Repositorio Institucional de Documentos

Alumno: Luis Baquer Sipiera Especialidad: Electrónica Industrial Convocatoria: Septiembre 2010 Director: Luis Lezaún Martínez de Ubago F F FE E ER R RR R RO O OC C CA A AR R RR R RI I IL L L: : : S S SI I IS S ST T TE E EM M MA A AS S S D D DE E E C C CO O ON N NT T TR R RO O OL L L E E EN N N L L LA A A A A A L L L T T T A A A V V V E E E L L L O O O C C C I I I D D D A A A D D D ÍDICE Pág. 1.- ITRODUCCIÓ 3 2.- SISTEMAS DE COTROL Y GESTIÓ DEL TRÁFICO 7 2.1.- ASFA 7 2.1.1.- BALIZAS 8 2.1.2.- EQUIPO RECEPTOR 9 2.1.3.- SEÑALES 10 2.2.- EBICAB 12 2.3.- LZB 13 2.4.- TVM 16 2.5.- BACC 16 2.6.- ERTMS 16 3.- CIRCUITOS DE VÍA 23 3.1.- DE CORRIETE ALTERA 23 3.2.- DE IMPULSOS DE TESIÓ ELEVADA 24 3.3.- DE AUDIOFRECUECIA 25 4.- EERGÍA 26 5.- COMUICACIOES 36 6.- DETECTORES 38 6.1.- DETECTOR DE CAÍDA DE OBJETOS 39 6.2.- DETECTOR DE CAJAS CALIETES 40 6.3.- DETECTOR DE IMPACTOS E VÍA 42 6.4.- DETECTOR DE CAÍDA DE PATÓGRAFO 43 6.5.- DETECTOR DE OBJETOS ARRASTRADOS 44 6.6.- DETECTOR DE VIETO LATERAL 45 6.7.- DETECTOR DE ICEDIO E TÚEL 46 6.8.- DETECTOR DE FLUJO DE AIRE 47 6.9.- OTROS DETECTORES 47 6.9.1.- DETECTORES DE INTRUSIÓN 47 6.9.2.- SISTEMAS DE VIDEOVIGILANCIA 47 7.- MATEIMIETO DEL SISTEMA FERROVIARIO 48 7.1.- MATEIMIETO PREDICTIVO 48 7.2.- MATEIMIETO PREVETIVO 49 7.3.- MATEIMIETO CORRECTIVO 50 8.- REPERCUSIOES DE LA EERGÍA REOVABLE E EL MUDO FERROVIARIO 53 8.1.- TRACCIÓ DE VAPOR 53 8.2.- TRACCIÓ DIESEL 54 8.3.- TRACCIÓ ELÉCTRICA 55 8.4.- LEVITACIÓ 57 8.5.- EL PROTOCOLO DE KIOTO Y REFE 58 8.5.1.- INFRAESTRUCTURA 60 9.- PREVECIÓ DE RIESGOS LABORALES 62 9.1.- LEGISLACIÓ 62 9.1.1.- LEY DE RIESGOS LABORALES 31/1995 62 9.1.2.- REAL DECRETO 614/2001 64 9.1.3.- REAL DECRETO 842/2002 65 9.2.- EQUIPOS DE PROTECCIÓ 67 10.- EL TITULADO E EL MUDO LABORAL DE LA IGEIERÍA FERROVIARIA 69 11.- COCLUSIOES 74 12.- GLOSARIO 76 13.- ÍDICE DE IMÁGEES 79 14.- BIBLIOGRAFÍA 81 1.- ITRODUCCIÓ En el año 1848 entra en funcionamiento la primera línea ferroviaria en España, que unía Barcelona con Mataró. Desde este momento, el ferrocarril siguió extendiéndose por España, aunque como la tecnología ha ido evolucionando, el mundo ferroviario ha tenido que ir adaptándose a los nuevos tiempos, con un único objetivo, la velocidad. En un principio se declaró estándar en España un ancho de vías superior al europeo, ancho nacional o ibérico, ancho que aún se utiliza en nuestros días. Se dice que esta mayor anchura se eligió para evitar una posible invasión del extranjero por vía férrea, pero la verdadera causa fue que por la geografía montañosa de nuestro territorio se requería una mayor potencia en las máquinas de vapor, y eso las hacía más grandes y pesadas. Hoy sabemos que esta decisión había un error técnico: la potencia de una máquina de vapor es mayor cuanto mayor es la presión que en ella se produce, así como cuanto más largo sea el cilindro, por lo que hubiera bastado emplear locomotoras más largas y no más anchas. Esta ha sido una de las evoluciones reseñables en la implantación de la alta velocidad, ya que se llegó a la conclusión de que una línea de ancho internacional sería acertada, ya que permitiría aprovechar trenes e instalaciones probadas en Europa, e incluso que en un futuro no muy lejano, se produzca una comunicación directa de la red de ferrocarriles española con la de países vecinos. El otro cambio reseñable ha sido la evolución en el sistema de tracción de las locomotoras, ya que un inconveniente de la locomotora de vapor es la interrupción del servicio por las paradas técnicas que impone su frecuente mantenimiento. Por esta causa y por la fuerte competencia del transporte por carretera surgida en la segunda mitad del siglo XX, el transporte por ferrocarril tuvo que reajustar sus costes, operación que se vio favorecida con la utilización de nuevas energías como alternativa al vapor. El primer paso fue la utilización de locomotoras equipadas con motor diesel, ya que precisaban menor tiempo de mantenimiento, pero sobre todo el paso más importante fue el uso de máquinas de tracción eléctrica, que pueden funcionar sin descanso durante días. Con estas locomotoras, la explotación de una línea llega al máximo rendimiento al hacer los trenes mayor número de viajes con tiempo mínimo de entretenimiento. Con este principio económico comenzó la decadencia del vapor en favor, primero del diesel y más tarde desembocó en la electrificación de las líneas, además de que debido a que la energía eléctrica es una energía renovable, se provee una sostenibilidad del medio ambiente. Así mismo, y para adecuarse a los distintos medios de propulsión, el medio ha sufrido numerosas transformaciones, tanto en la modernización de las vías como en la señalización, por lo que se ha logrado que en trenes de largo recorrido además de que se mantenga un tráfico frecuente y regular, se haya aumentado la velocidad llegando en nuestro país actualmente a sobrepasar los 300 km/h. Mirando hacia un futuro, se han realizado estudios en los que se demuestra que la adherencia de las ruedas de acero sobre los raíles disminuye notablemente a velocidades superiores a los 350 km/h, por lo que la seguridad impone un límite que hay que salvar. La esperanza reside en una tecnología que permita que el tren levite, para así poder alcanzar los 500 km/h, ya que los trenes no son frenados por la fricción de los carriles, sino que se desplazan sobre ellos sin tocarlos. Este sistema de levitación magnética permite radios de curvas mucho menores y pendientes muy superiores a mayores velocidades, lo que se traduce en unos costes mucho menores de la obra civil necesaria, además de que ya no se precisa una línea de catenaria. El único inconveniente que presenta, es que la inversión inicial es mucho mayor. Por el momento, esta técnica se emplea en una única línea comercial en Shanghai, circulando a una velocidad máxima de 430 km/h, aunque en España se pretende realizar un par de líneas de prueba en las proximidades de Madrid. A continuación se muestra una tabla evolutiva del mundo ferroviario en nuestro país: TIPO DE TRACCIÓN FUENTE DE ENERGÍA ANCHO DE VÍA POTENCIA DESARROLLADA VELOCIDAD MÁXIMA ÉPOCA VAPOR Carbón, Madera, Gasoil, Biomasa, ... Nacional Hasta 2000 C.V. 90 km/h 1848 1961 DIESEL Gasóleo Nacional Hasta 3400 C.V. 200 km/h 1931 2009 ELÉCTRICO Electricidad Nacional Hasta 7614 C.V. 220 km/h 1907 1996 ELÉCTRICO ALTA VELOCIDAD Electricidad Nacional Internacional Hasta 11965 C.V 350 km/h 1992 2009 LEVITACIÓN Electromagnetismo Internacional Hasta 26648 C.V. 580 km/h 1984 2009 Cuadro nº 1, Tabla evolutiva del ferrocarril en España, Elaboración propia Al contrario de lo que piensan muchas personas, no sólo existen dos líneas de alta velocidad en nuestro país, sino que actualmente existen en servicio para uso comercial las siguientes líneas de alta velocidad:  L.A.V. Madrid – Sevilla. 1992  L.A.V. Madrid – Zaragoza – Lérida. 2003  L.A.V. Madrid – Toledo. 2005  L.A.V. Zaragoza – Huesca. 2005  L.A.V. Lérida – Tarragona. 2006  L.A.V. Córdoba – Antequera. 2006  L.A.V. Madrid – Segovia – Valladolid. 2007  L.A.V. Antequera – Málaga. 2007  L.A.V. Tarragona – Barcelona. 2008  L.A.V. Figueras – Perpiñán. 2009 La unión de varios de los tramos anteriormente citados, trae consigo las dos líneas más conocidas de nuestro país, como son:  L.A.V. Madrid – Málaga, inaugurada en Diciembre del 2007.  L.A.V. Madrid – Zaragoza – Barcelona, inaugurada en Febrero del 2008. Además, existen dos líneas que poseen tramos aptos para circular a una velocidad de 220 km/h, el corredor del Mediterráneo (Tarragona – Alicante) y el corredor de Levante (Alcázar de San Juan – Alicante) que se pueden considerar también de líneas de alta velocidad, como son:  Corredor del Mediterráneo (Alcázar de San Juan – Albacete – Alicante – Valencia – Castellón – Tarragona). 1996 - 2006 Figura nº 1, Mapa líneas Alta Velocidad España, Peh 2010 En el siguiente mapa de España se pueden observar todas las líneas comentadas, así como las que se encuentran en estudio: La Asociación europea ferroviaria FERRMED quiere unir el corredor del Mediterráneo con la futura Línea Madrid – Perpiñán, por lo que propone una implantación del ancho internacional en todo el corredor, con líneas segregadas de viajeros y mercancías para así descongestionar el tráfico ferroviario. 2.