Sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias,

de utilidad en instalaciones ferroviarias cuya catenaria se conforma por una serie de tramos enlazados, que por uno de sus extremos se desvían para enrollarse en una primera polea, encontrándose tensionadas por unos contrapesos que comprende: una galga extensiométrica (7) intercalada en el tramo de cable de la catenaria (1a) conducido hasta una primera polea (3) de enrollamiento; una caja (9) con una electrónica de función y comunicación; un cable eléctrico (8) de conexión, y; una comunicación de la electrónica de función y comunicación, con un centro de control (10), para controlar permanentemente la tensión mecánica del cable de las catenarias de suministro de energía eléctrica a los trenes y conocer el estado de cada tramo de catenaria en tiempo real, en un centro de control

Sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias.

Objeto de la invención

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias, teniendo como objetivo esencial controlar permanentemente la tensión mecánica del cable de las catenarias de suministro de energía eléctrica a los trenes de infraestructuras ferroviarias.

Asimismo, el sistema tiene por objeto permitir conocer el estado de cada tramo de catenaria en tiempo real en un centro de control, esto es, sin necesidad de presencia física, para poder actuar en consecuencia de forma inmediata, lo cual representa una reducción drásticas en los costes de mantenimiento.

Otro objeto de la invención es permitir conocer la tensión, en kilos, de cada tramo de catenaria con objeto de poder actuar en el momento que, por cualquier circunstancia, la tensión no sea la adecuada.

Campo de aplicación

En la presente memoria se describe un sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias, el cual es de aplicación para el control y mantenimiento preventivo de los diferentes tramos de catenaria que conforman una línea ferroviaria en todo tipo de infraestructuras ferroviarias.

Antecedentes de la invención

Actualmente, las líneas de suministro de energía eléctrica a los trenes, catenarias, utilizan un método simple y, relativamente, eficaz para mantener un permanente estado de tensión mecánica que permita mantener una altura más o menos constante de la línea de alimentación con el plano de las vías, a fin de permitir una presión constante del pantógrafo del tren con dicha línea de alimentación.

Las pequeñas variaciones de esta altura debidas a la caída o flecha de la catenaria en los puntos centrales entre postes y las irregularidades del terreno son absorbidas por el propio pantógrafo de los trenes con su sistema de muelle y amortiguador.

Mientras tales irregularidades se mantengan dentro de unas tolerancias especificadas, el contacto pantógrafo - catenaria queda asegurado para la marcha normal de los trenes.

La continua línea de catenaria se conforma por una serie de tramos según una longitud aproximada entre 1.000 y 1.200 metros, de forma que dichos tramos se soporta en uno de sus extremos en un poste fijo, mientras que en su otro extremo es desviado para enrollarse en una primera polea en la parte alta de un poste, mientras que de una segunda polea, de mayor diámetro que dicha primera polea y asociada a ella cuelgan cayendo verticalmente a plomada unos contrapesos cuya masa proporciona, por efecto de la gravedad, la tensión deseada al cable de la catenaria.

Por otra parte, en el tramo desviado de catenaria se incorpora un aislamiento eléctrica.

Este sistema, si bien ofrece una tensión más o menos constante está sujeto a ciertos inconvenientes que requieren revisiones periódicas y protocolos de mantenimiento para asegurar la operativa de la línea ferroviaria y, así, se carece de información remota del estado de cada tramo de catenaria y la única manera de controlar la tensión es variando la masa suspendida que ejerce el contrapeso.

En definitiva, un fallo en la tensión de la catenaria no se pone de manifiesto si no es por revisión presencial o por una incidencia al paso de un tren, provocando ya graves inconvenientes.

Así, por ejemplo, mediante los contrapesos se absorben las variaciones de longitud de los tramos de catenaria en su dilatación y contracción por efecto de las variaciones de temperatura.

De esta forma, el mantenimiento regular implica una presencia física para cada tramo tensionado del cable de la catenaria, con objeto cual es la incidencia que se ha producido.

