Sistema de electrificación ferroviaria
Un sistema de electrificación ferroviaria suministra energía eléctrica a los trenes y tranvías sin un motor primario a bordo o suministro local de combustible. Los ferrocarriles eléctricos utilizan locomotoras eléctricas (que transportan pasajeros o carga en vagones separados), unidades eléctricas múltiples ( vagones de pasajeros con sus propios motores) o ambos. La electricidad se genera típicamente en estaciones generadoras grandes y relativamente eficientes , se transmite a la red ferroviaria y se distribuye a los trenes. Algunos ferrocarriles eléctricos tienen sus propias estaciones generadoras y líneas de transmisión dedicadas, pero la mayoría compra energía de una compañía eléctrica . El ferrocarril generalmente proporciona sus propias líneas de distribución, interruptores y transformadores .
La energía se suministra a los trenes en movimiento con un conductor (casi) continuo que corre a lo largo de la vía que generalmente toma una de dos formas: una línea aérea , suspendida de postes o torres a lo largo de la vía o de techos de estructuras o túneles, o un tercer riel montado en nivel de la pista y contactado por una " zapata de recogida " deslizante . Tanto los sistemas de cables aéreos como los de tercer riel generalmente usan los rieles de carrera como conductor de retorno, pero algunos sistemas usan un cuarto riel separado para este propósito.
En comparación con la alternativa principal, el motor diesel , los ferrocarriles eléctricos ofrecen una eficiencia energética sustancialmente mejor, menores emisiones y menores costos operativos. Las locomotoras eléctricas también suelen ser más silenciosas, más potentes, más sensibles y fiables que las diesel. No tienen emisiones locales, una ventaja importante en túneles y áreas urbanas. Algunos sistemas de tracción eléctrica proporcionan un frenado regenerativo que convierte la energía cinética del tren en electricidad y la devuelve al sistema de suministro para que la utilicen otros trenes o la red pública general. Si bien las locomotoras diésel queman productos derivados del petróleo, la electricidad se puede generar a partir de diversas fuentes, incluida la energía renovable. [1]Históricamente, la preocupación por la independencia de los recursos ha influido en la decisión de electrificar las líneas ferroviarias. La confederación suiza sin salida al mar, que carece casi por completo de depósitos de petróleo o carbón, pero tiene abundante energía hidroeléctrica, electrificó su red en parte como reacción a los problemas de suministro durante las dos guerras mundiales. [2] [3]
Las desventajas de la tracción eléctrica incluyen: altos costos de capital que pueden ser antieconómicos en rutas con poco tráfico, una relativa falta de flexibilidad (dado que los trenes eléctricos necesitan terceros rieles o cables aéreos) y una vulnerabilidad a las interrupciones de energía. [1] locomotoras Electro-diesel y múltiples unidades electro-diesel mitigar estos problemas algo ya que son capaces de funcionar con alimentación de diesel durante una interrupción o en rutas no electrificadas.
Las diferentes regiones pueden usar diferentes voltajes y frecuencias de suministro, lo que complica el servicio y requiere una mayor complejidad de la potencia de la locomotora. Los espacios libres limitados disponibles debajo de las líneas aéreas pueden impedir un servicio eficiente de contenedores de doble pila . [1] Sin embargo, los Ferrocarriles de la India [4] y los Ferrocarriles de China [5] [6] [7] operan trenes de carga de dos pilas bajo cables aéreos con trenes eléctricos.
La electrificación ferroviaria ha aumentado constantemente en las últimas décadas y, a partir de 2012, las vías electrificadas representan casi un tercio del total de vías a nivel mundial. [8]
