Catenarias

Las catenarias de alta velocidad
Se conoce como catenaria, en el lenguaje ferroviario, a la línea que suministra energía al tren a través de un captador móvil denominado pantógrafo. Ni la línea tiene la forma de una catenaria ni el captador cumple funciones de multiplicación de dimensiones, pero los años de utilización de estos términos hacen inútil cualquier esfuerzo por cambiar sus nombres porotros más adecuados. El estudio y diseño de catenarias es un trabajo multidisciplinar que requiere conocimientos y estudios eléctricos, mecánicos, medioambientales y reglamentarios que exigen, en muchos casos, el empleo de medios informáticos avanzados y el esfuerzo conjunto de equipos de ingeniería bien coordinados, particularmente en las líneas de alta velocidad en que los requerimientos sonmás estrictos. En efecto, una catenaria de alta velocidad es una línea eléctrica que suministra a los motores del tren potencias muy elevadas mediante el rozamiento de una pletina conductora a velocidades muy altas. La línea Madrid-Barcelona, por ejemplo, está equipada con una catenaria que puede alimentar trenes de 20.000 KVA a velocidades de 350 km/hora. Para que esto sea posible y además lainstalación sea duradera es preciso que el contacto con la línea sea continuo, sin interrupciones de contacto y con presiones de contacto no muy elevadas para evitar el desgaste acelerado de la línea. Repasaremos los distintos aspectos que es preciso considerar en el diseño de una catenaria así como los métodos y soluciones que pueden emplearse.

Agustín Hernández Velilla

Doctor Ingeniero del ICAIde la promoción de 1965. Ha desarrollado toda su labor profesional en SEMI –fue su director general entre 1989 y 2003– simultáneamente con trabajos de investigación y desarrollo de catenarias. Entre 2003 y 2005 fue presidente de COSEMEL, ingeniería depositaria de la tecnología de la catenaria de la línea Madrid-Barcelona. Desde 2005, ya jubilado, es presidente honorario de la Ingeniería COSEMEL.Comentarios a: comentarios@icai.es
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El entorno Las facetas del entorno que influyen en la catenaria son: • La climatología, particularmente el hielo, el viento y el nivel isoceráulico. • La infraestructura de vía, es decir curvas y pendientes. • La infraestructura energética del territorio, es decir, las líneas existentes en la zona y la potencia de cortocircuito en los puntos dealimentación. • La contaminación atmosférica. Todos estos factores deben tenerse en cuenta en el diseño de los elementos, tanto desde el punto de vista eléctrico como mecánico, según se indicará en los apar tados correspondientes. La catenaria, por su parte, también influye en el entorno, particularmente las catenarias de alta velocidad ya que a velocidades inferiores a los 200 km/h las potencias aconducir disminuyen considerablemente. Estas influencias son:

anales de mecánica y electricidad / enero-febrero 2007

• Sobre las aves, que en zonas ZEPA y de
paso pueden chocar con los conductores originando muertes de aves y averías en la línea, particularmente en épocas de grandes concentraciones, como los estorninos en otoño, que producen cortocircuitos instantáneos al formarse cadenas depájaros que puentean aisladores. • Sobre las líneas paralelas a su trazado, particularmente de baja tensión y telefónicas no digitalizadas, pues las elevadas intensidades pueden inducir tensiones que es preciso tener en cuenta. • Sobre personas y animales que puedan transitar por las inmediaciones de los elementos de la línea, postes principalmente, en que las tensiones de paso y contacto que seoriginan en casos de avería pueden resultar peligrosas. Al igual que las influencias del entorno sobre la línea, los efectos que produce la línea en sus alrededores deben tenerse en cuenta al estudiar la línea desde el punto de vista eléctrico y mecánico.

par ticulares de cada país y el Eurocódigo que da normas de cálculo aplicables en Europa. En particular, el Eurocódigo indica, y la nueva...