Así, las incidencias que se pueden producir y que no son detectables si es por una presencia física son, por ejemplo, sustracción de contrapesos, mal funcionamiento de la polea de paso del cable de los contrapesos o corte de la catenaria e, incluso, sustracción de la propia catenaria, situación que es fácil que se produzca cuando se está instalando la línea.

De esta forma, ante la sustracción de los contrapesos la catenaria pierde tensión y el mal funcionamiento de la polea de paso del cable de los contrapesos puede ser consecuencia de un atasco del eje de giro.

Además, con los medios actuales no se conoce cual es la tensión (en kilos) a la que se encuentran las catenarias y en modo alguno es posible detectar cualquier evento al paso de los trenes.

Descripción de la invención

Con objeto de solventar todos los inconvenientes descritos en la presente memoria se describe un sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias, siendo de utilidad en todo tipo de instalaciones ferroviarias cuya catenaria se conforman por una serie de tramos enlazados, cuyos tramos, por uno de sus extremos se desvían para enrollarse en una primera polea y que se encuentran tensionadas por unos contrapeso que cuelgan de una segunda polea de mayor diámetro y con el mismo eje de giro que la primera polea, de forma que el sistema comprende:

• una galga extensiométrica intercalada en el tramo de cable de la catenaria desviado de la línea que es conducido hasta la primera polea de enrollamiento;

• una caja con una electrónica de función y comunicación;

• un cable eléctrico de conexión de la galga extensiométrica con la electrónica de función y comunicación, y;

• una comunicación de la electrónica de función con un centro de control.

La galga extensiométrica mide la tensión de la catenaria y es comunicada a la electrónica de función para su cotejo en orden a controlar que se encuentra dentro de unos parámetros determinados.

De esta forma, en el centro de control se controla el estado de cada tramo de catenaria a lo largo de toda la línea, pudiendo determinar el tramo de catenaria que no tiene la adecuada tensión mecánica, con objeto de actuar directamente para revisar el concreto tramo en el que se ha producido la incidencia.

El cable eléctrico de conexión de la galga extensiométrica queda pasante por una rueda para su enrollado, permitiendo absorber las variaciones de longitud producidas.

En definitiva, se trata de poder conocer en tiempo real que un tramo de una línea de catenaria ha sufrido una incidencia que afecta a la tensión del cable y, además, poder determinar que concreto tramo es de toda la línea.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.

Breve descripción de los diseños

Figura 1. Muestra una vista en alzado lateral de la configuración del extremo de una catenaria convencional en su desvío hacia la polea de enrollamiento, así como la unión al tramo siguiente de catenaria y los contrapesos de tensionado mecánico.

Figura 2. Muestra una vista en alzado lateral de la configuración objeto de la invención observando el extremo de una catenaria en su desvío hacia la polea de enrollamiento, así como la unión al tramo siguiente de catenaria, los contrapesos de tensionado mecánico y una galga extensiométrica, intercalada en el tramo de cable desviado, con un cable eléctrico de conexión a una caja contenedora de la electrónica de función y comunicación con un centro de control.

Descripción de una realización preferente

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar, en primer lugar, como en la figura 1 se muestra una estructura convencional en la que los tramos de catenaria 1a y 1b se unen en el punto 2 donde el extremo del tramo de catenaria 1a se desvía hacia una primera polea 3 de enrollamiento y en cuyo desvío presenta un aislamiento eléctrico 4.

Por otra parte, la primera polea 3 queda asociada a una segunda polea 5 de mayor diámetro en la que se enrolla un cable con los contrapesos 6 que es el encargado de provocar la tensión...

1. Sistema de control de la tensión mecánica del cable de la catenaria en infraestructuras ferroviarias, siendo de utilidad en todo tipo de instalaciones ferroviarias cuya catenaria se conforma por una serie de tramos enlazados, cuyos tramos, por uno de sus extremos se desvían para enrollarse en una primera polea y que se encuentran tensionadas por unos contrapesos que cuelgan de una segunda polea de mayor diámetro y con el mismo eje de giro que la primera polea, caracterizado porque el sistema comprende: