MXPA99010072A - Dispositivo de alimentación por el suelo para vehículo eléctrico conectado a tierra - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de alimentación por el suelo para vehículo eléctrico, que comprende segmentos de alimentación aislados unos de otros, y teniendo cada uno una longitud inferior a la mitad de la longitud del soporte del vehículo en el suelo, para poner bajo voltaje a un segmento de alimentaciónúnicamente cuando dicho segmento se encuentra comprendido en el soporte del vehículo en el suelo, dicho vehículo comprende un medio de deslizamiento de alimentación y el dispositivo es capaz de poner bajo voltaje dos segmentos adyacentes de alimentación mientras el medio de deslizamiento estáen contacto simultáneo con esos dos segmentos, y poner uno de los dos segmentos a tierra un breve instante después de que dicho medio de deslizamiento haya dejado dicho segmento.

Description

DISPOSITIVO DE ALIMENTACIÓN POR EL SUELO PARA VEHÍCULO ELÉCTRICO CONECTADO A TIERRA MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a dispositivos de alimentación por el suelo para vehículos eléctricos. También se refiere a vehículos ferroviarios así como a vehículos no guiados por rieles, como por ejemplo automóviles particulares eléctricos conducidos por un usuario o autobuses dirigidos por un conductor. Particularmente, se refiere a aquellos dispositivos en donde una pista de alimentación se encuentra constituida de una serie de segmentos aislados eléctricamente unos de otros, y en donde sólo los segmentos protegidos por el vehículo se ponen bajo voltaje. Frecuentemente, en el caso de transportes urbanos o interurbanos electrificados, los dispositivos de alimentación contienen una línea aérea de contacto. Dichas líneas aéreas de contacto son cada vez más difíciles de colocar en zonas urbanas, en particular en ciudades históricas, por razones estéticas. Los dispositivos con líneas aéreas de contacto no están, además, exentos de riesgos de electrocución para los peatones, principalmente riesgos de ruptura de la línea de contacto.

La patente de Alemania DE 3048730 propone un dispositivo en donde una línea continua bajo voltaje, formando el dispositivo de alimentación, se encuentra dispuesta sobre un riel seccionado colocado en el suelo, y al contacto se deslizan las placas de captación del vehículo. Entre cada segmento del riel seccionado y la línea continua se coloca un contacto unido eléctricamente á la línea continua hacia atrás de la parte inferior en relación con el riel de alimentación cuando ningún vehículo se encuentra presente en el segmento considerado. Una barra magnética se sitúa debajo del vehículo, y cuando el vehículo se encuentra encima de un segmento específico, la barra atrae el contacto hacia el segmento. Por lo tanto, el segmento se pone bajo voltaje por medio de la conexión eléctrica entre el contacto y la línea continua bajo voltaje. Una vez que ha pasado el vehículo, el contacto vuelve a su lugar hacia atrás del riel de alimentación, y este último no es alimentado. Por razones de seguridad, y para evitar cortocircuitos, la longitud de los segmentos de alimentación se elige de manera que sólo los segmentos cubiertos por el vehículo son puestos bajo voltaje. Este dispositivo presenta un importante inconveniente: a pesar de que los segmentos no son alimentados sin la presencia de un vehículo, los segmentos pueden conservar una carga eléctrica importante.

Por lo tanto, para la utilización en un medio urbano, como por ejemplo para la alimentación de un tranvía, dicho dispositivo presenta un peligro real de electrocución para los peatones. Por otro lado, este dispositivo, provisto para utilización en el caso de automóviles que funcionan con baterías, se encuentra mal adaptado en el cuadro de utilización con fuertes corrientes. De hecho, tales conmutadores mecánicos necesitan, para desunirse de los segmentos de alimentación, fuerzas más importantes que sean recorridas por una corriente fuerte y que den lugar en este caso a los fenómenos de arcos eléctricos poco deseables. Un dispositivo de contactos hacia la barra capaz de hacer que dichas fuerzas sean cortadas y difíciles de introducir en el espacio relativamente reducido entre los segmentos y la línea continua bajo voltaje. La patente DE 4 329 935 propone un dispositivo de alimentación eléctrico para vehículo eléctrico de tipo automóvil que funciona con baterías. En este documento, los segmentos de una pista de alimentación son de una longitud superior a la del automóvil. Se provee poner bajo voltaje al segmento en el que se encuentra el tren posterior del vehículo, y de poner a tierra el segmento en el que se encuentra el tren anterior del vehículo. La corriente de alimentación pasa entre el tren posterior y el tren anterior por el motor eléctrico del vehículo. Este dispositivo presenta la inconveniencia de que el segmento bajo voltaje sobrepasa ampliamente el vehículo.

