Pero como en la RFIG también tenemos líneas alimentadas a 25.000 Voltios en alterna, tenemos que tener subestaciones de otro tipo. En las LAV y otras líneas alimentadas en alterna, tenemos subestaciones que únicamente tienen transformadores que cogen la tensión de red y la regulan a la tensión de la red ferroviaria. Y aquí tenemos dos sistemas: el 1×25 y el 2×25.
1×25
En el primero sólo tenemos un cable, o lo que es lo mismo, una fase. Es decir, un cable que constantemente, y con una frecuencia de 50 Hertzios (o sea, de 50 ciclos por segundo) va a variar la tensión entre +25.000 y -25.000 Voltios, siempre referidos a un cero que va a ser la Tierra. Ese cable va a ser la catenaria. El retorno de esa corriente alterna a la subestación va a ser, como siempre, por el carril. Este sistema nos permite distanciar aún más las subestaciones de tracción, ya que, al haber mucha más tensión, y por tanto menos corriente por los cables, la caída de tensión es menor.
Este efecto de la “caída de tensión” se debe a las características físicas de los cables ya que todos los materiales presentan una resistencia al paso de la electricidad. Como podréis imaginar, cuando más largo sea un cable, mayor es la resistencia que presenta, y por tanto, la tensión que podemos medir al final del cable es menor que la que había al principio.
En el sistema 1×25 podemos tener subestaciones cada 40 kilómetros aproximadamente.
Catenaria en la LAV de Sevilla, apta para 300 km/h. Podemos observar que, en esta línea, los postes son de hormigón, siguiendo el modelo alemán.
Detalle del montaje de catenaria de línea de alta velocidad. En este caso se trata de la catenaria de la LAV Madrid-Barcelona-Frontera Francesa, apta para 350 km/h.
2×25
El otro sistema, el 2×25 consiste en que los transformadores de la subestación nos van a sacar dos cables, o sea, dos fases, que, igual que en el 1×25 irán alternando la tensión con frecuencia de 50 Hz. Pero cada uno de ellos estará desfasado 180º con respecto al otro. Es decir, que cuando en un cable haya +25.000 V, en el otro habrá -25.000 V. Para alimentar la vía, llevaremos uno de ellos a la catenaria y el otro lo llevaremos por un feeder (un cable que irá por los postes pero sin conexión con la catenaria) paralelo. Al cabo de varios kilómetros (entre 10 y 15), intercambiaremos el hilo de contacto por el feeder, de tal manera que la fase que antes alimentaba los trenes, ahora irá por el feeder y la otra fase será la que alimente los trenes. Además, este sistema dispone de unas infraestructuras llamadas “autotransformadores” que nos van a regenerar las tensiones de ambas fases. Bueno, está explicado de forma muy sencilla, pero nos sirve para hacernos una idea de lo que hacen esos autotransformadores. De esta manera podemos distanciar aún más las subestaciones, de tal forma que podemos llegar a tenerlas casi a 80 km unas de otras (aunque en realidad esto no es tan interesante porque, si una de ellas falla, tendremos un tramo de vía demasiado grande sin tensión y tendremos serios problemas si hay que alimentar ese tramo con la subestación colateral, que a su vez estará alimentando su propio tramo con sus trenes). En la práctica real, las subestaciones están instaladas a menor distancia permitiendo una mejor distribución de la potencia eléctrica de la red.
Tanto en los puntos de cambio de fase como en los autotransformadores, así como en las cercanías de las subestaciones tenemos unas zonas de la catenaria que nos permiten hacer estos cambios de tensión con seguridad. Son las Zonas Neutras (ZN). Se trata de tramos de catenaria que no tienen tensión eléctrica que nos garantizan una separación adecuada entre los dos tramos. Pensad que, en los puntos de cambio de fase, el hilo de contacto está a +25.000 V mientras que el nuevo está a -25.000 V, por lo que hay 50.000 V de diferencia de potencial entre un hilo y otro que van a estar a pocos centímetros de distancia y que eso ocurre 50 veces cada segundo. Podéis dar por seguro que saltará un arco eléctrico enorme que nos fundirá los cables y se nos vendrá la catenaria al suelo. Pero es que además, en los puntos en los que cambia la alimentación de una subestación a otra, es probable que la tensión de catenaria de un tramo no sea exactamente igual a la otra (al margen de los desfases), por lo que también podría saltar un arco entre hilos. Por eso se introducen unos tramos en los que la catenaria sin alimentar. El tren entrará en esa zona sin tensión y sus sistemas podrán asumir sin problemas el cambio cuando lleguen al final de la ZN. Además, por normativa se exige que los trenes entren en las ZZNN con los disyuntores abiertos, o sea, sin consumo eléctrico, para evitar que pasen tensiones y corrientes a la ZN.
Estas ZZNN se señalizan en la vía con unos cartelones (que ya vimos en la entrada de Señales Indicadoras para la Tracción Eléctrica) y que recordamos aquí:
Estas señales nos indican que a 500 metros empieza una zona neutra o una zona de bajada de pantógrafos. La de la izquierda se instala en líneas convencionales y las de la derecha en LAV.
Estas señales nos indican el principio y el final de una zona neutra. La del principio indica al maquinista el punto hasta el que puede llegar con el disyuntor cerrado y la del final el punto a partir del cual puede cerrarlo. Además, estas señales van complementadas con otros cartelones que indican la distancia de 200 y 400 metros tras el fin de la ZN, para ayudar al maquinista a saber cuándo la cola del tren ha rebasado la ZN.
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