ES2916074T3 - Procedimiento para frenar una formación de tren - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para frenar una formación de tren (100), - en el que una locomotora conductora (10) está conectada con al menos una locomotora conducida (20) mediante un sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo (50), que tiene las etapas: - captación de una corriente eléctrica de servicio actual (IIstLG) de la locomotora conducida (20); - captación de una corriente eléctrica de servicio actual (IIstLF) de la locomotora conductora (10); - captación de un valor máximo de la corriente de retorno (Imax) como máxima corriente de recuperación; - captación de un valor de exigencia de frenado neumático (HLSoll) de la tubería de frenado por aire comprimido (40); - determinación de una corriente eléctrica máxima de retorno y de un valor eléctrico de consigna para el frenado de la locomotora conducida (20) a partir de la corriente eléctrica de servicio actual (IIstLG) de la locomotora conducida (20), de la corriente eléctrica de servicio actual (IIstLF) de la locomotora conductora (10), del valor máximo de la corriente de retorno (Imax) y del valor de la exigencia de frenado neumático (HLSoll ) de la tubería de frenado por aire comprimido (40); - transmisión del valor de frenado eléctrico de consigna (ESoll) a través del sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo (50) a la locomotora conducida (20), - frenado eléctrico de la formación de tren (100) mediante el valor de frenado eléctrico de consigna (ESoll), de forma tal que no se sobrepase la máxima corriente límite admisible que puede devolverse de la locomotora conducida (20).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para frenar una formación de tren
La invención se refiere a un procedimiento para frenar una formación de tren.
La invención se refiere además a un producto de programa de computadora.
Se sabe que en el servicio ZDS/ZMS (control de doble tracción con multiplexado en el tiempo/control de tracción múltiple con multiplexado en el tiempo), que también se conoce como servicio TMC (del inglés Time Multiplex Communication), se realiza una doble tracción y una tracción múltiple respectivamente de una formación de tren, no pudiendo transmitirse mediante el bus del tren desde la locomotora conductora a la locomotora conducida de la formación de tren un valor límite máximo admisible de corriente prescrito por el conductor de la locomotora para cada locomotora. En base a ello, es un inconveniente que no exista ninguna posibilidad de limitar la corriente eléctrica de recuperación de una locomotora conducida, cuando la misma realiza un frenado operativo eléctricamente a través de la tubería de frenado de aire comprimido utilizando el freno regenerativo.
Cuando todas las locomotoras de la formación de tren, es decir incluyendo las locomotoras conducidas, ajustan individualmente sus valores de consigna de la fuerza de frenado en función del descenso de presión de la tubería principal de aire, esto puede dar lugar a que se sobrepase el límite superior máximo admisible de la corriente de red. Los valores límite máximos de corriente admisibles para locomotoras conducidas sólo pueden ajustarse en función del sistema de tensión eléctrica y del país mediante el conocimiento de la red, no siendo posibles prescripciones individuales del conductor de la locomotora conductora.
Una regulación de la corriente máxima admisible con prescripciones individuales sólo es posible cuando el freno eléctrico (freno E) se utiliza independientemente de la tubería de aire principal, es decir, no en una exigencia de frenado a través de la tubería de aire principal o bien tubería de frenado por aire comprimido.
Ciertamente sería concebible que pudiese introducirse a través del display por cada locomotora el valor límite máximo admisible de corriente en la locomotora conducida. Pero esto exige un gran trabajo por parte del conductor de la locomotora, que para todas las locomotoras conducidas debería introducir manualmente el citado valor límite máximo admisible de corriente para la correspondiente locomotora conducida.
Es por lo tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un mejor frenado, en particular un frenado optimizado en cuanto a la red de una formación de tren.
Este objetivo se logra mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1.
Ventajosos perfeccionamientos se indican en las reivindicaciones dependientes.
