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La materialización del nuevo concepto de catenaria danés plantea unos retos considerables a la tecnología de montaje de catenaria. La tarea consiste en instalar en un único ciclo de trabajo un hilo de contacto RiM 80 a una tensión nominal de 15 kN y un cable sustentador de aleación de aluminio. Ambos cables deben desbobinarse y tenderse a una tensión nominal constante, tanto durante el avance como también durante la parada de la máquina. El vehículo supervisa constantemente la tensión mediante los sensores correspondientes.
Para una correcta ejecución de este ambicioso proyecto – la electrificación de 1.362 kilómetros de vía en todo el territorio danés en un plazo de diez años – Plasser & Theurer suministra a la constructora Aarsleff un tren de instalación de catenaria compuesto por diversos vehículos de alta tecnología. Se trata de varias máquinas autopropulsadas que trabajan juntas, pero también se pueden utilizar por separado. De este modo es posible montar y tender la instalación de catenaria completa en sólo dos pasadas, con todos sus hilos y cables, incluidos el feeder de alimentación y la línea de retorno adicional.
En ambos extremos de esta nueva máquina se sitúa una dresina de inspección y montaje MTW 100.018. La máquina que le sigue en dirección de trabajo se expone en la iaf: la FUM 100.260, una máquina multifacética de trabajo continuo para la construcción y la renovación de catenaria, que se ocupa del desbobinado, posicionado y tensado de todos los cables necesarios (ver gráfico de la máquina).
Le siguen una versión especial de la dresina autopropulsada A 100, con grúa de carga y posicionador del hilo de contacto y del cable sustentador y, detrás, una determinada cantidad de dresinas autopropulsadas A 10 con cesta de trabajo, cuya misión es concluir el tendido.
La A 10 está especialmente diseñada para posicionar y montar con rapidez y precisión las péndolas entre el cable sustentador y el hilo de contacto.
Con la FUM puede tenderse la catenaria, incluso en curvas peraltadas de radio corto. En el caso de este tren de instalación de catenaria se ha dedicado una especial atención a mejorar la estabilidad durante la marcha de trabajo con las plataformas de trabajo desplegadas al máximo. El montaje de la catenaria se realiza principalmente en marcha y no requiere apoyos adicionales.
La MTW 100, con su plataforma elevadora de columnas con plataformas de trabajo desplegables lateralmente, traslada rápidamente al personal hasta los puntos de montaje en los postes. Directamente detrás se tienden simultáneamente el cable sustentador y el hilo de contacto, tarea de la que se encarga la FUM 100, un vehículo provisto de bogies y altamente especializado en el tendido de catenaria.
En el plazo de una década, Dinamarca prevé electrificar casi la mitad de sus 2.667 kilómetros de vía, de los cuales 956 km son de vía doble. A día de hoy, sólo están electrificados 640 km de vía de los ferrocarriles daneses, de ellos 450 km con corriente alterna de 25 kV 50 Hz. Ahora, esta proporción será cuadruplicada: en mayo de 2016, el administrador de infraestructuras Banedanmark adjudicó a un consorcio de la empresa Siemens y Aarsleff la ejecución del proyecto completo. La intención es construir y operar un sistema con la máxima fiabilidad, seguridad, calidad y durabilidad. Durante la primera fase, en toda Dinamarca serán electrificados 1.362 kilómetros de vía (856 kilómetros de línea) para velocidades máximas de entre 160 y 250 km/h.
Tanto el cable sustentador y el hilo de contacto como el feeder y la línea de retorno, se guían desde las bobinas situadas en bastidores basculantes, a través de un sistema de poleas de fricción sincronizadas con la tracción de marcha y con un control permanente de la tensión, hasta su posición de montaje en el tendido. Para el montaje de las ménsulas, el cable sustentador y el hilo de contacto le siguen varias dresinas de inspección y montaje autopropulsadas. Desde la segunda dresina de inspección y montaje MTW 100.018 se supervisa la posición final del hilo de contacto, la distancia entre péndolas y el correcto montaje general del tendido. Una vez concluidos estos trabajos, el tramo puede abrirse a la circulación de inmediato a la velocidad máxima admitida.
