ES2900375T3 - Armario de baja tensión, vagón de ferrocarril y vehículo ferroviario correspondientes - Google Patents
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Abstract
Vagón (3) de un vehículo ferroviario (2), que comprende un armario (10) de baja tensión, conteniendo el armario (10) de baja tensión una pluralidad de equipos electrónicos para controlar/gobernar la conducción del vehículo ferroviario, siendo dicho armario (10) modular y comprendiendo un primer compartimento electrónico (26) y un segundo compartimento electrónico (27), - estando destinado el segundo compartimento electrónico (27) a recibir segundos equipos electrónicos (37) de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario que son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que el vehículo ferroviario (2) coopera con un sistema de señalización de una red por la que va a circular el vehículo ferroviario (2) para permitir un funcionamiento seguro de este vehículo ferroviario (2) y de los otros vehículos que circulan por la misma red, y en el que se intercambian informaciones de señalización entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un sistema (100) de señalización de tipo predefinido, ubicado en tierra, - recibiendo el primer compartimento electrónico (26) primeros equipos electrónicos (36) de control/gobierno para conducir el vehículo ferroviario, que no son específicos de dicho modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, los equipos eléctricos (36) de control/gobierno que no son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, gobiernan medios de accionamiento de los motores y de los frenos (7, 8) de dicho vagón.
Description
DESCRIPCIÓN
Armario de baja tensión, vagón de ferrocarril y vehículo ferroviario correspondientes
La presente invención se refiere a un armario de baja tensión para un vehículo ferroviario, que contiene una pluralidad de equipos electrónicos para controlar/gobernar la conducción del vehículo ferroviario.
Los vehículos ferroviarios, en particular los trenes de alta velocidad están destinados a ser vendidos en diferentes países. Por tanto, un vehículo ferroviario debe estar configurado para poder funcionar en una red nacional determinada.
Sin embargo, algunos de los equipos electrónicos de control/gobierno para conducir el vehículo ferroviario, instalados a bordo del vehículo ferroviario, dependen del país en el que se va a hacer funcionar este vehículo. En efecto, estos equipos electrónicos de control/gobierno deben poder cooperar con el sistema de señalización de la red por la que va a circular el vehículo ferroviario para permitir el funcionamiento seguro de este vehículo ferroviario y de los demás vehículos que circulan por la misma red.
Por tanto, un armario de baja tensión que equipa un vehículo ferroviario y que agrupa todos los equipos de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario, debe desarrollarse específicamente para una misión de vehículo ferroviario que circule en varios países objetivo, o incluso para cada red de un país.
El documento DE 102008 022343 describe un vehículo ferroviario que comprende en un armario electrónico varios sistemas de seguridad a bordo del tren, siendo cada uno específico de un país o un sistema de señalización, estando prevista una interfaz de gestión de control de trenes (TCM) para verificar y aprobar la configuración típica de vehículo ferroviario/sistema de seguridad del tren.
El documento EP 3.102.474 describe un vehículo ferroviario equipado con una unidad de sistema de control de tren europeo (ETCS) a bordo asociada con un dispositivo adicional para el acoplamiento virtual del vehículo ferroviario a un segundo vehículo ferroviario también equipado con una unidad ETCS.
El documento EP 2.599.683 describe un dispositivo de señalización para un tren que comprende un sistema de señalización a bordo del tipo ERTMS, en el que los medios de protección y conexión eléctrica comprenden al menos un espacio vacío apto para recibir y conectar eléctricamente otro compartimento nacional de señalización.
El documento EP 2588 359 describe un vehículo ferroviario que comprende un sistema de control de tren (TCMS) ampliable previendo en un compartimento electrónico un número de interfaces de dispositivo mayor que el número de dispositivos de gobierno de tren, de modo que al menos una interfaz de dispositivo esté desocupada.
