ES2254897T3 - Perfil para sostener el hilo de contacto en un sistema de electrificaccion aereo de un ferrocarril. - Google Patents
Perfil para sostener el hilo de contacto en un sistema de electrificaccion aereo de un ferrocarril.Info
- Publication number
- ES2254897T3 ES2254897T3 ES03380135T ES03380135T ES2254897T3 ES 2254897 T3 ES2254897 T3 ES 2254897T3 ES 03380135 T ES03380135 T ES 03380135T ES 03380135 T ES03380135 T ES 03380135T ES 2254897 T3 ES2254897 T3 ES 2254897T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- profile
- profile according
- section
- distance
- contact wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/30—Power rails
- B60M1/307—Supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
- B60M1/20—Arrangements for supporting or suspending trolley wires, e.g. from buildings
- B60M1/24—Clamps; Splicers; Anchor tips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
- Insulators (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
Un perfil para sostener al menos un hilo de contacto en un sistema de electrificación aéreo de un ferrocarril, estando dicho perfil (1) constituido por un elemento conductor eléctrico que se extiende en una dirección longitudinal, comprendiendo dicho perfil medios de sujeción de, al menos, un hilo de contacto (200), teniendo dicho perfil una sección transversal -que se extiende en una primera dirección entre un primer extremo correspondiente a una base superior del perfil montado, y un segundo extremo correspondiente a los medios de sujeción, correspondiendo la distancia (a) entre el primer extremo y el segundo extremo a la altura del perfil montado; y -que tiene, en dicho primer extremo, una base (2) que se extiende en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha primera dirección y que corresponde a la base superior del perfil montado; caracterizado porque dicha sección transversal tiene además un primer tramo central (3) que se extiende desde dicha base (2), en dicha primera dirección y hacia el segundo extremo, hasta un punto de bifurcación (4) en el que dicho primer tramo central (3) se divide en, al menos, dos segundos tramos (5, 6) separados que se extienden desde dicho punto de bifurcación (4) hasta dicho segundo extremo donde cada uno de los segundos tramos (5, 6) presenta un extremo libre (7, 8), constituyendo dichos extremos libres (7, 8) los medios de sujeción de dicho, al menos un, hilo de contacto (200).
Description
Perfil para sostener el hilo de contacto en un
sistema de electrificación aéreo de un ferrocarril.
La invención se engloba en el campo de los
sistemas de captación de corriente eléctrica para tracción
ferroviaria y, especialmente, en el campo de los sistemas de
captación de corriente eléctrica mediante un "tercer carril
aéreo" o "catenaria rígida".
Entre los diversos sistemas de captación de
corriente eléctrica para tracción ferroviaria, cabe citarse la
captación por tercer carril tradicional, por tercer carril aéreo,
por suspensión tranviaria y por línea aérea de contacto -o
catenaria- flexible.
El sistema de captación por tercer carril
tradicional tiene como principales ventajas su sencillez, robustez
y facilidad de mantenimiento, si bien existe el riesgo de que se
produzcan contactos accidentales con el carril electrificado, ya
que éste suele situarse en zonas fácilmente accesibles. Este hecho
impide su aplicación con tensiones eléctricas elevadas, limitándose
de este modo la potencia suministrada, lo que hace que resulte poco
apropiado para altas velocidades de circulación. Esta característica
justifica el hecho de que este sistema, que se empleó al comienzo
de las electrificaciones ferroviarias, haya experimentado una amplia
difusión entre los ferrocarriles metropolitanos, cuyo trazado
obliga a circular a velocidades inferiores a las correspondientes a
otras líneas ferroviarias.
El sistema de captación por tercer carril aéreo,
también conocido como catenaria rígida, presenta las mismas
ventajas que el anterior, si bien su elevada altura sobre la vía
reduce los riesgos de contacto accidental, permitiendo el empleo de
mayores tensiones eléctricas. Otra de las ventajas que presenta este
sistema en comparación con otros sistemas aéreos de captación es su
baja exigencia en cuanto a la altura requerida para su montaje, lo
que lo hace especialmente apropiado para su utilización en túneles.
Esta característica ha favorecido su aplicación en ferrocarriles
metropolitanos, principalmente.
Finalmente, el sistema de captación por línea
aérea de contacto flexible, habitualmente denominado con el término
catenaria, permite un mejor comportamiento dinámico del sistema
catenaria-pantógrafo, incluso a muy altas
velocidades (por encima de 350 km/h). Esto se debe fundamentalmente
a su mayor grado de uniformidad, así como a su mayor complejidad,
que permite actuar sobre diferentes factores con el fin de optimizar
el comportamiento global del sistema. Como contrapartida, este tipo
de línea aérea requiere un mayor esfuerzo de montaje y
mantenimiento, así como un coste de mantenimiento notablemente
superior, al disponer de un elevado número de elementos
constitutivos. Otro de los inconvenientes propios de este sistema
es su mayor exigencia en cuanto a la altura necesaria para su
montaje, lo que lo hace menos apropiado que los anteriores para su
instalación en túneles con gálibos ajustados.
El origen del sistema de alimentación eléctrica
por medio de un tercer carril aéreo, también conocido como
catenaria rígida, surgió como una alternativa más segura frente al
tercer carril tradicional, impidiéndose la accesibilidad a la línea
electrificada al elevarla a una altura considerable sobre la vía,
evitándose de este modo un gran numero de accidentes.