Resumiendo, el procedimiento para frenar una formación de tren, en la que la locomotora conductora está conectada con al menos una locomotora conducida mediante un sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo, tiene las siguientes etapas:
- captación de una corriente eléctrica de servicio actual de la locomotora conducida;
- captación de una corriente eléctrica de servicio actual de la locomotora conductora;
- captación de un valor máximo de la corriente de retorno;
- captación de un valor de exigencia de frenado neumático de la tubería de frenado por aire comprimido;
- determinación de una corriente eléctrica máxima de retorno y de un valor eléctrico de consigna para el frenado de la locomotora conducida a partir de la corriente eléctrica de servicio actual de la locomotora conducida, de la corriente eléctrica de servicio actual de la locomotora conductora, del valor máximo de la corriente de servicio y del valor de la exigencia de frenado neumático de la tubería de frenado de aire comprimido;
- transmisión del valor eléctrico de frenado de consigna a través del sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo a la locomotora conducida,
- frenado eléctrico de la formación de tren mediante el valor de frenado eléctrico de consigna, de forma tal que no se sobrepase la máxima corriente límite admisible que puede devolverse de la locomotora conducida. De esta manera se limita la corriente eléctrica devuelta por la locomotora conducida de tal forma que no se sobrecarga la red eléctrica de suministro. Esto se logra reduciendo caso necesario la fuerza eléctrica del frenado y aportando la fuerza de frenado faltante, en lugar de ello, neumáticamente.
Ventajosamente puede lograrse así, incluso en sistemas de bus del tren poco potentes, una limitación de la recuperación eléctrica de la locomotora conducida.
Un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento prevé que se capte un valor máximo de corriente de retorno introducido manualmente. De esta manera puede introducir manualmente el conductor de la locomotora, ventajosamente, el valor máximo admisible de la corriente de recuperación (por ejemplo por cada tramo de vía), el cual puede leerse y procesarse en el procedimiento.
Otro perfeccionamiento ventajoso del procedimiento prevé que se capte un valor máximo de corriente de retorno ajustado a cero. Ventajosamente se apoya así un frenado seguro de la formación de tren al llegar a una zona de estación. Por lo general prescriben muchas administraciones ferroviarias que a estaciones de cabecera se llegue exclusivamente mediante frenado neumático, con lo que en este caso el frenado eléctrico se desactiva por completo. Otro perfeccionamiento ventajoso del procedimiento prevé que la corriente eléctrica de servicio actual de la locomotora conducida y el valor eléctrico de consigna de frenado se transmitan a través de un bus TMC. De esta manera puede utilizarse un bus de tren con capacidad de transmisión limitada para poner en conocimiento de la locomotora conducida la corriente máxima que puede devolverse y de esta manera realizar una acción de frenado adecuada, sin sobrecargar la red de suministro.
La invención se describirá más en detalle con ayuda de figuras:
Figura 1 muestra una representación de una formación de tren con una locomotora conducida y una locomotora conductora.
Figura 2 muestra un ejemplo numérico sin intervención de la regulación propuesta para la corriente máxima admisible. Figura 3 muestra un ejemplo numérico con intervención de la regulación propuesta para la corriente máxima admisible. Figura 4 muestra un diagrama de bloques básico de un equipo para frenar una formación de tren.
Figura 5 muestra un diagrama de bloques básico de un procedimiento para frenar una formación de tren.
La figura 1 muestra muy simplificadamente una formación de tren 100 con una locomotora conductora 10 y al menos una locomotora conducida 20. Aun cuando en la figura 1 solamente se representa una única locomotora conducida 20, puede utilizarse el procedimiento propuesto también para dos o más locomotoras conducidas 20. A continuación se describirá más en detalle el procedimiento propuesto para una única locomotora conducida 20. La locomotora conductora 10 está conectada funcionalmente con la locomotora conducida 20 a través de un sistema de bus del tren de multiplexado en el tiempo 50, que tiene una capacidad de transmisión limitada mediante una anchura de datos definida (por ejemplo 10 bytes), transmitiéndose los bytes citados uno tras otro mediante el procedimiento de multiplexado en el tiempo.
El sistema de bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 de por sí conocido, puede realizarse como un bus ZDS/ZMS, que realiza una doble tracción (mediante bus ZDS) o una tracción múltiple (mediante bus ZMS) de las locomotoras 10, 20 de la formación de tren 100. Por ejemplo puede estar configurado el sistema de bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 como un bus de tren TMC. El sistema de bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 tiene así una capacidad de transmisión de potencia y/o de datos limitada de tal forma que no puede transmitirse desde la locomotora conductora 10 hasta la locomotora conducida 20 un valor analógico relativo a una corriente límite máxima admisible de recuperación.
