantógrafos a su paso por los mismos PUEDEN SER CON PUESTA A TIERRA O SIN PUESTA A TIERRA Y ESTOS ÚLTIMOS, SER MANIOBRADOS CON CARGA O SIN CARGA.
AISLADOR de SECCION
Definición.
Aparato montado en el hilo de contacto que independiza eléctricamente una vía o grupo de vías de una misma estación sin necesidad de cortar tensión en toda ella. ASIMETRICOS. Permite que el pantógrafo antes de que pierda contacto con uno de sus extremos, tome contacto con el otro, no perdiendo tensión eléctrica. SIMETRICOS: Este tipo de aisladores de sección se monta para evitar que a través del pantógrafo se puedan poner en paralelo dos tensiones diferentes
CONJUNTO DE SUSPENSIÓN
Siempre debemos tener en cuenta que los hilos de contacto deben estar forzosamente sobre la vía
El sistema para soportar el sustentador, lo realizamos con una especie de viga de una forma especial que llamamos cuerpo de ménsula, que está hecha con perfiles metálicos de acero Galvanizado.
aisladores
Hemos de tener en cuenta que por el sustentador circula una corriente eléctrica a 25000 V. ( 25 KV.), por lo tanto si lo apoyamos directamente sobre elementos metálicos, pondríamos a tierra toda la instalación; para eludir esta complicación, usamos piezas fabricadas con materiales aislantes como el vidrio, porcelana, así como una serie de modernos productos tales como plásticos, vidrio-resina, etc...
aisladores
aisladores
EQUIPOS DE VIA GENERAL (V.G.)
Para unir el cuerpo de ménsula al terreno, puesto que si no todo se vendría abajo, lo realizaremos con unos elementos que llamamos postes, postes fabricados también con perfiles laminados de acero, galvanizado.
L.A.C. Poligonal Atirantada.
EVITAR QUE EL HILO DE CONTACTO ROCE SIEMPRE EN ELMISMO SITIO
LINEA AEREA DE CONTACTO (LAC): L.A.C. Poligonal Atirantada.
L.A.C. Poligonal Atirantada.
Dado que tenemos que atirantar a un lado y otro del eje de la vía, tendremos que usar dos tipos de equipos con atirantado. Con la finalidad de conseguir que los H.C, estén comprendidos entre los dos límites de los rieles.
CONJUNTO DE ATIRANTADO
Para conseguir este desplazamiento alternativo de los H.C a un lado y a otro del eje de la vía, lo conseguimos atirantando, o sea tirando de los hilos de contacto (H.C.) por medio de unos conjuntos que llamamos
Equipos de anclaje de catenaria