Siguiendo este criterio, ya en el año 1890 se
instaló un sistema similar en los ferrocarriles de Baltimore
(Estados Unidos), y en 1896 en el metropolitano de Budapest
(Hungría).
Estos primeros carriles aéreos se fabricaron con
acero, al igual que sus predecesores, lo cual suponía un serio
inconveniente al suspenderlos del techo, ya que su elevado peso
obligaba a reforzar los soportes y dificultaba el proceso de
instalación. Asimismo, la facilidad de corrosión propia de este
material resultaba perjudicial para el proceso de captación de
corriente.
Para salvar esta dificultad surgieron dos
alternativas: una que consistía en el empleo de una sección reducida
de acero recubierta por bandas de cobre, que se empleó en el metro
de Sapporo (Japón), y otra, implantada en el metro de Hannover
sobre 1934, en el que se instalo un carril conductor autoportante
fabricado en cobre, si bien el gran peso de este material unido a
su elevado coste, continuaban suponiendo una gran desventaja.
En el año 1961, en el metro de Tokio se adoptó
una nueva solución que utilizaba un carril de aluminio, mucho más
ligero y económico que el cobre, y con una excelente capacidad
conductora, bastante superior a la del acero. Además, con objeto de
reducir la elevada fricción que presenta el aluminio en contacto con
el pantógrafo, y que daría lugar a un aumento del indeseable
desgaste, se colocó un cable conductor de cobre en la parte
inferior del carril.
Sistemas basados en esta configuración se
describen, por ejemplo, en las solicitudes de patente publ. nº.
FR-A-2806358,
US-A-5957254 y
EP-A-593350.
Las catenarias rígidas descritas en estos
documentos están, básicamente, constituidas por un carril hueco
constituido por un perfil de aluminio extrusionado de sección
habitualmente pentagonal, que proporciona una buena relación
rigidez/peso. Un perfil conocido de este tipo se ilustra en la
figura 1. Este perfil 101 presenta una base superior 102 que sirve
para unir el perfil a un soporte fijado en, por ejemplo, el techo
de un túnel. Partiendo de dicha base se extienden, en sentido
vertical, dos patas 103, 104 sustancialmente rectas, cuyos extremos
inferiores presentan sendos tramos oblicuos 105, 106 entre cuyos
extremos inferiores existe un espacio o abertura en el que se aloja
el hilo conductor o hilo de contacto 200; los extremos inferiores
de las patas hacen las funciones de pinza o mordaza, a fin de
sujetar el hilo de contacto 200, normalmente fabricado en cobre,
cuya sección suele ser circular u ovalada, y que presenta dos
muescas laterales en los que encajan los correspondientes extremos
inferiores de las patas.
Para evitar la formación de pilas galvánicas
entre el aluminio y el cobre, se reviste el hilo de contacto con
una capa de grasa y se realiza una serie de taladros en la parte
baja del perfil de aluminio que permitan evacuar el agua que
pudiera condensar en su interior, y que podría llegar a actuar como
un medio electrolítico que favoreciese la conducción de iones.
El perfil ilustrado en la figura 1 incluye
también, en la zona de la parte inferior de cada pata, sendos
salientes horizontales externos 107, 108 que sinven como carril y
medios de agarre para la máquina o carro que se usa para introducir
el hilo de contacto 200 en la abertura, mediante deformación
plástica del carril.
Las barras o perfiles de aluminio, que
normalmente se presentan en longitudes comprendidas entre 5 y 12 m,
se ensamblan entre sí mediante bridas 300 atornilladas alojadas en
el interior del perfil, tal y como se ilustra, de forma
esquemática, en la figura 2, formando tramos de mayor longitud (por
ejemplo, hasta 500 m).
A su vez, cada uno de estos carriles conductores
se suspende de la bóveda del túnel por medio de un soporte. Estos
soportes, ilustrados de forma esquemática en la figura 3, están
formados por perfiles 400 de acero laminado, con uniones
atornilladas que permiten regular su posición vertical y lateral
para garantizar su correcto posicionamiento respecto al eje de la
vía, y un aislador eléctrico 401 que acaba en una grapa de bronce
402, en la que se aloja la base superior 102 del perfil de
aluminio, y que esta recubierta de un material de bajo coeficiente
de rozamiento para permitir el desplazamiento longitudinal que
pudiera presentar el carril como consecuencia de las dilataciones
térmicas.
Estos soportes cumplen también la misión de
conferir al carril conductor una forma sinusoidal en el plano
horizontal, con objeto de reducir el desgaste localizado de los
frotadores del pantógrafo, que de este modo se reparte
uniformemente por todo el ancho de los mismos. Este efecto,
denominado descentramiento, se consigue separando los soportes
respecto al eje de la vía, lateralmente y de forma alternativa, una
distancia no superior a, por ejemplo, 20 cm, con lo que se logra
doblar el carril durante el propio proceso de montaje. De igual
modo, puede doblarse el carril para adaptarse a los trazados curvos
de la vía con radios superiores a típicamente 120 m (para radios
inferiores se suele precisar un doblado mecánico que puede llevarse
a cabo en fábrica).