- SISTEMAS DE COTROL Y GESTIÓ DEL TRÁFICO El tráfico ferroviario ha de ser gestionado y controlado mediante algún sistema que garantice la mayor seguridad en las circulaciones. Estos sistemas de seguridad, conocidos con el acrónimo ATP (Protección Automática del Tren), supervisan la circulación de una máquina ferroviaria y determinan su velocidad en cada momento en función de la señalización, la infraestructura y la geometría de la vía. En nuestro país, el primer sistema que se empleó fue el sistema ASFA (Anuncio de Señales y Frenado Automático), que ofrece información puntual, por lo que el ADIF (Administrador de Infraestructuras Ferroviarias) no lo considera ATP, sin embargo, algunas organizaciones consideran sistemas relativamente simples como el ASFA como ATP y así figura en documentos oficiales de la Unión Europea, por dicho motivo, además de porque es el propio de nuestro país, en este documento también lo analizaremos. Podemos diferenciar entre dos sistemas de ATP, según el sistema que utilice para la transmisión de información desde la vía hasta la máquina: • Con transmisión puntual de información: EBICAB, la información es otorgada a la máquina en determinados puntos llamados balizas. • Con transmisión continua de información: LZB, TVM, BACC y ERTMS, la información es recibida por la máquina de manera continua, bien sea por medio del raíl, de un medio conductor o de radio. 2.1.- ASFA El sistema ASFA entró en servicio en nuestro país en el año 1978. Este sistema basa su funcionamiento en la comunicación desde la vía con cada una de las circulaciones y está compuesto por equipos instalados en vía (emisores) y equipos instalados en el tren (receptores). Los primeros informan al tren al paso por determinados puntos, denominados balizas, del estado de las señales y de las restricciones de velocidad que puedan afectar a dicha circulación. El equipo instalado en el tren transmite esa información al maquinista, que tiene que reconocer la recepción de la información. Si por algún motivo, transcurridos unos segundos desde la recepción, no se produjera dicho reconocimiento, el equipo ASFA ordena automáticamente al tren que se detenga actuando sobre el freno de emergencia, provocando que el maquinista no pueda actuar sobre los sistemas de tracción del tren hasta que éste circule a una velocidad inferior a 5 km/h o esté detenido completamente. 2.1.1.- BALIZAS Equipos de señalización que por medio de ondas electromagnéticas proporcionan la información necesaria al tren para su seguridad en el trayecto. Las balizas son sistemas pasivos que no necesitan alimentación para realizar la transmisión de la información, aunque sí para variar la información a transmitir. Esta alimentación es proporcionada por las cajas de conexión, que además de alimentar la baliza, le transfieren a ésta la información de la señal, para que la baliza se la envíe al tren. Las balizas se encuentran en el plano de la vía y en el sentido de la circulación situadas una en el pie de señal y otra, denominada previa, normalmente situada a 300 metros de la señal, aunque esta distancia puede variar dependiendo de la declividad de la línea entre 190 y 480 metros. Figura nº 2, Baliza ASFA, Curso ferroviario 2009 Con todos los parámetros recibidos, el maquinista dispone en la cabina de cuatro magnitudes de conducción para los siguientes 12 km: • Velocidad Real de Circulación • Velocidad Consigna (máxima permitida en cada punto de la línea) • Distancia a Meta (distancia hasta el punto donde se producirá un cambio de velocidad máxima) • Velocidad a Meta (velocidad cuando llegue al Punto Meta). También, el LZB permite la transmisión de órdenes al tren como cerrar las trampillas de recirculación del aire acondicionado para evitar los cambios de presión cuando se entra en un túnel o la entrada de malos olores en algunas zonas de la línea. Figura nº 7, Panel de control del Maquinista, Todotren Figura nº 7, Panel de control del Maquinista, Todotren 2.4.- TVM El sistema TVM (Transmission Voie-Machine, o Transmisión Vía a Tren) es un ATP utilizado en las líneas de ferrocarril del TGV (Train à Grande Vitesse, o Tren a Gran Velocidad) en Francia. La información es transmitida al tren mediante pulsos eléctricos, a través de circuitos de vía, informando de la velocidad, velocidad máxima o indicaciones de parada y arranque, directamente al cuadro de mandos de la cabina del tren. Esta automatización no elimina al maquinista del control de conducción del tren, pero es un sistema de seguridad que sí puede detener el tren en caso de que el maquinista esté cometiendo errores. Este sistema de señalización es normalmente permisivo, el maquinista del tren puede entrar en un bloqueo ocupado por otro tren sin haber obtenido ninguna autorización, aunque la velocidad en esta situación se limita a 30 km/h, y si la velocidad superara los 35 km/h, los frenos de emergencia actúan hasta que el tren se pare. Existen dos versiones, el TVM-430 y el TVM-300, proporcionando el TVM-430 más información ya que es un sistema más nuevo. Entre los beneficios, el TVM-430 permite a la computadora de a bordo generar un control continuo de la curva de velocidad en caso de la activación del freno de emergencia. 2.5.- BACC Este sistema de señalización italiano se basa en la transmisión de códigos binarios a través de los carriles, de modo que cuando el tren entra en una sección de bloqueo, conoce el aspecto de la señal con anticipación. La vía está alimentada por una corriente alterna de bajo voltaje que se transmite de forma fija o interrumpida según la información que se le quiera dar al maquinista. El tren posee en su parte inferior un captador compuesto por un núcleo magnético, de tal modo que cualquier interrupción en la corriente alterna genera otra igual en dicho captador que es descodificada y mostrada su traducción en el pupitre de conducción. Normalmente se utilizan cuatro códigos diferentes para un total de cinco informaciones distintas, ya que la ausencia de código tiene también un significado, todas ellas mediante una corriente alterna de 50 Hz. Para su aplicación en la alta velocidad italiana, el sistema utiliza nueve códigos, añadiendo a la corriente alterna de 50 Hz otra de 178 Hz que también se codifica. La velocidad máxima en esta infraestructura es de 250 km/h. 2.6.- ERTMS El sistema ERTMS (European Rail Traffic Management System, Sistema de Gestión de Tráfico Ferroviario) nace en 1990 cuando el Instituto de Investigación Europeo (ERRI) crea el grupo de expertos A200, para desarrollar las exigencias del ECTS (European Control Train System, Sistema de Control de Trenes Europeo) con el objetivo de aumentar la interoperabilidad del transporte ferroviario. Este sistema, ECTS, junto con el GSM-R (Global System Mobile Railway) conforman el sistema de gestión de tráfico ferroviario ERTMS. El sistema ERTMS, adoptado por la Unión Europea como estándar para la circulación de Alta Velocidad, se basa en los principios de funcionamiento del ASFA, ya que la información se transmite a través de balizas ubicadas en la vía, y se recibe por el equipo receptor de abordo y/o mediante una señal de radio desde un puesto de control RBC (Radio Block Center), como se describirá a continuación. Figura nº 8, Eurobaliza, Elaboración propia Las balizas se encuentran colocadas a lo largo de la vía y pueden ser clasificadas en dos clases según sea su funcionalidad, ya que en su formato son idénticas y la única diferencia es si están o no conectadas al enclavamiento: • Balizas fijas: poseen la información de los elementos de la vía que son inalterables, así como posicionamiento, distancias a túneles, estaciones, inclinación de la vía, … • Balizas conmutables: son aquellas que transmiten la información variable proporcionada desde el sistema de control, el estado de las señales, … La forma de activarse dichas balizas es similar a las del sistema ASFA, ya que, cuando el tren se coloca encima de ellas , la antena que se encuentra en la parte inferior del tren, emite una señal de elevada frecuencia que energiza la baliza y ésta como respuesta emite una señal, denominada telegrama (paquete de bits), en el que se encuentra toda la información necesaria para dar continuidad al recorrido, ya que en todos los telegramas se le indica al tren cual es la siguiente baliza que se va a encontrar, para así ir trazando un itinerario y que se pueda establecer una mayor velocidad y una curva de frenado mucho más progresiva. Actualmente existen tres niveles de ERTMS: • ERTMS Nivel 1: Utiliza la transmisión puntual de información al tren por medio de transpondedores pasivos (eurobalizas). Los circuitos de vía mantienen la integridad y posición del tren. Este nivel incrementa la seguridad en