ES2831608T3 - Disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria - Google Patents
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Abstract
Disposición para unir elementos (1, 2) de tercer carril de un sistema de catenaria que están dispuestos a una distancia de junta los unos de los otros y presentan un soporte (4) orientado horizontalmente en la posición instalada, en donde la disposición de unión comprende un perfil (3) de unión que está unido con el soporte (4) del primer y del segundo elemento (1, 2) de tercer carril, en donde el perfil (3) de unión está unido con el soporte (4) del primer elemento (1) de tercer carril de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y está unido firmemente con el soporte (4) del segundo (2) elemento de tercer carril, caracterizada porque el perfil (3) de unión es un perfil de unión en forma de U que presenta dos lados externos (3B, 3C) que cercan lateralmente los elementos (1, 2) de tercer carril, y un lado central, que está unido con el soporte (4) del primer elemento de tercer carril (1) de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y está unido firmemente con el soporte (4) del segundo elemento (2) de tercer carril, y con el primer elemento (1) de tercer carril están conectados eléctricamente carriles de contacto (21) que se extienden en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril, y con los lados externos del perfil (3) de unión en forma de U están conectados eléctricamente elementos (22) de contacto que están pretensados elásticamente sobre los carriles de contacto.
Description
DESCRIPCIÓN
Disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria
La invención se refiere a una disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria que están dispuestos a una distancia de junta los unos de los otros y presentan un soporte orientado horizontalmente en la posición instalada.
Para el suministro de corriente de tracción de vías de funcionamiento eléctrico, además de las líneas aéreas se conocen terceros carriles que son parte de un sistema de catenaria. Para la construcción de una línea ferroviaria se unen varios terceros carriles entre sí, dado que los terceros carriles por razones de transporte tienen una longitud máxima. Las piezas de tercer carril individuales de una línea ferroviaria se denominan en lo sucesivo, elementos de tercer carril.
Los elementos de tercer carril, debido a variaciones de la temperatura ambiente, así como a variaciones de la intensidad de corriente, están sometidos a variaciones de longitud, de modo que sin una compensación de longitud solo pueden ensamblarse unos con otros un número limitado de elementos de tercer carril en junta a tope.
Por el documento WO 2012/130582 A2 se sabe cómo ensamblar los elementos de tercer carril no de manera directa sino a una distancia de junta los unos de los otros, de modo que los elementos de tercer carril pueden expande en una zona de solape.
En la disposición de los elementos de tercer carril a una distancia de junta los unos de los otros aparece el problema de la conexión eléctrica de los elementos de tercer carril. Se conoce la conexión eléctrica de los elementos de tercer carril con un puente colgante de cables. Sin embargo, un puente colgante de cables permite solo un movimiento limitado de los elementos de tercer carril. Además, un puente colgante de cables requiere relativamente mucho espacio, dado que el cable, debido al movimiento de los elementos de tercer carril debe tenderse como bucle. Además, existe una seria amenaza de rotura en los empalmes de los cables.
Por el documento CN 101 746281 A (CN 201 604537 U) se conoce una disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria, en donde los elementos de tercer carril están dispuestos a una distancia de junta los unos de los otros y presentan un soporte orientado horizontalmente en la posición instalada. La disposición de unión comprende un perfil de unión que está unido de manera desplazable con el soporte del primer elemento de tercer carril en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y firmemente con el soporte del segundo elemento de tercer carril. El perfil de unión presenta dos lados externos que cercan lateralmente los elementos de tercer carril. Para la conexión eléctrica de las terceros carriles, en la zona de los lados externos del perfil de unión están previstas líneas de contacto que se extienden en la dirección longitudinal de los elementos de tercer carril.
La invención se basa en el objetivo de crear una disposición para unir elementos de tercer carril de un sistema de catenaria que tenga una estructura sencilla y segura.
La solución de este objetivo se realiza de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación 1. Los objetos de las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización ventajosas de la invención.