Para la instalación de una catenaria nueva, en una primera pasada se montan el feeder de alimentación y la línea de retorno. Para esta tarea también se emplea la FUM 100, en conjunto con una dresina de inspección y montaje A 100, diseñada especialmente para esta función. La A 100 guía el feeder hacia la punta del poste y, simultáneamente, la línea de retorno hacia su parte posterior, lo que exige pasarla por encima de la punta del poste. La gran ventaja de esta técnica de tendido es su capacidad de guiar ambos cables de forma simultánea y a la tensión requerida hasta la punta del poste y hasta su parte posterior, respectivamente, y todo ello gracias a la tecnología de construcción de catenaria de Plasser & Theurer.
La dresina A 100 sigue a la FUM a cierta distancia. Desde su cesta de trabajo – con una alcance de hasta 12 m desde el borde superior del carril y de 5 m desde el eje de la vía – se realizan la totalidad de los trabajos de montaje en la punta y la parte posterior del poste. Gracias al diseño del vehículo A 100, con un centro de gravedad bajo y contrapesos en la columna de la grúa, estos trabajos pueden realizarse con el vehículo en marcha y sin apoyos adicionales. Esta tecnología acelera notablemente el tendido del feeder y de la línea de retorno y, con ello, todo el proceso de montaje.
Plasser & Theurer suministra un complejo tren de instalación de catenaria, compuesto por siete máquinas autopropulsadas independientes. Una vez colocados los postes, en dos pasadas se montan y pretensan el feeder de alimentación y la línea de retorno y se tienden el hilo de contacto y el cable sustentador a una tensión nominal constante y definitiva, quedando la catenaria correctamente montada y terminada.
La FUM 100.260 tiende simultáneamente tanto el hilo de contacto como el cable sustentador con trayectoria en zig-zag y a una tensión nominal constante y definitiva, pero independiente la una de la otra. La fuerza de tracción puede ajustarse de forma independiente y sin escalonamientos en el rango entre 5 y 30 kN y se mantiene constante, tanto durante el avance de trabajo lento como en las paradas y los arranques o en la marcha atrás. Para asegurar un contacto impecable entre el hilo de contacto y el pantógrafo, se deben evitar o minimizar desde el principio las ondulaciones del hilo de contacto, sobre todo durante su tendido. Las máquinas de construcción de catenaria de Plasser & Theurer garantizan el tendido del hilo de contacto sin ondulaciones residuales incluso con hilos de alta resistencia, gracias a la tecnología empleada en las bobinas, la trayectoria rectilínea del hilo de contacto y el dispositivo de tensado. De esta forma se consigue una instalación de catenaria perfecta.
“La máquina para la construcción y renovación de catenaria (FUM), desarrollada por Plasser & Theurer, también es perfecta para el tendido de hilos de contacto acanalados de alta resistencia, como el AC-150, CuMg 0,5”. Estas son las conclusiones de un estudio realizado por el catedrático Rudolf Heuer, director del laboratorio para dinámica de modelos en el área de la mecánica y la dinámica de la construcción, del Instituto de Ingeniería Estructural y Tecnología. La universidad técnica, TU, ha examinado el funcionamiento de la FUM. La FUM instala el hilo de contacto junto al cable sustentador con una tensión nominal prefijada, definitiva y constante. El pretensado reduce las ondulaciones verticales en el hilo de contacto que, de otra forma, perjudicarían gravemente la interacción con el frotador del pantógrafo y, con ello, la calidad de la transmisión eléctrica. El diseño especial de la unidad de poleas de fricción de la FUM de Plasser & Theurer garantiza esto de forma demostrable. El sistema de la FUM genera la tensión mecánica en el hilo gradualmente, y tiene en cuenta las características tecnológicas del material del hilo de contacto utilizado. El resultado es un tendido de catenaria impecable, con un hilo de contacto pretensado a la perfección y sin ondulaciones verticales residuales, que puede abrirse al tráfico de inmediato y a la velocidad máxima de la línea sin necesidad de tensados posteriores.