caso de señalización temporal de precaución y en áreas de restricción de velocidad. Adicionalmente, la señalización en cabina permite incrementar la velocidad de la línea. Cuando el tren 2 pasa sobre la baliza A, recibe la información de circular a la máxima velocidad permitida hasta el final de la sección 2. En caso de que no recibiera ninguna información diferente en la baliza B, porque no se hubiera producido ningún cambio, el tren 2 frenaría para parar antes de la señal de la baliza C. En una situación normal, la figura nº 10, sería la continuación de la figura nº 9, ya que cuando el tren 2 pasara sobre la baliza B, el tren 1 habría liberado la sección 3, por lo que el tren 2 recibirá una nueva autorización para circular hasta la baliza D. Sin embargo, si por alguna razón, el tren 1 no hubiera liberado la sección 3, la baliza B confirmará la prohibición de circular más allá de la señal asociada a la baliza C, lo que implica que a partir de la baliza B el tren 2 disminuirá su velocidad progresivamente. Figura nº 9, ERTMS Nivel 1, Wikia Figura nº 10, ERTMS Nivel 1, Wikia Figura nº 11, ERTMS Nivel 1, Wikia Figura nº 9, ERTMS Nivel 1, Wikia Figura nº 10, ERTMS Nivel 1, Wikia Figura nº 11, ERTMS Nivel 1, Wikia • ERTMS Nivel 2: Las señales fijas pueden ser total o parcialmente sustituidas por señalización en cabina. El RBC traza la localización de cada tren que se encuentra dentro de su radio de acción. El RBC determina y transmite una descripción de la vía y autoriza los movimientos, de forma individualizada para cada tren controlado. Puede incrementarse la velocidad, ya que el RBC puede inspeccionar varios cantones. La detección de la posición de los trenes se realiza mediante secciones, pero en este nivel el tren recibe por radio la autorización de avanzar, sin necesidad de tener que esperar a estar sobre una baliza, es decir, al final de cada sección, para refrescar su información. Figura nº 12, ERTMS Nivel 2, Wikia Figura nº 12, ERTMS Nivel 2, Wikia • ERTMS Nivel 3: Adicionalmente a los dos sistemas anteriores, este nivel presenta funciones tales como la determinación activa de la distancia entre los trenes. No es necesario ningún tipo de sistema de señalización, ya que los trenes informan de manera activa sobre su posición al centro de control, desde el comienzo de la composición hasta el último de sus vagones. La principal ventaja del nivel 3 radica en la reducción de costes debido a la sustitución de la monitorización de la ocupación de vía y de la señalización lateral. En este nivel, los trenes enviarán ellos mismos su posición, lo que permite crear secciones móviles. La diferencia entre estos sistemas no radica en la velocidad de los trenes, sino en la capacidad de servicio en cada nivel. El nivel 3 es aquel de máxima capacidad, pero aún no se encuentra en funcionamiento, sino que se encuentra bajo estudio. Un ejemplo claro de la densidad de tráfico lo hallamos en la LAV Madrid- Lérida: • ASFA: 220 km/h, 8’ de intervalo entre trenes. • ERTMS N1: 300 km/h, 5’ 30” de intervalo entre trenes. • ERTMS N2: 350 km/h, 2’ 30” de intervalo entre trenes. Figura nº 13, ERTMS Nivel 3, Wikia Figura nº 14, Circuito de vía de corriente alterna, Belt Figura nº 14, Circuito de vía de corriente alterna, Belt 3.- CIRCUITOS DE VÍA La vía férrea a lo largo de su longitud, se encuentra dividida en tramos, cada uno de los cuales se denomina circuito de vía. Cada tramo se encuentra separado del siguiente mediante una junta aislante, convirtiéndolos en una serie de circuitos eléctricos independientes. La funcionalidad de éstos, es la de controlar la presencia o ausencia de material rodante en ese sector del trayecto. Como ya se ha comentado anteriormente, esta parte de la vía tiene una importancia fundamental en el control del tráfico ferroviario. Actualmente son conocidos distintos tipos de funcionamiento de estos sistemas, pero la base de todos ellos es la de emisión-recepción. A continuación vamos a explicar brevemente cuales son las diferencias entre ellos. 3.1.- DE CORRIETE ALTERA En un extremo de la sección encontramos una fuente regulada de tensión (emisor) y en el otro extremo un relé (receptor). Como se puede observar en la figura, se dispone de una fuente de tensión que proporcionará la tensión que el sistema necesite, de acuerdo a la distancia y a las pérdidas producidas. La corriente circulará a través de los raíles hacia el receptor, una vez en éste, la caída de tensión existente, se transforma en la medida necesaria para la parte de control mediante un relé o un conjunto de ellos, que harán a su vez de salidas para informar al sistema del estado del circuito. De esta manera, una excitación o reposo del relé, informará de una existencia o ausencia de material rodante en dicho circuito. La gran desventaja de este tipo de circuitos, es que la seguridad en la explotación de éstos, se ve afectada cuando el cortocircuito no llega a producirse debido a imperfecciones en el raíl, así como óxido, grava, arena, … Para evitar dichos problemas, la tensión que debería proporcionar el emisor ha de ser demasiado elevada, valores que hacen impensable la seguridad del personal de mantenimiento, así como el consumo de energía, debido a lo cual, estos circuitos han llegado a su desaparición. 3.2.- DE IMPULSOS DE TESIÓ ELEVADA Este sistema se basa en la emisión de cierto número de impulsos de corta duración y alto voltaje, durante cortos períodos de tiempo, asegurando así, que en la recepción se obtenga una tensión de cresta suficiente para activar el relé. En este sistema encontramos, al igual que en el anterior, una fuente regulada de tensión en el emisor, junto con un sistema de emisión gobernado por un tiristor comandado por la base de tiempos. Cuando el tiristor entra a funcionar, permite una descarga a través de un condensador y a su vez sobre el primario del transformador. En el otro extremo, encontramos el receptor que detecta los impulsos de tensión que le llegan, y tras la adaptación y rectificación de éstos, excita o relaja el relé. Aún resuelto el problema del consumo de energía y seguridad del personal, se mantiene la situación de tener que separar cada sección de la trama por juntas aislante para evitar que la corriente se derive de un circuito a otro conllevando la consiguiente equivocación de la ocupación. Para ello, se utilizan los circuitos de audiofrecuencia. La catenaria la encontrarse sometida a tan alta tensión, debe disponer de distintos sistemas de protección como son: • La conexión a tierra de todos los postes o en su defecto de las ménsulas. • Como protección contra sobrecargas existen descargadores en antenas y aisladores. • Pararrayos para las descargas atmosféricas. • Aisladores para inhibir cualquier paso de corriente desde la catenaria al poste. Así mismo, es importante tener en cuenta la corriente de retorno, esta corriente puede provocar graves daños tanto en personas como en instalaciones, para ello, hay que colocar elementos capaces de absorber dicha corriente derivando ésta a tierra, evitando posibles accidentes. Un elemento de estas características, se puede observar en la siguiente figura: Para la electrificación de la catenaria, hay emplazadas en todas las líneas que utilizan este sistema de electrificación una serie de subestaciones que a partir de la red general de nuestro país proveen al sistema de cuánta energía sea necesaria. Figura nº 22, Elemento de retorno, Elaboración propia En la línea de alta velocidad Madrid-Lérida encontramos 15 subestaciones que proporcionan una tensión de 25 Kv a 50 Hz, tanto durante el día como durante la noche, para el funcionamiento tanto de circulaciones de trenes como de todos los sistemas emplazados, para garantizar el buen funcionamiento de las instalaciones. En las dos grandes líneas de Alta Velocidad existentes en España, existen diferentes tipos de alimentación mediante catenaria, ya que mientras que en la línea Madrid-Sevilla se utiliza una configuración de 1x25, en la línea Madrid-Lérida, la alimentación es 2x25. El sistema de 1x25 se basa en la electrificación de la catenaria mediante una sola fase de 25 Kv, de tensión nominal, mediante la disposición que se muestra en la figura. Figura nº 23, Alimentación 1x25 Kv, Formación ADIF El sistema 2x25, por el contrario, se basa en la alimentación de unos auto transformadores, que reciben de las subestaciones una tensión trifásica de 50 Kv que convierten en 25 Kv, al igual que en el sistema anterior, con la diferencia de que cada uno de estos transformadores