Las principales ventajas que ofrece el sistema de
"catenaria rígida" frente a los otros sistemas ya citados
(tercer carril tradicional y catenaria flexible) son las
siguientes:
- La sencillez de los soportes requeridos para la
suspensión de la catenaria rígida facilita el proceso de
instalación y mantenimiento.
- La ausencia de tensión mecánica aplicada sobre
el hilo de contacto reduce notablemente el tamaño de la sección
crítica del cable conductor frente a tensiones de rotura, lo que
aumenta el periodo de sustitución por desgaste, viniendo éste
marcado por el riesgo de ataque al perfil de aluminio por parte del
pantógrafo.
- Como consecuencia de la ausencia de hilo
sustentador, así como por la sencillez de los soportes de la
suspensión, la mínima altura requerida para la fijación del carril
es bastante reducida, lo que disminuye las exigencias de altura del
túnel, con el consiguiente abaratamiento de la obra civil. Por la
misma razón, este sistema resulta especialmente apropiado para la
electrificación de túneles de gálibo reducido.
- La gran sección equivalente de cobre permite la
circulación de grandes intensidades de corriente, lo que evita la
necesidad de utilización de un "feeder" de acompañamiento,
además de permitir la utilización de bajas tensiones eléctricas para
la transmisión de potencias elevadas.
- Asimismo, la gran superficie que ofrece el
carril en contacto con el aire favorece la refrigeración del
sistema, lo que reduce los riesgos de fusión por sobrecalentamientos
originados como consecuencia de la aparición de picos de intensidad
eléctrica.
A pesar de sus numerosas ventajas, el grado de
implantación de este sistema de captación de corriente eléctrica es
relativamente bajo. Esto se debe, fundamentalmente, a los
inconvenientes que se citan a continuación:
- La ausencia de tensión mecánica del hilo de
contacto, aparte de las ventajas ya citadas, aporta también un
inconveniente derivado del hecho de que la flecha vertical
(desviación en dirección vertical) máxima permitida para lograr una
correcta captación de corriente no debe sobrepasar el 0,1% de la
distancia entre apoyos, lo que obliga a situar los soportes a
distancias no superiores a aproximadamente 12 m. Este hecho
dificulta la utilización de este sistema en el exterior de los
túneles, puesto que el número de postes requerido resultaría alto
y, a veces, prohibitivo, tanto desde el punto de vista económico
como desde el medioambiental. En el caso de instalaciones en
túneles, este factor no tiene tanta relevancia, puesto que la
fijación directa sobre la bóveda del túnel permite prescindir de
los postes, al mismo tiempo que ofrece la posibilidad de utilizar
soportes de gran sencillez, con la consiguiente reducción de
costes.
- Sobrecoste de los materiales no férreos
utilizados (aluminio y cobre), si bien puede quedar justificado por
la mayor capacidad de circulación de la corriente eléctrica.
- Bajas velocidades de circulación, siendo las
más habituales en torno a 70 u 80 km/h, y excepcionalmente 110
km/h, razón por la cual su mayor campo de utilización han sido los
ferrocarriles metropolitanos, cuyos trazados suelen requerir
velocidades de circulación poco elevadas en comparación con otras
líneas férreas.
La limitación en lo que se refiere a las
velocidades se debe a un mal comportamiento dinámico de este tipo
de catenaria. La circulación del tren provoca que el contacto entre
el pantógrafo y la catenaria sea una fuerza oscilante. Esta fuerza
se caracterizará por dos parámetros, a saber, la fuerza media y la
desviación típica de la fuerza; la conjunción de estos dos
parámetros define la calidad de la captación eléctrica, comúnmente
denominada "comportamiento dinámico". El caso ideal sería que
la desviación típica de la fuerza de contacto entre el pantógrafo y
la catenaria fuera cero, es decir, que la fuerza de contacto fuera
constante. Sin embargo, esto sólo es viable con el tren parado; al
moverse el tren, interactúan dinámicamente ambos sistemas mecánicos
(el pantógrafo y la catenaria), de forma que el valor de la
desviación típica dependerá de la velocidad de circulación y de la
naturaleza mecánica de dichos sistemas (masa, rigidez y
amortiguamiento).
La distancia entre soportes de la catenaria,
afecta directamente a la rigidez del sistema de catenaria, mientras
que el resto de los parámetros son fijos para un tipo de catenaria
determinada. Dado que a mayor velocidad de circulación empeora la
calidad de captación (ya que aumenta la desviación típica de la
fuerza de contacto y, a altas velocidades, empiezan a producirse
separaciones entre el hilo de contacto y el pantógrafo), para una
instalación concreta (con un determinado perfil de catenaria y una
determinada distancia entre soportes) y con unos requisitos mínimos
de calidad de captación eléctrica, los trenes no pueden circular a
velocidades que superen un umbral determinado por los factores
indicados. Para poder circular a velocidades más altas, se podría
reducir la distancia entre soportes, lo que, sin embargo, implicaría
costes sustanciales.
Por ello, se ha buscado una forma de mejorar el
comportamiento dinámico de la catenaria que no dependa de una
reducción de la distancia entre soportes.
