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Casos de investigación

Las investigaciones de la UCLM consiguen un ahorro importante por cada 100 kilómetros de vía doble de catenaria en instalaciones ferroviarias
21/12/2009

La colaboración entre la Universidad de Castilla-La Mancha y ADIF ha hecho posible la puesta en marcha de un ambicioso y estratégico proyecto multidisciplinar en el que participan grupos de investigación de las áreas de Ingeniería Mecánica e Informática de la Escuela Politécnica de Albacete.

Desde el año 1995, año en el que se inició dicha colaboración, las relaciones han sido fructíferas entre ambas instituciones. Las nuevas líneas ferroviarias y el aumento de velocidad de los trenes exigían nuevos cálculos y nuevas ecuaciones. Se hacía necesaria una aplicación que garantizara resultados más precisos, que tuviera en cuenta las múltiples variables existentes a lo largo del trazado. Así es como nacen dos aplicaciones relacionadas con el diseño de las instalaciones de catenarias (la curva que describe un cable que está fijo por sus dos extremos y que no está sometido a otras fuerzas distintas que las de su propio peso, a lo largo del trazado ferroviario), para cuyo montaje y mantenimiento era necesario determinar con la mayor precisión posible la posición y longitud de los elementos que la componen, en especial de las péndolas y las ménsulas (elementos de unión entre los cables que constituyen la catenaria). Anteriormente se utilizaban tablas de cálculo y la medición de dichas tablas recogía un determinado tipo de catenaria con parámetros fijos y siempre considerando la vía en línea recta y horizontal.

                                                           

 

Con la aplicación CALPE se superaron los anteriores sistemas de medición, logrando una mayor precisión y un importante ahorro en costes. Además hizo posible el cálculo para cualquier ancho de vía independientemente de su tensión de alimentación de la catenaria y de la velocidad a la que se destinara,  permitiendo definir cualquier tipo de catenaria y cualquier tipo de péndola. Por su parte, INDICA es una aplicación que permite estudiar además, el comportamiento entre el pantógrafo y la catenaria, desde un plano dinámico y que contempla el empleo de los diversos tipos de catenarias empleadas en la red ferroviaria.

OPTIMIZACIÓN DE LOS RESULTADOS

Como ejemplo de resultado de estas dos aplicaciones se desarrollaron y normalizaron los estándares de catenaria utilizados, optimizando las tensiones mecánicas de los conductores, así como el número y la posición de las péndolas. Además se ha optimizado el funcionamiento del sistema ferroviario y su fiabilidad, minimizando el “despegue” entre el pantógrafo, que es el aparato por el que la locomotora recibe la energía eléctrica que le proporciona la fuerza de tracción y la catenaria, garantizando así la mejor interacción dinámica entre ambas partes. Estos “despegues” son causa de pérdida de eficiencia energética y de posibles averías y de ahí la importancia de reducir su aparición.

Estas dos aplicaciones resultado de las investigaciones llevadas a cabo en la UCLM, están transferidas a la Dirección de Innovación Tecnológica, concretamente a la Jefatura de Gabinete de I+D+i de Energía y aunque son propiedad del ADIF también se utilizan por otras empresas encargadas de la puesta en marcha y mantenimiento de líneas ferroviarias. Otro aspecto importante es el ahorro de casi un millón de euros por cada 100 kilómetros de vía doble de catenaria instalada y que repercute directamente en los bolsillos de los ciudadanos.

Hasta marzo del próximo año se acometerán nuevos trabajos relacionados con la optimización e implementación de los algoritmos de cálculo y la modernización informática fruto de los resultados obtenidos por el equipo de investigadores de la Universidad de Castilla-La Mancha, formado por Jesús Benet Mancho, Fernando Cuartero Gómez, Tomás Rojo Guillén, Enrique Arias Antúnez y Pedro tendero Lozano.

                                                      

                                           Grupo de investigación de la Escuela Politécnica de Albacete

 

Agencia de Prensa Científica, 21 de diembre de 2009



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