Este dispositivo presenta además riesgos de electrocución para los peatones, lo que hace difícil su uso en un ambiente en el cual los peatones pueden verse amenazados a pasar después del vehículo. También es posible observar que la conexión a masa provista en ese documento no puede ser aplicada al sistema del documento DE A-30 48 730, para poder funcionar, debido a que el segmento del riel adyacente al segmento bajo voltaje es "en el aire", y por lo tanto no está conectado a la masa. Por otro lado, el sistema descrito en DE-A- 43 29 935 provoca inevitablemente discontinuidades en la alimentación, lo que es principalmente indeseable en el caso de vehículos alimentados bajo corriente fuerte. La presente invención tiene como objetivo solucionar estos inconvenientes proponiendo un dispositivo seccionado de alimentación por el suelo en el que los segmentos de alimentación se sitúan completamente debajo del vehículo, y, además, todos los segmentos colocados fuera del soporte del vehículo en el suelo son conectados a tierra. Otro objetivo de la invención es proponer un dispositivo de alimentación por el suelo en donde una falla de cualquiera de estos elementos constitutivos nunca pone bajo voltaje a un segmento no cubierto por el vehículo. Este dispositivo es particularmente adaptado para la alimentación de un vehículo ferroviario urbano para fines públicos tal como un tranvía, pero también para la realización de una red de alimentación de vehículo particulares conducidos por los usuarios de dichos vehículos. Estos diferentes objetivos se logran de acuerdo con la invención, gracias a un dispositivo de alimentación por ei suelo para vehículo eléctrico, que comprende una pista de alimentación constituida de segmentos separados unos de otros por juntas aislantes, y que tienen una longitud inferior a la mitad de la longitud del soporte del vehículo en el suelo, así como un dispositivo de conmutación capaz de poner bajo voltaje un segmento de alimentación únicamente cuando dicho segmento se encuentre en el soporte del vehículo en el suelo, caracterizado porque el vehículo contiene un medio de deslizamiento de alimentación del vehículo cuya extensión es superior a la longitud de las juntas aislantes, y porque el dispositivo de conmutación es apto para poner bajo voltaje a dos segmentos adyacentes de alimentación mientras que el medio de deslizamiento se encuentra en contacto simultáneo con dichos dos segmentos, y para conectar a tierra a uno de los dos segmentos un breve instante después de que dicho medio de deslizamiento ha dejado dicho segmento. El dispositivo de acuerdo con la invención podrá comprender facultativamente una o más de las siguientes características favorables: - el vehículo contiene un dispositivo de accionamiento adecuado para poner bajo voltaje todo el segmento en donde por lo menos una parte del mismo se encuentra en una zona de activación cuyas extremidades se sitúan por ambas partes más allá del borde anterior y posterior del medio que forma el frotador del vehículo; - la distancia entre la extremidad anterior de dicha zona de activación y el borde anterior del medio que forma el frotador de alimentación es superior a la del producto de la velocidad máxima del vehículo por un tiempo máximo de conmutación de segmento; - el dispositivo de accionamiento se encuentra constituido de dos generadores de señales que definen dichas extremidades de dicha zona de activación; - el dispositivo contiene una pista de recepción de accionamiento constituida de segmentos aislados teniendo longitudes y posiciones iguales que los segmentos de la pista de alimentación y dichos generadores de señales son constituidos de dos frotadores unidos a un generador de voltaje embarcado sobre el vehículo, en contacto sobre una extensión limitada con dicha pista de accionamiento; - la pista de recepción de accionamiento y la pista de alimentación forman una misma pista, y dicho generador de voltaje es un generador de voltaje alterno superpuesto a un voltaje de alimentación; - el dispositivo de accionamiento comprende por lo menos un circuito de corriente embarcado en el vehículo y el dispositivo comprende un ensamble de circuitos de corriente colocados sucesivamente a lo largo de la pista de alimentación, cada uno apto para transmitir una señal eléctrica de accionamiento cuando atraviesa un campo magnético, el circuito embarcado y los circuitos dispuestos a lo largo de la pista y colocados de manera que produzcan un acopiamiento magnético local cuando el circuito embarcado se encuentre a la derecha de uno de los circuitos colocados a lo largo de la pista; - los circuitos tienen las mismas longitudes y posiciones que los segmentos de ia pista de alimentación, y el vehículo contiene dos circuitos de corriente dispuestos en ambas partes más allá del borde anterior y posterior del medio que forma el frotador, que definen dichas extremidades de dicha zona de activación; -el dispositivo comprende una pista de retorno de corriente y el vehículo contiene un frotador de seguridad en contacto con la pista de alimentación y unido directamente con la pista de retorno de corriente, colocado detrás de la extremidad trasera de dicha zona de activación, a una distancia de dicha extremidad que es superior a la longitud de un segmento de alimentación aumentada del producto de la velocidad máxima del vehículo por un tiempo máximo de conmutación del segmento; -el vehículo comprende un frotador de retorno de corriente de alimentación procedente del motor del vehículo, dicho frotador se encuentra en contacto con la pista de alimentación y dispuesto delante de la extremidad delantera de la zona de activación, a una distancia de dicha extremidad que es superior a la longitud de un segmento de alimentación; -el vehículo comprende un frotador de retorno de corriente de alimentación procedente del motor del vehículo, dicho frotador está en contacto con la pista de alimentación y colocado detrás del extremo posterior de dicha zona de activación, a una distancia de dicha extremidad que es superior a la longitud de un segmento de alimentación aumentado del producto de la velocidad máxima del vehículo por un tiempo máximo de conmutación de un segmento de alimentación; -el dispositivo comprende un módulo de conmutación para cada segmento de alimentación, que recibe un voltaje de entrada cuando un segmento o un circuito de accionamiento correspondiente a dicho segmento de alimentación recibe una señal de la presencia del vehículo; -el módulo de conmutación es capaz de unir selectivamente el segmento de alimentación correspondiente a la tierra o a una fuente permanente de voltaje; -cada módulo de conmutación comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor de alimentación montado en sentido del paso de la fµente permanente de voltaje y el segmento de alimentación, en donde una entrada de accionamiento se une a una fuente permanente de bajo voltaje a través de un primer interruptor, accionado por un relé principal alimentado por dicho voltaje de entrada; -cada módulo de conmutación comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor de corriente de frenado colocado en el sentido que pasa entre el segmento de alimentación y la fuente de voltaje permanente, en. donde una entrada de accionamiento se une a dicha fuente permanente de bajo voltaje a través de dicho primer interruptor; -el módulo de conmutación comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor puesto a tierra colocado en el sentido que pasa entre el segmento de alimentación y la tierra, y en donde una entrada de accionamiento se encuentra unida a dicha fuente permanente de bajo voltaje por medio de un segundo interruptor accionado por dicho relé principal; -el módulo de conmutación comprende un alambre piloto que, cuando se encuentra seccionado, separa dicha fuente de voltaje permanente, y ei alambre piloto contiene, en paralelo: -un primer interruptor de alambre piloto accionado por un relé secundario que se encuentra unido, por una parte, a dicha fuente permanente de bajo voltaje a través de un tercer interruptor accionado por el relé principal y que, por otra parte, se encuentra unido al segmento de alimentación por un diodo montado y que pasa en sentido hacia el segmento de alimentación, el primer interruptor de alambre piloto se encuentra cerrado cuando el relé secundario no está alimentado; -un segundo interruptor de alambre piloto accionado por el relé principal y cerrado cuando el relé principal es alimentado; -un fusible es colocado en serie con el diodo de relé secundario; -el relé principal es como tal, cuando se encuentra alimentado: -el primer interruptor está cerrado; -el segundo interruptor se encuentra abierto; -el tercer interruptor está abierto; -y el segundo interruptor de alambre piloto se encuentra cerrado.

Otras características, objetivos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción detallada y con relación a los dibujos anexos dados como ejemplos no limitantes y en donde: -La figura 1 es una vista transversal de la dirección de rotación de un ensamble constituido de un vehículo eléctrico, de una pista de alimentación, y de un circuito electromagnético de accionamiento, de acuerdo con una primera modalidad de la invención. -La figura 2 es una vista superior del mismo ensamble, donde se representan esquemáticamente las partes del vehículo que se encuentran en contacto con las pistas o que interactúan con los circuitos de accionamiento. -La figura 3 es un esquema electrónico de un módulo de conmutación de acuerdo con la modalidad de las figuras 1 y 2. -La figura 4 es una vista inferior de un ensamble constituido de una pista de alimentación, un ensamble de circuitos electromagnéticos, y un vehículo eléctrico de acuerdo con la modalidad de la invención de las figuras 1 a 3. -La figura 5 es una vista transversal de la dirección de rotación de un ensamble que comprende un vehículo eléctrico y de una pista de alimentación de acuerdo con una segunda modalidad de la invención. -La figura 6 es una vista superior del mismo ensamble, donde se representan esquemáticamente las partes del vehículo que se encuentran en contacto con la pista.

-La figura 7 es un esquema electrónico de un módulo de conmutación de conformidad con la modalidad de las figuras 5 y 6. -La figura 8 es una vista inferior de un ensamble constituido de una pista de alimentación y un vehículo eléctrico de acuerdo con una modalidad de la invención de las figuras 5 a 7. La figura 9 es una vista transversal de la dirección de rotación de un ensamble constituido de un vehículo eléctrico, una pista de alimentación, una pista de accionamiento y un riel guía de acuerdo con una tercera modalidad de la realización de la invención. -La figura 10 es una vista inferior del mismo ensamble, donde se representan esquemáticamente las partes del vehículo que se encuentran en contacto con las pistas. -La figura 11 es un esquema electrónico de un módulo de conmutación de conformidad con la modalidad de las figuras 9 y 10. -La figura 12 es una vista lateral de un riel de alimentación de acuerdo con la invención, sobre el cual se colocan diversos espacios característicos entre los diferentes elementos constitutivos de un dispositivo de acuerdo con la invención. -Las figuras 13a a 13h son cada una, una vista superior de un ensamble constituido de pistas de alimentación y de accionamiento, y un vehículo eléctrico, en etapas sucesivas del avance del vehículo a lo largo de dichas pistas.

En la figura 1 se representa una vista transversal de la región vecina de una pista de alimentación 50 de un vehículo eléctrico 5 guiado que es parecido a una motriz de tranvía. Dos rieles 10 reciben sobre su superficie superior las ruedas 20 del vehículo 5. Los rieles 10 se encuentran colocados en las ranuras colocadas en el piso, de longitud ligeramente superior a la de un riel 10, y casi de la misma altura que el riel 10, de manera que este último se empareje en la parte superior de las ranuras. La pista de alimentación 50 se extiende paralelamente a los rieles 10. La pista 50 puede presentar un espesor reducido ya que tiene un papel de conducción de electricidad, y no una función mecánica. En la modalidad no limitante descrita en la presente en donde el vehículo es un vehículo sobre rieles, la pista 50 puede presentar una longitud reducida. Además, el dispositivo descrito de aquí en adelante es fácilmente adaptable en una instalación de alimentación de vehículos personales dirigidos por un usuario. En dicho caso, la pista de alimentación 50 presenta preferiblemente una longitud suficiente importante para autorizar las desviaciones laterales del vehículo sin que el contacto ente el vehículo y la pista 50 sea interrumpido. De acuerdo con una variante, se adoptan frotadores de longitud suficiente para permanecer en contacto con la pista de alimentación a pesar de las desviaciones eventuales.