A la hora de plantear un nuevo diseño de
catenaria rígida, se ha partido del sistema convencional ilustrado
en la figura 1, y se ha estudiado las posibilidades de modificarlo
con el fin de mejorar el comportamiento dinámico del conjunto
catenaria-pantógrafo, con el fin de permitir
circulación a velocidades más elevadas sin tener que utilizar un
número excesivo de soportes.
Después de exhaustivos estudios, se ha optado por
centrar el desarrollo en un nuevo perfil que permita utilizar los
hilos de contacto (también denominados hilos conductores)
convencionales, por ejemplo, los que se usan en el sistema de la
figura 1, al objeto de evitar el sobrecoste que implicaría utilizar
hilos específicamente diseñados para el nuevo sistema de captación.
Además, se ha considerado conveniente diseñar un perfil que permita
el acoplamiento del hilo de contacto mediante la deformación
elástica del perfil, dado que es un sistema muy simple y rápido de
montaje o sustitución del hilo de contacto.
Se ha comprobado que existen una serie de
factores que pueden influir favorablemente en el comportamiento
dinámico de la catenaria. Entre estos factores se encuentran: el
aumento del módulo elástico del perfil; la disminución de la
distribución lineal de masa del perfil; y el aumento del momento de
inercia geométrico de la sección transversal del perfil con
respecto al eje horizontal, I_{Hor}.
Básicamente, existen dos maneras de aumentar este
momento de inercia:
- Aumentando la masa lineal del perfil; y
- Aumentando la distancia vertical que separa
cada elemento diferencial de masa del centroide de la sección
transversal del perfil.
La primera opción no se ha considerado como la
más apropiada.
En cuanto a la segunda opción, es decir, el
aumento de la distancia vertical que separa cada elemento
diferencial de masa del centroide de la sección transversal del
perfil, se puede concluir que un tipo de perfil apropiado sería un
perfil en I, que permitiría emplear el mayor momento de inercia
posible, al quedar concentrada casi toda la masa en las zonas
superior e inferior, y cuyo comportamiento a flexión es óptimo. Sin
embargo, el carril conductor debe estar formado, en la práctica,
por dos elementos claramente diferenciados: el hilo de contacto y
el perfil que sujeta dicho hilo de contacto. Un perfil puro en
"I" no permitiría el acoplamiento del hilo conductor mediante
deformación plástica, en línea con lo que se ha comentado
anteriormente.
En consecuencia, se han estudiado las
posibilidades de encontrar un perfil cuya sección transversal,
aparte de aumentar el momento de inercia I_{Hor} con respecto a
los perfiles convencionales, respete al mismo tiempo ciertas
condiciones de diseño, a saber:
- Permitir mantener sustancialmente el área de la
sección transversal, puesto que un aumento de la misma iría
asociado a un aumento de la masa del carril conductor, lo que sería
un efecto negativo, mientras que una disminución reduciría el área
por la que puede circular la corriente eléctrica, con el
correspondiente sobrecalentamiento.
- Permitir no disminuir considerablemente el
perímetro de la sección transversal, para no reducir el área de
disipación de calor.
- Permitir no superar una cierta altura del
perfil (por las limitaciones que impone el gálibo disponible en la
zona superior del túnel en el que se instalaría la nueva catenaria
rígida).
- Asimismo, una sección demasiado esbelta podría
producir problemas de inestabilidad (pandeo) de la zona
central.
- También habría que respetar una inclinación
mínima en la zona inferior del perfil (pinza), de tal modo que el
posible efecto de las desalineaciones de montaje, junto con el
movimiento de balanceo del coche de viajeros y, por tanto, del
pantógrafo, no llegue a producir contactos del pantógrafo con el
perfil, que pudieran conducir a un desgaste de este tipo de elemento
cuyo montaje, al contrario que el del hilo contacto, se considera
permanente.
- Es deseable que el perfil incluya elementos que
permitan la apertura del perfil, mediante un carro de montaje, a
fin de posibilitar la inserción del hilo de contacto.
- El perfil debe comprender elementos (por
ejemplo, una base superior) que permitan suspender el carril de los
correspondientes soportes fijados al techo del túnel o postes.
La invención se refiere a un perfil para sostener
al menos un hilo de contacto en un sistema de electrificación aéreo
de un ferrocarril, estando dicho perfil constituido por un elemento
conductor eléctrico (que puede ser de metal, por ejemplo, de
aluminio, por ejemplo, de aluminio extrusionado; alternativamente,
el elemento conductor puede estar compuesto por una pluralidad de
elementos de materiales diferentes, por ejemplo, por poliéster con
fibras de carbono, etc.; algunos de estos materiales pueden ser
conductores eléctricos y otros no; la selección de materiales se
puede hacer con el fin de lograr una óptima relación entre
resistencia, flexibilidad, conductividad, coste, etc.) que se
extiende en una dirección longitudinal que, cuando el perfil está
montado, corresponde sustancialmente a la dirección de la vía (con
la excepción de los desvíos laterales necesarios para conseguir la
configuración sinusoidal en el plano horizontal, desvíos en agujas,
etc.).
