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TECNOLOGÍA

Telice, innovación ferroviaria leonesa en mantenimiento y calidad de catenarias

La empresa de origen leonés especializada en el sector ferroviario ha desarrollado con la financiación de la UE un avanzado dispositivo portátil de medida, inspección y seguridad para las catenarias, que es el sistema por el que se alimentan de energía eléctrica los ferrocarriles; en este reportaje se explica cómo se mueven los trenes gracias a estas líneas de cable tendidas entre postes y cómo se innova en León para ahorrar costes y tiempo asegurando que estén en perfecto funcionamiento.

tCat auscultadora de Catenaria de Telice
La auscultadora de catenaria de la empresa leonesa Telice tiene dos patentes concedidas.
Iván Rivera | 06/03/2019 - 17:30h.

Los trenes, en general, son un tema atractivo. El tren de alta velocidad es prestigioso, los metros de las grandes ciudades son necesarios y los tranvías embellecen y pacifican avenidas. En general, nos gustan los trenes. Sin embargo, es difícil encontrar a alguien que se haya fijado más de cerca en qué hace que un tren funcione. Los trenes son —casi siempre— largos, mueven a muchas personas y lo hacen sobre unos raíles de acero. ¿Pero qué hace moverse un tren?

Quizá recordemos de alguna película que antaño se movían gracias al vapor obtenido calentando agua en una caldera con carbón ardiendo. Es posible que hayamos oído en algún momento que ahora hay trenes diésel y eléctricos. En el caso de los diésel parece claro cómo funcionan, por analogía con los vehículos de carretera. ¿Pero y los impulsados por electricidad? ¿Quizá llevan unas baterías enormes que se cargan en las estaciones? ¿Tal vez se trate de algún otro sistema? Además, con las voces crecientes hablando del transporte electrificado como un factor clave en la lucha contra el cambio climático, parece que es más importante que nunca entender cómo funciona, a grandes rasgos, el tren de nuestros días.

Acerquémonos virtualmente —o de verdad, si nos podemos permitir el paseo— a una estación y buscad un tren detenido cualquiera. Para saber si es o no eléctrico hay que fijarse en su techo. Los trenes diésel no tienen nada reseñable ahí arriba, pero los eléctricos llevan unos aparatos que podrían ser descritos como unos grandes brazos articulados. Una especie de mesilla metálica que puede desplazarse arriba y abajo en función de su articulación. Este curioso dispositivo se denomina 'pantógrafo', y es, a todos los efectos, el 'enchufe' del tren. ¿Y dónde se enchufa? En la mayor parte de las estaciones de nuestro país podremos ver unos hilos metálicos encima de las vías. Estos hilos llevan corriente eléctrica: en alta velocidad, el potencial es de 25.000 voltios. En otros trenes, de 3.000.

El tren consume corriente eléctrica y la transforma en movimiento como una pequeña fábrica móvil. Y aunque este consumo puede ser elevado, la gran cantidad de personas y mercancías que puede transportar un solo convoy garantiza que, por una sencilla división, la energía consumida por cada pasajero o tonelada de carga sea la menor de todos los medios de transporte terrestre. El tren está sin duda en cualquier futuro que pretenda ser sostenible.

Un pantógrafo, la toma de contacto eléctrico de los trenes. Fotografía: Adif.
Un pantógrafo, la toma de contacto eléctrico de los trenes. Fotografía: Adif.

Pero volvamos al pantógrafo. Su principio de funcionamiento es idéntico al de los coches de choque de la feria. Estas divertidas atracciones tienen un poste de contacto en su parte trasera que toma corriente de una red metálica conectada a una fuente de corriente. Como todo circuito eléctrico debe cerrarse para que la corriente circule, los coches garantizan esto mediante escobillas metálicas en contacto con el suelo, también conductor de electricidad. Esto permite mantener un circuito eléctrico cerrado y los coches —que contienen un motor eléctrico para impulsarlos por la pista— en marcha en tanto el operador de la atracción mantenga un interruptor cerrado.

El ferrocarril, por su parte, toma la corriente por medio del contacto del pantógrafo con unos cables a los que se suministra energía desde unos edificios situados junto a las vías denominados subestaciones eléctricas. Naturalmente, los trenes contienen motores eléctricos para aprovechar esta energía suministrada. El circuito eléctrico se cierra a través de las propias ruedas, metálicas, del tren y los, también metálicos, raíles.

El hilo de contacto y la curva catenaria

Se trata de un sistema sencillo. Incluso parece bastante obvio una vez que nos detenemos a pensar en cómo funciona. Sin embargo, nuestro tren está detenido en la estación. Ahora tenemos que imaginarnos este brazo metálico, el pantógrafo, ejerciendo presión hacia arriba para garantizar que no pierde el contacto con el cable que tiene encima. Este cable, que muy apropiadamente se denomina 'hilo de contacto', tiene la difícil misión de mantenerse lo más recto y uniforme posible mientras los pantógrafos de los trenes lo frotan a velocidades de hasta 300 kilómetros por hora, suministrando intensidades de corriente que harían fundirse cualquiera de las instalaciones eléctricas de una casa en décimas de segundo.

El hilo de contacto forma parte del sistema de líneas aéreas de contacto denominado en su conjunto de forma más común como 'catenaria' (por el nombre de la curva que dibuja de forma natural una cadena suspendida entre sus dos extremos). La catenaria es un ensamblaje francamente increíble: formado apenas por un conjunto de cables de cobre —para minimizar su peso, manteniendo la capacidad conductora de electricidad lo más alta posible—, unos postes, unos brazos para mantenerlo todo en su sitio sobre las vías y una variedad de piezas auxiliares, este auténtico mecano tiene la importantísima misión de proporcionar a los trenes eléctricos la energía necesaria para desplazarse a las velocidades que nos tienen acostumbrados, con la fiabilidad necesaria para permitirnos confiar en que no habrá desconexiones que paren el tren.

