Vamos a ver, secuencialmente, qué ocurre en una SBA (Semibarrera Automática, es decir, un PN con semibarreras instalado en plena vía) cuando se aproxima un tren:
- El tren pasa por el pedal direccional.
- Se ponen en marcha el semáforo y la sonería.
- La SFPN empieza a dar la indicación de PN sin Protección (si estaba apagada).
- Transcurridos de 6 a 8 segundos con los semáforos, la sonería y la SFPN activadas, empiezan a bajar las barreras.
- La SFPN pasa a dar la indicación de PN Protegido, aunque su baliza sigue dando la indicación de desprotegido (L9)(*).
- Las barreras tardan de 7 a 10 segundos en bajar.
- Una vez comprobadas ambas en su posición baja, la baliza de la SFPN da la indicación de PN Protegido (L4).
- Cesa la sonería, pero el semáforo sigue encendido.
- Transcurren, al menos, 30 segundos antes de que pase el tren.
(*) Hay una razón para que ocurra esta discrepancia momentánea entre la indicación de la baliza y la indicación de señal. Por lo general, las barreras terminan de bajar cuando el tren está ya muy cerca de la SFPN y es posible que al maquinista no le dé tiempo a ver el cambio de indicación, lo que provocaría que el maquinista detuviera el tren sin necesidad. Por ese motivo se permite que la señal cambie cuando las barreras empiecen a bajar y la baliza lo haga cuando éstas hayan terminado su recorrido, dejando la indicación del ASFA como último garante de la seguridad. El RCF establece que, cuando hay discordancia entre la indicación de una señal y la de su baliza, prevalece la más restrictiva de las dos, que, en este caso, sería la indicación del PN desprotegido del ASFA.
Una vez que el tren llega al PN, ocurren estas tres cosas:
- El tren ocupa el CV del PN
- El tren pisa el pedal de rearme
- El tren libera el CV del PN
Si, y sólo si, se dan estas tres circunstancias en este orden, el PN dará la orden de subir las barreras y hasta que no hayan terminado de subir, no se apaga el semáforo.
¿Y cómo hacemos para garantizar que se cumplen esos 45 segundos antes de que pase el tren? (30 segundos para SBA y 60 para semibarreras dobles).
Bueno, pues esto se garantiza colocando los pedales de aviso a una distancia suficiente para que, a un tren que va circulando a la velocidad máxima de la línea, le lleve esos 45 segundos desde que pisa el pedal hasta que llegue al PN. Pero, ¿y cómo determinamos a qué distancia tienen que estar los pedales de aviso y la SFPN?
Vamos a suponer que estamos en una línea con velocidad máxima de 160 km/h (en líneas de más de 160 no puede haber PPNN). Los pedales de aviso tienen que estar a 45 segundos del PN. A 155 km/h (recordad que es la velocidad máxima por los PPNN), esto supone 1.937,5 metros. Es decir, que tenemos que poner los pedales de aviso a casi 2 km del PN.
La SFPN se instala a la distancia de frenado, es decir, a unos 1.500 metros (esta distancia depende de la declividad de la línea). Eso quiere decir que desde que pisamos el pedal hasta que llegamos a la SFPN (y a su baliza) tenemos 437,5 metros que recorremos en 10 segundos, por lo que ha dado tiempo a que la señal cambie (las barreras han empezado a bajar), pero no a que la baliza dé la indicación correcta (las barreras han bajado). Pero esos 10 segundos entre los pedales y la SFPN son demasiado ajustados. Si las barreras tardaran en empezar a bajar los 8 segundos que permite la norma, el maquinista dispondría sólo de 2 segundos para ver el cambio de la señal. Además, que estaría ya tan cerca de ella que lo más probable es que no pudiera apreciar el cambio, por lo que tendría que actuar como si el PN estuviera desprotegido. Además el ASFA me lo va a confirmar, porque no han transcurrido los hasta 10 segundos que pueden tardar en bajar.
Por esa razón, los pedales de aviso se ponen más lejos de esos casi 2.000 metros que hemos calculado antes, normalmente 2.300 metros. Así, tenemos 18,5 segundos desde que pisamos el pedal hasta que llegamos a la SFPN y sí da tiempo a que cambie la indicación del ASFA (8 segundos de aviso + 10 de caída de barreras) y durante 10 segundos estamos viendo la SFPN dar la indicación correcta. Además, a esa velocidad tardamos casi 35 segundos en recorrer los 1.500 metros hasta el PN, por lo que cumplimos el requisito de que las barreras estén cerradas, al menos, 30 segundos antes de que llegue el tren. Esto es física pura y dura. Cinemática de la más básica, y por lo tanto, garantía absoluta de que se va a cumplir con lo establecido en las normas. Para el caso de las SLA y semibarreras dobles, se ajustan esas distancias para cumplir con el mínimo de los 30 y 60 segundos, respectivamente.