El perfil de la invención comprende, igual que el
perfil convencional ilustrado en la figura 1, medios de sujeción de
al menos un hilo de contacto, y tiene una sección transversal:
- que se extiende en una primera dirección (que
básicamente corresponde a la dirección vertical cuando el perfil
está montado en el sistema de electrificación) entre un primer
extremo correspondiente a una base superior del perfil montado, y
un segundo extremo correspondiente a los medios de sujeción,
correspondiendo la distancia entre el primer extremo y el segundo
extremo a la altura del perfil montado; y
- que tiene, en dicho primer extremo, una base
que se extiende en una dirección sustancialmente perpendicular a
dicha primera dirección y que corresponde a la base superior del
perfil montado.
De acuerdo con la invención, la sección
transversal tiene además un primer tramo central que se extiende
desde dicha base, en dicha primera dirección y hacia el segundo
extremo, hasta un punto de bifurcación en el que dicho primer tramo
central se divide en, al menos, dos segundos tramos separados que se
extienden desde dicho punto de bifurcación hasta dicho segundo
extremo donde cada uno de los segundos tramos presenta un extremo
libre, constituyendo dichos extremos libres los medios de sujeción
del hilo o de los hilos de contacto.
Es decir, con otras palabras, en lugar de la
configuración general en forma de "U" invertida que se refleja
en la figura 1, la invención parte de una configuración básica en
forma de "Y" invertida. Esto permite aumentar el momento de
inercia I_{Hor} de acuerdo con lo que se ha comentado arriba, pero
manteniendo sustancialmente otras características importantes del
sistema, por ejemplo, la posibilidad de introducción del hilo
mediante deformación elástica de los segundos tramos o
"patas"/"brazos" de la "Y".
Partiendo de esta configuración básica, se puede
modificar los diferentes parámetros en función de los tamaños (por
ejemplo, "altura" del perfil) y materiales elegidos, con el fin
de obtener un comportamiento óptimo.
Por ejemplo, el primer tramo central puede tener
una longitud en la primera dirección (es decir, una "altura"
si se considera el perfil montado) que corresponde a entre un 15% y
un 90% de la distancia entre el primer extremo y el segundo
extremo. Puede ser preferible que dicha longitud corresponda a entre
un 25% y un 70% de la distancia entre el primer extremo y el
segundo extremo, más preferible que corresponda a entre un 30% y un
60% de la distancia entre el primer extremo y el segundo extremo,
por ejemplo, a entre un 35% y un 50% o a entre un 38% y un 45% de
la distancia entre el primer extremo y el segundo extremo. Por
ejemplo, para un perfil de aluminio con una "altura"
(distancia entre el primer y el segundo extremo) de unos 150 mm
puede ser conveniente que la longitud del primer tramo central
corresponda a entre un 38% y un 45% de la distancia entre el primer
extremo y el segundo extremo.
Preferiblemente, en la sección transversal del
perfil, a partir del punto de bifurcación, cada segundo tramo
presenta una primera porción que se extiende en un primer ángulo
agudo, por ejemplo, en un ángulo de entre 20º y 80º, con respecto a
la primera dirección (dando lugar a la configuración general de
"Y"). Dicho primer ángulo puede elegirse en función de las
características del material elegido para el perfil (elasticidad,
peso, etc.) y en función de las dimensiones del perfil. Por ejemplo,
para un perfil de aluminio con una "altura" (distancia entre
el primer y el segundo extremo) de unos 150 mm puede ser conveniente
que el ángulo sea de entre 20º y 35º.
Cada segundo tramo puede presentar una segunda
porción extrema dirigida de forma oblicua hacia el segundo extremo
y hacia una línea de simetría de la sección transversal (es decir,
hacia el piano de simetría del perfil).
Dos de los segundos tramos pueden presentar, cada
uno, una porción saliente lateral que se extiende en una dirección
sustancialmente perpendicular a dicha primera dirección y que
constituye medios de acoplamiento para un carro para la inserción
del hilo de contacto en los medios de sujeción. Cada porción
saliente lateral puede tener un extremo libre, correspondiendo la
distancia entre los extremos libres de las dos porciones salientes
laterales a una anchura máxima del perfil. Dicha anchura máxima
puede ser, por ejemplo, de entre 9 y 11 cm (esto es un valor
adecuado para, por ejemplo, un perfil de aluminio con una altura de
150 mm).
En la sección transversal del perfil, la base
tiene una extensión en la dirección perpendicular a la primera
dirección cuya magnitud puede ser elegida en función del material y
de las dimensiones del resto del perfil, pero que típicamente puede
corresponder a entre un 40% y un 70% de la magnitud de la distancia
entre el primer extremo y el segundo extremo del perfil (este valor
puede ser adecuado para un perfil de aluminio de una altura de unos
150 mm).
La base puede representar entre un 15% y un 50%
del peso del perfil, y el primer tramo central puede representar
entre un 5% y un 20% del peso del perfil (estos valores son
adecuados para un perfil de aluminio de una altura de unos 150
mm).
La distancia entre el primer extremo y el segundo
extremo puede ser elegida en función de las características de cada
caso, pero una distancia (altura del perfil montado) adecuada puede
ser de entre 10 y 25 cm, preferiblemente de entre 14 y 16 cm.
El perfil puede tener dos segundos tramos y estar
configurado para sostener un hilo de contacto, estando los extremos
libres de los segundos tramos configurados para entrar en sendas
muescas del hilo de contacto y retener dicho hilo de contacto a
modo de pinzas.