alimenta un tramo a ambos lados de su emplazamiento. De los dos conductores que provienen de cada auto transformador, uno de ellos alimenta directamente la catenaria, y el otro discurre paralelo a éste (feeder), para sustituirlo en caso de que este fallara y evitar que la línea quedara sin suministro. Así mismo, como se ve en el esquema anterior, existen unas zonas muertas donde el tren circula por propia inercia, éstas tienen la misión de separar zonas electrificadas a distinta fase. Figura nº 24, Alimentación 2x25 Kv, Formación ADIF Todos los elementos, absolutamente todos, los que com un modo u otro, son alimentados desde la catenaria, pero como es lógico, no son alimentados a 25 Kv, así pues, se necesita de multitud de transformadores para poder garantizar tensiones de funcionamiento adecuadas a cada uno de lo podemos ver en el siguiente esquema, como a partir de la tensión provista desde la catenaria, se distribuye al resto de elementos. La tensión de la catenaria es tr reducida a la entrada de los edificios, así como a las estaciones de telecomunicaciones (BTS), y a los puestos de bloqueo (PBL). Esta tensión es estabilizada y, mediante rectificadores y onduladores, se obtien las distintas tensiones para alimentar los equipos de señalización y control de los elementos instalados en la vía. Del mismo modo, se alimenta tanto la parte de potencia como la parte de control. Figura nº 2 5 PBL DETECTORES AUTOTRAFO Todos los elementos, absolutamente todos, los que com ponen la línea, ya sea en un modo u otro, son alimentados desde la catenaria, pero como es lógico, no son alimentados a 25 Kv, así pues, se necesita de multitud de transformadores para poder garantizar tensiones de funcionamiento adecuadas a cada uno de lo s equipos. Para ello, podemos ver en el siguiente esquema, como a partir de la tensión provista desde la catenaria, se distribuye al resto de elementos. La tensión de la catenaria es tr ansformada en el transformador de catenaria y reducida a la entrada de los edificios, así como a las estaciones de telecomunicaciones (BTS), y a los puestos de bloqueo (PBL). Esta tensión es estabilizada y, mediante rectificadores y onduladores, se obtien las distintas tensiones para alimentar los equipos de señalización y control de los elementos instalados en la vía. Del mismo modo, se alimenta tanto la parte de potencia 5 , Alimentación de los sistemas, Elaboración propia TRAFO CATENARIA FUENTE AUX EDIFICIO ENCLAVAMIENTO SEÑALES DESVIOS DETECTORES CDV BTS SUBESTACIÓN AUTOTRAFO AUTOTRAFO AUTOTRAFO ponen la línea, ya sea en un modo u otro, son alimentados desde la catenaria, pero como es lógico, no son alimentados a 25 Kv, así pues, se necesita de multitud de transformadores para poder s equipos. Para ello, podemos ver en el siguiente esquema, como a partir de la tensión provista desde la ansformada en el transformador de catenaria y reducida a la entrada de los edificios, así como a las estaciones de telecomunicaciones Esta tensión es estabilizada y, mediante rectificadores y onduladores, se obtien en las distintas tensiones para alimentar los equipos de señalización y control de los elementos instalados en la vía. Del mismo modo, se alimenta tanto la parte de potencia Elaboración propia Día y noche, ha de existir alimentación disponible para que los sistemas funcionen, tanto en el caso de que existan circulaciones, como si no las hubiese, por esta razón, y cuando es necesario realizar trabajos de mantenimiento en la catenaria, existe en todos los edificios de los enclavamientos, una fuente auxiliar de alimentación, un grupo electrógeno de gasóleo, el cual entra en funcionamiento automáticamente mediante el control de un PLC, que detecta el fallo de tensión principal (catenaria), y activa la entrada en funcionamiento de la fuente secundaria de alimentación. Para una mayor seguridad, y para prevenir el supuesto caso en que la fuente secundaria fallase y alimentar el sistema durante la conmutación de la alimentación primaria a la secundaria, existe una tercera fuente de alimentación, pero en este caso de duración limitada, como es un conjunto de baterías tanto en edificios como en puestos de bloqueo, que en caso de fallo de alimentación primaria y secundaria, pasaría a ser fuente principal de suministro de energía de los equipos. 5.- COMUICACIOES La característica más importante que debe tener una línea de alta velocidad es la capacidad de poder centralizar los controles de situación de todas las circulaciones en un único punto. Este control de las circulaciones se establece por tramos, dad unos de los cuales están controlados por un centro de regulación y control, CRC. Así mismo, cada tramo se subdivide en lo que se conoce como enclavamientos electrónico-mecánicos. Cada enclavamiento se compone de distintas dependencias, cada una de las cuales controla una sección de éstos. Todas ellas están comunicadas en todo momento mediante equipos, con sistemas de redundancia, pues el fallo en una comunicación entre dependencias puede ser crucial para la seguridad de las circulaciones. Cada dependencia es paso y origen de las órdenes del centro de control hasta los elementos del tramo que controlan. Así mismo, existe una única red privada, a la cual se conectan todos los equipos de mando y control, red que distribuye la información a través de la vía mediante fibra óptica, fibra que se convierte en cada una de las dependencias mediante distintos convertidores, según sea su destino. Desde que se instauró la comunicación en el ferrocarril, cada operador nacional de ferrocarriles ha tenido al menos un sistema de comunicación de radio propio, con multitud de modulaciones y códigos. Debido al hecho de que las líneas férreas han ido aumentando en todos los países y cruzando fronteras, se hizo necesario el determinar un sistema estándar de radiocomunicaciones para todos los trayectos ferroviarios de Europa. En el año 1993, al organización mundial de cooperación de ferrocarriles, UIC, decidió optar por un nuevo sistema basado en la tecnología GSM 900, pero ligeramente modificada. 32 operadores de ferrocarriles, pertenecientes a 24 países europeos, acordaron en la EIRENE (European Integrated Railway radio Ehanced Network) desarrollar la tecnología GSM-R. Esta tecnología comenzó a aplicarse en España en la línea Madrid-Barcelona y dispone de unas frecuencias específicas, que le permiten operar con total independencia y no intervenir en el resto de bandas comerciales. El hecho de ser una red “privada”, le permite poseer las ventajas de disponer y configurar distintos niveles de prioridad en las llamadas, así como el enrutamiento deseado de éstas. Como se describió anteriormente, las líneas de alta velocidad en nuestro país, se rigen por el sistema de ERTMS nivel 1, basado en la gestión y control del tráfico ferroviario, mediante circuitos de vía para la detección de la ocupación, señalización y comunicación entre tren y vía mediante balizas. Sin embargo, este sistema como cualquier otro, tiene la mejora de pasar a un segundo nivel, donde desaparecen las señales, las balizas pasan a un segundo plano con una menor importancia y entran en juego las telecomunicaciones. Este sistema, como se ha explicado anteriormente, no tendría cabida sin una continua comunicación entre estación y tren mediante un sistema embarcado y a través de la tecnología GSM-R. 6.- DETECTORES Las situaciones críticas son más letales a altas velocidades y requieren de un mayor tiempo y distancia de frenado. Como ayuda a la señalización y control de la vía, existen unos sistemas auxiliares en forma de detectores, para controlar distintos eventos que son de conocimiento fundamental en el sistema de control. A continuación, se detalla el funcionamiento de los distintos tipos de detectores que se pueden encontrar a lo largo de la vía. Figura nº 26, DCO tipo 1, Elaboración propia 6.1.- DETECTOR DE CAÍDA DE OBJETOS Situados en cada uno de los pasos a nivel donde exista o pueda existir riesgo de caída sobre la vía, así como en las bocas de túnel, pero no usados en saltos de carnero, conocidos como aquellos cruces de vías que se encuentran a distinto nivel. Existen dos tipos de detectores de caída de objetos, diferenciados por su instalación y su tecnología. El primer tipo de detector de caída de objetos, basa su funcionamiento en la emisión-recepción entre dos barreras situadas a sendos lados de la vía. El emisor, situado en una de las barreras, se encuentra emitiendo permanentemente unos haces electromagnéticos que el receptor, situado en la barrera opuesta, procesa. Así, si en cualquier momento la recepción no coincide con la establecida por el sistema, al encontrarse alguno de los haces cortado, el sistema emite una alarma al centro de control. Figura nº 27, DCO tipo 2, Logytel Figura nº 27, DCO tipo 2, Logytel El otro tipo de detector, se encuentra situado en el paso a nivel, y basa su funcionamiento en un circuito de fibra óptica que atraviesa la barrera, y que si en algún momento se rompiese, generaría una alarma en el puesto de control. 