El riel de alimentación 50 tiene como función alimentar con voltaje un motor M del vehículo. Dicho motor M también se encuentra unido por una primera boma a un frotador de alimentación 80 solidario del vehículo, apto para deslizar sobre la superficie superior del riel de alimentación 50. Como se ilustra en la figura 2, el riel de alimentación 50 se encuentra constituido de una serie de segmentos 52 de longitud constante colocados uno detrás del otro y separados por juntas aislantes 54. La segunda boma del motor M, no representada en la Figura 1 , se encuentra unida a un frotador 85 colocado en la parte posterior del vehículo, dicho frotador se encuentra en contacto con la pista de alimentación 50, para asegurar el retorno de corriente como se explica posteriormente. El dispositivo de las figuras 1 a 4 presenta de igual forma un ensamble de circuitos 62 conductores sumergidos en el suelo entre los dos rieles 10. Cada uno de los circuitos 62 se extiende paralelamente en los rieles 10 y presenta una longitud, medida perpendicularmente a los rieles 10, que es casi ¡gual a un cuarto de una desviación que separa los dos rieles 10. El ensamble formado de rieles 10, circuitos 62 y la pista de alimentación 50 se encuentra montado en cimiento de hormigón. Los circuitos 62 se encuentran repartidos uno detrás del otro a lo largo de los rieles 10. Específicamente, los circuitos 62 presentan cada uno una longitud medida paralelamente a los rieles 10 que es igual a la longitud de los segmentos 52 de la pista de alimentación 50, y se encuentran colocados de manera que exista entre dos extremidades adyacentes de dos circuitos consecutivos, una distancia casi igual a la longitud de una junta aislante 54. Más específicamente, los circuitos 62 se encuentran repartidos a lo largo de los rieles de la misma forma que los segmentos 52 de la pista de conducción 50, las extremidades de los circuitos 62 se encuentran en los mismos lugares a lo largo de los rieles que las extremidades de los segmentos 52. En el vehículo 5 se montan dos emisores de señales magnéticas 90 y 91 , dispuestos de manera que cada uno tenga un campo y se propague debajo del vehículo, en dirección del suelo, y sobre una extensión limitada debajo del vehículo. Dichos emisores son preferiblemente emisores que comprenden cada uno un circuito de corriente, dichos circuitos de corriente son recorridos por una corriente generada a bordo del vehículo. De manera específica, en una modalidad preferida de la invención, los emisores 90 y 91 se colocan debajo del vehículo, con relación a los circuitos 62, y cada uno emite un campo que no se extiende a lo largo del vehículo sino sobre una longitud que se encuentra insignificantemente adelante de la longitud de los circuitos 62. En la figura 2, también se representan los emisores, en vista superior, por rectángulos cuya longitud corresponde a la extensión del campo magnético emitido por el emisor en cuestión.

Los emisores 90 y 91 se realizan en forma de circuitos recorridos por una corriente alterna, de manera que el campo magnético emitido sea un campo alterno. De acuerdo con una modalidad de la invención, los emisores 90 y 91 pueden ser emisores de campo electromagnético. La disposición de los emisores 90 y 91 se ilustra en la figura 2. En la figura 2, el soporte del vehículo en el suelo se representa por un rectángulo 5, la parte anterior y posterior del vehículo se definen en sentido de la marcha indicado por una flecha A Como se describirá con mayor detalle en la presente, la presencia de uno de los emisores 90, 91 (de emisión permanente) a la derecha de un circuito 62 tiene por efecto provocar la puesta a voltaje continuo de 750 voltios del segmento de alimentación 52 que se encuentra al mismo nivel que dicho circuito. Así, ambos emisores 90 y 91 definen respectivamente las extremidades posteriores y anteriores de una zona de activación que es el tal que todo el segmento 52 parcialmente unido en esa zona es puesto bajo voltaje de alimentación. La longitud del frotador de alimentación 80, medido paralelamente con la dirección de desplazamiento del vehículo, es ventajosamente más grande que la longitud de las juntas aislantes 54. De esta manera, el frotador de alimentación 80 deja un segmento de alimentación 52 cuando éste se encuentra en contacto con el segmento 52 siguiente, que ya se encuentra alimentado como se explica en la presente. Así se obtiene una alimentación permanente, sin rupturas, del vehículo, la transición de un segmento 52 al otro se efectúa de manera progresiva para evitar fenómenos de cebadura y arcos eléctricos. Un puente del aislante también puede obtenerse en lugar del frotador largo 80 por dos frotadores puntuales implantados por ejemplo en los puntos en donde se encuentran las dos extremidades del frotador largo 80, y unidos eléctricamente entre ellos. En dicho caso, ambos frotadores tienen la ventaja de tener una longitud más pequeña que la longitud de las juntas aislantes 54 situadas entre los segmentos de alimentación 52. Los emisores anterior 91 y posterior 90 son respectivamente desplazados antes y después del frotador de alimentación 80, de manera que cuando el frotador de alimentación 80 llegue a atacar a una junta 54 como se representa en la figura 2, el emisor de accionamiento anterior 91 se encuentra desde ahora en sentido vertical con el siguiente circuito 62 (y por lo tanto el segmento 52 siguiente del riel de alimentación es alimentado), mientras que el emisor de accionamiento anterior 90 continúa emitiendo a través del circuito precedente 62 y el segmento 52 precedente se encuentra todavía bajo voltaje de alimentación. Dicho segmento precedente permanece bajo voltaje por lo menos hasta que el frotador de alimentación 80 deje efectivamente dicho segmento.

Se define la duración de conmutación de un segmento de alimentación como sea la duración que separa la primera recepción a través de un circuito 62 de un campo magnético emitido por un emisor 90 ó 91 y la puesta bajo voltaje continuo a 750 voltios del segmento de alimentación 52 que se encuentra acoplado a dicho circuito 62. Más específicamente, la distancia d1 que separa el borde anterior del frotador de alimentación 80 y el borde anterior 91 a de la extensión del campo emitido por el emisor anterior 91 debe elegirse superior a la duración de conmutación de un segmento de alimentación, multiplicado por la velocidad máxima del vehículo. De esta manera, se asegura que, cuando el frotador de alimentación 80 tenga contacto con un segmento de alimentación, este último ya se encuentre a 750 voltios, para alcanzar toda velocidad de desplazamiento del vehículo. En la figura 2, dos circuitos de accionamiento 62 son representados en su totalidad y otros dos circuitos, uno anterior 62av y el otro posterior 62ar, se representan parcialmente. Como se explicará con mayor detalle en la presente, un segmento 52 cuyo circuito 62 correspondiente no atraviese un campo magnético de accionamiento emitido por uno de los emisores 90 y 91 , no es alimentado, pero se encuentra unido a tierra o más generalmente a una línea de retorno de corriente.

El vehículo contiene un frotador posterior 85 en contacto con el riel de alimentación 50. El frotador posterior 85 se encuentra unido a una boma del motor eléctrico M que es opuesta a la primera boma unida al frotador 80. La distancia que separa el borde anterior del frotador posterior 85 y el borde posterior del emisor de accionamiento posterior 90 es superior a la longitud de un segmento de alimentación, de manera que el frotador posterior 85 jamás tiene contacto con un segmento 52 que se encuentra bajo voltaje. Así el frotador 85 se encuentra permanente y, no importa cual sea la posición del vehículo, conectado a tierra. El motor M se encuentra unido por una de sus bomas a un segmento 52 alimentado y por otra de sus bomas a un segmento 52ar unido a tierra. El vehículo posee también un dispositivo de limpieza 100 colocado en su extremidad anterior, que retira del riel de alimentación 50 el agua o los obstáculos que puedan recubrirlo. Dicho dispositivo es por ejemplo de tipo soplador. En la figura 4, se muestra una vista general en forma de bloques funcionales del dispositivo de alimentación de acuerdo con la presente invención. Los segmentos 52 se unen individualmente a armarios de conmutación 200.

De manera específica, cada armario de conmutación es, por una parte, unido separadamente a una serie de por ejemplo cinco segmentos 52 consecutivos y, por otra parte, a una línea de alimentación 300 que circula a lo largo del camino. La línea de alimentación 300 se encuentra separada en porciones de línea cuyas extremidades son conectadas a subestaciones 400, de manera tradicional. Entre dos subestaciones 400 circula de igual forma un alambre piloto de seguridad 600, que pasa por cada uno de los armarios de conmutación 200, así como una línea de retorno de corriente 301 que es preferiblemente conectada a tierra, pero que puede conectarse de igual forma a un potencial negativo de subestaciones 400. Cada armario de conmutación 200 comprende por ejemplo 5 módulos de conmutación unidos cada uno a un circuito de accionamiento 62 determinado y a un segmento de alimentación 52 asociado, ambos de lado a iado. La figura 3 representa un circuito eléctrico correspondiente a la modalidad preferida de dicho módulo de conmutación. Específicamente, la figura 3 representa un armario de conmutación en el cual un solo módulo de conmutación se representa así como las conexiones de dicho módulo de conmutación con un segmento de alimentación 52 y con un circuito de accionamiento 62 correspondiente. El módulo de conmutación 500 y el armario de conmutación 200 se simbolizan por rectángulos punteados.

