25890008 La electrificacion ferroviaria

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Documentos de Formación Ferroviaria
9 Energía.
9.A La Electrificación Ferroviaria

LA ELECTRIFICACIÓN
(1 )
FERROVIARIA
(1) Documento redactado en julio de 2002 por José Conrado Martínez Acevedo
Estos Documentos se editan por el Gif para contribuir a la difusión de los conceptos ferroviarios, y para
ayudar en la formación de las personas que se acerquenal mundo del ferrocarril y deseen especializarse
en alguna materia concreta. Se trata de una publicación divulgativa, y por ello en ningún caso puede
contradecir las normas reglamentarias, prevaleciendo siempre éstas en caso de una eventual o aparente
discrepancia

0. INTRODUCCIÓN
Se entiende por electrificación ferroviaria el conjunto de las instalaciones necesarias
para un sistema de traccióneléctrica.
En un sistema de electrificación ferroviario pueden considerarse los elementos
fundamentales siguientes:
-

Fuentes de energía o centrales de generación de energía eléctrica.

-

Líneas eléctricas de transporte en alta tensión.

-

Subestaciones de tracción eléctrica, tanto para sistemas de corriente alterna
como continua.

-

Línea Aérea de Contacto (Catenaria) y sus sistemas o elementosasociados.

-

Feederes o cables de alimentación entre la subestación de tracción y la línea
aérea de contacto.

Documentos de formación ferroviaria. 9 Energía

-

Componentes propios del material rodante motor, principalmente pantógrafos y
motores eléctricos de tracción.

En el esquema de la figura 1 se representa la disposición de los elementos anteriores
en el sistema eléctrico ferroviario,así como sus tensiones eléctricas nominales de
funcionamiento más frecuentes.
Fuente de energía: central hidráulica, térmica, nuclear.

3000 V - 11000 V
Líneas de transporte y distribución elédtrica

400 kV - 30 kV
Subestación eléctrica de tracción

25 kV c/a - 3 kV c/c
Feeders de alimentación

Línea aérea de contacto

Feeder de alimentación

25 kV c/a - 3 kV c/c

VÍA I

VÍA II

A continuación secomentará brevemente las características propias de cada uno de
estos elementos.

Figura 1

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9.A. La Electrificación Ferroviaria

1. FUENTES DE ENERGÍA DEL
SISTEMA ELÉCTRICO FERROVIARIO
Estas fuentes de energía, denominadas genéricamente centrales eléctricas, generan
energía eléctrica de forma masiva en determinados puntos geográficos de acuerdo a
las disponibilidades de energíamecánica que mueve el alternador, el cuál representa
el elemento fundamental de la central.
Los generadores de corriente alterna o alternadores, son máquinas rotativas que
transforman la energía mecánica en energía eléctrica alternativa. Son más sencillos de
construir que los generadores de corriente continua o dinamos y tienen como principio
de funcionamiento el que el número de líneas de inducción queatraviesan las bobinas
está sometido a variaciones periódicas. La mayor parte de estas máquinas se
construyen para 50 ó 60 períodos por segundo o Hertzios (p.p.s ó Hz). La velocidad de
giro n suele estar comprendida entre las 3.000 (turboalternadores) y 1.500
(hidroalternadores) revoluciones por minuto (r.p.m.) para frecuencias de la red
determinadas (n = frecuencia x 60 ¸ número de pares depolos). En España la energía
de salida en alternadores se hace a una frecuencia industrial de 50 Hz, en sistema
trifásico y a tensiones que suelen estar comprendidas entre 3.000 y 11.000 V.
Con relación a la clasificación de las centrales eléctricas, ésta se suele realizar
atendiendo al origen de la energía motriz empleada:
- Centrales Hidráulicas. Son aquellas que aprovechan un salto hidráulico. Lapotencia ideal es el producto del caudal del agua Q por la altura del salto H y por
el peso específico r.
- Centrales Térmicas. Utilizan el carbón como energía motriz.
- Centrales Nucleares. Utilizan la energía nuclear como motriz.

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La clasificación anterior es algo genérica ya que existen muchos otros tipos de
centrales (fuel,...