6.2.- DETECTOR DE CAJAS CALIETES Cada cierto número de kilómetros, normalmente cuando el tren ha sido sometido a esfuerzos en su marcha, se localizan en la vía estos detectores, que ayudan al mantenimiento y prevención de los ejes y frenos de las circulaciones, cuya temperatura se controla al paso del tren por encima de los detectores, avisando en caso de medición anormal, para su revisión. Basa su funcionamiento en la emisión de radiaciones de infrarrojos para controlar la temperatura en frenos y ejes, desde las cajas situadas bajo la vía, enviando estos datos a una central de base de datos y alarmas. La precisión de este sistema de medida es muy elevada. 6.8.- DETECTOR DE FLUJO DE AIRE Se sitúan en ambas bocas de un túnel para controlar la fuerza y dirección del flujo del aire exterior. Informan cuando una circulación se encuentra próxima a la entrada de un túnel, tanto de la velocidad como del sentido del viento. Su mayor utilidad se da en el caso de la existencia de un incendio, para informar a los equipos de salvamento de la situación a encontrar en la boca del túnel, así como para limitar o no la velocidad de la circulación que se encuentra atravesando dicho túnel. 6.9.- OTROS DETECTORES Análogamente a los detectores principales, se pueden encontrar otros sistemas de detección, que aún que menos relevantes, son de mucha importancia dentro del ámbito de la seguridad. Alguno de ellos es: 6.9.1.- DETECTORES DE INTRUSIÓN Los edificios e instalaciones a lo largo de la vía, alojan sistemas de control que deben ser supervisados para garantizar que, el acceso únicamente tiene lugar por personal autorizado. Así mismo, encontramos en el interior de los edificios sistemas de detección y extinción de incendios, en el caso de que alguna instalación se encontrara bajo riesgo. 6.9.2.- SISTEMAS DE VIDEOVIGILANCIA Las instalaciones se encuentran vigiladas en todo momento mediante redes de cámaras controladas desde un centro de seguridad. Éstas, se encuentran instaladas en sitios estratégicos para abarcar el máximo campo visual de vigilancia, y todas ellas se encuentran conectadas entre sí formando un anillo cerrado de comunicación. Existe un centro de seguridad, denominado CPS, Centro de Protección y Seguridad, desde donde se gestionan todas las posibles intrusiones, así como todos los trabajos que se realizan a lo largo de las instalaciones o los posibles robos de los sistemas instalados. 7.- MATEIMIETO DEL SISTEMA FERROVIARIO Como cualquier pieza, sistema y/o instalación, todas las relacionadas al sistema de alta velocidad requieren de una supervisión, seguimiento y mantenimiento, con un único fin en concreto, el de mantener todas las instalaciones en condiciones de cumplir con la función para la cual fueron proyectadas, con la capacidad y calidad especificadas, teniendo siempre como prioridad la seguridad de las circulaciones y sus ocupantes. Cuando se incide en el término mantenimiento, es necesario entender las tres variantes de éste que se pueden dar, y que están presentes en el ámbito: 7.1.- MATEIMIETO PREDICTIVO En función del tipo de equipo y sus condiciones de funcionamiento, se trata de detectar un fallo antes de que se produzca. Las principales ventajas de este tipo de mantenimiento son: • Reduce los tiempos de parada. • Permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo. • Optimiza la gestión del personal de mantenimiento. • La verificación del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma periódica, como de forma puntual, permite confeccionar un archivo histórico del comportamiento mecánico. • Conocer con exactitud el tiempo límite de actuación que no implique el desarrollo de un fallo imprevisto. • Toma de decisiones sobre la parada de una instalación en momentos críticos. • Confección de normas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos. • Permitir el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el mantenimiento correctivo. • Facilita el análisis de las averías. • Permite el análisis estadístico del sistema. En el caso del mantenimiento de la Línea de Alta Velocidad Madrid-Barcelona, por ejemplo, podemos referirnos como mantenimiento predictivo a la medición semanal de las tensiones de funcionamiento de las eurobalizas que posibilitan la circulación a elevadas velocidades. Este mantenimiento se realiza teniendo unas tensiones de referencia para el correcto funcionamiento de las eurobalizas, ya que existe una tensión límite por debajo de la cual éstas no funcionan correctamente durante un tiempo, dándole mensajes de freno de emergencia al tren, para posteriormente dejar de funcionar. Mediante este seguimiento, en el momento que la tensión comienza a bajar, se procede a su sustitución y así en ningún momento el tren recibe ninguna orden de frenado de emergencia. 7.2.- MATEIMIETO PREVETIVO Tiene como misión la de prever los fallos, manteniendo los sistemas de infraestructura, equipos e instalaciones productivas, en completa operación a los niveles y eficiencia óptimos. La característica principal de este tipo de mantenimiento es la de inspeccionar los equipos y detectar los fallos en su fase inicial para poder corregirlas en el momento oportuno. Sus principales ventajas son: • Confiabilidad: los equipos operan en mejores condiciones de seguridad, ya que se conoce su estado y sus condiciones de funcionamiento. • Disminución del tiempo muerto, es decir, del tiempo de parada de los equipos o máquinas. • Mayor duración de los equipos e instalaciones. • Disminución de existencia de repuestos y, por lo tanto sus costos, puesto que se ajustan los repuestos de mayor y menor consumo. • Uniformidad en la carga de trabajo para el personal de mantenimiento, debido a una total programación de las actividades. • Menor costo en las reparaciones. En el caso del mantenimiento de la Línea de Alta Velocidad Madrid-Barcelona, por ejemplo, podemos referirnos como mantenimiento preventivo, a la medición de la tensión que devuelven los comprobadores de los motores de las agujas. Este mantenimiento se realiza de manera que si el motor comprueba correctamente tiene que devolver una tensión estipulada, sin embargo, en el momento que esa tensión disminuye, quiere decir que el comprobador no funciona correctamente y si no se procede a su reparación finalmente dejará de comprobar y la aguja no podrá dar comprobación y provocará paros en las circulaciones. 7.3.- MATEIMIETO CORRECTIVO Cuando es inevitable prever un fallo, ya sólo queda corregirlo lo antes posible para evitar mayores averías y/o retrasos. Esta forma de mantenimiento impide el diagnóstico fiable de las causas que provocan los fallos, pues se ignora si el fallo se produjo por un mal trato, por abandono, por desconocimiento del manejo, por desgaste natural, etc. A lo largo de cualquier línea de Alta Velocidad, así como de cualquier otra empresa, la cantidad de sistemas electrónicos presentes es elevada, de este modo, es necesario un sistema organizado y coordinado para tener en todo momento las instalaciones funcionando como el primer día. Para garantizar una eficacia absoluta en el mantenimiento es necesario conocer en todo momento cada uno de los equipos, así como tener una evolución de las posibles causas de averías en los elementos, para poder realizar el mantenimiento lo más exacto y eficaz posible. Y en base a estos datos, se realiza un plan anual de mantenimiento, preventivo y predictivo, en este caso, a realizar por los técnicos de mantenimiento, día a día, y con las periodicidades recomendables para cada una de las partes de la instalación. La línea de actuación a seguir cuando se produce una avería y se ha de efectuar un mantenimiento correctivo es la esquematizada a continuación: Cuando se produce cualquier tipo de avería en el sistema, ésta puede ser detectada por tres vías distintas: • Al paso de una circulación, el maquinista detecta el fallo y avisa al centro de control, CRC. • Desde el sistema i • Desde el PC de consulta que controla las instalaciones es el propio