ES2350140A1 - Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto. - Google Patents
Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto. Download PDFInfo
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- B60L5/28—Devices for lifting and resetting the collector
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Abstract
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.
Description
Dispositivo de bajada automática para
pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de
contacto.
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.
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.
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.
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.
tórica.
En el caso de un impacto de la catenaria sobre
el frotador, la cubeta se doblará y el aire comprimido se escapa,
descendiendo el pantógrafo.
Una segunda manguera conduce a una conexión
montada en un cuerno aislado, de manera que esta segunda manguera va
sellada dentro de la comentada conexión con goma de silicona, de
manera que si por impacto el cuerno es arrancado, esa segunda
manguera es arrancada de la conexión, produciéndose la apertura de
aquella y con ello el escape de aire comprimido para que el
pantógrafo descienda.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en
donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
La figura 1.- Muestra la representación
esquemática correspondiente al circuito neumático del dispositivo
automático de descenso para pantógrafo realizado de acuerdo con el
objeto de la invención.
La figura 2.- Muestra un detalle de la
aplicación sobre el frotador de un pantógrafo, para una
configuración de 25 KV.
La figura 3.- Muestra una vista similar a la de
la figura anterior, en esta caso prevista para una configuración de
3 KV.
Como se puede ver en las figuras referidas, y en
relación concretamente con la figura 1, puede observarse como el
dispositivo de bajada automática para pantógrafos objeto de la
invención, comprende un circuito neumático con una manguera aislante
(1) como conexión neumática aislante entre el correspondiente
pantógrafo y el techo de la unidad ferroviaria, mientras que en una
segunda manguera (2) se ha previsto un presostato (3), como elemento
que abre y cierra el circuito según una presión determinada,
comprendiendo en la manguera (1) una válvula electromagnética (4)
prevista para abrir y cerrar el circuito neumático mediante una
señal eléctrica.
En la manguera aislante (1) referida en primer
lugar, se incluye un filtro de aire (5), seguido de un regulador de
presión (6), y a continuación un manómetro (7), así como un
regulador de caudal (8) y una válvula de seguridad (9), estando el
filtro de aire (5) previsto para eliminar las posibles impurezas que
pueda presentar el aire del correspondiente compresor mediante el
que se alimenta un fuelle neumático (10) previsto como elemento para
la elevación y bajada del pantógrafo, mas concretamente del frotador
(11) a través del cual se establece el contacto, o se deja de hacer
contacto, con la línea aérea de alimentación eléctrica.
Por su parte, el regulador de presión (6) está
previsto para mantener una presión constante a lo largo de todo el
circuito, aguas abajo, y el regulador de caudal (8) para regular el
volumen de aire por unidad de tiempo que recorre el circuito
neumático.
Por su parte, la válvula de seguridad (9) está
prevista para evitar las sobrepresiones existentes en el sistema
neumático.
Con anterioridad al frotador (11), se ha
previsto inicialmente una válvula (12) de ventilación rápida, cuya
función es la de expulsar aire contenido en el fuelle neumático (10)
al detectar la presión atmosférica, de modo que a continuación de
esa válvula (12) se incluye una válvula o llave de cierre (13) que
anula el dispositivo de bajada automática, y una válvula o llave de
prueba (14) que permite comprobar el perfecto funcionamiento del
dispositivo, a través de una conexión de prueba (15) como
ramificación del circuito destinado a la realización de pruebas del
sistema.
En la aplicación del dispositivo a una
configuración de frotador (11) para 25 KV, como se representa en la
figura 2, la manguera (1') está conectada al propio frotador (11)
mediante una junta roscada (16), de manera que a partir de esa junta
roscada (16) discurre un canal continuo (17), lleno de aire
comprimido, que va por el interior del frotador (11) para que en el
momento de sufrir éste un daño, por ejemplo, mediante un impacto en
la catenaria, el aire comprimido se escape y la válvula de
ventilación rápida (12) se abre para descargar el fuelle neumático
(10), produciéndose la bajada del propio pantógrafo.
Además, en este caso el comentado conducto
continuo de aire (17), tiene la función de límite de desgaste, ya
que si el carbón está desgastado, ese conducto (17) se abrirá y el
aire comprimido se saldrá, descendiendo igualmente el
pantógrafo.
En la aplicación sobre una configuración de 3
KV, como se representa en la figura 3, la manguera (1'') está
conectada al frotador (11) mediante una junta roscada (16'),
respecto de la cual la manguera propiamente dicha está separada.
En este caso, la manguera incorpora una cubeta
(18) situada en el soporte (19) del propio frotador (11), estando
esa manguera sellada entre las dos partes mediante una junta
tórica.
En el caso de un impacto de la catenaria sobre
el frotador (11), la cubeta (18) se dobla y el aire comprimido se
escapa, produciéndose el descenso del pantógrafo.
Asimismo, en la figura 3 puede verse una segunda
manguera (1'') conectada a una conexión (20) prevista en un cuerno
aislado y lateral (21) del propio frotador (11), estando esa
manguera (1'') convenientemente aislada dentro de la conexión (20),
por ejemplo mediante goma de silicona.
En este caso, un impacto sobre el frotador (11)
lleva consigo el desprendimiento o arranque del cuerno (21), con lo
que la manguera de aire (1'') es igualmente arrancada de la conexión
(20), produciéndose la apertura de aquella y en definitiva el escape
de aire comprimido para que se lleve a cabo el descenso del
pantógrafo.
Claims (3)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200801146A ES2350140B1 (es) | 2008-04-22 | 2008-04-22 | Dispositivo de bajada automática para pantógrafos de captación de corriente eléctrica en líneas aéreas de contacto. |
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- 2008-04-22 ES ES200801146A patent/ES2350140B1/es active Active
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ES2350140B1 (es) | 2011-12-12 |
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