Es posible observar, en la parte superior del módulo 500 en la figura 3, dichas conexiones con el segmento de alimentación 52 y con el circuito de accionamiento 62. En la parte inferior de la figura, el módulo se encuentra unido a la línea de alimentación 300 y a la línea de retorno de corriente 301 que se encuentra ventajosamente conectada a tierra. También se une a una línea de alimentación 350 bajo 220 voltios alternos a través de un bloque de alimentación continua 360 por una parte, y por un bloque de alimentación alterna 370, por la otra. También se ve un alambre piloto 600 de dos hebras, y muy particularmente una rama de entrada 620 en el módulo y una rama de salida 640 en el mismo. Se asegura, en este ejemplo de realización, un doble acoplamiento del alambre piloto (alambre piloto de cuatro hebras), junto con un contacto en el relé RL1 y en el relé RL2, el alambre piloto forma un segundo circuito de dos interruptores en paralelo dispuestos cada uno debajo de uno de dichos interruptores suplementarios. El doble acoplamiento del alambre piloto permite limitar el riesgo de que un detector de corriente dispuesto sobre el alambre piloto sea capaz de accionar un dispositivo de disyunción que no mida una corriente debido por ejemplo a una conexión a tierra accidental del alambre piloto, mientras que éste es cortado. Es posible distinguir en el interior del módulo de conmutación 500 tres subensambles teniendo cada uno una función propia.

Estos tres subensambles son: un ensamble de alimentación que conecta un interruptor de poder 520 en tres segmentos de alimentación 52 y la línea 300 de alimentación a 750 voltios; un ensamble interruptor de poder 540 para conectar a tierra entre el segmento de alimentación 52 y una línea de retorno de corriente 301 ; un ensamble 560 de accionamiento de los ensambles 520 y 540 y de disyunción general. La disyunción general mencionada aquí significa la apertura del alambre piloto 600 que provoca una disyunción de la línea de alimentación 300, por medios conocidos y no representados en la figura 3 e integrados en la subestación 400 representada en la figura 4. El ensamble interruptor de alimentación 520 comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor de alimentación TH1 colocado en el sentido que pasa de la línea de alimentación 300 al segmento de alimentación 52. La palanca del tiristor TH1 se encuentra unida a su cátodo por medio de una bobina secundaria del transformador (LS) T1 colocada en serie con un diodo D1 , que se encuentra colocado en el sentido que pasa de la bobina hacia la palanca del tiristor. De forma paralela con el tiristor TH1 , se provee un tiristor de recuperación de energía TH2. El tiristor TH2 está montado en el sentido que pasa del segmento de alimentación 52 hacia la línea de alimentación 300.

Puede ser reemplazado por un diodo D5 montado en el sentido que pasa del segmento 52 hacia la línea de alimentación 300, como se representa en el esquema de la figura 7. La palanca del tiristor TH2 se encuentra unida a su cátodo por medio de una bobina secundaria del transformador T1 en serie con un diodo D2 montado en el paso de la bobina hacia la palanca del tiristor TH2. El transformador T1 presenta una sola bobina primaria para dos bobinas secundarias. Para cada uno de los tiristores TH1 y TH2, se entiende que cuando una corriente alterna recorre la bobina primaria del transformador T1 , un voltaje alterno se obtiene en las bomas de dos bobinas secundarias del transformador T1. Por la acción de los diodos D1 y D2, se obtiene una corriente unidireccional en las bobinas secundarias del transformador T1. Los tiristores TH1 y TH2 se vuelven conductores. Se entiende por lo tanto que el ensamble 520 constituye un interruptor entre la alimentación 300 y el segmento 52, que se encuentra accionado por una corriente alterna de entrada que atraviesa un contacto C1 accionado, como se verá posteriormente. El ensamble interruptor de conexión a tierra 540 comprende un tiristor TH3 colocado en el paso entre segmento de alimentación 52 y la línea de retorno de corriente 301.

En dicho caso de retorno de corriente por una línea de retorno de corriente 301 denominada también feeder de acuerdo con terminología anglófona, un diodo D4 se encuentra ventajosamente colocado en paralelo con el tiristor TH3 en el sentido que pasa del feeder de retorno 301 hacia el riel de alimentación 52. Cuando una corriente de frenado circula del motor del vehículo hacia la línea de alimentación 300 atravesando la boma 81 y el tiristor TH2, esa corriente proviene de una boma opuesta 85 del motor, de un segmento 52ar que no es alimentado. Esta corriente atraviesa un módulo 500 que se encuentra unido ai segmento 52a, a través del diodo D4, el tiristor TH1 que se encuentra bloqueado en ese segmento 52ar. Por lo tanto se entiende que cuando la palanca del tiristor TH3 esté alimentada por una corriente continua, el segmento 52 no puede estar a un voltaje superior del de retorno de corriente 301. El segmento está en un potencial cero mientras que la línea 301 se encuentra conectada a tierra. El ensamble de accionamiento 560 contiene dos relés RL1 y RL2. Las bomas de la bobina del relé RL1 se encuentran unidas, por una parte al circuito de accionamiento 62, y por la otra a la línea de retorno 301. El relé RL1 contiene cuatro contactos C0, C1 , C2, C3.

El contacto CO es capaz de unir selectivamente la salida del generador de corriente continua 360 a la palanca del tiristor de conexión a tierra TH3. El contacto C1 es capaz de unir selectivamente la salida del generador de corriente alterna 370 a una borna de bobina primaria del transformador T1 , la segunda borna de dicha bobina primaria se encuentra conectada a tierra. El relé RL1 es un relé adaptado para ser accionado por un voltaje alterno. Los contactos CO y C1 son tales que cuando el relé RL1 es alimentado por un voltaje de accionamiento alterno generado por la emisión de un campo magnético alterno atravesando el circuito 62 por el emisor 91 , el contacto CO está abierto y el contacto C1 está cerrado, de manera que el segmento de alimentación 52 se encuentra unido a la línea de alimentación 300 y el tiristor conectado a tierra TH3 se encuentra bloqueado. A la inversa, cuando un campo magnético no se aplica a través del circuito 62, el contacto C0 se encuentra cerrado y ei contacto C1 abierto, de manera que el segmento 52 se encuentra conectado a tierra y la conexión entre segmento de alimentación 52 y la línea de alimentación 300 se encuentra cortada. Ahora se describirá un subensamble del ensamble de accionamiento 560 que comprende principalmente los contactos C2, C3, el relé RL2 y la porción del alambre piloto 600 que se encuentra en el interior del módulo de conmutación 500. El papel de dicho subensamble es realizar una ruptura del alambre piloto 600 cuando interviene una deficiencia del tiristor de conexión a tierra TH3 o del generador de corriente continua 360 que lo alimenta. El alambre piloto 600 se separa en dos hebras paralelas en el interior del módulo de conmutación 500; cada rama contiene un contacto. Dichos contactos son respectivamente el contacto C3 del relé RL1 y un contacto único C4 del relé RL2. La entrada de accionamiento del relé RL2 se encuentra unida al generador de corriente continua 360 por medio del contacto C2 accionado por el relé RLL Los dos interruptores C3 y C4 del alambre piloto son tales que relé RL1 está alimentado, el contacto C3 está cerrado, y cuando el relé RL2 está alimentado, el contacto C4 está cerrado, de manera que para que el alambre piloto no sea cortado, por lo menos uno de los dos relés RL1 y RL2 debe ser alimentado. El circuito de accionamiento del relé RL2 parte de la salida del generador de corriente continua 360 y rejunta una borna de conexión del módulo con el segmento de alimentación 52. Entre estos dos puntos, se comprende en serie el contacto C2, la bobina del relé RL2, un diodo D3 en el sentido que pasa y un fusible F.