La unión de los elementos de tercer carril individuales de un sistema de catenaria a una distancia de junta los unos de los otros, en la disposición de acuerdo con la invención, se realiza con un perfil de unión en forma de U que presenta un lado central y dos lados externos y se caracteriza por un peso relativamente bajo y una rigidez elevada. El lado central del perfil de unión está unido con el soporte del primer elemento de tercer carril de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y firmemente con el soporte del segundo elemento de tercer carril, de modo que es posible una compensación de longitud debido a variaciones de la temperatura ambiente o de la intensidad de corriente. A este respecto, los lados externos del perfil de unión cercan los elementos de tercer carril lateralmente, de modo que en la zona de cerco del perfil de unión y de los elementos de tercer carril puede realizarse la conexión eléctrica. Por tanto, la disposición forma una unidad compacta.
En la disposición de acuerdo con la invención con el primer elemento de tercer carril están conectados eléctricamente carriles de contacto que se extienden en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril, y con los lados externos del perfil de unión en forma de U están conectados eléctricamente elementos de contacto que están pretensados elásticamente sobre los carriles de contacto. Los elementos de contacto y carriles de contacto permiten una compensación de longitud a lo largo de una gran zona de expansión sin el peligro de una rotura de cable. Además, se requiere solo un espacio reducido.
Una forma de realización preferida de la disposición de unión de acuerdo con la invención para elementos de tercer carril, que presentan dos lados que se extienden en la posición instalada desde el soporte superior hacia abajo, prevé una conexión eléctrica de los dos lados del primer elemento de tercer carril, que está unido con el perfil de unión de manera desplazable longitudinalmente con, en cada caso, al menos un carril de contacto que se extiende en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y una conexión eléctrica de los lados externos del perfil de unión en forma de U con al menos un elemento de contacto pretensado elásticamente sobre el carril de contacto en cada caso. En la práctica son suficientes un elemento de contacto en cada caso y un carril de contacto en cada caso, en una cara del elemento de tercer carril.
Una forma de realización preferida adicional prevé que el al menos un elemento de contacto está conectado eléctricamente con el lado externo del perfil de unión por medio de al menos un conductor flexible, uno de cuyos extremos está conectado eléctricamente con el elemento de contacto y el otro extremo está conectado eléctricamente con el lado externo del perfil de unión. Preferentemente, la conexión eléctrica de perfil de unión y elemento de contacto se realiza con varios conductores flexibles, en particular, cables de cobre. Este puente colgante de cables en la disposición de unión de acuerdo con la invención no sirve para la compensación de las variaciones de longitud de los elementos de tercer carril, sino solo para la compensación de pequeñas tolerancias.
El al menos un elemento de contacto presenta preferiblemente una placa de contacto pretensada elásticamente contra el carril de contacto en la que está sujeta al menos una pieza de contacto que contacta con el carril de contacto. En los lados externos del perfil de unión están previstas preferiblemente piezas de apriete con las cuales unos de los extremos de los conductores flexibles están conectados en los lados externos del perfil de unión, y en las placas de contacto de los elementos de contacto están previstas piezas de apriete, con las cuales los otros extremos de los conductores flexibles están conectados a las placas de contacto. Por ello, es posible un montaje o desmontaje sencillo de las piezas constructivas.
Para protegerse de influencias externas las piezas de apriete y placas de contacto están dispuestas en piezas de carcasa que están previstas en los lados externos del perfil de unión. Por ello, las conexiones eléctricas están protegidas de suciedad y de humedad. Las piezas de carcasa instaladas lateralmente en los perfiles de unión pueden ser planas, de modo que en dirección horizontal solo se requiere poco espacio. En cualquier caso, la altura de construcción no aumenta, lo que permite la utilización de la disposición de unión de acuerdo con la invención en túneles en los que se requiere una altura de construcción solo reducida.
En una forma de realización preferida adicional el soporte superior de los elementos de tercer carril, en la cara superior, presenta una entalladura que se extiende en la dirección longitudinal de los elementos de tercer carril para el alojamiento de una placa guía, en donde el lado central del perfil de unión está unido de manera longitudinalmente desplazable con el soporte superior del primer elemento de tercer carril por medio de pernos de guía que están atornillados con la placaguía que está insertada en la entalladura del primer elemento de tercer carril. Entre el lado central del perfil de unión y el soporte superior del primer elemento de tercer carril están dispuestos preferiblemente elementos de deslizamiento de modo que el elemento de tercer carril y el perfil de unión pueden moverse el uno contra el otro, en gran medida, sin desgaste. Los elementos de deslizamiento pueden ser parte de una unidad intercambiable que se sujeta en el perfil de unión de modo que el gasto en mantenimiento es reducido.