personal de mantenimiento el que detecta el error. Figura nº 34, Línea de actuación en mantenimiento MTTO TECNICOS 1ª ACTUACIÓN ALMACÉN REPUESTOS 2ª ACTUACIÓN PUESTA EN SERVICO La línea de actuación a seguir cuando se produce una avería y se ha de efectuar un mantenimiento correctivo es la esquematizada a continuación: Cuando se produce cualquier tipo de avería en el sistema, ésta puede ser detectada por tres vías distintas: Al paso de una circulación, el maquinista detecta el fallo y avisa al centro de control, CRC. Desde el sistema i nformático del CRC se detecta un problema. Desde el PC de consulta que controla las instalaciones es el propio personal de mantenimiento el que detecta el error. Figura nº 34, Línea de actuación en mantenimiento correctivo, Elaboración propia FALLO MTTO TECNICOS ACTUACIÓN ALMACÉN REPUESTOS ACTUACIÓN PUESTA EN SERVICO CRC TREN La línea de actuación a seguir cuando se produce una avería y se ha de efectuar Cuando se produce cualquier tipo de avería en el sistema, ésta puede ser Al paso de una circulación, el maquinista detecta el fallo y avisa al centro nformático del CRC se detecta un problema. Desde el PC de consulta que controla las instalaciones es el propio correctivo, Elaboración propia En cualquiera de los tres casos, la empresa de mantenimiento es consciente del fallo y de dónde se encuentra localizado, en ese momento, la línea de actuación a seguir es la de comunicar a los técnicos de mantenimiento toda la información que se posea del fallo. En una primera actuación, los técnicos acuden al lugar donde se ha producido el fallo, y realizan un primer análisis de cuáles han podido ser las causas, diagnostican si se puede reparar en ese mismo momento o si es necesario reemplazar algún elemento de la instalación. Si no se dispone del material necesario, se acude al almacén de repuestos, y posteriormente en una segunda actuación se soluciona el problema mediante la sustitución del elemento estropeado por su repuesto en buenas condiciones. Finalmente, y una vez comprobada la reparación, se devuelve el sistema a explotación, es decir, que vuelve a convertirse en segura la circulación de material rodante. Todo ello ha de hacerse en el menor tiempo posible, pues si como de una empresa productiva se tratara, cuanto mayor es el tiempo de avería, mayores son las pérdidas de la empresa, en este caso, lo que podríamos denominar como pérdidas serían los posibles retrasos ocasionados en las circulaciones, con la consiguiente insatisfacción de los viajeros. 8.- REPERCUSIOES DE LA EERGÍA REOVABLE E EL MUDO FERROVIARIO Todo comenzó en el siglo XVIII, la invención de la máquina de vapor daba comienzo a la I Revolución Industrial. Éstas usaban como combustible el carbón mineral. La quema de este material aumentaba las emisiones de CO 2 , perdiendo con ello el equilibrio del planeta, y naciendo paralelamente a la Revolución Industrial, el cambio climático global. A continuación, analizaremos por separado la repercusión de cada uno de los tipos de tracción del ferrocarril. 8.1.- TRACCIÓ DE VAPOR Las máquinas de vapor, utilizaban como combustible fueloil, madera o carbón, siendo este último el más determinante en la repercusión al medio ambiente, al ser el que más emisiones provoca. Una locomotora de vapor, que apenas alcanzaba los 2000 CV, consumía entorno a 22 kg de carbón y 110 l de agua por cada km recorrido. Por lo que si sabemos que cada kg de carbón quemado produce entorno a 1,83 kg de CO 2 , podemos deducir que para una distancia de 100 km, la emisión de este tipo de locomotoras es de 4 toneladas de dióxido de carbono. Esta combustión no sólo produce dióxido de carbono, sino otros gases de efecto invernadero, entre los cuales destaca el dióxido de sulfuro (responsable de la lluvia ácida) y el monóxido de carbono. Figura nº 35, Máquina de tracción vapor, Entretenes 8.2.- TRACCIÓ DIESEL Cuando llegó el motor de combustión interna diesel al mundo ferroviario, las ventajas eran muchas, entre ellas, el aumento de velocidad y el ahorro de combustible, pero, al igual que el carbón, nos encontramos ante un recurso agotable. Las locomotoras diesel consumen una media de 2,4 l de gasolina por kilómetro recorrido, y el litro de gasolina se estima que emite entorno a 2,4 kg de CO 2 , así, para el mismo caso de una locomotora que recorra una distancia de 100 km, la emisión de este gas sería de 600 kg, siete veces menos de emisión que la máquina de vapor. Figura nº 36, Máquina de tracción diesel, Heraldo 8.3.- TRACCIÓ ELÉCTRICA La aparición del uso de energías renovables alcanzó también al medio ferroviario, surgiendo las locomotoras de tracción eléctrica. Hoy en día, existen diferentes fabricantes de locomotoras eléctricas, que son utilizadas tanto para las líneas de ancho convencional, como para las líneas de alta velocidad. Estas máquinas, tienen un consumo de entre 11400 kw/h y 14800 kw/h, este dato traducido a combustible nos da un promedio de 2 l por km, lo que para el mismo trayecto de los ejemplos anteriores, sería una emisión de 460 kg. Si contrastamos estos datos con los consumos de un avión ( 6 litros ), o de un automóvil ( 4,8 litros ), fácilmente podemos afirmar que el transporte ferroviario de tracción eléctrica, hoy en día supone el medio de transporte más sostenible y ecológico de cuantos existen. Figura nº 37, Máquina de tracción eléctrica, Railwaymania Paralelamente a la sostenibilidad del medio, la tracción eléctrica presenta otras tantas ventajas frente a sus antecesoras: • Al carecer de sistemas generadores de energía, se reduce el volumen y el peso de los vehículos. • El sistema de tracción eléctrica permite una tracción distribuida entre vehículos. • Admiten sobrecargas momentáneas y no pierden potencia con la altitud. • Desarrollan una mayor capacidad de tracción, originando menores costes de explotación. • Los costes de mantenimiento y el número de averías son considerablemente menores al compararlos con los sistemas de tracción diesel. • Producen un menor impacto ambiental. • Consumen energía nacional. Figura nº 38, Máquina tracción eléctrica, Renfe En primer lugar, la administración debe, según lo establecido en dicha Ley: • Establecer los medios adecuado para la evaluación y control de las medidas a implantar para la seguridad. • Implantar sistemas de información adecuados para la evaluación de las medidas. • Supervisar la formación en esta materia. • Elaborar y divulgar estudios, investigaciones y estadísticas relacionas con la seguridad y salud. El empresario debe actuar tomando las medidas necesarias conforme a los siguientes principios: • Evitar los riesgos. • Evaluar los riesgos que no se puedan evitar. • Combatir los riesgos en su origen. • Adaptar el trabajo a la persona. • Evaluar la evolución de la técnica. • Sustituir lo peligroso por aquello que entrañe un peligro menor. • Planificar e informar a los trabajadores sobre la prevención. • Adoptar medidas que antepongan la protección colectiva a la individual. Así mismo, el empresario debe adoptar las medidas necesarias para garantizar que los trabajadores reciban la información y formación necesarias, y que sólo aquellos que estén en su posesión puedan acceder a las zonas o equipos de peligro. Por último, los trabajadores tienen como obligación fundamental, la de cooperar y fomentar en la formación en materia de prevención, así como, su disposición al cumplimiento de esta ley y demás normativas en el campo, y al uso de los equipos de protección individual, que el empresario tiene obligación de entregar. Una vez llegados a este punto, se han tratado los puntos principales que recoge la Ley de Prevención de Riesgos Laborales 31/1955, no obstante, el documento es extensamente más largo y se puede consultar en su totalidad en la página web: http://www.ugt.es/DatoBasico/prl08.pdf Existen dos Decretos Reales que complementan esta Ley en cuanto a los riesgos en el campo eléctrico se refiere: 9.1.2.