Tracción eléctrica ferroviaria - Railway electric traction
La tracción eléctrica ferroviaria describe los diversos tipos de locomotoras y unidades múltiples que se utilizan en los sistemas de electrificación en todo el mundo.
Historia
La electrificación ferroviaria como medio de tracción surgió a finales del siglo XIX, aunque los experimentos con el ferrocarril eléctrico se remontan a mediados del siglo XIX. Thomas Davenport , en Brandon, Vermont , erigió un modelo de ferrocarril circular en el que funcionaban locomotoras a batería (o locomotoras que funcionan con rieles a batería) en 1834. Robert Davidson , de Aberdeen, Escocia , creó una locomotora eléctrica en 1839 y la hizo funcionar en el ferrocarril Edimburgo-Glasgow a 4 millas por hora. Las primeras locomotoras eléctricas tendían a funcionar con baterías. En 1880, Thomas Edison construyó un pequeño ferrocarril eléctrico, utilizando una dinamo como motor y los rieles como medio de transporte de corriente. La corriente eléctrica fluía a través del borde de metal de las ruedas de madera, y se recogía mediante cepillos de contacto.
La tracción eléctrica ofrecía varios beneficios sobre la tracción a vapor predominante en ese momento , particularmente con respecto a su rápida aceleración (ideal para servicios urbanos (metro) y suburbanos (suburbanos) y potencia (ideal para trenes de mercancías pesados a través de tramos montañosos). Una plétora de sistemas surgieron en los primeros veinte años del siglo XX.
Tipos de unidad
Unidades de tracción DC
Las unidades de tracción de corriente continua (CC) utilizan corriente continua extraída de un tercer riel , un cuarto riel , una fuente de alimentación a nivel del suelo o una línea aérea . El voltaje de CA se convierte en voltaje de CC mediante el uso de un rectificador .
Unidades de tracción AC
Todas las unidades de tracción de corriente alterna (CA) consumen corriente alterna de una línea aérea .
Unidades multisistema
Debido a la variedad de sistemas de electrificación ferroviaria, que pueden variar incluso dentro de un país, los trenes a menudo tienen que pasar de un sistema a otro. Una forma de lograr esto es cambiando de locomotoras en las estaciones de cambio. Estas estaciones tienen cables aéreos que se pueden cambiar de un voltaje a otro, por lo que el tren llega con una locomotora y luego sale con otra. Las estaciones de conmutación tienen componentes muy sofisticados y son muy costosos.
Una estación de conmutación menos costosa puede tener diferentes sistemas de electrificación en ambas salidas sin cables conmutables. En cambio, el voltaje en los cables cambia a través de un pequeño espacio en ellos cerca del centro de la estación. Las locomotoras eléctricas entran en la estación con los pantógrafos bajados y se detienen bajo un cable de voltaje incorrecto. Una maniobra diésel puede devolver la locomotora al lado derecho de la estación. Ambos enfoques son inconvenientes y requieren mucho tiempo, ya que demoran unos diez minutos.
Otra forma es utilizar la fuerza motriz de múltiples sistemas que puede operar bajo varios voltajes y tipos de corriente diferentes. En Europa , las locomotoras de dos, tres y cuatro sistemas para el tráfico de mercancías transfronterizo se están convirtiendo en algo común (1,5 kV CC, 3 kV CC, 15 kV 16,7 Hz CA, 25 kV, 50 Hz CA). Las locomotoras y unidades múltiples así equipadas pueden, dependiendo de la configuración de la línea y las reglas de operación, pasar de un sistema de electrificación a otro sin detenerse, recorriendo una distancia corta para el cambio, pasando la sección muerta entre los diferentes voltajes.
Los trenes Eurostar a través del Channel Tunnel son multisistema; una parte importante de la ruta cerca de Londres estaba en el tercer sistema ferroviario de 750 V CC del sur de Inglaterra , la ruta hacia Bruselas tiene una carga aérea de 3.000 V CC, mientras que el resto de la ruta es aérea de 25 kV 50 Hz. La necesidad de que estos trenes usaran el tercer carril en la estación de Waterloo de Londres terminó cuando se completó la línea de alta velocidad 1 en 2007. El sur de Inglaterra usa algunas locomotoras aéreas / de tercer carril de doble sistema, como la clase 92 para el Túnel del Canal, y unidades múltiples, por ejemplo, la Clase 319 en los servicios Thameslink , para permitir la circulación entre el tercer carril de 750 V CC al sur de Londres y una sobrecarga de 25 kV CA al norte y al este de Londres.
En varios países se han utilizado locomotoras electro-diesel que pueden operar como locomotoras eléctricas en líneas electrificadas pero que tienen un motor diesel a bordo para secciones o apartaderos no electrificados; ejemplos son la Clase 73 británica de la década de 1960 y el concepto de última milla de alrededor de 2011, donde una locomotora de carga eléctrica puede trabajar en apartaderos con energía diesel ( modo dual TRAX ).
Vehículos ferroviarios eléctricos a batería
En el siglo XX se utilizaron algunos vagones y locomotoras eléctricas de batería, pero en general el uso de la energía de la batería no fue práctico excepto en los sistemas de minería subterránea. Ver Vagón acumulador y Locomotora a batería .
Tren de alta velocidad
Muchos sistemas ferroviarios de alta velocidad utilizan trenes eléctricos, como el Shinkansen y el TGV .
Ver también
Referencias
- ^ a b c d e J Halpin
-
^ "La familia de locomotoras Traxx satisface las necesidades europeas" . Railway Gazette International . 2008-01-07 . Consultado el 1 de enero de 2011 .
Traxx MS (multisistema) para funcionamiento en redes de CA (15 y 25 kV) y CC (1 · 5 y 3 kV)