El soporte superior del segundo elemento de tercer carril y el lado central del perfil de unión están atornillados preferiblemente de manera firme entre sí, de modo que no es posible un movimiento relativo.
Una forma de realización preferida adicional prevé dos patines de contacto dispuestos paralelos entre sí que, en la zona de transición entre el primer y segundo elemento de tercer carril, están sujetos en los lados de los elementos de tercer carril. Para que quede garantizada una entrega limpia del pantógrafo desde la parte fija a la parte guiada, los extremos respectivos de los patines de contacto están dispuestos solapados con la línea de contacto o unos a otros. Los patines de contacto están dispuestos preferiblemente a escasa distancia paralelos entre sí, de modo que son atravesados rápidamente por el pantógrafo.
A continuación, se explica con más detalle un ejemplo de realización de la invención con referencia a los dibujos.
Muestran:
la figura 1 un ejemplo de realización de la disposición de acuerdo con la invención para unir dos elementos de tercer carril en la vista lateral,
la figura 2 la disposición para la unión de dos elementos de tercer carril en la vista en planta,
la figura 3 la disposición de unión en una representación parcialmente seccionada y
la figura 4 una vista de la disposición de unión de la figura 1 desde la dirección de la flecha V con la parte de carcasa retirada.
Para la instalación de un sistema de catenaria los elementos 1, 2 de tercer carril con las caras frontales se disponen a una distancia de junta predeterminada el uno del otro, que puede estar situada entre 500 mm y 1000 mm. La unión en la cara frontal se realiza con un perfil 3 de unión en forma de U, en particular, un perfil de aluminio que presenta un lado central 3A y dos lados externos 3B, 3C (la figura 3).
La figura 1 muestra ambos elementos 1, 2 de tercer carril y el perfil 3 de unión en la vista lateral. En la cara izquierda en la figura 1 l uno de los elementos de tercer carril, que en lo sucesivo se denomina primer elemento 1 de tercer carril, está unido con el perfil 3 de unión de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril, mientras que el elemento de tercer carril mostrado en la figura 1 en la cara derecha que, en lo sucesivo, se denomina segundo elemento 2 de tercer carril, está unido firmemente con el perfil 3 de unión. Por consiguiente, es posible una compensación de variaciones de longitud solo en la cara izquierda.
La figura 3 muestra la disposición de unión en representación parcialmente seccionada. Los elementos 1,2 de tercer carril presentan en la posición instalada un soporte 4 horizontal superior, desde el que se extienden hacia abajo dos lados externos 5, 6 paralelos. A los lados externos 5, 6 del elemento 1, 2 de tercer carril se unen brazos 7, 8 de apriete que se extienden hacia dentro que fuera de la zona de transición de los elementos de tercer carril sostienen por apriete una línea 9 de contacto.
En la zona de transición de los elementos de tercer carril en los lados externos 5, 6 en cada caso, está sujeto un patín 10, 11 de contacto. La sujeción de los patines 10, 11 de contacto en los lados externos 5, 6 se realiza por medio de piezas 12, 13 de sujeción adecuadas. Ambos patines 10, 11 de contacto discurren a una distancia predeterminada a paralelos entre sí en la dirección longitudinal de los elementos de tercer carril, en donde uno de los extremos de uno de los patines 10 de contacto con la línea 9 de contacto de uno de los elementos 1 de tercer carril y el otro extremo del otro patín 11 de contacto con la línea 9 de contacto del otro elemento 2 de tercer carril se solapan y los otros extremos de los patines 10, 11 de contacto se solapan entre sí, de modo que el tramo de línea de contacto no se interrumpe.
El soporte superior 4 del primer elemento 1 de tercer carril está en contacto con la cara inferior del lado central 3A del perfil 3 de unión mediante intercalación de elementos 14, 15 de deslizamiento. El soporte 4 presenta en la cara superior una entalladura 16 que se extiende en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril en la que está insertada una placa-guía 17. La placa-guía 17 está atornillada con pernos 18 de guía de tal modo que el soporte superior 4 del elemento de tercer carril 1 y el perfil 3 de unión están unidos entre sí de manera desplazable en la dirección longitudinal. A este respecto, los lados externos 3A, 3B del perfil 3 de unión cercan lateralmente los lados externos 5, 6 de los elementos 1, 2 de tercer carril.
