Equipo eléctrico dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica.

Equipo eléctrico (EE) dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica,

estando dicho vehículo equipado con por lo menos un pantógrafo (2) y con una línea de techo (L) que conduce la corriente captada desde una línea catenaria (1), a partir de la conexión con dicho pantógrafo (2), hacia unos dispositivos eléctricos de tracción (4) del vehículo, caracterizado por que dicho equipo eléctrico (EE) comprende, dispuestos sobre un soporte (40) mecánico:

- un aparato de disyunción (3) para proteger dichos dispositivos eléctricos de tracción;

- un dispositivo de medición (DM) que comprende por lo menos unos medios de medición de la intensidad (33) y unos medios de medición de la tensión (34) de la corriente transmitida desde la catenaria (1) hacia la línea L de techo, estando dichos medios de medición de la tensión (34) y de la intensidad (33) alojados en el interior de un único aislador (25); y

- un calculador (D) que controla la activación de dicho aparato de disyunción (3),

y por que el dispositivo de medición (DM) está conectado por un lado directamente al pantógrafo (2) por medio de una única conexión (52) y por otro lado al aparato de disyunción (3) por medio de una única conexión (51).

Equipo eléctrico dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica.

La presente invención se refiere a un equipo eléctrico dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica, estando dicho vehículo equipado con por lo menos un pantógrafo y con una línea de techo que conduce la corriente captada desde una línea catenaria, a partir de la conexión con dicho pantógrafo, hacia unos dispositivos eléctricos de tracción del vehículo, comprendiendo dicho equipo eléctrico por lo menos un aparato de protección de dichos dispositivos eléctricos de tracción y estando dispuesto sobre un soporte mecánico.

Un vehículo ferroviario comprende en el techo numerosos equipos. Así, se pueden encontrar unos pantógrafos monofásicos y respectivamente continuos destinados a conducir la corriente desde una línea catenaria alimentada por una corriente continua y respectivamente monofásica, hacia una línea de techo que alimenta el vehículo con energía eléctrica. También se pueden encontrar unos equipos eléctricos de alta tensión, por ejemplo un conmutador monofásico/continuo, un seccionador de puesta a tierra, uno o varios aparatos de disyunción y unos equipos complementarios de tipo reóstato de frenado o dispositivo de climatización.

Debido a la disposición de un gran número de equipos en el techo, el techo del vehículo ferroviario está particularmente saturado. Esto limita el espacio disponible en el techo para cada uno de los equipos ya presentes en el techo así como el espacio disponible en el techo para añadir nuevos equipos que realizan nuevas funciones.

Ahora bien, se desprende de nuevas reglamentaciones que imponen una libertad de ejercicio para diversos operadores proveedores de electricidad en una red y para diversos operadores usuarios de esta energía en la misma red, una necesidad reciente de medir la energía eléctrica consumida por un tren y en particular tomada de la catenaria.

Esta medición de la energía eléctrica proporcionada a un tren permite realizar la facturación a los consumidores por parte del proveedor.

El principio de la realización de esta medición es extremadamente sencillo: se debe leer la intensidad de la corriente consumida, su tensión y el tiempo de consumo, o bien de manera continua o bien mediante muestreo a una frecuencia significativa, para tener en cuenta las variaciones de estos dos parámetros a lo largo del tiempo.

En la práctica, las cosas son más complicadas debido a que los aparatos de medición están en un entorno de red de alta tensión (de 75 voltios en corriente continua a 25 voltios en corriente alterna según las partes de red recorrida) por lo que respecta a la adquisición de la variable y en un entorno de baja tensión por lo que respecta a la elaboración y al tratamiento de la señal. El aislamiento entre los dos entornos, denominado aislamiento galvánico, requiere por lo tanto un cuidado y una seriedad particulares.

Los medios conocidos para garantizar este aislamiento galvánico se utilizan por ejemplo, a nivel de los transformadores que los aparatos de medición comprenden, precisando el aislamiento requerido utilizar entre el primario y el secundario de dichos transformadores unos materiales dieléctricos de alta calidad y sobre todo en un volumen suficiente para alejar al máximo las piezas conductoras unas de otras.

A partir del documento US 24/216636 se conoce un equipo eléctrico dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica, estando dicho vehículo equipado con un pantógrafo y con una línea de techo que conduce la corriente captada desde una línea catenaria, a partir de la conexión con dicho pantógrafo, hacia unos dispositivos eléctricos de tracción del vehículo, comprendiendo dicho equipo eléctrico unos medios de medición de la Intensidad de la corriente transmitida desde la catenaria hacia la línea de techo.

Además, esta medición de la energía proporcionada al vehículo se debe realizar con una precisión máxima con el fin de limitar los riesgos de errores para la facturación de la energía consumida por los explotadores. Esta medición se debe realizar lo más cerca posible de la fuente de alimentación de la línea de techo. Por lo tanto, es Indispensable disponer los equipos que permiten realizar esta función en el techo.

Uno de los objetivos de la Invención es por lo tanto proponer un equipo eléctrico destinado a ser dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario que sea suficientemente compacto para poder alojarse entre el material de techo del vehículo ferroviario de tracción eléctrica.

