En el transporte ferroviario , la potencia distribuida ( DP ) es un término genérico que se refiere a la distribución física, en puntos intermedios a lo largo de la longitud de un tren, de grupos de fuerza motriz separados. Dichos "grupos" pueden ser unidades individuales o conjuntos múltiples, [1] y se controlan a distancia desde la locomotora principal. La práctica permite colocar locomotoras en cualquier lugar dentro de la longitud de un tren cuando la operación estándar de unidades múltiples (MU) es imposible o impráctica. El DP se puede lograr por medios inalámbricos (conectividad RF) o cableados (capacitados). Los sistemas cableados que ahora proporcionan varios proveedores utilizan el cableado que ya existe en un tren ECP .
Ventajas y desventajas
El mayor beneficio de Distributed Power, y la razón del desarrollo del concepto original, es la reducción de las fuerzas de tracción de los trenes de tracción, lo que permite un aumento total en el tamaño de los trenes sin exceder la resistencia del tren de tracción, mediante el uso de medios o extremos. de locomotoras de tren. [2] También existen beneficios potenciales para el manejo de trenes. Sobre un perfil de vía ondulado, un operador hábil puede manipular las salidas de potencia relativas (así como las aplicaciones de los frenos dinámicos y de aire) para minimizar el rodaje y la salida de la holgura del acoplador en todo el tren. [3]
Las fuerzas de tiro reducidas a lo largo de un tren reducirán la fuerza lateral entre la rueda y el raíl en las curvas, reduciendo así el consumo de combustible y el desgaste de varios componentes del tren de rodaje, así como la posibilidad de un descarrilamiento de "cuerda".
Otro beneficio es la aplicación más rápida de los frenos de aire . Con todo el control de frenado en un tren convencional establecido en la cabecera, los cambios de presión de la tubería de freno iniciados por el operador pueden tardar varios segundos en propagarse a lo largo del tren. En la operación DP controlada por radio, los frenos se colocan en locomotoras remotas casi simultáneamente con el comando iniciado en la locomotora principal, lo que proporciona una respuesta de freno de aire más uniforme en todo el tren.
La principal desventaja es el tiempo operativo necesario y la configuración de la vía necesaria para agregar y eliminar unidades de locomotoras adicionales. Las desventajas secundarias son los costos asociados con el equipamiento de las locomotoras con el aparato de control adicional y la posibilidad de pérdida intermitente de la señal de telemetría. Este último se conoce como "Interrupción de la comunicación" y se soluciona mediante inclusiones de programas de software a prueba de fallas.
Historia
Desde la década de 1960, la tecnología de energía distribuida por ferrocarril ha estado dominada por una compañía, Harris Controls (originalmente Harris Corporation - Controls & Composition Division, luego comprada por General Electric, la división ahora conocida como GE Transportation) que ha fabricado y comercializado un radio patentado. sistema de control con el nombre comercial de Locotrol , que es el sistema de DP inalámbrico predominante en uso en todo el mundo en la actualidad.
Con sus orígenes en los primeros días de la tecnología SCADA para el control remoto de tuberías y servicios eléctricos, y a partir de un concepto temprano del presidente de Southern Railway, DW Brosnan, Locotrol fue un producto de North Electric Company (Galion, Ohio), que luego se adquirió. por Radiation Inc. (Melbourne, Florida) y, a su vez, comprada por Harris Corporation (también con sede en Melbourne, FL). La tecnología naciente se probó por primera vez en el Ferrocarril del Sur en 1963, y los primeros sistemas de producción se instalaron en el Ferrocarril del Sur en 1965.