Los hilos de contacto por encima de las vías son llamados comunmente 'catenaria'. Foto: Telice.
Los hilos de contacto por encima de las vías son llamados comunmente 'catenaria'. Foto: Telice.

Como empresa especializada en diseño, montaje y mantenimiento de catenarias, la leonesa Telice siempre ha buscado destacar en su labor, asegurándose disponer del personal más cualificado y los medios más avanzados para el desempeñar su trabajo diario al servicio del ferrocarril. Pero, más allá de lo existente en el mercado, ha buscado desarrollar nuevas herramientas para hacer cada vez más preciso el tendido de catenarias nuevas o renovadas, e incluso para facilitar su inspección.

Con esta misión nació el proyecto tCat.

La circulación fiable del ferrocarril requiere asegurar que la catenaria se encuentra en perfecto estado, y los diferentes administradores de infraestructuras del país (Adif, FGC, FGV...) establecen unos parámetros estrictos que deben ser garantizados exhaustivamente, pero también del modo más económico posible para asegurar la viabilidad financiera del sistema de transporte.

¿Cómo se lleva a cabo esta verificación? Puede realizarse una comprobación visual en la que una brigada de empleados revisa el estado de la catenaria prácticamente metro a metro. Los trabajadores se desplazan a pie con o sin el apoyo de un vehículo de vía, y realizan medidas con el apoyo de instrumentos portátiles pero incómodos de aplicar, como reglas específicas o medidores láser.

Medida de catenaria con una regla laser (izq.) y tren auscultador de Adif. Fotos: Telice / Iván Rivera.
Medida de catenaria con una regla laser (izq.) y tren auscultador de Adif. Fotos: Telice / Iván Rivera.

Por otro lado, es posible recurrir a dispositivos embarcados en vehículos específicos, como trenes auscultadores o dresinas con pantógrafos de medida. Estos equipos tienen la ventaja de que las medidas que realizan son más rápidas y continuas, ya que es posible hacerlas a lo largo de todo un tramo de catenaria y no solo en puntos singulares visitados por los trabajadores.

Sin embargo, en contra tienen la inflexibilidad de estos vehículos: si bien pueden recorrer y almacenar medidas de tramos mucho más largos en el mismo tiempo que una brigada de inspección, no pueden cambiar de vía a voluntad fuera de la ruta que tengan establecida para comprobar otras partes de la infraestructura.

Recordemos: un vehículo ferroviario no tiene la capacidad de determinar por sí mismo la ruta que toma a lo largo de las vías. Ésta debe ser establecida de antemano por el gestor de la infraestructura de acuerdo con los medios técnicos disponibles, y no siempre es posible planificar rutas de inspección para cubrir todas las vías de una estación, por ejemplo. De la misma forma, mientras se están realizando otros trabajos los vehículos de medida pueden tener su operación muy restringida por motivos de seguridad.

Sin embargo, no todas las empresas de servicios ni todos los gestores de infraestructuras tienen acceso a estos equipos específicos  que resultan también muy caros. ¿Cómo solventar el problema?

El equipo tCat, un conjunto de sensores de última generación

Telice, con esas condiciones en mente, ha desarrollado el equipo de medida tCat. En resumen: es un sistema portátil de tipo carrito (trolley) que utiliza la tecnología de detección LiDAR, empleada en vehículos autónomos. Este equipo está integrado en un conjunto de sensores de última generación que interacciona con su usuario a través de un ordenador portátil industrial. Así reconoce automáticamente los elementos clave de la catenaria y proporciona medidas tanto en parado como en movimiento. Actúa también como grabador de datos, permitiendo no solo almacenar todas las medidas realizadas, sino también imágenes de contexto asociadas, guardando la ubicación donde fueron tomadas gracias a un receptor GPS de alta precisión.

Operación del sistema tCat de Telice para auscultación de Catenaria en el AVE León-Valladolid. Fotografía: Telice.
Operación del sistema tCat para auscultación de Catenaria en el AVE León-Valladolid. Fotografía: Telice.

Los resultados de la determinación de la posición del hilo de contacto pueden utilizarse 'in situ' para realizar correcciones por parte de un equipo de trabajo en altura, o pueden almacenarse y utilizarse en una oficina técnica para comparar los resultados de una campaña de medidas con campañas anteriores. Por ello, es posible planificar acciones futuras de mantenimiento ajustadas al deterioro real de la catenaria. El tCat es, además, lo suficientemente ligero como para poder ser trasladado de una vía a otra contigua, obviando la necesidad de establecer rutas específicas sobre la infraestructura que tienen los trenes auscultadores y las dresinas con equipos de medida. Es un equipo modular, lo que significa que podrá ser actualizado conforme el mercado proporcione componentes de prestaciones más avanzadas. Su diseño mecánico está pensado para soportar las condiciones climáticas más adversas. Y, por último, es plegable.

En la actualidad, y tras la solicitud de las patentes pertinentes, Telice se encuentra embarcada en una campaña de lanzamiento mundial de su nuevo producto, que puede encontrar usos para todos los anchos de vía, sin olvidar los tranvías urbanos. Una Pyme empresa española, de raíces leonesas, busca así su proyección mundial. Y es que el valor del conocimiento ferroviario de nuestro país es realmente incalculable.

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Nota: El proyecto tCat® ha recibido financiación del programa Horizonte 2020 para la investigación y el desarrollo de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención n.º 778608.

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