tercer raíl - Wikilingue - Encydia
El tercer raíl es una técnica de captación de la corriente utilizada parala alimentación en energía eléctrica de ciertos sistemas de camino de hierro, utilizado particular en las coberturas de metro o de trenes de cercanías.
Entre las numerosas coberturas que utilizan un sistema de alimentación por tercer raíl, se puede citar en Estados Unidos los metros de Nueva York, Los Ángeles y de Washington , el BART de San Francisco el MBTA de Boston y SEPTA a Filadelfia , etc. A Reino Unido , el tercer raíl es utilizado por el metro de Londres (que necesita incluso un cuarto raíl), la cobertura de las afueras sur de Londres así como ciertos servicios a más larga distancia. En Alemania las coberturas de metro del tipo U-Bahn y las coberturas de afueras S-Bahn de Hamburgo y Berlín emplean también el tercer raíl. Es asimismo metros de Amsterdam y de Rotterdam en Países Bajos , de Varsovia en Polonia, de Moscú y San Petersburgo en Rusia. En Francia, este sistema es todavía en uso en el metro de París así como sobre algunas líneas secundarias como la línea Santa-Gervais - Vallorcine.
Este tercer raíl de alimentación eléctrica no tiene nada que ver con el tercer raíl empleado en las vías en doble écartement.
Sumario |
Historia
Si se excepte los sistemas de baterías a bordo de los trenes, la alimentación por tercer raíl es el plus antiguo sistema de alimentación eléctrica utilizada en los caminos de hierro. Un tren eléctrico experimental que utiliza esta técnica de alimentación ha sido puesta al punto por la firma alemana Siemens & Halske y expuesto a la feria de Berlín 1879. El trabajo del tercer raíl en los transportes públicos ha comenzado en los años 1880 para los tranvías y los caminos de hierro tradicional. La primera cobertura de metro subterráneo a utilizar el tercer raíl fue el City & South London Railway, puesto en servicio en 1890.
1901, Granville Woods, un inventor afroamericano, obtuvo un brevet que cubre diversas mejoras del tercer raíl. Aunque sea considerado a veces como el inventor del tercer raíl, de numeroso otros brevets sobre este asunto han sido depositado antes esta época, sobre todo por Thomas Edison 1882.
Aspectos técnicos
El tercer raíl es ubicado sea entre los raíles de rotación, sea, el más a menudo, al exterior. La corriente eléctrica es transmitido en el tren por medio de « patines » resbaladizos, mantenidos en contacto con el tercer raíl. En mucho caso, un sistema de cobertura isolante es fijado al-encima del raíl para proteger el personal que trabaja cerca vías ; en ciertos casos, el patín frota sobre el lado o sobre el debajo del raíl, permitiendo así de subir el amparo directamente sobre la cumbre del raíl. Cuando el patín resbala sobre la cara inferior del raíl, eso presenta indigne la ventaja de no ser molestado por la presencia de nieve o de hojas muertas.
El tercer raíl es una alternativa en el sistema de electrificación por caténaire que transmite la corriente en el tren por medio de pantographes fijados sobre el tejado de los vehículos. En ciertos casos, metros o líneas regionales, el sistema de alimentación es mixto, marchada por tercer raíl y marchada por caténaires, los vehículos ante ser equipados los dos sistemas de captación de corriente. Es el caso por ejemplo del metro de Rotterdam o de aquel de Milán (línea M1 - caténaire en las imposiciones, tercer raíl con regreso por cuarto raíl en túnel). Mientras los sistemas de caténaires pueden funcionar bajo tensiones que van hasta 25 kV o más, corriendo alternativo, la más débil distancia de aislamiento en torno al raíl bajo tensión impone un máximo de aproximadamente 1200 V (cobertura de afueras de Hamburgo ). El trabajo del tercer raíl no implica necesariamente aquel de la corriente continua, pero práctica, los sistemas en tercer raíl tienen todo utilizado de la corriente continua porque puede transporter 41 % de energía además que un sistema en corriente alternativa a la misma tensión de crête.
Como en el caso de los caténaires, la corriente de regreso circula general en el uno de los dos, o ambos, raíles de rotación, la fuga hacia el suelo no siendo un problema. Cuando se trata de metros sobre pneus, como en Montreal o parcialmente a París , de las barras de alimentación bajo tensión son previstas para conducir la corriente. El regreso de la corriente de tracción se efectúa por los raíles de rotación tradicional ubicada entre las pistas de rotación. El sistema que comprende un tercer raíl para la alimentación eléctrica, ubicado al exterior de los raíles de rotación, y un cuarto raíl, ubicado entre éstos, asegurando el regreso de la corriente de tracción (lo que tiene otras ventajas), es utilizado por algunas coberturas, cuyo plus de entidad es el metro de Londres.