En los primeros años de esta tecnología, Wabco también tuvo, durante un período relativamente breve, un sistema competidor llamado "RMU" (Remote Multiple Uniter) que se instaló en algunos ferrocarriles de América del Norte. Sin embargo, este sistema no prevaleció y pronto dejó de producirse. Antes de la llegada de North Electric del nombre patentado "Locotrol", el producto se denominaba "RCE" (equipo controlado por radio) o "RCS" (sistema de control por radio) y las unidades de plomo y control remoto como "maestro" y " esclavo". Los términos coloquiales "maestro" y "esclavo", sin embargo, no fueron utilizados formalmente por el fabricante. En algunas jergas de los ferrocarriles estadounidenses, los trenes de Locotrol se denominan "trenes de radio".
Tecnología
La energía distribuida no debe confundirse con la operación de unidades múltiples, que es una capacidad que generalmente se encuentra en todas las locomotoras que pertenecen y son operadas por ferrocarriles que conectan varias locomotoras directamente entre sí a través de cables MU y líneas de control de frenos de aire. La operación de MU en América del Norte está diseñada para que dos locomotoras cualesquiera que estén así equipadas, independientemente de su antigüedad y fabricante, puedan ser acopladas y operadas como una sola locomotora por un operador en la cabina de la unidad principal. Esto se logra mediante un cable MU de 27 clavijas y la conexión de tres líneas de aire adicionales separadas de la tubería del freno (a veces también llamada "línea de tren"). DP es una disposición completamente separada para controlar locomotoras que están físicamente separadas de la (s) unidad (es) principal (es) y, por lo tanto, imposibles de conectar mediante Multiple-Uniting.
La primera locomotora en la cabecera del tren se llama "Unidad principal", y las "Unidades remotas" se pueden ubicar en posiciones separadas a lo largo del tren. Cada unidad DP Remote se puede conectar mediante MU a otras unidades en esa posición para proporcionar un "conjunto remoto" o varios conjuntos remotos.
La configuración y vinculación de las unidades DP Lead y Remote es bastante sencilla, y los frenos de aire de las unidades Remote también deben configurarse correctamente para permitir que el sistema funcione correctamente. El sistema elige automáticamente una frecuencia disponible durante el proceso de enlace para que otros trenes DP cercanos no se vean afectados. En un patio lleno de gente o en un terreno accidentado o montañoso, no es raro que el enlace se pierda temporalmente y que tarde algún tiempo (generalmente breve) en restablecerse.
Siempre que no haya una aplicación de freno de emergencia o penalización que elimine el enlace, el sistema se volverá a conectar automáticamente o el operador puede intentar volver a conectarse manualmente. Originalmente, la pérdida de conexión daría como resultado que las unidades remotas permanecieran en su última posición de aceleración o frenado dinámico ordenada. Las versiones posteriores del sistema y las actualizaciones de software generalmente ven la configuración de energía de la unidad remota reducida a Notch 4 de manera predeterminada si se pierde el enlace.
Aunque las señales de DP de las unidades principales a remotas (y viceversa) son nominalmente "instantáneas", en realidad, generalmente se necesitan al menos unos segundos para que una unidad remota responda a una señal del líder y para que se muestre el cambio de estado. en la pantalla DP en la cabina de la locomotora principal.
Originalmente, la energía distribuida solo se podía proporcionar en una ubicación intermedia dentro de un tren. Estos sistemas precursores (Locotrol 102-105 y Locotrol II) requerían que se conectara un vagón de relé de radio mediante un cableado puente MU estándar a las locomotoras remotas para proporcionar los comandos de control de radio y facilitar las señales de retroalimentación. Más tarde, Locotrol II evolucionó hacia el sistema "Universal" en el que el equipo de radiocontrol se pudo instalar en las propias locomotoras. Con esta opción, el vagón de relevo, conocido como RCU (Unidad de control remoto) o LRC (Control remoto de locomotora), se volvió redundante.
Locotrol III fue el siguiente desarrollo, compatible con el freno de aire CCB de Knorr-Bremse / New York y el equipo de freno de locomotora electrónica EPIC de Wabtec, y permite múltiples ubicaciones de unidades remotas como se describe anteriormente. La última encarnación de este equipo es LEB (Locotrol Electronic Brake), que integra la tecnología GE Locotrol con el freno CCBII de KB / NYAB .