Otro objetivo de la invención es disponer en el techo un equipo eléctrico que participe por lo menos en parte en la medición de la energía proporcionada al vehículo ferroviario por la línea catenaria y que permite la medición de la energía proporcionada al vehículo ferroviario de tracción eléctrica con una buena precisión.

Otro objetivo de la invención es disponer en el techo un equipo eléctrico que participe por lo menos en parte en la detección del tipo de tensión proporcionada al vehículo ferroviario por la línea catenaria.

Otro objetivo de la invención es disponer en el techo un equipo eléctrico que participe por lo menos en parte en la detección de los fallos de corriente y de armónico de la corriente que permita la protección del vehículo.

Para ello, la invención se refiere por lo tanto a un equipo eléctrico dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica, según la reivindicación 1.

Un equipo de techo de este tipo presenta la ventaja de formar un equipo de protección que permite a la vez detectar los fallos de sobrecorriente en el circuito de alimentación del vehículo y proteger los equipos de tracción por medio del disyuntor cuando se detecta un fallo de sobrecorriente. Un dispositivo de este tipo presenta una buena seguridad de funcionamiento ya que el número de uniones entre el medio de detección de la corriente y el disyuntor es limitado.

Un equipo de este tipo presenta además la ventaja de ser autónomo, con respecto a equipos exteriores, en cuanto a su puesta en marcha o su activación.

Según otros modos de realización, el equipo eléctrico presenta una o varias de las siguientes características, considerada(s) de manera aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el dispositivo de medición comprende unos medios de medición de la tensión sobre el soporte mecánico;

Un equipo de este tipo presenta la ventaja de permitir limitar el desgaste del disyuntor. Hace posible el servocontrol del cierre y de la apertura del disyuntor a un valor de tensión predefinido (mínimo, máximo).

- dichos medios de medición de la tensión y de la intensidad están alojados en el interior de un único aislador;

- el dispositivo de medición comprende un entorno de alta tensión que está confinado en la primera cavidad dispuesta en el aislador y un entorno de baja tensión que está confinado en una segunda cavidad de dicho

aislador;

- se dispone sobre el soporte mecánico por lo menos uno de los equipos de protección tomados de entre:

un seccionador de puesta a tierra,

- un dispositivo de protección contra las sobretensiones,

- un disyuntor alternativo;

- comprende unas conexiones eléctricas entre los equipos dispuestos sobre el soporte;

- el dispositivo de medición está conectado por un lado directamente al pantógrafo por medio de una única conexión y por otro lado al disyuntor por medio de una única conexión;

- el dispositivo de medición mide la corriente en el punto caliente,

- el disyuntor es un disyuntor monofásico.

Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción facilitada a continuación de un ejemplo de realización de la misma.

Se hará referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 es un esquema eléctrico de captación de la corriente para un vehículo ferroviario según un primer modo de realización del primer aspecto de la invención

- la figura 2 es un esquema eléctrico de un dispositivo de medición según un primer modo de realización de la invención

- la figura 3 es un esquema de implantación de este dispositivo de medición en un aislador de la línea de techo de alta tensión del vehículo ferroviario consumidor de la energía medida

- la figura 4 ilustra un equipo eléctrico según un modo de realización posible de la invención representado en perspectiva

- la figura 5 es una variante del esquema eléctrico de captación de la corriente para un vehículo ferroviario según un segundo... [Seguir leyendo]

1. Equipo eléctrico (EE) dispuesto en el techo de un vehículo ferroviario de tracción eléctrica, estando dicho vehículo equipado con por lo menos un pantógrafo (2) y con una línea de techo (L) que conduce la corriente captada desde una línea catenaria (1), a partir de la conexión con dicho pantógrafo (2), hacia unos dispositivos eléctricos de tracción (4) del vehículo, caracterizado por que dicho equipo eléctrico (EE) comprende, dispuestos sobre un soporte (4) mecánico:

un aparato de disyunción (3) para proteger dichos dispositivos eléctricos de tracción;

- un dispositivo de medición (DM) que comprende por lo menos unos medios de medición de la intensidad (33) y unos medios de medición de la tensión (34) de la corriente transmitida desde la catenaria (1) hacia la línea L de techo, estando dichos medios de medición de la tensión (34) y de la intensidad (33) alojados en el interior de un único aislador (25); y

un calculador (D) que controla la activación de dicho aparato de disyunción (3),

y por que el dispositivo de medición (DM) está conectado por un lado directamente al pantógrafo (2) por medio de una única conexión (52) y por otro lado al aparato de disyunción (3) por medio de una única conexión (51).

2. Equipo eléctrico (EE) según la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de medición (DM) comprende un entorno de alta tensión confinado en una primera cavidad (28) dispuesta en el aislador (25) y un entorno de baja tensión confinado en una segunda cavidad (29) de dicho aislador (25).

3. Equipo eléctrico (EE) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que se dispone sobre el soporte mecánico (4) por lo menos uno de los equipos de protección tomados de entre:

un seccionador (36) de puesta a tierra (37),

un dispositivo de protección (38) contra las sobretensiones,

- un disyuntor alternativo (3).

4. Equipo eléctrico (EE) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que comprende unas conexiones eléctricas entre los equipos dispuestos sobre el soporte (4).

5. Equipo eléctrico (EE) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el dispositivo de medición DM mide la corriente en el punto caliente.

6. Equipo eléctrico (EE) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el aparato de disyunción (3) es un disyuntor monofásico.