- REAL DECRETO 614/2001 En él se analizan los distintos tipos de riesgo y protección a éste, de los trabajadores en dicho campo. En este decreto se analizan, así como en la Ley, un poco por encima las principales obligaciones de empresarios y trabajadores en el campo de la seguridad, así como, ciertas definiciones, que han de ser tenidas en cuenta, como por ejemplo, instalación eléctrica, riesgo eléctrico, zona de peligro, trabajo en tensión, …, pero lo más importante que cabe destacar en este documento son las distancias de seguridad que se estipulan en trabajos donde se pueda dar peligro por tensión. Estas distancias podemos verlas en la siguiente tabla: Un Dpel 1 Dpel 2 Dprox 1 Dprox 2 ≤ 1 50 50 70 300 3 62 52 112 300 6 62 53 112 300 10 65 55 115 300 15 66 57 116 300 20 72 60 122 300 30 82 66 132 300 45 98 73 148 300 66 120 85 170 300 110 160 100 210 500 132 180 110 330 500 220 260 160 410 500 380 390 250 540 700 Figura nº 43, Distancias de seguridad, BOE Como se demuestra en la tabla anterior, Un, hace referencia a la tensión nominal a la que se encuentra sometida la instalación, medida en kilovoltios. Y, de acuerdo con el grado de tensión bajo el cual se esté actuando, existen según el documento, cuatro distancias que han de ser consideradas, todas ellas expresadas en centímetros: • Dpel 1: Distancia hasta el límite exterior de la zona de peligro cuando exista riesgo de sobretensión por rayo. • Dpel 2: Distancia hasta el límite exterior de la zona de peligro cuando no exista riesgo de sobretensión por rayo. • Dprox 1: Distancia hasta el límite exterior de la zona de proximidad, cuando resulte posible delimitar con precisión la zona de trabajo y controlar ésta no se sobrepasa durante la realización del mismo. • Dprox 2: Distancia hasta el límite exterior de la zona de proximidad, cuando no resulte posible delimitar con precisión la zona de trabajo y controlar que ésta no se sobrepasa durante la realización del mismo. De la misma manera que el documento anterior, este decreto se puede consultar en su totalidad en el sitio web: http://www.boe.es/aeboe/consultas/bases_datos/doc.php?id=BOE-A-2001-11881 9.1.3.- REAL DECRETO 842/2002 Este decreto es conocido comúnmente como Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. Las instalaciones, salvo la tensión a la que se encuentra sometida la catenaria, así como las tensiones aguas arriba de los autotransformadores, se encuentran sometidas a baja tensión con lo cual, el principal elemento regulador de estos elementos y su normativa es el decreto al cual nos referimos en este apartado del proyecto. En este decreto se tiene por objeto el análisis de las condiciones técnicas y garantías que se deben reunir en instalaciones de baja tensión, con la finalidad de preservar la seguridad de las personas, asegurar el funcionamiento de equipos y contribuir a la fiabilidad de las instalaciones. Se entiende como baja tensión aquella que no sobrepase los 1000 voltios en corriente alterna o los 1500 en corriente continua. Dentro de la baja tensión, el reglamento efectúa una clasificación según la tensión utilizada dentro de los valores anteriores. Esta clasificación se muestra en la siguiente tabla: Corriente Alterna Corriente Continua Tensión muy baja Un ≤ 50 Un ≤ 75 Tensión usual 50 < Un ≤ 500 75 < Un ≤ 750 Tensión especial 500 < Un ≤ 1000 750 < Un ≤ 1500 Figura nº 44, Definición de tensión, BOE 2008 La tensión nominal, Un, será de 230 voltios en corriente alterna trifásica, para una instalación de tres conductores, y en una de cuatro conductores, de 230 voltios entre fase y neutro, y de 400 voltios entre fases. Así mismo, se especifica una frecuencia de funcionamiento de 50 Hz, permitiendo el uso de una distinta frecuencia mediante el previo permiso. Si en la instalación existieran perturbaciones que pudieran obstruir el funcionamiento de la instalación de telecomunicaciones, su ésta estuviera presente, se deberían colocar elementos de protección contra éstas. En dicho reglamento se explican las normativas dedicadas a: • Aquellos trabajadores instaladores autorizados para trabajos en baja tensión. • La documentación y puesta en servicio de instalaciones. • Todo lo relativo a verificaciones e inspecciones en dichas instalaciones. • Redes aéreas para la distribución. • Conexionado de neutro y masas. • Alumbrados exteriores. • Previsión de cargas. • Acometidas. • Instalaciones de enlace, puesta a tierra, interiores o receptoras, interiores en viviendas, locales de concurrencia pública, locales de características especiales, con fines especiales, generadores, en caravanas y párquines de caravanas, en zonas marítimas, en muebles y en espacios donde se disponga de radiadores y/o saunas. • Aquellas donde existe riesgo de incendio o explosión. • Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas en edificios. • Todo tipo de terminología usada en instalaciones de estas características. Nuevamente, por motivos de extensión, todos los puntos anteriormente citados se pueden consultar en el sitio web: http://www.boe.es/aeboe/consultas/bases_datos/doc.php?id=BOE-A-2002-18099 9.2.- EQUIPOS DE PROTECCIÓ Además de toda la normativa, en ésta se especifica el compromiso en el uso, por parte de trabajadores, y, la puesta a su disposición por parte de los empresarios, de todos los EPIs (Equipos de Protección Individual) necesarios para el desarrollo de cada una de las funciones del trabajador. Se entiende como EPI cualquier equipo destinado a ser llevado o sujetado por el trabajador con el fin de proteger a éste, de uno o varios riesgos que puedan amenazar su seguridad o su salud en el trabajo, así como cualquier complemento o accesorio destinado a tal fin. Para profundizar en los sistemas de protección individual se ha de recurrir al Real Decreto 773/1995, documento específico de esta materia. A continuación se enumeran los principales sistemas de protección: • Protectores de cabeza. • Protectores de oídos. • Protectores de ojos y cara. • Protectores de vías respiratorias. • Protectores de manos y brazos. • Protectores de pies y piernas. • Protectores de piel. • Protectores de tronco y abdomen. • Protectores de cuerpo entero. • Protectores contra caídas. 1. Protector de cabeza 2, 3 y 4. Protectores de oídos. 5, 6, 7 y 8. Protectores de ojos, cara y vías respiratorias. 9 y 10. Protectores de manos. 11 y 12. Protectores de pies y piernas. 13 y 14. Protectores de abdomen. 15, 16 y 17. Protectores de cuerpo. Figura n º 45, EPIs, Ergow 10.- EL TITULADO E EL MUDO LABORAL DE LA IGEIERÍA FERROVIARIA Un titulado en Ingeniería Técnica Industrial, debe ser capaz, de aplicar tantos conocimientos haya adquirido, destrezas y aptitudes, en la búsqueda de soluciones a problemas que surjan en su área de trabajo, siempre de manera creativa, y participando en el rediseño, automatización de procesos electrónicos, eléctricos, informáticos y de comunicación, a través de un eficiente análisis, diagnóstico y desarrollo de sistemas, estando habilitado para implantarlos mediante el uso, configuración y administración de las más actuales tecnologías electrónicas. Actualmente, y con los tiempos que corren, el mundo laboral es muy exigente en cuanto a las nuevas incorporaciones de personal se refiere. Cuando un titulado de Ingeniería Técnica Industrial termina su titulación y se enfrenta a la hora de buscar trabajo, tiene varias alternativas, distintas funciones para las cuales está capacitado, entre ellas, se encuentran las que a continuación se enumeran: • Dirección y gestión de empresas. • Electrónica y equipos. • Emisiones radioeléctricas. • Energía eléctrica. • Energía solar. • Domótica. • Instalación de antenas colectivas. • Sistemas y redes informáticas. • Telefonía y sistemas. • Televisión analógica y digital. • Trabajo por cuenta ajena ( proyectos, peritajes, … ) Cada uno de los distintos campos a los que el titulado pueda dirigir su vida profesional, como es lógico, conllevará unos conocimientos diferentes, no obstante, las cualidades y aptitudes de la persona son muy genéricas para todos los campos. A continuación se muestra una tabla donde se recogen las principales habilidades que un titulado en Ingeniería Técnica Industrial debe poseer: HABILIDADES Y APTITUDES DEL TITULADO GRADO DE IMPORTACIA GRADO DE APLICACIÓ Predisposición a la informática Medio Medio Conocimientos de matemáticas y física Alto Medio Conocimientos de electricidad y electrónica Alto Muy alto Conocimientos de programación y redes Alto Bajo Interés por los avances tecnológicos Medio Bajo Interés por la investigación Medio Bajo Razonamiento lógico Alto Muy alto Concentración y atención al detalle Alto Alto Facilidad de trabajo en equipo Alto Muy alto Organización y metódica Medio Medio Capacidad de análisis y síntesis Alto Muy alto Visión espacial y global Medio Medio Aptitud numérica Medio Bajo Imaginación y creatividad Medio Bajo Capacidad de abstracción Medio Alto Agilidad mental Alto Medio Capacidad de gestión y liderazgo Alto Medio Hacer uso de sistemas de información y recursos tecnológicos Alto Medio Aplicación de conceptos Medio Alto Trabajo multidisciplinario