Se representa que las locomotoras 10, 20 circulan funcionando en doble tracción, con lo que la formación de tren 100 avanza en una dirección mostrada con una flecha, tomándose potencia eléctrica de una catenaria 30 y devolviendo al frenar eléctricamente corriente eléctrica generada (corriente de recuperación) a la catenaria. Puede verse además una tubería de frenado por aire comprimido 40 (tubería de aire principal HL), a través de la cual pueden transmitirse las exigencias de frenado neumático desde la locomotora conductora 10 a la locomotora conducida 20 mediante aire comprimido.
Se observa en la locomotora conductora 10 un equipo limitador de la corriente máxima admisible 11 para limitar la corriente máxima devuelta, que está conectado mediante un sistema del bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 funcionalmente con un segundo equipo de combinación 21 de la locomotora conducida 20. Al equipo limitador de la corriente máxima admisible 11 se conducen las siguientes magnitudes y/o señales: la máxima corriente recuperable Imax, que puede introducir manualmente un conductor de la locomotora en un display de la locomotora conductora 10, una corriente real de la locomotora conductora 10 IistLF, una corriente real de la locomotora conducida 20 IistLG y un valor de consigna de frenado neumático HLsoii.
Se propone un concepto que permite poner en conocimiento de la locomotora conducida 20 la máxima corriente recuperable admisible de la locomotora conducida 20 y realizar un frenado eléctrico controlado a través de la tubería de aire principal de forma tal que no se sobrepase esa máxima corriente recuperable admisible.
A partir de las citadas magnitudes y/o señales, genera el equipo limitador de la corriente máxima admisible 11 un valor de consigna de frenado eléctrico Esoii del frenado eléctrico, que se transmite a través del sistema del bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 al segundo equipo de combinación 21 de la locomotora conducida 20. De esta manera conoce la locomotora conducida 20 en todo momento qué valor de corriente máxima admisible puede devolverse como máximo a la catenaria 30 o bien no ha de sobrepasarse, realizándose la potencia de frenado aportada por la locomotora conducida 20, en un frenado controlado a través de la tubería principal de aire, mediante un valor de consigna de frenado eléctrico Esoiilg y un valor de consigna de frenado neumático Psoiilg.
Ventajosamente se apoya así el que la locomotora conducida 20 sólo frene eléctricamente en una medida tal que no se sobrepase entonces la máxima corriente recuperable permitida.
El conductor de la locomotora ajusta para este fin manualmente en los correspondientes tramos de vía, en un display de la locomotora conductora 10, la medida de la corriente máxima admisible para el correspondiente tramo de vía.
Cuando se frena con la tubería de aire principal 40, envía la locomotora conductora 10 un valor de consigna de frenado eléctrico correspondiente a la exigencia de frenado a través del sistema del bus del tren de multiplexado 50 a la locomotora conducida 20, que caso necesario se reduce mediante la regulación de corriente máxima admisible en función de los valores reales de la corriente máxima admisible de la locomotora conducida 20.
Con la solución propuesta, la locomotora conducida 20 utiliza el valor de consigna de frenado eléctrico Esoii aportado en una exigencia de frenado a través de la tubería de aire principal 40 como un valor de umbral para ajustar y/o dimensionar la fuerza de frenado eléctrico. Cuando la fuerza de frenado eléctrico no es suficiente para cumplir la exigencia de frenado HLsoii transmitida a través de la tubería de aire principal 40, se genera en la locomotora conducida 20 la fuerza de frenado faltante mediante el freno neumático de combinación que puede controlarse sin discontinuidades mediante el segundo equipo de combinación 21.
Mediante un valor de consigna de frenado eléctrico Esoii del 0%, puede desactivarse la utilización del freno eléctrico en una exigencia de frenado a través de la tubería de aire principal 40 en toda la formación de tren 100. Esto se logra ajustando el conductor de la locomotora el valor de la máxima corriente recuperable Imax a cero, con lo que resulta el citado valor de consigna de frenado eléctrico Esoii de 0%. Esto puede ser necesario por ejemplo en zonas de estación, cuando ha de realizarse un frenado de la formación de tren con una parada precisa de la formación de tren 100 respecto a un parachoques.