Cuarto raíl
El metro de Londres es el uno de las escasas coberturas en el mundo a utilizar un cuarto raíl. Este raíl adicional asegura el regreso de la corriente de tracción, rol asegurado por los raíles de rotación en los sistemas a tercer raíl. En el metro de Londres un tercer raíl clásico a contacto superior es ubicado a lo largo de la vía y sometido a una tensión continua de + 420 volts y el cuarto raíl, igualmente a contacto por el encima, es dispuesto en el centro de la vía entre los raíles de rotación con una tensión de - 210 V, lo que proporciona una corriente de tracción a 630 volts. De los dispositivos especiales existen cuando las mismas vías tienen que ser recorridas por de las remas de metro (previstas para 4 raíles) y de los remas trenes de cercanías (previstas para tres raíles con regreso de la corriente por los raíles de rotación), sección de Gunnersbury a Richmond sobre el Distrito line por ejemplo.
El interés del cuarto raíl es que ambos raíles de rotación son disponibles exclusivamente para los circuitos de vía. Por otra parte, la disminución de la tensión por informe en el suelo (« potencial de tierra ») está de naturaleza a devolver menos peligrosa la caída de un pasajero sobre la vía.
Incidencias
Ventajas
- Los sistemas en tercer raíl son menos costosos a instalar que los sistemas a caténaire, menos sensibles a las intemperies (salvo en caso de inundación o de givre, que crean serios problemas).
- Es más fácil a implantar en los túneles a gabarit limitado, característico de entidad para las instalaciones de metros. La utilización del perfil aéreo de contacto, que es un raíl de alimentación rígida fijada a la voute de los túneles, entrena una cierta forma de convergence entre la técnica del tercer raíl y aquella de la caténaire.
- Los sistemas en tercer raíl crean menos de molestia visual : no necesitan de líneas aéreas que son prohibidas a veces fuera de los túneles (por ejemplo en Singapur).
- De numerosas líneas de camino de hierro antiguo emplean todavía terceros raíles alimentados en corriente continua, incluso cuando un sistema de caténaires sería adaptado mejor, a causa del coste elevado de adaptación.
Inconvenientes
Los sistemas en tercer raíl presentan algunos inconvenientes, sobre todo :
- Seguridad : un raíl électrifié no guardado presenta un riesgo de entidad. De numerosas personas han sido électrisées, incluso matadas, para haber tocado este tipo de raíl o haber andado encima intentando por ejemplo de atravesar las vías. La règlementation SNCF precisa incluso, continuación a incidentes intervenidos durante las primeras electrificaciones al principio del XX siglo, que es prohibido de uriner sobre el tercer raíl, el jet de orina que provoca un arco que électrise la víctima. Un nuevo sistema de alimentación de tranvía , puesto al punto en Burdeos, ha resuelto este problema de seguridad utilizando un tercer raíl fraccionado en secciones aisladas, la APS. Cada sección no es puesta bajo tensión que cuando se encuentra cubierta por la rema de tranvía, de manera que ya no hay ningún riesgo que una persona o un animal entre en contacto con el raíl électrifié.
- Potencia limitada : el tercer raíl impone una tensión de alimentación relativamente baja, si no de los arcos eléctricos arriesgarían de formarse entre el raíl y el suelo o con los raíles de rotación. Pero este bajo voltaje impone subestaciones eléctricas más numerosas y más acercadas a lo largo de la vía, y por consiguiente de los cargos de aprovechamiento más elevadas. El bajo voltaje implica también que el sistema es más sujeto a las sobrecargas, lo que lo devuelve inadapté a los tráficos de fret o de trenes en velocidad elevada que necesitan potencias eléctricas más de entidad. Estas limitaciones han restringido fuertemente la aplicación del tercer raíl a sistemas de transporte ligero, a velocidad relativamente baja, del tipo de los transportes colectivos urbanos y suburbains, aunque el tercer raíl a 750 V corriente continua es empleado todavía sobre varios centenares de kilómetros de línea en el sur y el sudeste de Inglaterra .
- Velocidad: La capacidad ha limitado también por las restricciones de velocidad - 160 km/h es considerado como que es la velocidad máximo para un contacto fiable entre los patines y el tercer raíl. Es sobre todo el caso de los remas Eurostar cuando circulan sobre la cobertura sudeste británico, fuera de la línea nueva.
- Restricciones de infraestructura : las bifurcaciones y cruces de vías, así como los pasajes en nivel imponen discontinuidades del tercer raíl. Este no es general un problema, los trenes que tienen varios patines que aseguran el contacto con el tercer raíl, pero puede llegar en ciertas circunstancias que un tren sea « piégé » - inmovilizado ya que ningún de sus patines no se encuentra en posición de contacto. Cuándo Encubrió se produce, hace falta hacer venir una locomotora de socorro para empujarlo y ponerlo en contacto con el raíl bajo tensión. Dado que este tipo de problema se produce generalmente en de los nœuds ferroviarios de entidad, pueden ser una fuente de perturbaciones de entidad.
- Defecto de contacto : de las hojas muertas, de la nieve o del givre, u otros restos topados el raíl conductor pueden reducir la eficacia del contacto entre el raíl y los patines de los vehículos, poniendo los trenes en panne a falta de potencia suficiente.
Ver también
- Sistema de electrificación ferroviaria
- Alimentación por el suelo
- Lista de las corrientes utilizadas en tracción ferroviaria eléctrica
- Metro sobre pneus
Vínculos externos
- () Thomas Edison's third raíl patente (1882)
- () Lightrail without wires - Artículo sobre el nuevo tram de Burdeos (por el Transportation Research Board of the Nacional Academies)
Portal del camino de hierro
