Alstom Metropolis 98B es la unidad múltiple eléctrica producida por el conglomerado francés Alstom y explotada por el Metro de Varsovia . Entre 2000 y 2002, y de nuevo entre 2004 y 2005, se construyeron un total de 108 vagones en las plantas del fabricante en Barcelona y Chorzów , formando 18 trenes de seis coches.
El 7 de abril de 1995 se inauguró la primera sección del metro de Varsovia , la M1 . La ruta de 11 km que conecta la estación de metro de Kabaty con la estación de metro de Politechnika fue servida inicialmente por 14 trenes de tres vagones del ruso Metrovagonmash 81-717/81-714 . Este material rodante permitía que los trenes circularan a intervalos de 5 minutos durante las horas punta y de 7 minutos fuera de las horas punta, con un plan final para que los trenes de cinco vagones circularan a intervalos de 90 segundos. [6]
En noviembre de 1997, [7] llegó a Varsovia un lote de 18 vagones pedidos desde Rusia , lo que permitió la ampliación de los trenes a cuatro vagones y el montaje de un decimoquinto grupo. El 26 de mayo de 1998, se amplió el tramo existente hasta la estación de metro Centrum y se pusieron en funcionamiento los nuevos vagones. [6]
Además, se tenía previsto ampliar la línea con otro tramo y abrir las estaciones de metro de Świętokrzyska y Ratusz Arsenał . También se preveía un aumento del tráfico de pasajeros. El metro de Varsovia decidió ampliar su material rodante y convocó una licitación. [6] Debido al diseño anticuado de los trenes utilizados, se encargaron nuevos trenes de construcción moderna que cumplieran con los requisitos actuales. [8]
Entre 1996 y 1998 se convocaron tres licitaciones para nuevo material rodante para el metro de Varsovia, y las dos primeras resultaron fallidas. [9]
El 15 de julio de 1996 se anunció una licitación pública. Veinticinco fabricantes recogieron las especificaciones, de los cuales ocho presentaron ofertas. El 7 de marzo de 1997 se rechazaron todas las ofertas y se canceló la licitación. [10]
El 26 de mayo de 1997 se inició un procedimiento de licitación en dos etapas. El pliego de condiciones fue recogido por 16 fabricantes, de los cuales 8 presentaron ofertas iniciales. El 16 de enero de 1998, tras analizar y rechazar 7 ofertas finales, la segunda licitación también fue cancelada. [10]
El 9 de febrero de 1998, el Metro de Varsovia anunció una tercera licitación para la entrega de 108 nuevos vagones para dar servicio a la línea M1. [11] El 26 de marzo de 1998, se abrieron las ofertas de 8 empresas: Bombardier Transportation Polska , Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles , Daewoo , Bombardier Transportation , Alstom , Hyundai , Siemens Mobility y Škoda Transportation , con precios que oscilaban entre 367 millones de PLN y 635 millones de PLN. [11] [12] Los criterios de selección incluyeron no solo el precio, sino también los méritos técnicos del material rodante propuesto, las referencias de la empresa y la participación de fabricantes nacionales en la entrega. [12]
El 20 de abril de 1998 se anunció que Alstom había ganado la licitación con una oferta de 479 millones de PLN. [13] Siemens apeló la decisión de la comisión de licitación del metro de Varsovia, pero la apelación fue desestimada por el tribunal de arbitraje de la Oficina de Contrataciones Públicas. [14] El 10 de junio de 1998, Alstom fue nuevamente declarada ganadora y el 22 de julio de 1998 se firmó un contrato con la empresa. [11] El contrato garantizaba la entrega de trenes Metropolis 98B adaptados a los requisitos polacos y al gálibo de carga soviético utilizado en el metro de Varsovia. [6]
Los primeros cuatro trenes Metropolis 98B se produjeron en la planta de Alstom en Barcelona en el año 2000. [12]
El 24 de julio de 2000, el primer tren llegó al puerto de Gdansk procedente de Barcelona en barco. [12] Se descargó de la bodega del barco utilizando una grúa flotante y se colocó en el muelle del río Vístula . [7] El tren fue transportado a Varsovia sobre sus ruedas. Después de conectar los enganches entre vagones y las mangueras de aire, el tren se acopló a vagones de mercancías especialmente preparados en ambos lados. Estos vagones tenían un enganche ferroviario normal en un extremo y un enganche de metro adaptado en el otro. Luego, se formó un tren de mercancías especial con vagones de góndola vacíos adicionales que aseguraban una masa de frenado adecuada, ya que los vagones de metro carecían de un sistema de freno neumático que cumpliera con los estándares ferroviarios. [12] El tren partió por la tarde, cubriendo la ruta de Gdansk a Varsovia a 60 km/h. [12] Los tres trenes de seis vagones posteriores, también producidos en España , llegaron a Polonia de la misma manera en octubre de 2000. [7]
