* Por Néstor Vidal
Este tipo de sistema, desarrollado con éxito principalmente en Europa y Asia, empieza a realizar su incursión en países de América Latina, pero requiere de políticas de Estado estructuradas que soporten su implementación, permitiendo su promoción y desarrollo.
El desarrollo de la actividad del transporte lleva consigo la existencia inherente de un conjunto de efectos derivados de éste; denominado “externalidades del transporte”, constituido principalmente por la congestión vial, la contaminación y la accidentalidad.
Realizando los estudios técnicos, económicos y financieros, la ventaja del tren eléctrico es que se muestra como una solución confiable y adecuada a la problemática de la movilidad en las ciudades, pues se desarrolla en el marco de la preservación del medio ambiente.
Tren eléctrico: Es un sistema ferroviario urbano y/o suburbano para el servicio de transporte de pasajeros que se caracteriza por tener derechos exclusivos de vía y ocasionalmente compartir tráfico en vías urbanas. Cuenta con sistemas de control avanzados y capacidades de transporte superiores a los sistemas tranviarios e inferiores a la de los metros pesados.
Las locomotoras eléctricas son consideradas a la fecha como de alta velocidad, también hoy existen los trenes de levitación magnéticas (de tipo Maglev).
A diferencia de los trenes de vapor o los de diésel los trenes de tracción eléctrica no transportan el combustible ni el agua a bordo; en cambio se nutren de electricidad producida a centenares de kilómetros de distancia, de una manera muy similar como te explicaré en este artículo.
La energía eléctrica proviene de una central eléctrica a través de la línea aérea de contacto que por lo general abastece corriente alterna de 25 kilovoltios, el tren se conecta a dicha línea aérea a través de un pantógrafo, la parte donde se produce el roce está compuesta de un material más blando que el alambre, generalmente de grafito.
La línea aérea está desplegada en zig zag de modo que la parte del roce del pantógrafo se consuma de forma uniforme. La tensión tomada de la línea aérea de contacto pasando por el circuito de transformación cierra el circuito en los carriles a través de las escobillas en el eje de las ruedas metálicas.
Los circuitos de transformación y rectificación modifican los parámetros de la potencia eléctrica tomada de la línea de manera que los inversores de a bordo puedan generar una corriente trifásica modulada en función de la potencia que haya que transferir a las ruedas para lograr la potencia mecánica de tracción necesaria.
Un inversor adicional llamado auxiliar abastece la corriente para la maquinaria de abordo; hablamos por ejemplo de tiradores de refrigeración para hacer bajar la temperatura de los transformadores y de los motores. Acumuladores que tienen que estar siempre cargados de cara a la fase de puesta en marcha y para la electrónica esencial incluso en ausencia de alimentación. El compresor, es una pieza muy importante porque suministra el aire comprimido que es la principal fuente de energía para las funciones elementales de un tren. Esta energía se utiliza para el lanzamiento de los cartógrafos como también la apertura de las puertas, el control de la suspensión y funcionamiento de los limpia parabrisas o incluso para el funcionamiento del equipo de granallado que va dejando caer arena sobre la vía justo por debajo de las ruedas motrices para crear una mayor adherencia en situaciones críticas (frenado-detención). Además, se emplea sobre todo para el funcionamiento de los frenos, que operan de manera contraria a los frenos de los automóviles. El aire comprimido mantiene abiertos los frenos y al hacer disminuir la presión cierran apretando. Están colocados en todos los vagones y funcionan al mismo tiempo de esta forma en caso de que hubiese pérdidas en la instalación del aire comprimido, el tren simplemente se frenaría por sí solo.
La diferencia principal entre un tren de alta velocidad con un tren eléctrico es su locomotora, la máquina es la parte del tren que incluye el mecanismo de rodadura la estructura principal conectada al mecanismo de rodadura y los motores de tracción.
Normalmente, un tren de alta velocidad está diseñado de manera que dos vagones contiguos estén apoyados sobre un único mecanismo de rodadura, mientras que los motores están distribuidos por todos los vagones formando así una composición compleja, pues para montar todos los vagones se requiere mucho trabajo y tiempo. A este tipo de composición se denomina formación fija en cambio en una locomotora eléctrica los motores están situados solo en la locomotora, que puede tener muchos mecanismos de rodadura y diferentes niveles de potencia. Por otro lado, cada vagón dispone de dos mecanismos de rodadura, lo que permite que en cualquier estación se pueda desenganchar los vagones en muy poco tiempo. Todo esto supone una ventaja de operativa bien para cambiar cualquier componente en caso de avería de ésta. A este tipo de formación se llama “libre”. También es muy interesante la diferencia entre la electrificación con corriente alterna de 25 kilovoltios usada por las líneas de alta velocidad y la electrificación con corriente continua de 3 kilovoltios de las líneas tradicionales.
A causa de motivos históricos, justo hasta la llegada de la electrónica resultaba muy difícil convertir la corriente según necesidades de uso como por ejemplo la potencia necesaria para la puesta en marcha la velocidad máxima o la carga máxima; entonces para optimizar el funcionamiento del motor de tracción, se optó por la tensión de 3 kilovoltios corriente continua en locomotoras con 12 motores sobre 3 mecanismos de rodadura. Estas piezas se pueden alterar en las configuraciones de los motores en la locomotora cómo si se tratara de las marchas de un automóvil, incrementando el par motor o la velocidad. En teoría se puede usar la misma tensión. Aun en la actualidad se mantiene en algunos servicios eléctricos para la atracción de los trenes de alta velocidad que disponen de un sistema multisesión con control de la tracción a través de invertir en algunos tramos de 3 kW de corriente continua. El estándar del futuro será 25 kilovoltios de corriente alterna monofásica incluso para los trenes convencionales que a bordo se convierte en tensión trifásica para alimentar mediante los drivers a los motores conllevando así un mejor rendimiento en comparación de los de corriente continua.
Estudios recientes del comportamiento y actitudes de los usuarios del tren eléctrico en general, determinaron que los usuarios de trenes eléctricos tienen hábitos de caminar más sanos, menor uso del automóvil, menor prevalencia de obesidad, mayor acceso al espacio y satisfacción respecto al vecindario, y son más positivos sobre el desarrollo orientado al transporte. Además, los pasajeros de trenes eléctricos manifiestan que mejora la calidad de vida de la ciudad al ahorrar tiempo en los desplazamientos de las personas.
Los beneficios económicos más importantes de este servicio incluyen su contribución a la reducción de la congestión vial, ahorro de tiempo en los desplazamientos para los usuarios y el incremento de la productividad a través de una mejor movilidad urbana y opciones de transporte. Se ha descubierto que el tren eléctrico es particularmente eficaz para lograr el cambio de modo y alejarse de los viajes en vehículos privados. Ofrece eficiencia y comodidad para los usuarios y una alta capacidad de transporte por formación. La seguridad visual de la infraestructura del tren y la garantía de servicios regulares y fiables son factores particularmente importantes para ayudar a cambiar el comportamiento de los viajes urbanos en las ciudades.
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