¿Como se puede detectar un tren?

En los fundamentos mas profundos de cualquier sistema de regulación ferroviaria (y de cualquier otro tipo de transporte) la localización del vehículo es fundamental. No puede aplicar ningún tipo de regulación o control sobre el el comportamiento de la red de transporte sino tienes una forma de saber donde están los elementos móviles del sistema. No estoy hablando de identificación, que es un tema independiente, pero el mínimo es saber donde hay vehículos.

Los que sabéis un poco del tema pensareis automáticamente en los circuitos de vía  y acertareis, pero no son la única forma de detectar un tren ni se han utilizado siempre de la misma forma.

Los circuitos de vía son básicamente un circuito eléctrico compuesto por un generador y receptor que utilizan el carril como medio de transmisión. Si la señal eléctrica enviada llega en unas condiciones de calidad aceptables no hay ningún tren en trayecto, si la señal no llega o esta alterada se considera el Circuito de vía ocupado y que hay un tren en el tramo de vía supervisado. En condiciones normales los ejes del tren cortocircuitan los carriles, provocando que el receptor no reciba la señal. Evidentemente por cuestiones de seguridad cualquier perturbación del circuito eléctrico fuera de un rango muy definido llevará al sistema a posición de ocupado, como por ejemplo cambios en la conductividad eléctrica del balasto por humedad o suciedad o por descargas atmosféricas en el entorno.

Aunque los circuitos de vía en sus múltiples modalidades  son la base de la mayor parte de sistemas de detección de tren para señalización ferroviaria, en sus primeros tiempos, por el mal comportamiento eléctrico de la vía, las distancias cubiertas eran mas reducidas y se utilizaban en tramos cortos como detectores puntuales de unos pocos metros (Decenas a lo sumo), hoy en día en vías modernas cubren distancias entre 1.500 y 3.000 metros según tecnologías. Ademas de los circuitos hay otros sistemas, por ejemplo los contadores de ejes que, tecnológicamente, son mas modernos, empezando a instalarse en los año 80. Se basan en  la detección de la perturbación en un campo magnético generada por el paso de la rueda. Estos detectores puntuales se instalan en parejas para poder conocer el sentido de avance del tren y cuentan el numero de ejes, si en algún momento el numero de ejes que han entrado al tramo controlado es diferente que el que sale por otra pareja de contadores de ejes al otro extremo del tramo lo da por ocupado.
Como sistema son mas robustos pero al ser un sistema puntual de control no sabemos que le ocurre al tren en el tramo intermedio ni disponemos de supervisión de continuidad de carril (el circuito de vía, al usar el carril como conductor eléctrico  nos asegura que hay continuidad mecánica en el carril, ya que si este se rompe, ocupa el circuito de vía). Los contadores de ejes se están usando en todo el mundo en lineas de bajo trafico y baja velocidad y como detectores puntuales de tren para sistemas ajenos a la señalización (por ejemplo pasos a nivel)

Ademas de los contadores de ejes eléctricos actuales históricamente han existido contadores de ejes mecánicos, con una palanca que era accionada por el paso de cada eje y realizaba el conteo de idéntica forma. Aunque ya están obsoletos siguen en servicio en muchos lugares del mundo como sistema de respaldo o en ferrocarriles secundarios. Otro sistema parecido eran los detectores lineales que consistían en una barra que al paso del eje por encima era empujada hacia abajo mecánicamente, impidiendo la apertura de la señal mecánica hasta que la barra no quedara libre.

Otro de los sistemas utilizados en el pasado pero que han quedado desplazados técnicamente eran los detectores hidráulicos o neumáticos que, colocados bajo el carril, detectaban el paso del tren por la flexión del carril por el peso, enviado un impulso hidráulico/eletrico a un equipo externo.

Todos estos sistemas se basan en las propiedades inherentes del tren, su masa, sus ruedas y la continuidad eléctrica en el eje. Por ello detectan cualquier objeto con esas propiedades y no hay que hacer ninguna instalación especifica para asegurar la detección, pero, si se hace participe al vehículo podemos tener otra serie de sistemas con mayor capacidad de detección de tren. En estos casos los trenes llevan algún tipo de transponedor que, al paso por el punto de control informa de la presencia del tren. Algunos sistemas son:

El sistema SAIPS de los ferrocarriles rusos que controla la entrada y salida de los trenes de las estaciones, emitiendo el transponedor del tren una señal de radio hacia el receptor situado en vía, identificando el tren en cuestión de forma unívoca, los ferrocarriles americanos utilizan una variante muy similar llamad “Automatic Equipment Identification”. En Japón utilizan el sistema COMBAT, una variante en la que se asegura la no presencia de tren con una pareja emisor-receptor en vía con comunicación constante excepto cuando emite el transponedor del vehiculo. Con esta configuración es posible utilizar este sistema para aplicaciones relacionadas con la seguridad.

La detección del fin de tren es otro sistema basado en un equipo activo en el tren, en el post de ERTMS ya indiqué que era el principal problema del nivel 3. En las lineas con bloqueo telefónico es el factor de la estación quien lo realiza viendo la señal de fin de tren (las luces rojas de cola. En los ferrocarriles que utilizan este tipo de sistema de detección de tren se usa un emisor en cabeza de tren y un receptor en cola, comunicados por radio. Si esta comunicación se interrumpe o la distancia aumenta por encima del margen de seguridad se activa el sistema. Otra variante es con sistemas en tierra, donde hay un receptor en vía (Sea mecánico o eléctrico) y un emisor en la cola del tren (normalmente estos emisor impiden que se monten vagones adicionales, para evitar que un tren tenga dos finales) y el tramo de vía no se considera libre hasta que no se recibe la señal de fin de tren en vía.

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