Se entiende entonces que el relé RL2 no se alimenta a menos que el contacto C2 esté cerrado y que el tiristor TH3 sea conductor, es decir que el segmento de alimentación esté conectado a masa. El contacto C3 se encuentra abierto cuando el relé RL1 no esté alimentado. El funcionamiento normal del ensamble de accionamiento 560 es el siguiente: . Cuando ningún emisor del vehículo se encuentra presente encima del circuito 62, el relé RL1 no es alimentado. El contacto CO es por lo tanto cerrado de manera que el tiristor TH3 de conexión a tierra se encuentre pasando; el contacto C1 está abierto de manera que los tiristores de alimentación TH1 y de recuperación TH2 estén bloqueados. El contacto C2 está, cuando sucede esto, cerrado. El tiristor TH3 se encuentra en el paso, el relé RL2 es alimentado y el contacto C4 es por lo tanto cerrado, de manera que el alambre piloto sea conductor. El contacto C3 se encuentra abierto. Cuando un vehículo transmite un voltaje alterno al relé RL1 por medio del emisor 91 o del emisor 90 a través del circuito 62, los contactos CO y C1 se encuentran respectivamente abierto y cerrado, de manera que el segmento de alimentación 52 tenga un voltaje de 750 voltios, por el tiristor TH1 , y que una corriente de alimentación sea libre de circular de la línea de alimentación 300 hacia el segmento 52 atravesando el tiristor TH1. Una corriente de frenado es libre de circular en el sentido inverso a través del tiristor TH2. Los contactos C2 y C3 se encuentran respectivamente abierto y cerrado. El relé RL2 no se encuentra alimentado. El alambre piloto se mantiene continuo gracias al contacto C3 que se encuentra cerrado, siendo el contacto C4 abierto. Ahora se describirá el funcionamiento dinámico del ensamble. Al llegar el vehículo 5, el emisor de accionamiento anterior 91 comienza a aplicar un voltaje alterno a las bomas de la bobina del relé RL1 , por medio del circuito 62. El contacto CO se encuentra abierto, permitiendo la descebadura y el bloqueo del tiristor TH3 de conexión a masa. La cerradura del contacto C1 provoca la puesta en voltaje alterno del transformador T1. Los tiristores TH1 y TH2 se convierten en conductores, permitiendo la alimentación tracción del vehículo a través de TH1 o la recuperación de energía de frenado a través de TH2 después de un retraso, asegurado por la inducción del transformador T1 , permitiendo la descebadura completa del tiristor TH3. En el momento en que el vehículo avanza hasta que el frotador de alimentación 80 pasa por arriba del segmento del riel de alimentación 52 (siempre y cuando el emisor de accionamiento posterior 90 esté siempre frente a frente con el circuito 62), las corrientes de tracción y de frenado atraviesan respectivamente los tiristores TH1 y TH2 desaparecen, permitiendo así la descebadura de los tiristores TH1 y TH2. El vehículo 5 continúa avanzando, el emisor de accionamiento posterior 90 sale del circuito 62, lo que provoca el balanceo del relé RL1 y la abertura del contacto C1. El contacto CO se encuentra cerrado, dejando pasar el tiristor de conexión a masa TH3, después de un retraso apropiado que permite la descebadura esperada completa de los tiristores TH1 y TH2. La cerradura del contacto C2, a partir de su balanceo, permite la alimentación de la bobina del relé RL2 y la cerradura del contacto C4, asegurando así la continuidad del alambre piloto 600 (el contacto C3 se encuentra abierto). Tomando en cuenta el funcionamiento del módulo 500 y la disposición de los diferentes frotadores y emisores, el frotador 80 se encuentra permanentemente en contacto con un segmento bajo voltaje de alimentación, y el flotador posterior 85 se encuentra permanentemente en contacto con un segmento 52ar unido a un módulo 500bis parecido al que se describió y que, se une al segmento 52ar en la línea de retorno de corriente 301 , que es de manera ventajosa la tierra. Ahora se describirá en detalle la manera en que el circuito antes descrito permite manejar un cierto número de anomalías (modos degradados), con el fin de garantizar en todos los casos la seguridad de la instalación. El circuito permite sobretodo evitar toda conexión bajo voltaje accidental de un segmento de riel de alimentación 52 fuera de la presencia de un vehículo que transmite un campo magnético alterno sobre el circuito de accionamiento 62. Esto puede producirse en caso de descarga eléctrica de los tiristores TH1 y TH2, o también si un circuito 62 se encuentra mal aislado de un circuito vecino que, es atravesado por un campo magnético alterno. Una corriente de corto circuito circula a través del tiristor TH3. Las subestaciones enmarcadas 400 se encuentran normalmente disyuntivas. Si en esta situación, el tiristor TH3 falla y permanece en el estado bloqueado, entonces la corriente de alimentación del relé RL2 es nula, lo que abre el contacto C4. El contacto C3 también es abierto por la ausencia de un voltaje de accionamiento a las bomas del relé RL1 , el alambre piloto es por lo tanto seccionado, y también en este caso tiene disyunción de ias subestaciones enmarcadas 400. Otra falla posible es la descarga eléctrica del diodo D3, de manera que pase en ambos sentidos. En este caso, en el momento de la conexión bajo voltaje del segmento de alimentación 52, hay un corto circuito entre la salida del generador de corriente continua 360, que se encuentra a un voltaje de 24 voltios, y el segmento de alimentación 52 que se encuentra a 750 voltios. También existe fusión del fusible F, y abertura del contacto C4 del relé RL2.

Cuando el vehículo desaparece, el relé RL1 se equilibra y los dos contactos C3 y C4 los que se abren ahora. El alambre piloto es cortado y tiene disyunción de subestaciones enmarcadas. Con respecto a los relés RL1 y RL2 de manera preferida son relés de seguridad agregados para las aplicaciones que ponen en riesgo la vida de personas, similares a las que se utilizan en el campo de la señalización ferroviaria. Están garantizados para adoptar un estado predeterminado en caso de mal funcionamiento. Así, cualquier falla de uno de los dos relés se traduce por la abertura del contacto situado sobre ei alambre piloto y accionado por el relé.