Asimismo, cuando un vehículo ferroviario existente, desarrollado para poder circular por la red de un primer país, se revende en un segundo país, es necesario remodelar completamente ("revamping" en inglés) el armario de baja tensión existente.
Estos desarrollos o estos cambios necesarios para que el armario de baja tensión cumpla con las normas nacionales requieren mucho tiempo y generan costos no deseados.
Por tanto, el objetivo de la invención es dar respuesta a este problema.
Para ello, la invención se refiere a un armario de baja tensión para un vehículo ferroviario, que contiene una pluralidad de equipos electrónicos para el control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario, siendo dicho armario modular y comprendiendo un primer compartimento electrónico y un segundo compartimento electrónico.
- estando destinado el segundo compartimento electrónico a recibir segundos equipos electrónicos de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario que son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que se intercambian informaciones de señalización entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un sistema de señalización de tipo predefinido, ubicado en tierra, y
- recibiendo el primer compartimento electrónico el primero de los equipos electrónicos de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario, que no son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario.
Según modos particulares de realización, el armario tiene una o más de las siguientes características, tomadas de forma aislada o en cualquier combinación técnicamente posible:
- el segundo compartimento electrónico está destinado a recibir segundos equipos electrónicos específicos de un primer modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que se intercambian informaciones de supervisión entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un primer sistema de señalización en tierra; y segundos equipo electrónicos específicos para un segundo modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que se intercambian informaciones entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un segundo sistema de señalización en tierra;
- cada equipo electrónico de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario que no es específico de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario se coloca en dicho primer compartimento electrónico; y - el primer y el segundo compartimentos electrónicos están conectados por un haz de cables de interconexión, no siendo el haz de cables de interconexión específico de los segundos equipos de control/gobierno presentes en el segundo compartimento electrónico.
La invención también tiene como objetivo un vagón de vehículo ferroviario que comprende un armario de baja tensión según la invención, incluyendo dicho armario, en un primer compartimento electrónico, primeros equipos electrónicos para controlar/gobernar la conducción del vehículo ferroviario, que no son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario;
Según realizaciones particulares, el vagón de vehículo ferroviario tiene una o más de las siguientes características, tomadas de forma aislada o en cualquier combinación técnicamente posible:
- el armario de baja tensión comprende, además, en un segundo compartimento electrónico, segundos equipos eléctricos para controlar/gobernar la conducción del vehículo ferroviario que son específicos para un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario;
- dicho vagón es una locomotora ; y
- los equipos eléctricos de control/gobierno que no son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, gobiernan medios de accionamiento de los motores y de los frenos de dicho vagón.
La invención se refiere además a un vehículo ferroviario formado por el acoplamiento de una pluralidad de vagones que comprenden al menos un vagón según la invención;
Ventajosamente, el vehículo ferroviario comprende un vagón de ferrocarril equipado con un armario de baja tensión que comprende un segundo compartimento electrónico específico de un primer sistema de señalización y otro vagón de ferrocarril equipado con un armario de baja tensión que comprende un segundo compartimento electrónico específico de un segundo sistema de señalización.
La invención y sus ventajas se comprenderán mejor con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a modo de ejemplo ilustrativo y no limitativo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- La figura 1 es una vista en perspectiva de un armario de baja tensión que comprende dos compartimentos de baja tensión (que incluyen materiales de baja tensión y cajones electrónicos), según una primera realización de la invención; - La figura 2 es una vista en perspectiva de un tren que comprende un vagón de ferrocarril equipado con el armario de baja tensión de la figura 1;
El principio general de la presente invención se basa en el desarrollo de un armario modular de baja tensión para un vehículo ferroviario. El armario de baja tensión comprende así un compartimento electrónico común (o primer compartimento) para los equipos que forman un denominador común, es decir presentes a bordo del vehículo ferroviario independientemente de la red por la que deberá circular el vehículo y el sistema de señalización con el que está equipada esta red. El armario también incluye uno o más compartimentos electrónicos específicos (o segundo compartimento) para los equipos específicos de un sistema de señalización.