Medio Bajo Competitividad Alto Bajo Medición, análisis y control Alto Muy alto Diseño y mantenimiento Alto Alto Comunicación efectiva con vocabulario profesional Medio Bajo Facilidad en el uso de técnica de ingeniería moderna Alto Medio Espíritu emprendedor de colaboración y servicio Medio Alto Figura nº 46, Tabla de aptitudes, Elaboración propia En la tabla, se puede observar cada una de las principales habilidades, el grado de importancia que poseen en un recién titulado, y el grado de aplicación en el medio laboral, del cual es objeto este apartado del proyecto, el mantenimiento de instalaciones de alta velocidad ferroviaria, que de acuerdo con las distintas competencias enumeradas anteriormente, quedaría enmarcada en electrónica y equipos, así como, en energía eléctrica. A continuación, se va a pasar a analizar cada una de las aptitudes, para así, poder estudiar el grado de importancia que cada una de ellas tiene en el entorno laboral enunciado. En primer lugar, y siguiendo con el orden marcado en la tabla, un titulado debe presentar una buena disposición a la informática, pero, a no ser que su dedicación sea la programación, estos conocimientos no van más allá de la ofimática y software de diseño, en el caso de encontrarse en un departamento de oficina técnica. En el caso del mantenimiento ferroviario, no tiene una gran importancia, aunque no por ello, deja de ser una cualidad reseñable. Por otro lado, se encuentran los conocimientos de mayor aplicación para esta titulación, como son los conocimientos de física, matemáticas, electricidad y electrónica y en una menor importancia, los de programación. Todas ellas tienen su relativa importancia, no obstante, como se puede observar en la tabla, en el ámbito ferroviario, la programación no tiene una gran importancia, sin embargo, tanto las matemáticas como la física tienen una mayor repercusión en el campo laboral, aunque sin lugar a dudas, los conocimientos que son de mayor utilidad, y que por lo tanto, son imprescindibles, son la electricidad y la electrónica, pues como se ha visto a lo largo de todo el proyecto, son la base de todos los equipos y sistemas que conforman la instalación. Otra de la cualidades que se presenta, es el interés por los avances tecnológicos y la investigación, no obstante, de no encontrarse en un departamento de I+D, o embarcado en alguna actividad o grupo empresarial, el nivel de importancia que tiene, no es de mucha relevancia, y aún lo es menos en el caso del presente proyecto. Sin embargo, un recién titulado, debe poseer un buen nivel de razonamiento lógico, así como una buena concentración de atención al detalle. Cualidades que en este ámbito son de mayor relevancia, puesto que ante cualquier incidencia, el mantener la mente despejada, y saber prestar atención en todo momento al transcurso del problema, ayuda a una rápida solución de la avería. La facilidad para trabajar en equipo es una cualidad que ya desde la escuela universitaria se fomenta, puesto que la compenetración con otros miembros en un mismo equipo de trabajo, ayuda a que las tareas tengan una rápida consecución. En el mundo ferroviario, no es menos, ya que todos los problemas que puedan surgir se resuelven por parte de un grupo de técnico, por lo que la coordinación entre éstos agiliza el trabajo. Una línea de trabajo organizada y metódica, al igual que las anteriores habilidades facilita el trabajo, ya que como en cualquier mantenimiento tanto preventivo como predictivo, una buena periodicidad conlleva un mejor funcionamiento de la instalación. La capacidad de análisis, la visión espacial y global, la capacidad de abstracción y la agilidad mental son otras de estas aptitudes que favorecen una consecución ligera de las tareas, y sobre todo, en momentos de tensión, cuando ante una incidencia el tiempo es un factor clave, tener una persona que sea capaz de pensar claramente y con rapidez, puede suponer una gran diferencia a la hora de resolver un problema. Sin embargo, existen otras cualidades, como la aptitud numérica y la imaginación y creatividad, que dentro del ámbito de estudio de este proyecto no son importantes, sin embargo, si tienen un valor relativamente alto, cuando el titulado se pueda dedicar a innovar y desarrollar nuevos proyectos o diseños. A continuación, vemos en la tabla, otra de las cualidades que debe poseer un titulado, ya que éste, debe de ser capaz de gestionar y liderar un grupo de trabajo, para en todo momento, tener controlados los pasos que se dan en la realización de una tarea, no obstante, en nuestro caso, no es realmente necesaria la existencia de una persona que ejerza como jefe de equipo, puesto que todo se gestiona desde un centro de gestión de incidencias. En cuanto, a que el titulado deba o no estar preparado para poseer un manejo de recursos tecnológicos, así como un uso de los distintos sistemas de información, no es un punto que tenga relativa importancia, sin embargo, sí lo es su capacidad para la aplicación de la información y de todos los conceptos adquiridos tanto a lo largo de su paso por el mundo laboral, como en la escuela universitaria. Así mismo, tampoco lo es la capacidad comunicativa, mediante un lenguaje profesional, no obstante, si el titulado ejerciera de cara a la atención pública y/o a empresas, si sería una cualidad muy importante en su trabajo. La disciplina en el trabajo, así como la competitividad, si son aptitudes en las que un ingeniero técnico debería destacar, ya que éstas, le harán progresar en su entorno laboral, procurándole reconocimientos por parte de su empresa, no obstante, no es al cien por cien en el caso del entorno ferroviario. Puesto que en el ámbito laboral donde el titulado está comenzando a ejercer su profesión, se basa en una buena realización del mantenimiento de instalaciones, es necesaria una alta cualificación por parte del titulado, tanto en las tareas de medición, como en las de análisis y control, ya que todas ellas en conjunto, facilitarán el desarrollo de la actividad y reducirán su complejidad. No tanto en este entorno, seria la habilidad de diseño, pues a no ser el caso en que el titulado se encontrara desarrollando su actividad en una oficina técnica, o en un departamento de investigación donde si se necesitaría más esta cualidad. 13.- ÍDICE DE IMÁGEES Pág. Cuadro 1 Tabla evolutiva del ferrocarril en España 4 Figura 1 Mapa líneas Alta Velocidad España 6 Figura 2 Baliza ASFA 8 Figura 3 Captador ASFA 9 Figura 4 Sistema de abordo ASFA 10 Figura 5 Baliza EBICAB 12 Figura 6 Cableado LZB 14 Figura 7 Panel de control del maquinista 15 Figura 8 Eurobaliza 18 Figura 9 ERTMS Nivel 1 20 Figura 10 ERTMS Nivel 1 20 Figura 11 ERTMS Nivel 1 20 Figura 12 ERTMS Nivel 2 21 Figura 13 ERTMS Nivel 3 22 Figura 14 Circuito de vía de corriente alterna 23 Figura 15 Elemento de circuito de vía de audiofrecuencia 25 Figura 16 Tercer carril 26 Figura 17 Partes del pantógrafo 27 Figura 18 Partes catenaria 1 28 Figura 19 Partes catenaria 2 29 Figura 20 Partes catenaria 3 29 Figura 21 Tipos de catenaria 30 Figura 22 Elemento de retorno 31 Figura 23 Alimentación 1x25 Kv 33 Figura 24 Alimentación 2x25 Kv 33 Figura 25 Alimentación de los sistemas 34 Figura 26 DCO tipo 1 39 Figura 27 DCO tipo 2 40 Figura 28 DCC 41 Figura 29 DIV 42 Figura 30 DCDP 43 Figura 31 DOA 44 Figura 32 DVL 45 Figura 33 DIT 46 Figura 34 Línea de actuación en mantenimiento correctivo 51 Figura 35 Máquina de tracción vapor 53 Figura 36 Máquina de tracción diesel 54 Figura 37 Máquina de tracción eléctrica 55 Figura 38 Máquina de tracción eléctrica 56 Figura 39 Máquina de levitación 57 Figura 40 Ahorro neto por coste generado 58 Figura 41 Ahorro neto por coste generado 2 59 Figura 42 Perfiles Línea ferroviaria León-Asturias 60 Figura 43 Distancias de seguridad 64 Figura 44 Definición de tensión 65 Figura 45 EPIs 68 Figura 46 Tabla de aptitudes 70 14.- BIBLIOGRAFÍA - www.adif.es - www.alcatel.es - www.asafal.es - www.boe.es - www.codesport.net - www.dimetronic.es - www.ergow.com - www.ertms.com - www.ferrocarriles.wikia.com - www.fomento.es - www.fotocarril.es - www.fundacionffccgalicia.com - www.gsm-r.uic.ass.fr - www.mtas.es - www.railfaneurope.net - www.railforum.net - www.railtren.com - www.railwaymania.com - www.renfe.es - www.revistalineas.com - www.riesgolaboral.org - www.sience.oas.org - www.sectra.cl - www.todotrn.com - www.tramvia.org - www.transport.cat - www.trenak.com - www.ugt.es - www.urbanity.es - www.vialibre-ffe.com - www.wikia.com - www.wikipedia.es - Documento formativo ADIF.