En función de las características determinadas de
una instalación (costes de materiales, distancia entre soportes,
necesidades de alcanzar velocidades elevadas, etc.), el experto
medio puede elegir las dimensiones, materiales, ángulos, etc., más
adecuados, con el fin de obtener una óptima relación entre la
calidad de la captación eléctrica y los costes de la instalación.
Por ejemplo, el experto medio puede recurrir a simuladores para
calcular las dimensiones adecuadas, partiendo de la configuración
general del perfil de acuerdo con la invención.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo ilustrativo y no
limitativo de ésta.
La figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de un perfil con hilo de contacto según el estado de la
técnica.
La figura 2 es una vista esquemática en sección
de un perfil en la zona de unión entre dos perfiles, de acuerdo con
el estado de la técnica.
La figura 3 es una vista esquemática de un perfil
acoplado a un soporte convencional, de acuerdo con el estado de la
técnica.
La figura 4 es una vista en sección transversal
de un perfil de acuerdo con una realización preferida de la
invención.
El perfil de acuerdo con una realización
preferida de la invención está constituido por un elemento
(preferiblemente de aluminio) que se extiende en una dirección
longitudinal (básicamente, una vez montado el perfil en los
soportes correspondientes, a lo largo de los carriles del tren).
Tal y como se puede observar en la figura 4, el
perfil 1 presenta una sección transversal:
- que se extiende en una
primera dirección entre un primer extremo correspondiente a una
base superior del perfil montado, y un segundo extremo
correspondiente a los medios de sujeción, correspondiendo la
distancia (a) entre el primer extremo y el segundo extremo a la
altura del perfil montado; y
- que tiene, en dicho primer
extremo, una base 2 que se extiende en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicha primera dirección y que corresponde a la base
superior del perfil montado.
La sección transversal tiene un primer tramo
central 3 que se extiende desde dicha base 2, en dicha primera
dirección y hacia el segundo extremo, hasta un punto de bifurcación
4 en el que dicho primer tramo central 3 se divide en, al menos,
dos segundos tramos 5, 6 separados que se extienden desde dicho
punto de bifurcación 4 hasta dicho segundo extremo donde cada uno
de los segundos tramos 5, 6 presenta un extremo libre 7, 8. Estos
extremos libres 7, 8 constituyen medios de sujeción del hilo de
contacto 200.
En esta realización preferida, la "altura"
del perfil montado, es decir, la distancia (a) entre el primer
extremo y el segundo extremo, es de 150 mm.
La figura 4 refleja la configuración y las
dimensiones relativas adecuadas para este perfil de aluminio
extrusionado de altura de 150 mm. En este caso, se ha configurado el
perfil de manera que el primer tramo central 3 tiene una longitud
(b) en la primera dirección que corresponde a, aproximadamente, un
36% de la distancia (a) entre el primer extremo y el segundo
extremo.
Tal y como se puede observar en la figura 4, en
la sección transversal del perfil, a partir del punto de
bifurcación 4, cada segundo tramo 5, 6 presenta una primera porción
que se extiende en un primer ángulo (\alpha) agudo de
aproximadamente 21º con respecto a la primera dirección. Además,
cada segundo tramo 5, 6 presenta una segunda porción 9,10 extrema
dirigida de forma oblicua hacia el segundo extremo y hacia una línea
de simetría de la sección transversal.
Por otra parte, los dos segundos tramos 5, 6
presentan, cada uno, una porción saliente lateral 11, 12 que se
extiende en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha
primera dirección y que constituye medios de acoplamiento para un
carro para inserción del hilo de contacto 200 en los medios de
sujeción. La distancia (c) entre los extremos libres de las dos
porciones salientes laterales determina la una anchura máxima (c)
del perfil, que en este caso es de 100 mm.
Tal y como sugiere la figura 4, la base 2 tiene
una extensión en una dirección perpendicular a la primera dirección
cuya magnitud corresponde a, aproximadamente, un 55% de la magnitud
de la distancia (a) entre el primer extremo y el segundo
extremo.
En esta realización preferida, la base 2
representa aproximadamente un 25% y el primer tramo central 3 un
10% del peso del perfil.
Tal y como se observa en la figura 4, en esta
realización preferida de la invención, el perfil tiene dos segundos
tramos 5, 6 y los extremos libres 7, 8 de los segundos tramos están
configurados para entrar en sendas muescas del hilo de contacto 200
y retener dicho hilo de contacto a modo de pinzas.
En esta realización preferida de la invención,
pensado para ser utilizado con hilo conductor convencional con área
de sección transversal de 152 mm^{2}, se han elegido las
dimensiones de manera que el área de la superficie de la sección
transversal del perfil es de 2.118,3 mm^{2}.
Los materiales, tamaño, forma y disposición de
los elementos serán susceptibles de variación, siempre y cuando
ello no suponga una alteración del concepto básico de la
invención.
A lo largo de la presente descripción y
reivindicaciones la palabra "comprende" y variaciones de la
misma, como "comprendiendo", no pretende excluir otras etapas
o componentes.