La configuración del armario que comprende un compartimento común y un compartimento específico permite que solo sea necesario desarrollar o sustituir el equipo electrónico del compartimento específi
ferroviario para que pueda cooperar con un determinado sistema de señalización.
Con referencia a la figura 1, se presentará una realización preferida del armario según la invención.
El armario 10 de baja tensión está destinado a ser instalado a bordo de un vehículo ferroviario y a recibir los equipos de control/gobierno de este vehículo.
Se asocia un triedro XYZ al armario 10 de modo que, cuando equipa un vagón de un vehículo ferroviario, el eje X coincide con un eje longitudinal del vagón y el eje Y, con un eje transversal al vagón, siendo el eje Z perpendicular al plano XY.
En la presente descripción, los términos "vertical" y "horizontal" se utilizan respectivamente para indicar una posición a lo largo del eje Z y una posición en el plano XY.
En la presente descripción, los términos "delantero" y "trasero" se entienden con respecto a la dirección de movimiento del vehículo ferroviario en la dirección longitudinal X representada por la flecha A en la figura 2.
El vehículo ferroviario comprende un piso 15, un techo 16, una carrocería 13.
Cuando se instala en un vehículo ferroviario, el armario 10 está delimitado verticalmente por el piso del vehículo y el techo del vehículo, lateralmente por la carrocería del vehículo y en la parte delantera por un tabique 11 frontal.
El tabique frontal 15 es móvil para constituir una puerta de acceso al volumen interior del armario 10.
En esta primera realización, el armario 10 comprende dos compartimentos electrónicos, un primer compartimento 26 y un segundo compartimento 27. Éstos son distintos entre sí.
El primer compartimento 26 está destinado a recibir primeros equipos electrónicos 36 que son equipos electrónicos de control/gobierno no específicos de un primer sistema de señalización.
El primer compartimento 26 tiene sustancialmente la forma de un paralelepípedo rectangular.
Preferiblemente está cerrado.
Consta de un bastidor que delimita internamente un volumen de recepción. El bastidor está formado por montantes sobre los que se fijan placas, por ejemplo, de metal. Una de las placas es extraíble para permitir el acceso al interior del primer compartimento 26 a través de una abertura de acceso.
La abertura de acceso permite a un operador montar o desmontar los primeros equipos electrónicos 36 o realizar operaciones de mantenimiento en estos primeros equipos electrónicos 36.
Los primeros equipos 36 tienen preferiblemente la forma de tarjetas electrónicas, ventajosamente el volumen de recepción está subdividido verticalmente en alojamientos, estando cada alojamiento destinado a recibir una tarjeta electrónica. Por lo tanto, se inserta una tarjeta a través de la abertura de acceso en el alojamiento correspondiente.
El ancho 11 de un alojamiento, ancho evaluado al nivel de la abertura de acceso, está comprendido entre 38 y 50 cm (entre 15 y 20 pulgadas), preferiblemente igual a 48 cm (19 pulgadas). Este ancho l1 corresponde a un ancho estándar de un alojamiento para recibir una tarjeta eléctrica.
Los alojamientos 36 forman así una columna, apilándose los primeros equipos 36 uno encima del otro en el primer compartimento 26.
El primer compartimento 26 está precableado. Por tanto, el fondo de un alojamiento está equipado con conectores para recibir conectores conjugados de la tarjeta electrónica insertada en este alojamiento.
Además, el primer compartimento 26 comprende uno o más buses de comunicación que conectan los conectores de los alojamientos entre sí y/o con un conector externo 34 previsto en el primer compartimento 26.
El primer compartimento 26 está provisto de una alimentación de energía eléctrica o al menos es adecuado para conectarse a una fuente de alimentación externa para proporcionar energía eléctrica a los primeros equipos 36 colocados dentro del primer compartimento 26.
