INGENIERIA DEL TRANSPORTE I Transporte Ferroviario Unidad 7 Señalización y Seguridad.

INGENIERIA DEL TRANSPORTE ITransporte Ferroviario

Unidad 7Señalización y Seguridad

2

Seguridad ferroviaria

•Además de la calidad de la infraestructura y trenes (buen diseño, construcción, mantenimiento) es necesario la seguridad de circulación:

– O sea, evitar que los trenes choquen.

•Para ello los empleados operativos del ferrocarril utilizan lo siguiente:

– Un reglamento operativo (RO).

– Un sistema de comunicaciones.

– Un sistema de aparatos de señales.

3

REGLAMENTO OPERATIVO - RO

•Consta de artículos que explican cómo se debe proceder para que el movimiento de trenes se haga en forma segura.

•Se lo actualiza cada tantos años (en general, muchos); es un elemento estable de la organización.

•Se lo complementa con disposiciones e instrucciones especiales, por ej. cuando se realiza una nueva instalación o un nuevo tipo de material rodante, etc.

•Con periodicidad semanal y/o diaria los empleados reciben instrucciones transitorias, que responden a situaciones circunstanciales: obras, accidentes, etc.


4

SISTEMA DE COMUNICACIONES

•Telégrafo Morse (ya no se usa)

•Teléfono interno del ferrocarril, línea física (obsoleto)

•Telefonía por radio, VHF, UHF, microondas, etc.

•Señal de voz, video y datos por cable.

•Excepcionalmente la red pública de telefonía.

•Satelital.


5

SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN

Conjunto de aparatos en el terreno (y a veces en los trenes) con los que se transmite información al conductor del tren.

– Inicialmente mecánicos, transmitían señales ópticas.

– Más tarde accionamientos eléctricos o neumáticos.

– Semáforos luminosos, accionados eléctricamente, que también transmiten señales ópticas.

– Tecnologías electrónica y digital, que permiten transmitir información de la vía al tren.


6

LÍNEAS DE VÍA ÚNICA O MÁS VÍAS

Una línea de ferrocarril puede tener una o más vías, con las siguientes denominaciones en la jerga ferroviaria argentina:

– Una vía: única o “sencilla”.

– Dos vías: vía doble.

– Cuatro vías: vía cuádruple.

•La circulación de trenes plantea dos problemas:

– Seguridad: evitar que los trenes choquen:

– Organización: coordinar la circulación de trenes para que las pérdidas de tiempo sean mínimas.


7

Para resolver estas cuestiones todo ferrocarril dispone de:

- Un puesto de control de la circulación: el “control trenes” o “control” : PCC, PCO, etc.

- Un sistema de comunicaciones: telégrafo (obsoleto), teléfono, radio.

- Un sistema de señalización: “señales” mecánicas o luminosas.

- Un cuerpo de procedimientos denominado Reglamento Operativo y boletines de instrucciones especiales y circunstanciales.


8

EL SENTIDO DE CIRCULACIÓN DE LOS TRENES

•Cada tren circulando tiene un número asignado. El número distingue el tipo de tren y la dirección en la que circula.

– En general, los impares son trenes que circulan en el sentido de los kilometrajes (progresivas) crecientes; estos trenes se llaman “ascendentes”.

– Los trenes de número par van en sentido opuesto y son “descendentes”.


9

LA SEGURIDAD Y EL FRENADO DE LOS TRENES

•Un tren de pasajeros que circule a 120 Km./h necesita para frenar de 800 a 1.200 metros.

– Por la ley de ferrocarriles los trenes de pasajeros llevan todos sus vehículos acoplados a la tubería de aire comprimido o de vacío del sistema de freno.

– Los trenes de carga circulan normalmente a unos 50 Km./h, y en función de la proporción de vagones con freno pueden detenerse en distancias del orden de 600 a 800 metros.


10

EN VÍA DOBLE

El sistema de bloqueo

Su finalidad última es evitar que los trenes choquen.

– La línea se divide en segmentos sucesivos, llamados secciones de bloqueo.

– El punto límite entre dos secciones de bloqueo (en lo que sigue “secciones”) se llama estación de bloqueo (en lo que sigue “estación”).

– Ningún tren puede entrar a una sección, habiendo otro tren ocupándola.

Sistema de bloqueo

11

Sistema de bloqueo A B C D

FIGURA 1 – secciones de bloqueo A B C D

FIGURA 2 – comunicación entre estaciones

• La seguridad del sistema descansa en que:– Cada agente anote la hora de cada suceso.

– Comunicación permanente y confiable entre las estaciones contiguas.

– Todas las estaciones hayan sincronizado sus relojes.