Claims (21)
1. Un perfil para sostener al menos un hilo de
contacto en un sistema de electrificación aéreo de un
ferrocarril,
estando dicho perfil (1) constituido por un
elemento conductor eléctrico que se extiende en una dirección
longitudinal,
comprendiendo dicho perfil medios de sujeción de,
al menos, un hilo de contacto (200), teniendo dicho perfil una
sección transversal
- que se extiende en una primera dirección entre
un primer extremo correspondiente a una base superior del perfil
montado, y un segundo extremo correspondiente a los medios de
sujeción, correspondiendo la distancia (a) entre el primer extremo
y el segundo extremo a la altura del perfil montado; y
- que tiene, en dicho primer extremo, una base
(2) que se extiende en una dirección sustancialmente perpendicular
a dicha primera dirección y que corresponde a la base superior del
perfil montado;
caracterizado porque
dicha sección transversal tiene además un primer
tramo central (3) que se extiende desde dicha base (2), en dicha
primera dirección y hacia el segundo extremo, hasta un punto de
bifurcación (4) en el que dicho primer tramo central (3) se divide
en, al menos, dos segundos tramos (5, 6) separados que se extienden
desde dicho punto de bifurcación (4) hasta dicho segundo extremo
donde cada uno de los segundos tramos (5, 6) presenta un extremo
libre (7, 8), constituyendo dichos extremos libres (7, 8) los medios
de sujeción de dicho, al menos un, hilo de contacto (200).
2. Un perfil según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la sección transversal del perfil,
el primer tramo central (3) tiene una longitud (b) en dicha primera
dirección que corresponde a entre un 15% y un 90% de la distancia
(a) entre el primer extremo y el segundo extremo.
3. Un perfil según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicha longitud (b) corresponde a entre
un 25% y un 70% de la distancia (a) entre el primer extremo y el
segundo extremo.
4. Un perfil según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha longitud (b) corresponde a entre
un 30% y un 60% de la distancia (a) entre el primer extremo y el
segundo extremo.
5. Un perfil según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha longitud (b) corresponde a entre
un 35% y un 50% de la distancia (a) entre el primer extremo y el
segundo extremo.
6. Un perfil según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha longitud (b) corresponde a entre
un 38% y un 45% de la distancia (a) entre el primer extremo y el
segundo extremo.
7. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
sección transversal del perfil, a partir del punto de bifurcación
(4), cada segundo tramo (5, 6) presenta una primera porción que se
extiende en un primer ángulo (\alpha) agudo con respecto a la
primera dirección.
8. Un perfil según la reivindicación 7,
caracterizado porque dicho primer ángulo es de entre 20º y
80º.
9. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque cada segundo
tramo (5, 6) presenta una segunda porción (9, 10) extrema dirigida
de forma oblicua hacia el segundo extremo y hacia una línea de
simetría de la sección transversal.
10. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dos
segundos tramos (5, 6) presentan, cada uno, una porción saliente
lateral (11, 12) que se extiende en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicha primera dirección y que constituye medios de
acoplamiento para un carro para inserción del hilo de contacto (200)
en los medios de sujeción.
11. Un perfil según la reivindicación 10,
caracterizado porque cada porción saliente lateral (11, 12)
tiene un extremo libre, correspondiendo la distancia entre los
extremos libres de las dos porciones salientes laterales a una
anchura máxima (c) del perfil.
12. Un perfil según la reivindicación 11,
caracterizado porque la anchura máxima (c) es de entre 9 y 11
cm.
13. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
sección transversal del perfil, la base (2) tiene una extensión en
la dirección perpendicular a la primera dirección cuya magnitud
corresponde a entre un 40% y un 70% de la magnitud de la distancia
(a) entre el primer extremo y el segundo extremo.
14. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base (2)
representa entre un 15% y un 50% del peso del perfil.
15. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer
tramo central (3) representa entre un 5% y un 20% del peso del
perfil.
16. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
distancia (a) entre el primer extremo y el segundo extremo es de
entre 10 y 25 cm.
17. Un perfil según la reivindicación 16,
caracterizado porque la distancia (a) entre el primer extremo
y el segundo extremo es de entre 14 y 16 cm.
18. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene dos
segundos tramos (5, 6) y porque está configurado para sostener un
hilo de contacto (200), estando los extremos libres (7, 8) de los
segundos tramos (5, 6) configurados para entrar en respectivas
muescas del hilo de contacto y retener dicho hilo de contacto a
modo de pinzas.
19. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
conductor eléctrico es de metal.
20. Un perfil según la reivindicación 19,
caracterizado porque el metal es aluminio.