El primer compartimento 26 está además provisto de un sistema de ventilación para forzar la circulación de aire entre los primeros equipos 36 y evacuar el calor producido por estos últimos.
El segundo compartimento 27 está destinado a recibir segundos equipos electrónicos 37 que son equipos electrónicos de control/gobierno específicos del primer sistema de señalización de la red en la que se requerirá que circule el tren.
Como variante o adicionalmente, el segundo compartimento 27 está destinado a recibir segundos equipos electrónicos 39 que son equipos electrónicos específicos de al menos un segundo sistema de señalización, siendo este segundo sistema de señalización diferente del primer sistema de señalización asociado a los segundos equipos electrónicos 37 del segundo compartimento 27.
Esta realización tiene la ventaja de permitir la interoperabilidad del vehículo equipado con el armario 10 de baja tensión en una primera red equipada con el primer sistema de señalización y en una segunda red equipada con el segundo sistema de señalización. Esto es particularmente ventajoso para un tren que debe circular entre dos países diferentes o en dos redes distintas del mismo país.
Una descripción similar a la que se acaba de dar para el primer compartimento 26 se podría hacer para el segundo compartimento 27.
El segundo compartimento 27 comprende en particular una columna vertical de alojamientos adecuados para recibir los segundos equipos electrónicos 37.
El segundo compartimento 27 es una realización alternativa del primer compartimento 26 porque sus alojamientos tienen una anchura 12 comprendida entre 89 y 114 cm (entre 35 y 45 pulgadas).
A través de al menos un bus de comunicación, los segundos equipos 37 se conectan entre sí y a un segundo conector externo 35 previsto en el segundo compartimento 27.
Los dos compartimentos electrónicos 26 y 27 están interconectadas por un haz 40 de cables de interconexión. Más precisamente, el haz 40 está conectado por un lado al primer conector externo 34 y por otro lado al segundo conector externo 35. El haz 40 no es específico de los segundos equipos 37 de control/gobierno presentes en el segundo compartimento electrónico.
Además, el primer compartimento 26 está destinado a conectarse, mediante un primer haz 42 de cables, a medios para accionar motores y frenos del vehículo ferroviario. El segundo compartimento 27 está destinado a conectarse, por medio de un segundo haz 43 de cables, a un medio de comunicación de borde a tierra del vehículo ferroviario. En la figura 2, se muestra un vehículo ferroviario 2. El vehículo 2 es, por ejemplo, un tren de alta velocidad.
El vehículo 2 está formado, por ejemplo, por el acoplamiento de una pluralidad de vagones de ferrocarril. La figura muestra un vagón de cabeza, por ejemplo, una locomotora 3, y un vagón 4 de pasajeros.
El vehículo ferroviario rueda sobre una vía férrea 5.
La vía férrea 5 está equipada con un primer sistema 100 de señalización específico, destinado a permitir el movimiento de los trenes con seguridad. La señalización de la vía férrea es un conjunto de señales, dispositivos y reglamentos destinados a garantizar la seguridad de los movimientos ferroviarios. La señalización de una vía férrea es generalmente específica de un país, incluso de una red ferroviaria de un país.
Se trata, por ejemplo, como para la red de circulación de los trenes de alta velocidad en Francia, de un sistema de señalización del tipo "control de velocidad por balizas" o sistema KVB.
Este primer sistema de señalización comprende, por ejemplo, un centro 120 de gestión de tráfico conectado, a través de una red terrestre adaptada 122, a conjuntos de equipos de señalización distribuidos a lo largo de la vía 5.
Como se ilustra en la figura 2, un conjunto de equipos de señalización comprende, por ejemplo, un relé 124 conectado a una señal luminosa 110 y a una caja 132 de codificación. La caja 132 de codificación está conectada en la salida a una baliza 134 dispuesta entre las filas de carriles de la vía 5.