Como resultado, se descarga así ventajosamente al conductor de la locomotora, ya que no tiene que vigilar por sí mismo un valor límite de la corriente máxima admisible prescrito.
La locomotora conducida 20 frena en una exigencia de frenado a través de la tubería de aire principal 40 regenerativamente con la máxima corriente recuperable Imax. Para el operador de la red eléctrica resulta así ventajosamente un ahorro de costes de energía durante el servicio de la formación de tren 100, porque la corriente recuperada realiza un beneficio monetario para el operador.
Solamente se genera neumáticamente la fuerza de frenado a complementar, con lo que en la locomotora conducida 20 se reduce o minimiza ventajosamente un desgaste del freno neumático, cuya ventajosa consecuencia es una prolongación de la duración del freno neumático de la locomotora conducida 20.
También se observa en la figura 1 que el equipo limitador de la corriente máxima 11 genera un valor de frenado eléctrico para la locomotora conductora 10, que mediante un primer equipo de combinación 12 se convierte en un valor de consigna de frenado eléctrico Esoiilf y en un valor de consigna de frenado neumático Psoiilf. La forma de aportación de estos valores de consigna de frenado a la locomotora conductora 10 es de por sí conocida.
La figura 2 muestra una distribución de corrientes entre las locomotoras 10, 20 sin una intervención de la regulación de corriente máxima admisible propuesta. La no activación de la citada intervención es debida a que el valor límite de la corriente máxima Imax s 400A es tan grande que no se necesita aportar potencia de frenado neumático a la locomotora conducida 20. La citada corriente máxima Imax corresponde a corrientes máximas admisibles Iistlf, Iistlg de cada una de las locomotoras conductora y conducida 10, 20 de 200 A.
Pero puesto que con ese valor no se llega a superar la máxima corriente admisible permitida, no se activa en este caso el frenado neumático, con lo que el frenado completo de la locomotora conducida 20 se realiza mediante el valor de consigna de frenado eléctrico Esoii en un 100%, lo cual corresponde a una fuerza de frenado de la exigencia de frenado neumático HLsoiilg de la locomotora conducida 20 de 100 kN, que se transforma por completo (es decir, en un 100%) en un valor de consigna de frenado eléctrico Esoiilg de la locomotora conducida 20 de 100 kN. En este caso no es necesario por lo tanto limitar la corriente máxima devuelta. Se observa que puede aprovecharse el valor de consigna de frenado eléctrico Esoii en un 100%, porque al frenar eléctricamente la locomotora conducida 20 no se sobrepasa la corriente máxima devuelta.
La figura 3 muestra otra variante de configuración definida numéricamente de corrientes de las locomotoras 10, 20. En este caso y puesto que la máxima corriente Imax introducida de 300 A es inferior a en la figura 2, se activa una aportación de frenado neumático a la locomotora conducida 20. Esto da lugar a que en la locomotora conducida 20 se aporte una componente neumática del frenado Psoiilg del 25%, para que no se sobrepase la máxima corriente admisible de 300 A, que para la locomotora conducida 20 significa una máxima corriente admisible Iistlf de 150 A. De esta manera se determina mediante el equipo limitador de la corriente máxima 11 un valor de consigna de frenado eléctrico Esoii del 75% para la locomotora conducida 20, que reparte una fuerza de frenado total correspondiente a la exigencia de frenado neumático HLsoiilg de 100 kN en una fuerza de frenado neumático de 25 kN y en una fuerza de frenado eléctrico de 75 kN,
La figura 4 muestra un diagrama de bloques muy simplificado de un equipo 200 para frenar una formación de tren 100, Se ve un equipo limitador de la corriente máxima admisible 11 de una locomotora conductora 10 (no se representa), que mediante un sistema del bus del tren de multiplexado en el tiempo 50 está conectado con un segundo equipo de combinación 11 de la locomotora conducida 20 y que realiza la determinación antes descrita del valor de consigna del frenado para la locomotora conducida 20,
La figura 5 muestra un diagrama secuencial básico de una forma de realización del procedimiento de acuerdo con la invención para frenar una formación de tren 100,
En una etapa 300 se captan una corriente eléctrica de servicio actual listLG de la locomotora conducida 20, una corriente eléctrica de servicio actual listLF de la locomotora conductora 10, un valor máximo de la corriente de retorno imax, un valor de la exigencia de frenado neumático HLsoii de la tubería de frenado por aire comprimido 40,
