El dispositivo está previsto para establecer el descenso automático de pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto,

cuando se produce algún deterioro o anomalía, sin causar daños adicionales al propio pantógrafo, basándose en un circuito neumático que incluye una manguera (1) con una válvula electromagnética (14), un regulador de presión (6), un regulador de caudal (8), una válvula de seguridad (9) para evitar sobrepresiones en el circuito, así como un fuelle neumático (10) que en combinación con una válvula (8) establece la elevación y bajada con respectivo frotador (11) correspondiente al pantógrafo, para llevar a cabo la toma de corriente o interrupción de la alimentación eléctrica, complementándose el circuito neumático con un presostato (3) mediante el que se abre y cierra el circuito según una presión determinada, al igual que una válvula electromagnética (4) prevista en la propia manguera (1)·del circuito neumático

Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto, previsto para su aplicación en los pantógrafos utilizados en la parte superior de trenes eléctricos y dotados de un frotador de contacto sobre el cable o catenaria constitutiva de la línea aérea de alimentación eléctrica.

El objeto de la invención es primar, por una parte, la seguridad de la instalación fija frente al material rodante, y por otra parte primar la seguridad del propio pantógrafo frente a la del frotador, además de cumplir con la actual normativa vigente.

Antecedentes de la invención

En la especificación técnica de interoperabilidad referente a los dispositivos de bajada automática de pantógrafos, se establece que éstos deberán ir equipados con un dispositivo de despegue en caso de avería, de conformidad con el punto 4.9 de la norma EN 50206-1, versión de 1998. Además, las llantas de rozamiento están diseñadas de modo que se detecte cualquier avería y se inicie la bajada del pantógrafo, de acuerdo con el punto 4.9 de la norma EN 50206-1, versión 1998.

Además, en dicha norma, cuando se hace mención al dispositivo de bajada automática del pantógrafo, se establece que éste último se equipará con un dispositivo automático de descenso únicamente si se pide en las especificaciones del cliente, debiendo dicho dispositivo automático de descenso iniciar el descenso inmediato del pantógrafo en caso de producirse un fallo en el cabezal colector.

Si en las especificaciones del cliente no se indican unos requisitos precisos, el dispositivo automático de descenso deberá detectar los daños que se produzcan en las tiras de contacto y en los cuernos aislados, que pudieran dar lugar a daños subsiguientes en la línea aérea.

Pues bien, los dispositivos de bajada automática y concretamente los pantógrafos, en su diseño, deberán cumplir con las características siguientes:

- Tiempo de reacción del dispositivo automático de descenso.

- Fallo del dispositivo automático de descenso de no llegar a un estado seguro, por lo que aquel deberá estar diseñado de manera que se tenga la seguridad de que los pequeños daños que puedan sufrir las tiras de contacto durante el servicio cotidiano no provoquen la actuación del sistema de descenso automático, y que éste no cause daños adicionales en el pantógrafo.

Estos requisitos y condiciones están establecidos en la actual normativa, aunque para conseguir los mismos se utilizan dispositivos automáticos de descenso complejos y poco fiables en su funcionalidad.

Descripción de la invención

El dispositivo de bajada automática para pantógrafos que se preconiza, está previsto para hacer descender al pantógrafo en caso de rotura o daño en los frotadores, además de estar diseñado para evitar daños adicionales en la catenaria y en el propio pantógrafo.

En el caso de que exista mas de un pantógrafo en posición de funcionamiento y sufriera el primero de ellos un daño, la señal de ese primer pantógrafo se utilizará para hacer descender los demás pantógrafos de manera inmediata, para lo cual se ha previsto un presostato cuya señal eléctrica del primer pantógrafo se utilice para interrumpir una válvula senoidal del pantógrafo siguiente, originando el descenso de éste.

Mas concretamente, el dispositivo de la invención se constituye a partir de un circuito neumático que actúa sobre el correspondiente frotador del pantógrafo, incluyendo dicho circuito neumático un filtro de aire para eliminar las impurezas que pueda presentar el aire del correspondiente compresor, un regulador de presión que mantiene a ésta constante a lo largo de todo el circuito, un manómetro para indicar la presión existente en el punto del circuito donde se encuentre situado, así como un regulador de caudal para regular el volumen de aire por unidad de tiempo que recorre el circuito neumático.

Además, se incluye una válvula de seguridad para evitar la sobrepresión existente en el sistema neumático, a continuación de la cual se ha previsto un fuelle neumático encargado de la elevación y bajada del pantógrafo, en combinación con una válvula de ventilación rápida que expulsa el aire contenido en el citado fuelle neumático, al detectar la presión atmosférica, cuya válvula está asociada al propio frotador, como elemento encargado de captar la corriente eléctrica de la línea aérea de contacto, a través de una válvula de cierre que anula la operatividad de todo el dispositivo, y de una válvula o llave de prueba mediante la que se puede comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo, todo ello complementado con una válvula electromagnética inicial que abre o cierra el circuito neumático mediante una señal eléctrica, así como el presostato que abre y cierra el circuito según una presión determinada, conectado dicho presostato a una manguera aislante como elemento de conexión neumática entre el pantógrafo y el techo o parte superior de la unidad ferroviaria en la que se aplique.