La baliza es adecuada para enviar un telegrama que comprende informaciones, tales como una velocidad máxima autorizada, permitiendo que los equipos de control/gobierno a bordo del vehículo 2 supervisen la conducción de este último, por ejemplo, accionando los frenos para reducir la velocidad cuando existe el riesgo de superar la velocidad máxima autorizada.
Se conocen otros sistemas de señalización, tales como, por ejemplo, sistemas del tipo “LZB” en Austria y Alemania, “ASFA” en España, “ATB” en Holanda, “TBL” en Bélgica, “ERTMS” en Europa o “ ACSES ”en los Estados Unidos de Norteamérica.
Estos sistemas de señalización ofrecen diversos servicios de supervisión que van desde el simple retorno a la cabina de la información proporcionada al conductor por las señales luminosas, hasta el pilotaje automático del tren, siendo la característica de estos sistemas de señalización el intercambio de informaciones entre tierra y el borde. y/o entre el borde y tierra.
La locomotora 3 comprende un puesto de pilotaje que comprende un puesto 6 de pilotaje. El puesto 6 de pilotaje está situado en la parte delantera de la locomotora 3. La parte trasera de la locomotora 3 está representada por la referencia F.
La locomotora 3 también comprende medios de accionamiento de los motores 7 y medios de accionamiento de los frenos 8 del vehículo 3.
La locomotora 3 también comprende un medio 9 de comunicación de borde a tierra para la comunicación inalámbrica con el primer sistema 100 de señalización en tierra. En el caso de la figura 2 y un sistema de señalización que comprende balizas, consiste de una antena de corto alcance colocada debajo de la locomotora 3 que es adecuada para recibir el telegrama enviado por la baliza 134 cuando la antena pasa por encima de la baliza 134.
La locomotora 3 está equipada con el armario 10 de baja tensión descrito anteriormente. El armario 10 se encuentra, por ejemplo, detrás de la cabina de pilotaje.
El armario 10 está conectado, a través del primer haz 42 de cables, a los medios de accionamiento de los motores y los frenos, 7 y 8, y eventualmente al puesto 6 de pilotaje.
El armario 10 está conectado, a través del segundo haz 43 de cables, a los medios 9 de comunicación de borde a tierra.
Así, el segundo compartimento electrónico 27 recibe informaciones de señalización desde tierra, las procesa y transmite datos de señalización estandarizados al primer compartimento 26. El primer compartimento electrónico 26, en función de estos datos de señalización estandarizados y eventualmente de otros datos relevantes obtenidos de otros sensores del vehículo ferroviario, es adecuado para determinar consignas para el pilotaje del vehículo 2.
Preferiblemente, el armario 10 comprende, además del primer compartimento electrónico 26 y del segundo compartimento electrónico 27, un tercer compartimento electrónico (no representado) destinado a recibir equipos electrónicos de seguridad, es decir, otros equipos comunes a todos los tipos de trenes producidos distintos de los equipos de control/gobierno.
Como variante, el primer compartimento 26 contiene, además, equipos electrónicos relacionados con el confort de los pasajeros, con la información de los pasajeros, etc., es decir, otros equipos comunes a todo tipo de tren producidos distintos de los equipos de control/gobierno.
Como variante, varios vagones del vehículo ferroviario incluyen un armario según la invención. Por ejemplo, el vagón de cabeza y el vagón de cola del tren están equipados con un armario de baja tensión de este tipo. Por ejemplo, de nuevo, cada vagón del vehículo ferroviario está equipado con un armario de este tipo.
Sin embargo, los diferentes armarios de un tren pueden no estar configurados de la misma forma, es decir incluir los mismos compartimentos electrónicos.
Así, en una primera variante, al menos un vagón está equipado con un armario que comprende un segundo compartimento electrónico específico de un primer sistema de supervisión y al menos otro vagón ferroviario está equipado con un armario que comprende un segundo compartimento electrónico específico para un segundo sistema de supervisión, diferente al primero.