Hemos comentado antes que la SFPN puede dar la doble punta de flecha blanca de forma intermitente y que esto ocurre cuando hay un fallo leve. Los fallos leves son los que no comprometen la seguridad de la protección, es decir, que se funda un foco de un semáforo, que la sonería no suene, que haya un fallo de alimentación (los PPNN tienen baterías para estos casos), o que en el ciclo anterior haya ocurrido un rearme por tiempo excesivo.
Pero la SFPN puede dar también el aspa amarilla intermitente. Puede ser por estas razones: porque el PN esté desprotegido, porque tenga un fallo que afecta a la seguridad o porque se ha rearmado por tiempo excesivo.
Y eso del rearme por tiempo excesivo, ¿qué es?
El Real Decreto que hemos mencionado antes dice que un PN enclavado tiene que estar abierto para los coches, al menos, 3 minutos de cada 10 y que un PN de plena vía no puede estar más de 10 minutos cerrado. Vamos a ver en qué afecta esto.
En un caso normal, el PN estará cerrado (desde el aviso hasta el paso del tren) aproximadamente entre 1 y 2 minutos. Cuando un PN está cerrado más de 3 minutos, la SFPN cambia y da la indicación de PN Desprotegido, a pesar de que las barreras siguen bajadas. Esto es porque los conductores somos unos impacientes y se considera que a partir de esos 3 minutos, podemos tener la certeza de que alguien se lo ha saltado. Eso si no se lo está saltando ya todo el mundo… Así que le indicamos al tren de que no se cumplen todos los requisitos de seguridad para cruzar el PN.
Pasados 7 minutos más (es decir, 10 en total) el PN se abre y la SFPN se apaga (o sigue dando la indicación de Sin Protección, en función del fabricante). En el caso de una SLA, estos temporizadores están tarados a 2 y 3 minutos respectivamente, lo que hace un total de 5 minutos con la SLA encendida sin que pase ningún tren.
¿Y si hay un tren que se haya detenido en esos 2.300 metros o venga despacio y tarde más de esos 10 minutos (5 en SLA) en recorrer la distancia? Pues sí, el PN se abre con el tren aproximándose. Pero el RCF impone al maquinista la obligación de considerar que el PN está abierto, así que tendrá que acercarse a una velocidad tal que pueda detenerse antes del PN y no franquearlo hasta que se den todas las condiciones. Además, como vimos en la entrada del ASFA Digital, la indicación de PN sin protección impone controles de velocidad muy restrictivos.
Y aquí viene la función principal del circuito de vía isla. En cuanto el tren ocupa ese pequeño CV, inmediatamente se encienden los semáforos y bajan las barreras. Cuando el maquinista vea que las barreras están bajadas (o que las señales de carretera están encendidas si es una SLA) y ya no pasan coches, reanudará la marcha dispuesto a pararse por si algún listillo se vuelve a saltar el PN hasta que lo rebase. Cuando el tren libere el CV, el PN se volverá a abrir.
Todo esto que estamos hablando es en el supuesto de que todo funcione correctamente. Pero cuando falla algo…
Los fallos que pueden afectar a la seguridad son:
- Fusión de dos lámparas a la carretera
- Semibarrera rota o que no ha terminado de bajar
- Fallo en los pedales de aviso
- Fallo en el circuito de vía
- Fallo en el pedal de rearme
- Tiempo de cierre excesivo en el ciclo actual
- Fallo de los precintos de manivela de barreras
- Actuación manual sobre el PN
En todas esas situaciones, la SFPN le dirá al maquinista que el PN está desprotegido.
Recordemos que los PPNN son instalaciones de seguridad y, como tales, deben estar diseñadas bajo el principio fail-safe, es decir, que cualquier fallo lleve a una situación segura. Así que los elementos del PN están siendo continuamente supervisados por el sistema. Si esa supervisión detecta algún fallo en alguno de los subsistemas, o si esa supervisión falla, en el peor de los casos, el PN pasará a la situación más segura, que es dejar caer las barreras, encender los semáforos (si hay electricidad o baterías suficientes), indicación de desprotegido en la SFPN (o apagada si no hay tensión) y baliza con frecuencia L9.
Además de todo lo comentado anteriormente, los PN de categoría A4, que anteriormente dijimos que son los que tienen protección permanente también hacia el tren, están equipados con detectores de presencia en el propio paso.
Se trata de sensores que son capaces de detectar grandes objetos y que, en caso de que se detecte uno, mantendrán la SFPN indicando que el PN está sin protección.
Pero, por si no os ha quedado claro, aquí va una animación de cómo funciona un paso a nivel. Los triángulos rojos y el azul son los pedales de detección y el de rearme. Cuando se ponen de color amarillo quiere decir que está detectando al tren. Tened en cuenta que es una representación esquemática y no real al 100% (y que la hice en el año 2012 con unos medios muy precarios, no me lo tengáis en cuenta).
Anmación esquemática de un Paso a Nivel.