21. Un perfil según cualquiera de las
reivindicaciones 1-18, caracterizado porque
el elemento conductor está compuesto por una pluralidad de elementos
de materiales diferentes.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03380135A EP1484214B1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Profile for supporting the contact wire in a rigid overhead railway electrification system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2254897T3 true ES2254897T3 (es) | 2006-06-16 |
Family
ID=33155281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03380135T Expired - Lifetime ES2254897T3 (es) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Perfil para sostener el hilo de contacto en un sistema de electrificaccion aereo de un ferrocarril. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1484214B1 (es) |
| AT (1) | ATE312002T1 (es) |
| DE (1) | DE60302658T2 (es) |
| DK (1) | DK1484214T3 (es) |
| ES (1) | ES2254897T3 (es) |
| SI (1) | SI1484214T1 (es) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202004009420U1 (de) * | 2004-06-16 | 2004-10-21 | Furrer + Frey AG Ingenieurbüro Fahrleitungsbau | Stromschiene |
| DE102009022963A1 (de) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromschiene |
| DE102009033447A1 (de) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Oberleitungsanlage |
| DE102010010866B4 (de) | 2010-03-10 | 2012-08-16 | Db Netz Ag | Vorrichtung zwischen einer elastischen Oberleitung und einer starren Stromschiene des schienengebundenen Verkehrs |
| AT509734B1 (de) * | 2010-04-16 | 2015-07-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Verfahren zur errichtung einer elektrischen oberleitung |
| DE102012000117B3 (de) * | 2012-01-05 | 2013-04-04 | Bicc Holdings Gmbh | Stromschiene |
| WO2014085812A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Parsons David Eric | Rigid t-rail conductor system |
| JP5924738B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2016-05-25 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 架線支持装置の防食構造 |
| FR3006636B1 (fr) * | 2013-06-05 | 2017-11-24 | Soc Nat Des Chemins De Fer Francais - Sncf | Systeme dissipatif de chaleur d'un fil de contact conducteur de catenaire et portion de catenaire associee |
| FR3030180B1 (fr) * | 2014-12-11 | 2018-03-02 | Universite De Franche Comte | Systeme dissipatif de chaleur de fil de contact conducteur de catenaire et portion de catenaire comportant au moins un tel systeme |
| CN114577651B (zh) * | 2022-03-07 | 2023-06-16 | 西南交通大学 | 一种模拟变温环境的载流摩擦磨损试验装置及其试验方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2207860A (en) * | 1938-03-16 | 1940-07-16 | Richards Wilcox Mfg Co | Support |
| FR2185838B1 (es) * | 1972-05-25 | 1975-03-28 | Gennevilliers Acieries | |
| FR2296543A2 (fr) * | 1975-01-06 | 1976-07-30 | Gennevilliers Anc Ets C Delach | Ligne d'alimentation electrique rigide, notamment pour l'alimentation en courant de vehicules electriques sur rails |
-
2003
- 2003-06-05 SI SI200330186T patent/SI1484214T1/sl unknown
- 2003-06-05 DK DK03380135T patent/DK1484214T3/da active
- 2003-06-05 DE DE60302658T patent/DE60302658T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-05 AT AT03380135T patent/ATE312002T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-06-05 EP EP03380135A patent/EP1484214B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-05 ES ES03380135T patent/ES2254897T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60302658T2 (de) | 2006-09-07 |
| DE60302658D1 (de) | 2006-01-12 |
| ATE312002T1 (de) | 2005-12-15 |
| EP1484214A1 (en) | 2004-12-08 |
| EP1484214B1 (en) | 2005-12-07 |
| DK1484214T3 (da) | 2006-04-18 |
| SI1484214T1 (sl) | 2006-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2254897T3 (es) | Perfil para sostener el hilo de contacto en un sistema de electrificaccion aereo de un ferrocarril. | |
| US20160075258A1 (en) | Gantry type movable catenary system at a railway crossing | |
| ES2352825T3 (es) | Dispositivo de freno magnético sobre carril con bobina de excitación asimétrica y/o con bobina de varias partes. | |
| KR100440818B1 (ko) | 전동차량용탄성및강성의콘택라인시스템을결합시키기위한장치및방법 | |
| ES2778849T3 (es) | Colgador de barra de alimentación para sistema de iluminación modular | |
| DE60220990D1 (de) | Einschienensystem | |
| KR200497341Y1 (ko) | 강체전차선용 지지클램프 | |
| ES2586286T3 (es) | Dispositivo de suspensión de hilo de contacto | |
| ES2644264T3 (es) | Soporte aislado para una barra colectora para vehículos ferroviarios accionados con electricidad | |
| ES2710561T3 (es) | Instalación de línea aérea | |
| EP1915274B1 (en) | Overhead lines for rail vehicles | |
| JP2021535309A (ja) | 磁気浮上式鉄道システム | |
| ES2831608T3 (es) | Disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria | |
| ES2535152B1 (es) | Cesta de acumulación de energía | |
| KR102602939B1 (ko) | 강체전차선 및 강체전차선 평행개소 | |
| US4363939A (en) | Electrical supply line for the supply or current to railway vehicles | |
| ES2536282T3 (es) | Instalación de seccionamiento para una instalación de línea aérea de barra colectora | |
| CN100333949C (zh) | 电气化铁道刚性接触网的悬挂装置及方法 | |
| ES2634195T3 (es) | Barra colectora, procedimiento de montaje y desmontaje así como disposición compuesta de barras colectoras combinadas | |
| US4398624A (en) | Overhead electric traction systems | |
| JP4067458B2 (ja) | トンネル用剛体電車線装置 | |
| KR102639590B1 (ko) | 급전선 보호용 방호관 | |
| ES2893602T3 (es) | Sistema disipador de calor mejorado de un hilo de contacto conductor de catenaria y porción de catenaria asociada | |
| CN219547452U (zh) | 空铁用轨道梁及空铁系统 | |
| ES2361397T3 (es) | Catenaria de línea de contacto aérea. |