En una etapa 310 se determina una corriente eléctrica máxima de retorno y un valor de consigna de frenado eléctrico de la locomotora conducida 20 a partir de la corriente eléctrica de servicio actual listLG de la locomotora conducida 20, de la corriente eléctrica de servicio actual listLF de la locomotora conductora 10, del valor máximo de la corriente de servicio imax y del valor de la exigencia de frenado neumática HLsoii de la tubería de frenado de aire comprimido 40,
En una etapa 320 se realiza un frenado eléctrico de la formación de tren 100 mediante el valor de consigna de frenado eléctrico Esoii de forma tal que no se sobrepase la máxima corriente eléctrica de retorno de la locomotora conducida 20, Ventajosamente puede configurarse el procedimiento propuesto para operar un medio de tráfico como un programa de software, que corre sobre el sistema de control central del vehículo de la locomotora conductora 10, De esta manera se apoya una posibilidad de una configuración y modificación sencilla del procedimiento,
Resumiendo, se proporciona con la presente invención un procedimiento con el cual puede ajustarse un valor límite de la corriente máxima admisible, pudiendo aprovechar la locomotora conducida en un caso normal el freno eléctrico tanto como sea posible, sin sobrepasar los correspondientes límites de la corriente máxima admisible y/o corriente de recuperación,
Aun cuando la invención se ha ilustrado y descrito más en detalle mediante ejemplos de realización preferidos, la invención no queda limitada por los ejemplos dados a conocer y el especialista puede derivar de ello otras variaciones sin abandonar el ámbito de protección de la invención, El ámbito de protección viene definido por la reivindicación independiente,
Lista de referencias
10 locomotora conductora
11 equipo limitador de la corriente máxima admisible
12 primer equipo de combinación
20 locomotora conducida
21 segundo equipo de combinación
30 catenaria
40 tubería de frenado por aire comprimido
50 sistema del bus del tren de multiplexado en el tiempo
100 formación de tren
200 equipo
300 ... 320 etapas del procedimiento

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para frenar una formación de tren (100),
- en el que una locomotora conductora (10) está conectada con al menos una locomotora conducida (20) mediante un sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo (50),
que tiene las etapas:
- captación de una corriente eléctrica de servicio actual (listLG) de la locomotora conducida (20);
- captación de una corriente eléctrica de servicio actual (listLF) de la locomotora conductora (10);
- captación de un valor máximo de la corriente de retorno (imax) como máxima corriente de recuperación;
- captación de un valor de exigencia de frenado neumático (HLsoii) de la tubería de frenado por aire comprimido (40);
- determinación de una corriente eléctrica máxima de retorno y de un valor eléctrico de consigna para el frenado de la locomotora conducida (20) a partir de la corriente eléctrica de servicio actual (listLG) de la locomotora conducida (20), de la corriente eléctrica de servicio actual (listLF) de la locomotora conductora (10), del valor máximo de la corriente de retorno (imax) y del valor de la exigencia de frenado neumático (HLsoii ) de la tubería de frenado por aire comprimido (40);
- transmisión del valor de frenado eléctrico de consigna (Esoii) a través del sistema de bus del tren con multiplexado en el tiempo (50) a la locomotora conducida (20),
- frenado eléctrico de la formación de tren (100) mediante el valor de frenado eléctrico de consigna (Esoii), de forma tal que no se sobrepase la máxima corriente límite admisible que puede devolverse de la locomotora conducida (20).
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que se capta un valor máximo de la corriente de retorno (imax) introducido manualmente.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
en el que se capta un valor máximo de la corriente de retorno (imax) ajustado a cero.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
en el que la corriente eléctrica de servicio actual (listLG) de la locomotora conducida (20) y el valor de frenado eléctrico de consigna (Esoii) se transmiten a través de un bus TMC.
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