En una segunda variante, al menos un vagón comprende un armario que comprende un segundo compartimento electrónico específico de un sistema de supervisión y al menos otro vagón comprende un armario que incluye un segundo compartimento electrónico específico del mismo sistema de supervisión. Tal redundancia de los medios de control-gobierno permite incrementar la fiabilidad del tren.
Los expertos en la técnica comprenderán que la reorganización de un armario de baja tensión según la invención es particularmente sencilla. En efecto, para adaptar un armario que era específico de un primer sistema de señalización para permitir que el tren correspondiente pueda circular ahora en una red equipada con un segundo sistema de señalización, basta con inmovilizar el tren en un depósito de mantenimiento ferroviario o añadir a los equipos electrónicos del segundo compartimento específico del primer sistema de señalización, equipos electrónicos específicos de la segunda red de señalización. El primer compartimento, que incluye una electrónica independiente de los sistemas de señalización, permanece sin cambios.
Claims (8)
1. Vagón (3) de un vehículo ferroviario (2), que comprende un armario (10) de baja tensión, conteniendo el armario (10) de baja tensión una pluralidad de equipos electrónicos para controlar/gobernar la conducción del vehículo ferroviario, siendo dicho armario (10) modular y comprendiendo un primer compartimento electrónico (26) y un segundo compartimento electrónico (27),
- estando destinado el segundo compartimento electrónico (27) a recibir segundos equipos electrónicos (37) de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario que son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que el vehículo ferroviario (2) coopera con un sistema de señalización de una red por la que va a circular el vehículo ferroviario (2) para permitir un funcionamiento seguro de este vehículo ferroviario (2) y de los otros vehículos que circulan por la misma red, y en el que se intercambian informaciones de señalización entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un sistema (100) de señalización de tipo predefinido, ubicado en tierra,
- recibiendo el primer compartimento electrónico (26) primeros equipos electrónicos (36) de control/gobierno para conducir el vehículo ferroviario, que no son específicos de dicho modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, los equipos eléctricos (36) de control/gobierno que no son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, gobiernan medios de accionamiento de los motores y de los frenos (7, 8) de dicho vagón.
2. Vagón (3) según la reivindicación 1, caracterizado por que el armario (10) de baja tensión comprende, además, en un segundo compartimento electrónico (27), segundos equipos eléctricos (37) de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario que son específicos de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario.
3. Vagón (3) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que dicho vagón es una locomotora.
4. Vagón (3) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el segundo compartimento electrónico (27) está destinado a recibir segundos equipos electrónicos (37) específicos de un primer modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que se intercambian informaciones de supervisión entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno, a bordo, y un primer sistema de señalización en tierra; y segundos equipos electrónicos específicos (39) de un segundo modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario, en el que se intercambian informaciones entre dichos segundos equipos electrónicos de control/gobierno a bordo y un segundo sistema de señalización en tierra.
5. Vagón (3) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada equipo electrónico (36) de control/gobierno de la conducción del vehículo ferroviario (2) que no es específico de un modo de funcionamiento supervisado del vehículo ferroviario está dispuesto en dicho primer compartimento electrónico (26).
6. Vagón (3) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que los primer y segundos compartimentos electrónicos (26, 27) están conectados por un haz (40) de cables de interconexión, no siendo el haz (40) de cables de interconexión específico de los segundos equipos (37) de control/gobierno presentes en el segundo compartimento electrónico (27).
7. Vehículo ferroviario (2) formado por el acoplamiento de una pluralidad de vagones (3, 4), que comprende al menos un vagón (3) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Vehículo ferroviario (2) según reivindicación 7, que comprende un vagón equipado con un armario (10) de baja tensión que comprende un segundo compartimento electrónico (27) específico de un primer sistema de señalización y otro vagón equipado con un armario (10) de baja tensión que comprende un segundo compartimento electrónico (27) específico de un segundo sistema de señalización.
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