Procedimiento de detección preventiva de defectos de contacto y de diagnóstico de su origen entre una línea de alimentación eléctrica y un órgano conductor móvil a lo largo de esa línea.

Procedimiento de detección preventiva y de diagnóstico del origen de defectos de contacto entre una línea de alimentación eléctrica

(3) de una infraestructura y un órgano fijo conductor (2) de un material rodante, móvil a lo largo de la línea (3), produciéndose arcos eléctricos en caso de defecto de contacto entre la línea de alimentación eléctrica (3) y el órgano conductor móvil (2), comprendiendo el procedimiento las etapas consistentes en:

detectar dichos arcos eléctricos (40, 41),

localizar (42) los arcos eléctricos detectados, y

determinar (43) la frecuencia de incidencia de los arcos eléctricos detectados;

caracterizado porque comprende una etapa consistente en deducir (44) el origen de los defectos de contacto a partir de la localización y de las frecuencias de incidencia de dichos arcos eléctricos, determinando la responsabilidad de la infraestructura fija y del material rodante en la causa del defecto, siendo llevado a la práctica el procedimiento por medios de procesamiento informáticos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/050093.

Solicitante: ALSTOM Transport Technologies.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 3, AVENUE ANDRE MALRAUX 92300 LEVALLOIS-PERRET FRANCIA.

Inventor/es: Aubigny,Christophe, KLONOWSKI,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES... > Dispositivos para verificar propiedades eléctricas;... > G01R31/08 (Localización de defectos en los cables, líneas de transmisión o redes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > LINEAS DE SUMINISTRO DE CORRIENTE O DISPOSITIVOS... > B60M3/00 (Suministro de energía a las líneas de alimentación en contacto con el colector llevado por el vehículo; Absorción de la energía de recuperación (control de vehículos sobre raíles por variación de la diferencia de potencial de la energía suministrada al vehículo B60L; distribución de la energía en general H02J))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > LINEAS DE SUMINISTRO DE CORRIENTE O DISPOSITIVOS... > Líneas de suministro de energía en contacto con... > B60M1/28 (Fabricación o reparación de líneas de trole (coches de plataforma B60P, B61D 15/00; plataformas con este fin B66F 11/04; fabricación de conductores en general H01B 13/00; líneas aéreas en general H02G 1/00))

PDF original: ES-2528221_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de detección preventiva de defectos de contacto y de diagnóstico de su origen entre una línea de alimentación eléctrica y un órgano conductor móvil a lo largo de esa línea

La presente invención se refiere a un procedimiento de detección preventiva y de diagnóstico del origen de defectos de contacto entre una línea de alimentación eléctrica de una infraestructura y un órgano fijo conductor de un material rodante, móvil a lo largo de la línea, produciéndose arcos eléctricos en caso de defecto de contacto entre la línea de alimentación eléctrica y el órgano conductor móvil.

En la técnica, es general el problema de detección preventiva y de diagnóstico de defectos de contacto entre una línea de alimentación y un órgano alimentado móvil por la línea. Con carácter general, este está vinculado a las cuestiones de mantenimiento preventivo y a la discriminación del material involucrado en el fallo con el fin de atribuir el defecto, bien sea a la infraestructura, o bien al órgano móvil.

Dentro del ámbito, más particular en las aplicaciones ferroviarias, de las líneas aéreas de contacto (LAC), el documento JP 229746 describe un dispositivo que permite informar a la entidad explotadora de un desgaste ocasional del contacto pantógrafo-catenaria, con el fin de prevenir un accidente que puede llegar, en el caso de las LAC, hasta el arranque de la catenaria o la completa destrucción del pantógrafo.

Cabe recordar que los trenes interoperables, es decir, aptos para circular por líneas alimentadas con diferentes tensiones y/o intensidades, son alimentados por una catenaria o por un carril de alimentación, bien sea a una tensión alterna (generalmente 25 kV y 15 kV), o bien a una tensión continua (a partir de 75 V y hasta 3 V), llevándose a cabo el retorno de corriente mediante el carril guiador de las ruedas.

Para evitar una caída de tensión demasiado intensa en la catenaria, se secciona esta en varios tramos. Estos tramos pueden alcanzar una longitud de 5 km para los trenes de alta velocidad (en alimentación alterna) y hasta 2 km para los tranvías (en alimentación continua). En cada extremo del tramo, siempre para evitar las caídas de tensión, una subestación de alimentación permite tener el mismo potencial al comienzo y al final de un tramo.