– Que la auditoría operativa verifique que se cumple el procedimiento.

– Que el Reglamento Operativo sea coherente y haya previsto todas las posibilidades.

Estaciones de bloqueo

telégrafo o teléfono o radio

–

A B C D

– comunicación entre estaciones

12

Cómo se coordina la circulación•Los trenes al llegar a cada estación deben esperar que una nueva VL sea gestionada con la estación de adelante y que ésta la conceda. • Es necesario un operador de control - OC. •El OC usa una línea de comunicación con todas las estaciones. Cada una debe informarle la hora de partida o llegada de cada tren.

Sistema de bloqueo – vía sencilla

Límite de la sección CD

Límite de la sección BC

Estación C Estación D Estación B

A B C D

PCC

13

Condiciones para pedir y otorgar la vía libre

•B no debe pedir la VL si hay un tren en la sección.

•C no debe dar la vía libre, si el último tren no salió de la sección BC.

•La VL sirve para llegar hasta el límite extremo de C, sin sobrepasarlo.

•El límite debe estar señalado en forma bien visible, de día y de noche.

•Para que C pueda dar VL a B, debe estar libre la sección BC y también libre una distancia de seguridad. (400 metros).

B C

Sección de bloqueo

(varios kilómetros) Recubrimiento

400 metros

Sistema de bloqueo – vía sencilla

14

Señales “de brazo”

– El brazo horizontal significa “detenerse” antes del semáforo. En la jerga, la señal está “a peligro”.

– El brazo inclinado 45º indica “puede avanzar”. La señal está “a vía libre”.

– En los países donde los trenes circulan por la vía de la izquierda (donde hay doble vía) los brazos de los semáforos que corresponden a esa vía están a la izquierda del mástil;

– El mástil se planta a la izquierda de la vía.

– Y viceversa en los países donde se circula por la derecha.

Semáforos y Señales

15

¿Cuántas señales debe tener una estación?

•Señal de Entrada: hay un único semáforo inmediatamente antes de la estación C.

– La señal de entrada avisa dónde está la estación, …– … y si hay o no vía libre para la sección siguiente. – Es una señal “absoluta” porque cuando indica peligro no

debe ser sobrepasada.


Estación C

16

•Señal de distancia : señal anterior a una absoluta.

– Su estado informa sobre la posición de la señal de entrada siguiente.

– Se la llama señal de advertencia, y en nuestro país “señal de distancia”.

– La señal de distancia tiene un brazo con la punta “en cola de pescado”

– El brazo en posición horizontal indica “precaución”, no obliga a parar. Debe parar en la señal siguiente.

– El brazo en posición inclinada indica “vía libre”.


17

Señal de distancia


Estación C

absoluta de distancia

18


•Señalización de mayor complejidad: La señalización descripta se usa también cuando en la estación C hay una vía segunda para desviar trenes. Pero para este caso puede aumentarse la complejidad de la señalización.

– Una forma es que haya a la entrada dos señales: Una, la de “entrada”, para la vía principal y una para la vía segunda.

– En algunas estaciones de este tipo puede haber una señal de salida para cada vía. Esto es útil cuando es habitual que en esa estación haya un tren detenido en vía segunda.

•Enclavamientos: Las señales de entrada y la de distancia están relacionadas mecánicamente para evitar errores en su manejo por los empleados.

19

Bloqueo y utilización de las señales

BA

15 Km

20


•Semáforos luminosos•Las señales de brazo fueron sustituidas por semáforos luminosos.

•Cada señal de brazo es sustituida por una señal luminosa, donde una caja de luz sustituye el brazo.

– Las señales absolutas pueden mostrar los aspectos peligro (rojo) y vía libre (verde).

– La señal de distancia puede mostrar los aspectos precaución (naranja) y vía libre (verde).

– Los enclavamientos entre señales luminosas se hacen por medio de relés.

21

Señalización automática luminosaEl bloqueo automático por circuito de vía

•El bloqueo automático luminoso es útil cuando circulan muchos trenes y para aumentar la capacidad de la línea se multiplican las estaciones reduciendo su separación. Con el señalamiento manual esto es muy oneroso.

•El aspecto de las señales (semáforos) lo determina la ocupación de un circuito de vía. Cuando el primer eje de un tren pisa el circuito ha ingresado en la sección siguiente.

•A continuación de la señal absoluta suele existir un circuito de recubrimiento, como margen de seguridad ante un frenado tardío o defectuoso.

22

Bloqueo automático por circuito de víarecubrimiento entero – 2 señales a peligro

23

Señalización automática luminosaPara-tren o train-stop

•Al pie de la señal luminosa hay un dispositivo mecánico de dos posiciones asociadas a la indicación de la señal que ha sobrepasado.

–Si la señal está a vía libre, el paratrén está en posición tal que no actúa sobre la marcha del tren.

–Si la señal está a peligro, el paratrén está en posición tal que, al pasar el primer vehículo, acciona el freno del tren, dejando escapar el aire comprimido de la cañería.

•Ejemplo: La Línea C tiene un para-tren al nivel de la vía.

24

Señalización automática luminosaAutomatic train protection – ATP •En sistemas modernos es usual asignar una velocidad límite al llegar y sobrepasar una señal.

–Al pie de la señal, en la vía, hay una baliza que transmite al tren el estado de la señal

–Dentro del tren hay una lógica tal que si se sobreasa la velocidad aceptable se aplica el freno de emergencia.

•En el ATP la infracción a la velocidad máxima se detecta en un punto de control, pero no antes ni después.

ATP continuo

•El ATP continuo controla la velocidad en todo momento

25

Sistema de bloqueoVÍA ÚNICA El sistema de bloqueo de vía única

•En las vías únicas circulan casi igual cantidad de trenes en ambas direcciones, y hay que evitar la colisión frontal.

•Hay una diferencia sustancial con la seguridad en la vía doble.

– En vía única la circulación de trenes en sentido opuesto es parte esencial del problema. El riesgo del encontronazo frontal sería muy alto, sin un sistema de bloqueo.

•ENCLAVAMIENTO: Las señales que autorizan movimientos opuestos tienen un enclavamiento que impide que ambas estén a VL simultáneamente.

26

Control de Tráfico Centralizado - CTC•Todos los cambios y señales de una línea son accionados por un único empleado del PCC.

– Éste es además el operador de control del sector.

•Se ahorra el personal en el terreno Y al concentrar todos los movimientos en una persona se consigue >> eficiencia.

•En el CTC las señales son luminosas y el accionamiento de cambios eléctrico, todo telecomandado desde el PCC.

•Los enclavamientos están materializados en “armarios” ubicados en cada estación, que contienen los relés.

•El CTC se aplica en vías únicas y en las vías dobles.

C.T.C.

27

La transmisión de la VL por radio•La radiocomunicación del PCC con el tren permite prescindir del personal de tierra, para dar la vía libre.•En el nuevo sistema la Vía Libre pasó a llamarse Autorización de Uso de Vía (AUV).•Las estaciones están señalizadas por tableros que indican el límite de las secciones.

– Dichos límites marcan los límites de la AUV.•Se suprimieron el guardatrén y el furgón de cola, y la función legal de “jefe de tren” se asignó al acompañante del conductor.

Vía libre por radio - AUV

28

El aparato de fin de tren•Con el nuevo reglamento se prescinde del furgón de cola. •Para asegurar que el tren está completo, todos los vagones deben ir acoplados a la cañería de freno.•En el último vagón va colocado un aparato conectado a la cañería de freno, que mide la presión y la retransmite a la locomotora.

– Si la presión cae por pérdidas, el conductor lo sabe y sabe que tiene menos poder de freno que el esperado.


29

•Cuando el PCC otorga la AUV para una sección, procede del modo siguiente:

– Establece comunicación radial con el jefe de tren, en la locomotora (hay grabación).

– Le anuncia que va a transmitirle una AUV.– Recibido el conforme, el PCC llena un formulario

impreso de AUV y lee día, hora, número de tren, ubicación, número de AUV, estación hasta la cual se concede, etc.

– El jefe de tren anota en un formulario similar. – Completada la lectura por el PCC el jefe de tren lee

su propio formulario y el PCC lo verifica.– Completada la lectura, verificado que ambos

formularios coinciden, el control otorga la AUV.


30

•Cuando un tren se desvía para dar paso a otro:– La AUV ordena al tren llegar hasta la estación …

C… y allí desviarse para dar paso al tren xxx que circula en una u otra dirección.

– El tren se detiene en C antes del desvío y el jefe de tren desciende. Mueve el cambio, hace avanzar el tren y cuando el último vagón pasó el cambio normaliza el cambio, pone el cerrojo, etc.

– El jefe de tren camina hacia la locomotora y espera que pase el otro tren.

– Cuando éste pasó, mueve el cambio, hace avanzar su tren y cuando éste pasó, lo normaliza.

– Vuelve a la locomotora. – En todo momento informa al PCC.


INGENIERIA DEL TRANSPORTE I Transporte Ferroviario Unidad 7 Señalización y Seguridad.

Documents

Transcript of INGENIERIA DEL TRANSPORTE I Transporte Ferroviario Unidad 7 Señalización y Seguridad.