Los trenes son un medio de transporte masivo que cada vez más han ido evolucionando. Desde sus inicios con la tracción animal, hasta la tracción eléctrica han surgido avances y mejoras; todo en pro de mejorar la calidad y el consumo eficiente de los trenes. En este artículo hablaremos sobre los sistemas de alimentación eléctrica para los trenes; ¿cuáles son y cómo ocurre el proceso?
Alimentación eléctrica para los trenes
Catenaria Ferroviaria
La catenaria ferroviaria es un conjunto de elementos de transmisión o alimentación eléctrica para los trenes. Básicamente es la línea aérea que le proporciona al tren la energía eléctrica necesaria para su correcto funcionamiento.
La catenaria ferroviaria está compuesta entre tantos por tres elementos básicos y fundamentales para que ocurra este suceso: el hilo portador, el hilo conductor o de contacto, y las péndolas. El hilo portador es el cable superior de la catenaria ferroviaria; el hilo conductor o de contacto es el cable inferior de la catenaria, y es el que toca al tren por medio del pantógrafo para transmitir la energía eléctrica; y por último las péndolas son las que unen eléctrica y mecánicamente al hilo portador y el conductor.
A su vez en el caso de la catenaria el dispositivo que capta la energía es el pantógrafo ferroviario. Este es un dispositivo electromecánico que capta la energía que transmite la catenaria para así distribuirla a los trenes de tracción eléctrica. Está constituido por 3 partes fundamentales: la cabeza de captación, que es está conformada por las mesillas o frotadores, los cuales captan la energía eléctrica para los trenes; el bastidor de articulación, que son los muelles o resortes que mantienen al mecanismo constantemente tensionado; y por último, el bastidor base, que como su nombre indica es la base del pantógrafo que lo sujeta al techo del tren.
¿Cómo ocurre el proceso de captación de energía catenaria-pantógrafo?
Para que haya una correcta captación de corriente debe haber una buena línea aérea de alimentación, junto con un buen pantógrafo. El hilo conductor es el responsable de trasmitir la energía al contactar con el pantógrafo. A su vez la cabeza de captación del pantógrafo es el que capta la energía eléctrica de proveniente del hilo conductor. De esta forma ocurre la captación de corriente catenaria-pantógrafo.
A simple vista la catenaria parece estar paralela a los rieles o carriles de la vía férrea. Sin embargo, si esto fuera así el proceso de fricción entre estos dos elementos sería justamente en la misma ubicación por lo que supondría un desgaste muy elevado del hilo conductor y el pantógrafo. Para evitar esto se recurre a emplear un trazado de zigzag, lo que logra el llamado descentramiento. Gracias a esto se logra que el pantógrafo alargue su vida útil, ya que no se desgasta siempre en el mismo punto.
Alimentación eléctrica para los trenes por tercer riel
Este es otro elemento de alimentación eléctrica para los trenes. Sin embargo es más utilizado en trenes metropolitanos. Este se conforma de un riel estático y rígido paralelo a los dos rieles de la vía férrea. A su vez estos trenes poseen un captador de corriente, que a diferencia del anterior este está debajo del tren y roza constantemente con el tercer riel y así capta la energía eléctrica.
Este riel está elevado del suelo y sostenido por aisladores para mayor seguridad. Además de que por encima de él también posee protecciones hechas de poliéster, esto para evitar el contacto con personas.
Levitación magnética
Este es un método de alimentación eléctrica en el que no se utiliza ni catenaria ferroviaria, ni tercer riel. En el tren de levitación magnética (maglev) se encuentran imanes con los polos opuestos enfrentados, tanto dentro del tren como en la infraestructura.
Este se basa en la idea que polos iguales se repelen, y polos opuestos se atraen. Esta atracción-repulsión hace que el tren se eleve; además la corriente eléctrica que fluye en los espirales magnetizados que se encuentran debajo del tren, generan que el campo electromagnético que se ubica en frente del tren lo empuje hacia adelante.