La unión firme del segundo elemento 2 de tercer carril y el perfil 3 de unión se realiza por medio de tornillos 19 de sujeción que se extienden a través del lado central 3A del perfil 3 de unión y el soporte superior 4 del elemento 2 de tercer carril y están atornillados con placas de sujeción en contacto con la cara inferior del soporte 4, que no están representadas en las figuras (figura 1 y figura 2).
A continuación se describe la conexión eléctrica del primer elemento 1 de tercer carril con uno de los extremos del perfil 3 de unión.
En ambos lados externos 5, 6 del primer elemento 1 de tercer carril mediante intercalación medios 20 de contacto adecuados, que establecen un contacto eléctrico mejorado, está sujeto, en cada caso un carril 21 de contacto que se extiende en la dirección longitudinal del elemento 1 de tercer carril. A la altura de los carriles 21 de contacto, en los lados externos 3B, 3C del perfil 3 de unión, se encuentra en cada caso un elemento 22 de contacto. Los elementos 22 de contacto a ambos lados del elemento 1 de tercer carril presentan en cada caso una placa 23 de contacto externa, en la que está sujeta una pieza de contacto 24 interna, en particular, un carbón metalífero, que contacta con el carril 21 de contacto correspondiente.
Las placas 23 de contacto dispuestas en entalladuras 25 de los lados externos 3B, 3C del perfil 3 de unión están pretensados elásticamente contra los carriles 21 de contacto (figura 4). Las entalladuras laterales 25 del perfil 3 de unión están cerradas de manera estanca con piezas 26 de carcasa. La tensión previa se aplica con resortes 29 que se asientan sobre pernos 28 de guía que se apoyan, por un lado, en la cara interior de las piezas 26 de carcasa, y por otro lado, en las placas 23 de contacto (figura 4).
En consecuencia, una corriente puede fluir a través del primer elemento 1 de tercer carril, los carriles 21 de contacto, las piezas 24 de contacto y las placas 23 de contacto. El establecimiento de una conexión eléctrica entre ambas placas 23 de contacto y los lados externos 3B, 3C del primer elemento de tercer carril se realiza por medio de conductores flexibles 30, en particular, cables de cobre 30 que, por un lado, están conectados eléctricamente con la placa 23 de contacto, y por otro lado, con el lado externo 3B, 3C del perfil 3 de unión. En los lados externos 3B, 3C del perfil 3 de unión están sujetas piezas de apriete 31 con las cuales unos de los extremos del cables 30 de cobre están conectados con el lado externo 3B, 3C respectivo del perfil 3 de unión mediante la intercalación de medios 32 de contacto adecuados. Como medios de contacto pueden emplearse con placas 32 de aluminio provistas de una capa de cobre (chapa cupal). Los otros extremos de los cables 30 de cobre con piezas 33 de apriete sujetas en las placas 23 de contacto están conectados eléctricamente con las placas de contacto 23, de modo que la corriente de las placas 23 de contacto puede fluir a través de los cables 30 de cobre hacia el perfil 3 de unión, que está conectado eléctricamente con el segundo elemento 2 de tercer carril.
La conexión eléctrica del perfil 3 de unión y del segundo elemento 2 de tercer carril no es crítica, dado que el segundo elemento 2 de tercer carril y el perfil 3 de unión no pueden moverse el uno contra el otro. La conexión eléctrica puede estar configurada de diferente manera. Ambas piezas constructivas pueden estar atornilladas entre sí para el establecimiento de la conexión eléctrica.
Claims (12)
1. Disposición para unir elementos (1,2) de tercer carril de un sistema de catenaria que están dispuestos a una distancia de junta los unos de los otros y presentan un soporte (4) orientado horizontalmente en la posición instalada, en donde la disposición de unión comprende un perfil (3) de unión que está unido con el soporte (4) del primer y del segundo elemento (1, 2) de tercer carril, en donde el perfil (3) de unión está unido con el soporte (4) del primer elemento (1) de tercer carril de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y está unido firmemente con el soporte (4) del segundo (2) elemento de tercer carril, caracterizada porque el perfil (3) de unión es un perfil de unión en forma de U que presenta dos lados externos (3B, 3C) que cercan lateralmente los elementos (1, 2) de tercer carril, y un lado central, que está unido con el soporte (4) del primer elemento de tercer carril (1) de manera desplazable en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril y está unido firmemente con el soporte (4) del segundo elemento (2) de tercer carril, y con el primer elemento (1) de tercer carril están conectados eléctricamente carriles de contacto (21) que se extienden en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril, y con los lados externos del perfil (3) de unión en forma de U están conectados eléctricamente elementos (22) de contacto que están pretensados elásticamente sobre los carriles de contacto.