Una dificultad en la gestión de la alimentación eléctrica en el ámbito ferroviario radica en el intenso tráfico, caracterizado por un importante número de vehículos transitando por una vía, y en la longitud relativamente grande de la línea de alimentación eléctrica. Se plantea un problema de mantenimiento de la vía y de la línea de alimentación eléctrica, ya que el intenso tráfico desgasta mecánica y térmicamente la banda de contacto de la catenaria, así como los carriles.

Además, los tiempos de explotación diaria de estas vías son muy largos, más de 18 horas al día, lo cual tan sólo deja muy poco tiempo para encargarse del mantenimiento preventivo en grandes longitudes de carriles y de catenarias determinantes de las líneas de alimentación eléctrica.

Así, es deseable poder disponer de un procedimiento y de un dispositivo que permitan diagnosticar el origen de los defectos de contacto entre un órgano conductor móvil y la línea de alimentación, tan pronto como aparecen los primeros signos de deterioro, con el fin de permitir un mantenimiento preventivo eficaz y de un razonable coste. Esto también permite distinguir el desgaste de la línea de alimentación del desgaste del pantógrafo o del frotador.

Más en particular, la invención tiene por finalidad proporcionar un procedimiento que permite determinar la posición, durante el funcionamiento, de defectos de contacto y su origen, entre una línea de alimentación eléctrica de red ferroviaria con un órgano de contacto móvil, defectos estos que son debidos especialmente al desgaste.

A tal efecto, la invención tiene por objeto, en primer lugar, un procedimiento de detección preventiva y de diagnóstico del origen de defectos de contacto entre una línea de alimentación eléctrica de una infraestructura y un órgano fijo conductor de un material rodante, móvil a lo largo de la línea, produciéndose arcos eléctricos en caso de defecto de contacto entre la línea de alimentación eléctrica y el órgano conductor móvil, caracterizado por el hecho de comprender las etapas consistentes en:

- detectar dichos arcos eléctricos,

- localizar los arcos eléctricos detectados,

- determinar la frecuencia de incidencia de los arcos eléctricos detectados, y

- deducir el origen de los defectos de contacto a partir de la localización y de las frecuencias de incidencia de dichos arcos eléctricos, determinando la responsabilidad de la infraestructura fija y del material rodante en la causa del defecto, siendo llevado a la práctica el procedimiento por medios de procesamiento informáticos.

En un modo particular de puesta en práctica, la invención incorpora una o vahas de las siguientes características:

- la etapa de detección de dichos arcos eléctricos comprende la detección de las señales acústicas emitidas por dichos arcos eléctricos;

- la etapa de detección de dichos arcos eléctricos comprende la detección de las señales eléctricas emitidas por dichos arcos eléctricos;

- la detección de dichas señales se efectúa mediante análisis frecuencial;

- el análisis frecuencial es un análisis por ondículas;

- el análisis por ondículas es un análisis por ondículas discretas;

- la localización de los arcos eléctricos detectados se efectúa a partir de la desviación de tiempo entre el instante de detección de dichas señales eléctricas y el instante de detección de dichas señales acústicas;

- el procedimiento se aplica en el diagnóstico del estado de contacto entre una catenaria de red ferroviaria, respectivamente un carril de vía férrea, y la banda de contacto de un pantógrafo de vehículo ferroviario, respectivamente una rueda de vehículo ferroviario;

- al menos la etapa de detección de los arcos eléctricos se efectúa en el lugar de ubicación de una subestación de alimentación;

- la etapa de localización de los arcos eléctricos sobre un tramo de catenaria se efectúa a partir de las dos subestaciones que alimentan dicho tramo.

La invención tiene asimismo por objeto un producto de programa de ordenador, que comprende un juego de instrucciones aptas para la puesta en práctica de un procedimiento tal y como se ha descrito anteriormente, cuando es ejecutado poruña unidad de procesamiento informático.

La invención tiene asimismo por objeto un equipo de detección preventiva y de diagnóstico del origen, para la puesta en práctica de un procedimiento caracterizado por el hecho de comprender:

- medios de detección de dichos arcos eléctricos,

- medios de localización de los arcos eléctricos detectados,

- medios de determinación de la frecuencia de incidencia de los arcos eléctricos detectados y

- medios de procesamiento informático para deducir el origen de los defectos de contacto a partir de la localización y de las frecuencias de incidencia de dichos arcos eléctricos, determinando la responsabilidad de la infraestructura y del material rodante en la causa del defecto.