Usuarios
Distributed Power (como "Locotrol") se utiliza en los Estados Unidos y Canadá , China , Australia (Queensland, la región de Pilbara de Australia Occidental y en el suroeste de Australia Occidental), Brasil, Alemania, Rusia, Japón [4] y Sudáfrica . [5] También está (o ha estado) en operación regular de trenes unitarios en India, Mauritania y México, y casi se puso en funcionamiento tanto en el Irán pre como posrevolucionario.
En el sur de Australia Occidental, Locotrol se utiliza en la configuración "superior y trasera" en lugar de específicamente para la operación de trenes largos. Con el reciente advenimiento de los frenos neumáticos controlados electrónicamente ( ECP ), ya sean cableados o controlados por radio, y la electrónica integrada para el control de la locomotora y los sistemas de visualización de la cabina del operador, el DP ahora se puede proporcionar a través de los medios de comunicación de frenos ECP y otros fabricantes son capaces de proporcionar esta capacidad. Un sistema DP reciente de Wabtec, llamado PowerLink (que puede ser cableado o inalámbrico) está en uso en Queensland en trenes de carbón de vía estrecha y en el norte de Australia Occidental en trenes de mineral de hierro de vía estándar.
La energía distribuida en una configuración cableada (utilizando la línea de tren ECP) se está volviendo cada vez más común en las operaciones de trenes unitarios de transporte pesado de América del Norte y Australia.
Otras operaciones similares
Top & tail es una frase que se usa para describir una operación en la que hay una locomotora en cada extremo del tren, generalmente para facilitar el cambio de dirección en una ubicación terminal donde no es posible hacer funcionar la fuerza motriz "alrededor" del tren. (es decir, intercambiar las locomotoras de un extremo del tren al otro); esta disposición no se utiliza específicamente para operar trenes más largos o más pesados. La operación "Top-and-Tail" no se utiliza generalmente con Distributed Power, aunque dicha configuración podría usarse como tal. Un uso de una configuración Top-and-Tail de energía distribuida ha sido en el cinturón de trigo de Australia Occidental, en el que Locotrol se ha utilizado para proporcionar una solución operativa en lugar de aumentar el tamaño del tren.
La descripción no debe confundirse con "empujar-tirar", que se refiere específicamente a una configuración de tren (generalmente asociada con trenes de pasajeros) en la que la fuerza motriz se encuentra en un solo extremo del tren. En esta última configuración, el tren se puede operar desde el extremo "sin motor" mediante el uso de un puesto de control del operador (el "taxi-vagón") ubicado en ese extremo del tren.
Tracción distribuida
En un sistema de tracción distribuida no hay locomotoras, pero la potencia se distribuye a lo largo del tren mediante múltiples motores de tracción . Una unidad eléctrica múltiple es un ejemplo de este sistema. [6]
Ver también
- Locotrol
- Locomotora de control remoto
- de: Zwischenlokomotive
Referencias
- ^ "Inicio" . Ferrocarriles de África. 2019-12-19 . Consultado el 30 de diciembre de 2019 .
- ^ "Ferrocarriles en los campos de carbón de Queensland" . Tecnología en Australia 1788–1988 . www.austehc.unimelb.edu.au. pag. Capítulo 6, página 382 . Consultado el 15 de febrero de 2015 .
- ^ Lustig, David. (Septiembre de 2010). "Tren de mercancías, ilimitado: energía distribuida: es más importante de lo que piensas". Trenes . Editorial Kalmbach . 70 (9).
- ^ Wright, Robert (6 de junio de 2009). "Tecnología Shinkansen: más ligera, más segura, más rápida, mejor" . Financial Times . Consultado el 20 de octubre de 2019 .
- ^ RailwaysAfrica 2008/4
- ^ [1]
enlaces externos
- RailWA: Funcionamiento de Locotrol - Imágenes de las operaciones de Locotrol en el sur de Australia Occidental