Asimismo, existe ruptura del alambre piloto a partir de que el relé en cuestión se encuentra fallando, y su mal funcionamiento no puede ocasionar otro incidente más que la disyunción de las subestaciones enmarcadas. Por lo tanto, en el caso de fallo de alimentación continua 360 a bajo voltaje, el relé RL2 no es alimentado fuera de la presencia del vehículo, el contacto C4 permanece abierto y hay disyunción por ruptura del alambre piloto 600 debido a que el contacto C3 se encuentra abierto también. En caso de falla de alimentación alterna 370, el transformador T1 no es alimentado, las corrientes de la palanca de tiristores de alimentación TH1 y de recuperación TH2 permanecen nulas, y tampoco existe alimentación del segmento de alimentación 52. Finalmente, de manera general, toda discontinuidad de la parte de circuito que une el segmento de alimentación 52 a la tierra se traduce por una caída del relé RL2, y por una ruptura del alambre piloto y una disyunción de las subestaciones enmarcadas a partir de que el vehículo deja el segmento. El último peligro residual es una falla de aislamiento entre el piso y el segmento de alimentación, al paso del vehículo. Con este respecto el vehículo puede ser equipado con trenzas de masas sobre el perímetro de la cobertura del suelo que constituye. Naturalmente, todos las partes son elegidas para obtener la mejor fiabilidad. En una segunda modalidad de la invención representada en las figuras 5 a 8, la función asegurada por los circuitos 62, es decir la recepción de una señal generada a bordo de un vehículo, y su transmisión a un ensamble de accionamiento de conmutación, se ve asegurada por el propio riel de alimentación 50. En esas figuras, los elementos idénticos o similares a los del dispositivo antes descrito son asignados por las mismas señales de referencia y no serán descritos de nuevo. En esta modalidad, el vehículo presenta cuatro frotadores en contacto con los segmentos del riel único 50 de alimentación y de accionamiento. Dos frotadores 81 y 82 tienen como función recaudar la energía eléctrica que proviene de una línea de alimentación de alto voltaje, y dos frotadores más 92 y 93 tienen como función transmitir un voltaje de accionamiento del vehículo 5 hacia un ensamble de accionamiento 560 del modulo de conmutación 500. En otra variante, el vehículo 5 puede comprender sólo un frotador largo de alimentación, como en el caso del dispositivo de las figuras 1 a 4. En otra variante el vehículo puede comprender sólo un frotador que constituye a la vez el frotador de accionamiento y el frotador de alimentación. Como se puede ver en las figuras 5 y 6, los frotadores 81 , 82, 92 y 93 se unen eléctricamente de manera directa unos con otros, y el vehículo comprende, en paralelo con el motor M, un generador de corriente alterna 8 colocado en serie con una capacidad CA1. El circuito electrónico del módulo de conmutación 500 representado en la figura 7 difiere del de la figura 3 en que la borna del relé RL1 , que estaba unida al circuito de accionamiento 62 ahora se encuentra unida a un segmento de alimentación y de accionamiento 52 por medio de una capacidad CA2 y de una resistencia de limitación R1. La disposición de los frotadores 81 , 82, 92, 93 y 85 es tal que, en todo momento, los frotadores de alimentación 81 y 82 se encuentran ambos en contacto con un segmento alimentado, y que el frotador de retomo de corriente 85 se encuentra en todo momento en contacto con un segmento 52 conectado a tierra. La. corriente alterna generada por el generador 8 es dirigida por medio de uno de los dos frotadores 92 ó 93, el frotador 92 en el ejemplo de la figura 7, a través de la resistencia R1 , la capacidad CA2, y el relé RL1. La corriente alterna generada por el generador 8 tiene el mismo efecto sobre el relé RL1 que el voltaje alterno aplicado por medio del circuito 62 en la modalidad de la figura 3. El voltaje alterno provocado por el generador 8 se superpone al voltaje de alimentación del segmento 52 cuando éste es alimentado, el condensador CA2 y la resistencia R1 no transmiten más que la señal alterna al relé RL1 de manera que el relé es protegido del voltaje de alimentación. El retorno de corriente del motor M se realiza a través del frotador posterior 85 en este ejemplo. De cualquier forma, se puede proveer según la invención adoptar un riel o una pista de retorno de corriente a lo largo del riel de alimentación 50, conteniendo el vehículo un frotador de retorno de corriente que reemplaza el frotador 85 y en contacto permanente con riel de retorno de corriente. Asimismo, se puede ver según la invención que las corrientes de accionamiento y de alimentación pueden ser dirigidas a través de ciertas ruedas en contacto con un riel portador. En ese caso, las otras ruedas en contacto con el riel de accionamiento y de alimentación serán preferiblemente rodeadas de una capa aislante o más generalmente aislada de la caja, de manera que no se conduce ninguna corriente eléctrica entre el vehículo y el riel de alimentación. En una tercera modalidad de la invención representada en las figuras 9 a 11 se provee un dispositivo de una pista de alimentación 50 conforme a la de la primera modalidad de las figuras 1 a 4, de un riel guía 10 conectado a tierra que asegura el retorno de corriente, y también incluye una pista de accionamiento 60 paralela a la pista de alimentación 50 y constituida de segmentos 63 de la misma longitud de los segmentos 52 y colocados a los mismos niveles a lo largo del trayecto del vehículo. El riel guía es aquí un riel central, colocado debajo del vehículo entre las ruedas laterales que lo portan, que son por ejemplo ruedas de neumáticos. En esta variante, el vehículo 5 contiene dos frotadores 94 y 95 colocados en una y otra parte y otro frotador de alimentación 80 a lo largo del trayecto del vehículo y desplazados lateralmente por ejemplo al frotador 80 de manera que no entren en contacto con la pista de accionamiento 60 cuando el frotador 80 esté en contacto con el riel de alimentación 50. En esta modalidad, un segmento de alimentación 52 se pone bajo voltaje de alimentación cuando un segmento de accionamiento 63 que le corresponde es alimentado por un voltaje alterno transmitido desde el vehículo 5 a través de por lo menos uno de los dos frotadores 94 ó 95. Así, los frotadores 94 y 95 desarrollan las mismas funciones que los emisores 90 y 91 de la modalidad de las figuras 1 a 4, y los segmentos de accionamiento 63 reemplazan las mismas funciones que los circuitos 62 del dispositivo de las figuras 1 a 4. Sa representa en la figura 11 un esquema de montaje de un módulo de conmutación de dicho dispositivo.

Ese esquema difiere de los esquemas de ias dos modalidades anteriores por el hecho de que el motor M del vehículo se encuentra en contacto, por una de sus bomas destinadas al retorno de corriente, con un riel continuo de retorno de corriente 10, y no con un segmento 52ar del riel de alimentación 50 que se encuentra conectado a tierra. Asimismo, el módulo de conmutación se conecta a tierra por medio del riel 10. Por lo tanto, el relé RL1 es un relé destinado a recibir una corriente continua que es transmitida por medio de uno de los dos frotadores de accionamiento 94 ó 95, el frotador 94 en el ejemplo de la figura 11. Así, el vehículo 5 porta un generador de voltaje continuo, aquí de 24 voltios, capaz de imprimir una diferencia de potencial entre el riel 10 de conexión a tierra y el segmento de accionamiento 63. En esta modalidad, ventajosamente se disponen los frotadores de accionamiento 94 y 95 en el mismo nivel por ejemplo con la dirección de la marcha y en referencia al frotador de alimentación 80, que los emisores 90 y 91 de la primera modalidad de las figuras 1 a 4. Queda entendido que la invención provee la realización de un dispositivo de alimentación que comprende un riel de retorno de corriente con un dispositivo de accionamiento que comprende circuitos conductores y emisores magnéticos, de un dispositivo que comprende un riel de retorno y en donde se efectúa el accionamiento por una corriente alterna sobre el riel de alimentación, o también la realización de un dispositivo con retorno de corriente a través de los segmentos de alimentación unidos a tierra con un dispositivo de accionamiento por medio de un riel de accionamiento diferente del riel de alimentación. La invención se refiere a toda asociación con las disposiciones descritas anteriormente. Se puede proveer de acuerdo con la invención la unión de una borna de retorno de corriente del motor con dos frotadores de retorno de corriente, uno dispuesto de la misma manera que el frotador 85 antes descrito, el otro dispuesto antes de la zona de activación a una distancia de la extremidad anterior de dicha zona que es superior a la longitud de un segmento de alimentación. La forma de manejar el vehículo de dos frotadores de retorno permite limitar los riesgos evitando que no se produzca una ruptura de corriente de retorno, por ruptura del contacto entre un frotador único y la línea de alimentación, o también por una no conexión a tierra accidental de un riel posterior. Se describirá posteriormente una disposición particular de los diferentes frotadores y emisores debajo del vehículo, y una geometría de los segmentos de rieles, que permiten conjuntamente asegurar la alimentación y la conexión a masa de los segmentos de alimentación en las condiciones previstas. También se representan en la figura 12 los segmentos de alimentación 52 y aislamientos entre ellos por juntas 54.