Por lo tanto, los frotadores del pantógrafo a través de los cuales se establece el contacto y por lo tanto la toma de alimentación eléctrica de la línea aérea correspondiente, son alimentados por aire comprimido desde el fuelle neumático mediante mangueras de aire, de manera que si como consecuencia de un daño se produce un escape de aire comprimido, la válvula de ventilación rápida se abrirá y el fuelle neumático se descargará inmediatamente, descendiendo el pantógrafo.

Por su parte, el presostato establecido en el circuito neumático, y en virtud de una segunda manguera aislante a la que está conectado, establece contacto con el sistema de manguera de aire, de manera que en caso de caída de presión en la manguera de aire dicho presostato puede desconectar el interruptor principal de la unidad ferroviaria, protegiéndose así a la catenaria contra daños por efecto de arco voltaico.

Además, al mismo tiempo se bloquea la alimentación de aire comprimido al pantógrafo por medio de la ya comentada válvula electromagnética, de manera que mediante otro contacto eléctrico del propio presostato, los pantógrafos no dañados pueden hacerse descender.

En cuanto a las válvulas de cierre, de ventilación rápida y de prueba, las mismas se colocan en el correspondiente bastidor-base del pantógrafo, en tanto que el presostato neumático estará montado con otras válvulas electroneumáticas en el interior de la unidad ferroviaria.

En base a las características referidas, en caso de que se produzca cualquier anomalía como las anteriormente referidas, el pantógrafo deberá descender por debajo de la catenaria con un tiempo de reacción de un segundo, de manera que durante cualquier proceso de elevación de dicho pantógrafo el control eléctrico del dispositivo deberá permanecer inactivo al menos durante 15-20 segundos, que es el tiempo que necesita el sistema para llenarse de aire comprimido, de manera que si el control eléctrico no está desconectado durante este tiempo, el pantógrafo no se elevará, debido a que el presostato no se conectará debido a la muy baja presión.

El dispositivo es aplicable en configuraciones de pantógrafos para 25 KV, o bien en configuraciones de 3 KV, de manera que en el primer caso se dispone una manguera de aire conectada al frotador mediante una junta roscada, desde la cual un canal continuo lleno de aire comprimido discurre por el interior de los frotadores, de manera que cuando un frotador sufra daño, por ejemplo, por un impacto en la catenaria, el aire comprimido se escapa y la válvula de bajada rápida se abre para descargar el fuelle neumático y bajar el pantógrafo.

En este caso, el conducto de aire continuo tendrá la función de límite de desgaste, de modo que si el carbón está desgastado el conducto se abrirá y el aire comprimido saldrá, descendiendo el pantógrafo.

En la versión de 3 KV, la manguera de aire referida con anterioridad está igualmente conectada al frotador mediante una junta roscada. En este caso la manguera lleva una cubeta en el soporte del frotador, encontrándose dicha manguera sellada entre las comentadas dos partes mediante una junta tórica.

En el caso de un impacto de la catenaria sobre el frotador,...

1. Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto, que siendo aplicable en unidades ferroviarias o trenes para el funcionamiento de éstas mediante una alimentación eléctrica tomada mediante un frotador del propio pantógrafo respecto de una línea aérea de alimentación eléctrica, y teniendo por finalidad que se produzca la bajada del propio pantógrafo en caso de avería, rotura, o cualquier tipo de anomalía para evitar otras averías o desperfectos, se caracteriza porque se constituye a partir de un circuito neumático con una manguera (1) en la que se ha previsto un regulador de presión (6), un regulador de caudal (8) y una válvula de seguridad (5) para evitar sobrepresiones en el propio sistema, incluyendo además en esa manguera (1) una válvula electromagnética (4) que abre y cierra el circuito mediante una señal eléctrica, de manera que a través de dicha manguera (1) se alimenta un fuelle neumático (10) como elemento para elevación y bajada del propio pantógrafo que, en combinación con una válvula de ventilación rápida (12), establece la expulsión del aire contenido en el mismo para bajada del propio pantógrafo, habiéndose previsto un presostato (3) para abrir y cerrar el circuito según una presión determinada, así como una válvula o llave de cierre (13) para anulación del funcionamiento del propio dispositivo.

2. Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto, según reivindicación 1ª, caracterizado porque en la propia manguera (1) se incluye un filtro de aire (5) para eliminar posibles impurezas, así como un manómetro (7) indicador de la presión.

3. Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con anterioridad al correspondiente frotador (11) del pantógrafo, y a continuación de la válvula o llave de cierre (13), se ha previsto una válvula o llave de prueba (14) que permite comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo, en combinación con una conexión de prueba (15) establecida como ramificación del circuito neumático propiamente dicho.