2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque los elementos (1,2) de tercer carril presentan dos lados (5, 6) que en la posición instalada se extienden desde el soporte superior (4) hacia abajo, en donde con los dos lados (5, 6) del primer elemento (1) de tercer carril está conectado eléctricamente, en cada caso, al menos un carril (21) de contacto que se extiende en la dirección longitudinal del elemento de tercer carril, y con los lados externos (3B, 3C) del perfil de unión en forma de U al menos está conectado eléctricamente en cada caso, un elemento (22) de contacto pretensado elásticamente sobre el carril (21) de contacto.
3. Disposición según la reivindicación 2, caracterizada porque el al menos un elemento (22) de contacto está conectado eléctricamente con el lado externo (3B, 3C) del perfil (3) de unión por medio de al menos un conductor flexible (30), uno de cuyos extremos está conectado eléctricamente con el elemento (22) de contacto y el otro extremo está conectado eléctricamente con el lado externo (3B, 3C) del perfil (3) de unión.
4. Disposición según la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque el al menos un elemento (22) de contacto presenta una placa (23) de contacto pretensada elásticamente contra el carril (21) de contacto en la que está sujeta al menos una pieza (24) de contacto que contacta con el carril (21) de contacto.
5. Disposición según la reivindicación 4, caracterizada porque en los lados externos (3A, 3B) del perfil (3) de unión están previstas piezas (31) de apriete con las cuales están conectados unos de los extremos de los conductores flexibles en los lados externos (3B, 3C) del perfil (3) de unión, y en las placas (23) de contacto de los elementos de contacto están previstas piezas (33) de apriete con las cuales los otros extremos de los conductores flexibles (30) están conectados a las placas (23) de contacto.
6. Disposición según la reivindicación 5, caracterizada porque las piezas (31, 33) de apriete y placas (23) de contacto están dispuestas en piezas (26) de carcasa que están previstas en los lados externos (3B, 3C) del perfil (3) de unión.
7. Disposición según la reivindicación 6, caracterizada porque entre las piezas (26) de carcasa y la placa (23) de contacto están dispuestos resortes (29), que tensan previamente la placa (23) de contacto de manera elástica contra el carril (21) de contacto.
8. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el soporte (4) superior de los elementos (1, 2) de tercer carril en la cara superior presenta una entalladura (16) que se extiende en la dirección longitudinal de los elementos de tercer carril para el alojamiento de una placa-guía (17), en donde el lado central (3A) del perfil (3) de unión está unido de manera desplazable longitudinalmente con el soporte superior (4) del primer elemento (1) de tercer carril por medio de pernos de guía (18) que están atornillados con la placa-guía (17) que está insertada en la entalladura (16) del primer (1) elemento de tercer carril.
9. Disposición según la reivindicación 8, caracterizada porque entre el lado central (3A) del perfil (3) de unión y el soporte superior (4) del primer elemento (1) de tercer carril están dispuestos elementos (14, 15) de deslizamiento.
10. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el soporte superior (4) del segundo elemento (2) de tercer carril y el lado central (3A) del perfil (3) de unión están atornillados entre sí.
11. Disposición según una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizada porque a los lados (5, 6) de los elementos (1, 2) de tercer carril se unen brazos (7, 8) de apriete que se extienden hacia dentro, que sostienen apretando una línea (9) de contacto.
12. Disposición según una de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizada porque en la zona de transición entre el primer y segundo elemento (1,2) de tercer carril, en los lados (5, 6) de los elementos de tercer carril están sujetos dos patines (10, 11) de contacto dispuestos paralelos entre sí, en donde unos de los extremos de los patines (10, 11) de contacto se solapan con la línea (9) de contacto y los otros extremos de los patines (10, 11) de contacto se solapan entre sí.
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