También se representa en esta figura dos emisores de accionamiento 90 y 91 y un frotador de alimentación 80 tomando las mismas referencias que para la versión de las figuras 1 a 4. Esta figura propone una disposición de emisores 90 y 91 con referencia a la posición del frotador de alimentación 80 que no solamente resulta ventajoso en el caso del dispositivo de las figuras 1 a 4. También se refiere a los dispositivos descritos por ejemplo las figuras 5 a 11 , reemplazando las referencias numéricas 90 y 91 respectivamente por las referencias 92 y 93 o respectivamente por las referencias 94 y 95. De hecho, los frotadores de accionamiento de la segunda y tercera modalidad llevan a cabo la misma función que los emisores 90 y 91 de la primera modalidad, que es provocar la alimentación de una segmento 52 dispuesto ai mismo nivel que por lo menos uno de los frotadores con relación a la marcha. Así, la geometría del dispositivo propuesto en la figura 12 se adopta de manera ventajosa con cualquiera de los dispositivos antes descritos. Asimismo, se puede reemplazar el frotador 80 de la figura 12 por un ensamble de dos frotadores dispuestos al nivel de las extremidades de dicho frotador 80. Por lo tanto, el esquema de la figura 12 puede también comprender un dispositivo o un riel de accionamiento y junto con el riel de alimentación, un dispositivo que comprende un riel de accionamiento separado del riel de alimentación, o un dispositivo con circuitos de accionamiento. Suponiendo que los segmentos del riel de accionamiento o los circuitos conductores sean de la misma geometría y se coloquen en los mismos niveles que los segmentos del riel de alimentación con respecto a la dirección de la marcha. En la figura 12, el soporte del vehículo eléctrico 5 ha sido esquematizado por un simple rectángulo. El frotador de alimentación 80 se esquematiza igualmente por un rectángulo, sólo que ios emisores de accionamiento 90 y 91 así como el frotador de retorno de corriente 85, son representados por triángulos inversos. Un frotador de corriente 85 no es necesario en el caso de un dispositivo de retorno de corriente por un riel o una pista de retorno paralela a la pista de alimentación. De todas formas, en dicho caso, y en particular si la línea de retorno se encuentra unida a la tierra, el frotador 85 puede ser un frotador de seguridad conectado eléctricamente a la línea de retorno de corriente unida a tierra, de manera que garantice el retorno a tierra de dicho segmento con el cual se encuentra en contacto. Por lo tanto, en caso de una falla eventual del sistema de conmutación, un segmento que permanece accidentalmente a 750 voltios se va a conectar a masa por el frotador 85, lo que va a producir una disyunción del dispositivo de conmutación del segmento en cuestión, como se verá más adelante, sin poner en juego las disyunciones de protección general situadas en la alimentación de 750 voltios no representadas. Más generalmente, se provee de manera facultativa pero ventajosa, colocar, en dicho caso, un segundo frotador de seguridad antes de la zona de activación a una distancia de la extremidad que es superior a la longitud de un segmento de alimentación. El punto de contacto entre el frotador 85 y el riel de alimentación 50 se toma como casi puntual. Asimismo, los emisores 90 y 91 se consideran que tienen un efecto magnético puntual en el interior de un circuito 62. El punto en donde cada uno de estos elementos es eficaz y el sometimiento inverso de cada uno de los triángulos simboliza dichos elementos. El vehículo 5 se representa en esta figura en el ataque de una junta aislante 54. Como se mencionó anteriormente, el emisor de accionamiento anterior 91 ataca el segmento siguiente avanzando hacia el frotador de alimentación 80 para asegurar que ese segmento sea alimentado antes de la llegada del frotador de alimentación 80. Los dos segmentos 52 que se sitúan por completo debajo del vehículo 5, en la figura 12, se ponen bajo voltaje. Con referencia a la figura 12, se definen las distancias y longitudes características del dispositivo de alimentación, en conjunto con las dimensiones del vehículo 5 y la disposición de los frotadores debajo del vehículo.

Por lo tanto: LSGRE es la longitud de cada uno de los segmentos 52. LCPE es la longitud de cada una de las juntas aislantes 54. LFE es la longitud del frotador de alimentación 80. XFE es la distancia que separa el centro del frotador 80 del frotador posterior 85. Los emisores de accionamiento 90 y 91 , puntuales, se sitúan respectivamente a una distancia XFCR y XFCA del frotador posterior 85. LV es la longitud de la caja del vehículo 5. Por lo tanto, se denominará V a la velocidad máxima del vehículo y Tc el tiempo de conmutación de un segmento. Más específicamente, Tc es la duración máxima que separa la aparición o desaparición de una emisión de accionamiento en un circuito de accionamiento 62 y respectivamente la aparición o desaparición del voltaje de alimentación sobre el segmento de alimentación 52 correspondiente. Como se mencionó anteriormente, la longitud LFF del frotador de alimentación 80 es de manera ventajosa más grande que la longitud LCPF de ias juntas aislantes 54. De esta manera, el frotador de alimentación 80 deja un segmento de alimentación 52 cuando éste ya se encuentra en contacto con el segmento siguiente, previamente alimentado. Así se obtiene una alimentación permanente, sin ruptura, del vehículo, evitando así los fenómenos de cebadura y de arcos eléctricos.

Un puente de aislamiento también puede obtenerse para reemplazar el frotador largo 80 por dos frotadores más cortos implantados por ejemplo a los puntos en donde se encuentran las dos extremidades de un frotador largo 80. Es importante que el punto de emisión del emisor de accionamiento posterior 90 se encuentre en la parte posterior del borde posterior del frotador de alimentación 80, con el fin de que el frotador de alimentación 80 haya dejado un segmento dado 52 antes de que el emisor de accionamiento posterior 90 no haya dejado el circuito de accionamiento correspondiente y que dicho segmento 52 sea conectado a tierra. Por lo tanto, la señal de accionamiento transmitida por un circuito dado 62 debe haber desaparecido antes de que el frotador posterior 85 entre en contacto con el segmento de alimentación 52 que le corresponde, teniendo en cuenta los tiempos de conmutación. Para esto, se coloca un emisor posterior de accionamiento 90 a una distancia XFCR del frotador posterior 85 que es superior a la longitud de un segmento 52 aumentado del producto de la velocidad máxima V del vehículo por el tiempo de conmutación Tc. Por otro lado, tomando en cuenta que ningún segmento bajo voltaje debe rebasar la parte anterior del vehículo, la distancia (LV - XFCA) que separa el emisor de accionamiento anterior 91 del borde anterior del vehículo 5 debe ser superior a la longitud de un segmento 52.

De la misma manera, ningún segmento bajo voltaje debe rebasar la parte posterior del vehículo, tomando en cuenta el tiempo de conmutación así como la velocidad máxima del vehículo, la distancia que separa la parte posterior del vehículo y el emisor posterior de accionamiento 90 debe ser superior a la longitud de un segmento de alimentación 52, aumentado así el producto de la velocidad máxima V del vehículo por el tiempo de conmutación Tc (misma condición que antes). En las figuras 13a, 13b, ..., 13h, se representan diferentes estados sucesivos de un dispositivo de alimentación de conformidad con las figuras 9 a 1 1 . Ahí, las figuras 13a a 13h son fácilmente adaptables a las otras modalidades de la realización de la invención, principalmente considerando ' que el riel de accionamiento 60 se confunde con el riel de alimentación 50, o bien que el riel de accionamiento 60 sea reemplazado por un ensamble de circuitos 62 dispuestos cara a cara. Las etapas correspondientes a las figuras 13a a 13h constituyen un ciclo completo de cambios de segmento de alimentación, en el que las recomendaciones de disposiciones antes mencionadas han sido respetadas. Se representan cuatro segmentos de alimentación y accionamiento con referencia (N-1 ), N, (N+1 ) y (N+2), y para cada uno de estos estados, en los siguientes cuadros, con la indicación S (sí) / N (no), siempre y cuando: - El segmento de alimentación esté protegido por el vehículo, - El segmento de alimentación esté conectado a tierra por contacto con el frotador posterior 85 de seguridad de conexión a tierra, - El segmento de accionamiento esté bajo voltaje de accionamiento, es decir si está en contacto con un frotador de accionamiento, - El segmento de alimentación se encuentre bajo voltaje de tracción, La corriente de tracción sea establecida, es decir si el segmento de alimentación está en contacto con el frotador de alimentación 80. En la etapa inicial, representada en la figura 9a: Cuando la parte anterior del vehículo ataca el segmento (N+2), figura 9 b: Cuando el frotador de accionamiento anterior 91 ataca el segmento (N+1 ), figura 9c: Cuando el frotador de alimentación 80 ataca el segmento (N+1 ), figura 9 d: Cuando el frotador de alimentación 80 deja el segmento N, figura 9 e: Cuando el frotador de accionamiento posterior 90 libera el segmento N, figura 9 f: Cuando el frotador posterior de conexión a masa 85 ataca el segmentó N, figura 9 g: Cuando la parte posterior del vehículo 5 ataca el segmento N, figura 9 h: Por supuesto, la invención no se limita a los ejemplos de realización que se describieron en la presente, sino se extiende a todas las variantes de acuerdo con su espíritu. Además es posible, en el campo de la invención, realizar un dispositivo adaptado para que sea recorrido por vehículos dirigidos por un conductor. Dicho dispositivo presenta pistas de una longitud suficiente para permitir desviaciones laterales del vehículo sin que el contacto entre el vehículo y las pistas se vea interrumpido. De acuerdo con la invención también se provee adoptar segmentos de alimentación de longitud no constante, en particular adoptar segmentos de longitud reducida partiendo de una estación eventual de salida del vehículo, con el fin de provocar conmutaciones muy frecuentes aun cuando el vehículo se encuentra circulando a baja velocidad, con el fin de limitar calentamiento eventual de los tiristores. También es posible reemplazar los tiristores de los dispositivos descritos por transistores o por otro tipo de conmutador de semiconductor.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo de alimentación por el suelo para vehículo eléctrico (5), que comprende una pista de alimentación (50) constituida de segmentos (52) separados unos de otros por juntas aislantes (54), y teniendo cada uno una longitud inferior a la mitad de la longitud del soporte del vehículo en el suelo (5), así como un dispositivo de conmutación (200) capaz de poner bajo voltaje a un segmento (52) de alimentación únicamente cuando dicho segmento (52) se encuentra comprendido en el soporte del vehículo en el suelo (5), caracterizado porque el vehículo (5) comprende un medio de deslizamiento de alimentación (80, 81 , 82) del vehículo (5) cuya extensión es superior a la longitud de las juntas aislantes (54), y en que el dispositivo de conmutación (200) es capaz de poner bajo voltaje dos segmentos (52) adyacentes de alimentación mientras que el medio de frotadores (80, 81 , 82) está en contacto simultáneo con esos dos segmentos (52), y poner uno de los dos segmentos (52) a tierra un breve instante después de que dicho medio de deslizamiento (80, 81 , 82) haya dejado dicho segmento (52).