La invención tiene asimismo por objeto un tramo de línea y un vehículo a propósito para la puesta en práctica del procedimiento.

Se describirá ahora, a título de ejemplo no limitativo, un modo particular de realización de la invención, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos que se acompañan, en los cuales:

- la figura 1 ilustra, a título de ejemplo de causa de defecto de contacto entre... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de detección preventiva y de diagnóstico del origen de defectos de contacto entre una línea de alimentación eléctrica (3) de una infraestructura y un órgano fijo conductor (2) de un material rodante, móvil a lo largo de la línea (3), produciéndose arcos eléctricos en caso de defecto de contacto entre la línea de alimentación eléctrica (3) y el órgano conductor móvil (2), comprendiendo el procedimiento las etapas consistentes en:

detectar dichos arcos eléctricos (4, 41),

localizar (42) los arcos eléctricos detectados, y

determinar (43) la frecuencia de incidencia de los arcos eléctricos detectados;

caracterizado porque comprende una etapa consistente en deducir (44) el origen de los defectos de contacto a partir de la localización y de las frecuencias de incidencia de dichos arcos eléctricos, determinando la responsabilidad de la infraestructura fija y del material rodante en la causa del defecto, siendo llevado a la práctica el procedimiento por medios de procesamiento informáticos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de detección de dichos arcos eléctricos comprende la detección (41) de las señales acústicas emitidas por dichos arcos eléctricos.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la etapa de detección de dichos arcos

eléctricos comprende la detección (4) de las señales eléctricas emitidas por dichos arcos eléctricos.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, en el que la detección de dichas señales se efectúa mediante análisis frecuencial.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el análisis frecuencial es un análisis por ondículas.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el análisis por ondículas es un análisis por ondículas discretas.

7. Procedimiento según una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que la localización de los arcos eléctricos detectados se efectúa a partir de la desviación de tiempo (t) entre el instante de detección de dichas señales eléctricas y el instante de detección de dichas señales acústicas.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, aplicado en el diagnóstico del estado de contacto entre una catenaria de red ferroviaria (3), respectivamente un carril de vía férrea (5), y la banda de contacto de un pantógrafo (2) de vehículo ferroviario (1), respectivamente una rueda de vehículo ferroviario.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que al menos la etapa de detección de los arcos eléctricos se efectúa en el lugar de ubicación de una subestación de alimentación (2, 21).

1. Procedimiento según el conjunto de las reivindicaciones 7 y 9, en el que la etapa de localización de los arcos eléctricos sobre un tramo de catenaria se efectúa a partir de las dos subestaciones que alimentan dicho tramo.

11. Producto de programa de ordenador, caracterizado por el hecho de que comprende un juego de instrucciones aptas para la puesta en práctica del procedimiento según una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, cuando es ejecutado poruña unidad de procesamiento informático.

12. Equipo de detección preventiva y de diagnóstico del origen, para la puesta en práctica de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1, que comprende:

medios de detección (23, 24, 25, 26, 27; 66) de dichos arcos eléctricos,

medios de localización (23, 24, 25, 26, 27; 68) de los arcos eléctricos detectados,

medios de determinación (23, 24, 25, 26, 27; 7) de la frecuencia de incidencia de los arcos eléctricos detectados; caracterizado porque comprende:

medios de procesamiento informático para deducir (23, 24, 25, 26, 27; 7) el origen de los defectos de contacto a partir de la localización y de las frecuencias de incidencia de dichos arcos eléctricos, determinando la responsabilidad de la infraestructura y del material rodante en la causa del defecto.

13. Tramo de línea equipado con una línea de alimentación eléctrica (3) y con al menos una subestación de alimentación de la línea de alimentación eléctrica (3), caracterizado porque la subestación incorpora un equipo

según la reivindicación 12.

14. Vehículo ferroviario que incorpora al menos los medios de detección de los arcos eléctricos (66) y medios de localización de los arcos eléctricos (68) por geoposicionamiento por satélite del vehículo del equipo según la

reivindicación 12.

15. Vehículo ferroviario según la reivindicación 14, caracterizado porque incorpora un equipo según la reivindicación 12.