¿Qué debes saber sobre el sistema de electrificación ferroviaria?

El sistema de electrificación ferroviaria es un componente esencial en la red de transporte de trenes. Aunque a menudo pasa desapercibido para los pasajeros, su papel es crucial para el funcionamiento eficiente y sostenible de los ferrocarriles. Se trata de un avance tecnológico que impulsa la modernización de los sistemas ferroviarios, la reducción de emisiones y costos operativos, y mejora el rendimiento y la capacidad de las locomotoras. 

En este post profundizamos en este sistema que reemplaza la tracción diésel o vapor. ¿Quieres saber más? ¡Sigue leyendo! 

¿Cómo se electrifican los trenes? 

Si has tenido curiosidad alguna vez por saber cómo funciona la electricidad en las vías férreas para que los trenes se mantengan en movimiento, ahora te lo contamos. Aunque primero es necesario aclarar que los sistemas de electrificación varían según la región y la tecnología utilizada. La elección del método de electrificación depende de diversos factores, como la infraestructura existente, el costo, la eficiencia energética y las condiciones operativas de la red ferroviaria. 

Ahora sí, los sistemas de electrificación más comunes incluyen: 

• Catenaria aérea: son las líneas eléctricas suspendidas sobre las vías. Estas suministran energía a los trenes mediante pantógrafos. La electricidad fluye desde la catenaria al tren, impulsándolo con eficiencia y reduciendo las emisiones. En este caso, el conductor de tren interactúa para recibir la energía eléctrica necesaria para propulsar el tren. 
• Tercer carril: en algunos sistemas, un tercer riel ubicado cerca de las vías proporciona la energía necesaria para la tracción. Los trenes tienen dispositivos de captación de corriente, como zapatas o patines, que hacen contacto con el tercer carril para obtener electricidad. 
• Sistemas de corriente continua y corriente alterna: se utilizan en diferentes partes del mundo. La elección entre ellos depende de factores como la distancia entre estaciones y la topografía. 
• Baterías a bordo: algunos trenes están equipados con baterías a bordo que se recargan mientras el tren está conectado a una red de electrificación o mediante frenado regenerativo. Estas baterías suministran energía a los motores eléctricos del tren cuando no está en áreas electrificadas, como túneles o secciones sin catenaria. 

Tipos de electrificación ferroviaria 

Existen distintos enfoques de electrificación ferroviaria, que varían según los tipos de ruta, la distancia y el área en la que se va a mover el tren. En España, existen tres tipos principales de sistemas de electrificación ferroviaria para largas distancias: 

• Corriente continua a 3 kV: este sistema utiliza corriente continua y es apto para circular hasta 160 km/h. Se emplea en algunas líneas ferroviarias convencionales. 
• Corriente alterna a 25 kV (sistema 1x25): en este caso, se acondiciona la tensión recibida de la compañía suministradora mediante transformadores. La alimentación a los trenes es normalmente de 25 kV a 50 Hz. Se utiliza ampliamente en líneas de alta velocidad (AVE) y otras rutas ferroviarias, como la línea AVE Madrid-Sevilla. 
• Corriente alterna a 25 kV (sistema 2x25): similar al sistema anterior, pero con una configuración diferente. También se utiliza en líneas de alta velocidad y otros servicios ferroviarios.  

Tipos de catenarias 

Como te comentábamos antes, las catenarias son los cables suspendidos sobre la vía ferroviaria, que llevan corriente eléctrica de una subestación a los trenes en movimiento. Dichas catenarias varían dependiendo elementos como la velocidad del tren, el tipo de servicio, las condiciones climáticas y las consideraciones de costos. Estas son las más conocidas: 

• Catenaria rígida: consiste en un sistema de soportes rígidos fijados a postes a lo largo de la vía, con cables de contacto suspendidos de forma continua entre ellos. Este tipo de catenaria se utiliza en líneas de alta velocidad. 
• Catenaria flexible: se caracteriza por tener cables de contacto flexibles que se fijan a soportes flexibles a lo largo de la vía. Este tipo de catenaria es más común en líneas convencionales y regionales, donde las velocidades son menores y las tensiones más bajas. 
• Catenaria tensada: en este tipo de catenaria los cables de contacto están bajo tensión constante para garantizar un contacto adecuado con los pantógrafos de los trenes y minimizar la oscilación de los cables. 
• Catenaria autotensada: es similar a la catenaria tensada, pero incorpora dispositivos de autotensión para ajustar automáticamente la tensión de los cables en respuesta a cambios en la temperatura y la carga. 
• Catenaria desplazable: este diseño permite que la posición de los cables de contacto se ajuste lateralmente para permitir el paso de trenes de distintas alturas, como trenes de carga con cargas sobredimensionadas. 

Ventajas de los sistemas de electrificación ferroviaria 

Por último, queremos destacar que los sistemas de electrificación ferroviario ofrecen grandes ventajas en comparación con los sistemas de tracción diésel o vapor. Te resumimos estos beneficios: 

• Eficiencia energética: son más eficientes en términos de consumo de energía en comparación con los trenes diésel. La electrificación permite la recuperación de energía durante el frenado, lo que se traduce en un menor consumo de energía por kilómetro recorrido. 
• Menor contaminación: no emiten gases de escape dañinos, lo que contribuye a la reducción de la contaminación del aire y la mejora de la calidad ambiental. 
• Mayor velocidad y aceleración: los sistemas electrificados permiten una aceleración más rápida y una mayor velocidad máxima para los trenes. Esto es beneficioso en líneas de alta velocidad. 
• Menor ruido: son más silenciosos que los trenes diésel, lo que reduce la contaminación acústica en áreas urbanas y residenciales. 
• Menor mantenimiento: aunque la infraestructura de electrificación requiere inversiones iniciales, los costos de mantenimiento a largo plazo suelen ser más bajos que los de los trenes diésel. 
• Flexibilidad: pueden adaptarse a diferentes tensiones y configuraciones, lo que permite su uso en diversas redes ferroviarias. 

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