2.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el vehículo (5) comprende un dispositivo de accionamiento (7, 90, 91 , 92, 93, 94, 95) capaz de provocar la puesta bajo voltaje de todo segmento (52) donde por lo menos una parte del mismo se encuentra en una zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95) cuyas extremidades (90, 91 , 92, 93, 94, 95) se sitúan por ambas partes y más allá de los bordes anterior y posterior del medio que forma el frotador (80, 81 , 82) del vehículo (5).

3.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la distancia entre la extremidad anterior (91 , 93, 95) de dicha zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95) y el borde anterior del medio que forma el frotador de alimentación (80, 81 , 82) es superior al producto de la velocidad máxima del vehículo (5) por un tiempo máximo de conmutación de segmento.

4.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el dispositivo de accionamiento (7, 90, 91 ) se encuentra constituido de dos generadores de señales de presencia (90, 91 , 92, 93, 94, 95) que definen dichas extremidades de dicha zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95).

5.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende una pista de recepción (60) de accionamiento constituida de segmentos aislados (63) que tienen ¡guales longitudes y posiciones que los segmentos (52) de la pista de alimentación (50), y porque los generadores de señales (90, 91 , 92, 93, 94, 95) comprenden dos frotadores (92, 93, 94, 95) unidos a un generador de voltaje (7, 8) embarcado en el vehículo (5), en contacto sobre una extensión limitada con dicha pista de accionamiento (60).

6.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la pista de recepción de accionamiento (60) y la pista de alimentación (50) forman una misma pista, y porque el generador de voltaje (8) es un generador de voltaje alterno (8) superpuesto a un voltaje de alimentación.

7.- El dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque el dispositivo de accionamiento (7, 90, 91) comprende por lo menos un circuito de corriente (90, 91) embarcado sobre el vehículo (5) y porque el dispositivo comprende un ensamble de circuitos de corriente (62) dispuestos sucesivamente a lo largo de la pista de alimentación (50) y cada uno es capaz de transmitir una señal eléctrica de accionamiento cuando atraviesa por un campo magnético, el circuito embarcado (90, 91) y los circuitos (62) dispuestos a lo largo de la pista (50) son colocados de manera que produzcan un acoplamiento magnético local cuando el circuito embarcado (90, 91 ) se encuentra a la derecha de uno los circuitos (62) dispuestos a lo largo de la pista.

8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizado además porque los circuitos (62) tienen las mismas longitudes y posiciones que los segmentos (52) de la pista de alimentación (50), y porque el vehículo (5) comprende dos circuitos de corriente embarcados (90, 91 ) y dispuestos en ambas partes y más allá de los bordes anterior y posterior del medio que forma el frotador (80, 81 , 82), los cuales definen dichas extremidades de dicha zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95).

9.- El dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado además porque comprende una pista de retorno de corriente (10) y porque el vehículo (5) contiene un frotador de seguridad (85) en contacto con la pista de alimentación (50) y unido directamente a la pista de retorno de corriente (10), dispuesto en la parte posterior de la extremidad posterior (90, 92, 94) de dicha zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95), a una distancia de dicha extremidad que es superior a ia longitud de un segmento de alimentación (52) aumentada del producto de la velocidad máxima (V) del vehículo (5) por un tiempo máximo (TC) de conmutación del segmento (52).

10.- El dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado además porque el vehículo (5) comprende un frotador de retorno (85) de corriente de alimentación procedente del motor del vehículo (5), dicho frotador (85) está en contacto con la pista de alimentación (50) y dispuesto en la parte anterior de la extremidad anterior (91 , 93, 95) de la zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95), a una distancia de dicha extremidad que es superior a la longitud de un segmento de alimentación (52).

11.- El dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado además porque el vehículo (5) comprende un frotador de retorno (85) de corriente de alimentación procedente del motor del vehículo (5), dicho frotador (85) está en contacto con la pista de alimentación (50) y colocado en la parte posterior de la extremidad posterior (90, 92, 94) de dicha zona de activación (90, 91 , 92, 93, 94, 95), a una distancia de dicha extremidad (90, 92, 94) que es superior a la longitud de un segmento de alimentación (52) aumentada del producto de la velocidad máxima (V) del vehículo (5) por un tiempo máximo (TC) de conmutación de un segmento de alimentación (52).

12.- El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el dispositivo comprende un módulo de conmutación (500) para cada segmento de alimentación (52), que recibe un voltaje de entrada cuando un segmento (63) o un circuito (62) de accionamiento correspondiente a dicho segmento de alimentación (52) recibe una señal de la presencia del vehículo (5).

13.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el módulo de conmutación (500) es capaz de unir selectivamente el segmento de alimentación (52) correspondiente a tierra o a una fuente permanente de voltaje (300).

14.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque cada módulo de conmutación comprende un dispositivo de conmutación (500) de semiconductor (TH1 ) de alimentación colocado en el sentido que pasa entre la fuente de permanente de voltaje (300) y el segmento de alimentación (52), en donde una entrada de accionamiento se encuentra unida a una fuente permanente de bajo voltaje (350) por medio de un primer interruptor (C1), accionado por un relé principal (RL1 ) alimentado por dicho voltaje de entrada.

15.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque cada módulo de conmutación (500) comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor (TH2) de corriente de frenado colocado en ei sentido que pasa entre el segmento de alimentación (52) y la fuente de voltaje permanente (300), donde una entrada de accionamiento se encuentra unidad a dicha fuente de bajo voltaje (350) permanente mediante dicho primer interruptor (C1 ).

16.- El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 y 15, caracterizado además porque el módulo de conmutación (500) comprende un dispositivo de conmutación de semiconductor (TH3) de conexión a tierra colocado en el sentido que pasa entre el segmento de alimentación (52) y la tierra, y en donde una entrada de accionamiento se encuentra unida a dicha fuente permanente de voltaje bajo (350) por medio de un segundo interruptor (C0) accionado por dicho relé principal (RL1 ).

17.- El dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado además porque el módulo de conmutación (500) comprende un alambre piloto (600) que, cuando se encuentra seccionado, hace separar dicha fuente de voltaje permanente (300) y porque el alambre piloto (600) comprende, en paralelo: un primer interruptor (C4) de alambre piloto accionado por un relé secundario (RL2) que se encuentra unido, por una parte, a dicha fuente permanente de voltaje bajo (350) a través de un tercer interruptor (C2) accionado por el relé principal (RL1 ) y que, por otra parte, se encuentra unido al segmento de alimentación (52) por un diodo montado en el sentido que pasa hacia el segmento de alimentación (52), el primer interruptor (C4) de alambre piloto (600) se encuentra cerrado cuando el relé secundario (RL2) no se encuentra alimentado; un segundo interruptor de alambre piloto accionado por el relé principal (RL1 ) y cerrado cuando el relé principal (RL1 ) es alimentado.

18.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque un fusible (F) es colocado en serie con el diodo del relé secundario (D3).

19.- El dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 14 a 18 en combinación, caracterizado además porque el relé principal (RL1 ) es como tal, cuando es alimentado: el primer interruptor (C1) es cerrado, el segundo interruptor (CO) es abierto; el tercer interruptor (C2) es abierto; y el segundo interruptor de alambre piloto (C3) es cerrado.