Los 14 trenes restantes se construyeron en Polonia. [12] Como parte de un acuerdo de compensación, la producción de algunos componentes, el ensamblaje final y la pintura se trasladaron a la planta de Alstom Konstal en Chorzów , mientras que las carrocerías de los automóviles se ensamblaron en la planta de Fablok en Chrzanów . [6] [16] Además, varias empresas nacionales participaron en la producción, con la participación mínima declarada de la industria nacional en el 55% [13] (que finalmente llegó al 60%). [17]
El 6 de marzo de 2001 se completó la construcción del primer tren en la planta de Alstom Konstal y se presentó en Chorzów. [18] Ese mismo año se fabricaron y entregaron tres trenes más según lo previsto. [12] [19]
En 2002, se construyeron y entregaron cinco trenes más. [19] Sin embargo, a mediados de 2002, se detuvieron más entregas debido a problemas financieros del cliente y problemas con los juegos de ruedas de los vehículos entregados. [20]
El programa original preveía que los últimos 5 trenes se entregaran antes del 31 de diciembre de 2004. [12] Finalmente, sólo se fabricaron 3 trenes en 2004, que se entregaron entre octubre [21] y diciembre. [22] En 2005, se fabricaron los 2 últimos trenes, cuya entrega se produjo entre abril y mayo de 2005, [6] retrasada por los intentos de seleccionar ruedas con mejores parámetros. [10]
Los trenes producidos en la planta de Alstom Konstal cubrieron la ruta de 260 km de Chorzów a Varsovia sobre sus ruedas, remolcados por una locomotora eléctrica . Se colocaron vagones de protección en el tren para proteger a los trenes Metropolis de posibles daños durante el viaje. El tren se movía a 20 km/h para minimizar el riesgo de daños durante el transporte. [23]
Los trenes producidos en España fueron sometidos a pruebas iniciales nada más salir de la fábrica de Barcelona. Tras acoplar los vagones, se realizaron pruebas estáticas para refinar y confirmar los principales parámetros estáticos del tren. A continuación, se realizaron pruebas dinámicas en una pista de pruebas a una velocidad de 30 km/h para verificar el rendimiento del sistema de propulsión y frenado. Tras el transporte de los trenes a Varsovia, se realizaron las pruebas principales en la línea de metro para confirmar los parámetros técnicos de los vagones. Estas incluyeron pruebas de ancho de vía, compatibilidad del sistema de señales, pruebas de propulsión y frenado, comunicación por radio y el sistema de protección automática del tren (ATP). [2]
Los trenes de la planta de Alstom Konstal fueron probados en la STP Kabaty de Varsovia a su llegada. Durante un mes, los trenes fueron sometidos a mediciones detalladas de ancho de vía, inspecciones técnicas por parte del personal, procedimientos de aceptación del fabricante, procesos de certificación y recorridos de prueba en la pista de pruebas. [23]
Entre 2000 y 2001 se llevaron a cabo pruebas de certificación para el funcionamiento en servicio, en las que participaron el fabricante, el Instituto de Vehículos Ferroviarios Tabor de Poznań , el Instituto de Transporte de la Universidad Tecnológica de Silesia de Katowice y AFK International de Varsovia. [24] [25] El 27 de septiembre de 2000, los primeros cuatro trenes Metropolis 98B recibieron un certificado de funcionamiento válido hasta el 30 de junio de 2002 del Inspector Jefe de Ferrocarriles. Para obtener un certificado indefinido para toda la serie, se exigían resultados positivos de funcionamiento supervisado antes de que expirara el certificado. [24] El 29 de mayo de 2001 se emitió el certificado indefinido. [25]
Los trenes Alstom Metropolis 98B operados por el Metro de Varsovia cuentan con dos tipos de vagones: vagones de control finales designados como Tc y vagones intermedios designados como M. [2] Los trenes están compuestos por seis vagones en la disposición Tc+M+M+M+M+Tc y solo pueden operar como una unidad completa; el número y la disposición de los vagones no se pueden cambiar. [26]
La construcción de la carrocería es una combinación de aluminio y acero , remachada de manera que los remaches no sean visibles. [1]
La parte principal de la carrocería del vagón Tc está hecha de perfiles de aluminio prensado. Dos barras de torsión de acero soldadas conectan la carrocería al bogie a través del pasador pivotante. El bastidor trasero de acero soldado une el bastidor de la carrocería a la viga de montaje de acoplamiento para conectarlo con otros vagones del tren, y el módulo de cabina de acero soldado también permite el acoplamiento en la parte delantera del tren. La parte trasera del vagón contiene una zona de deformación de acero. [2]
La estructura de la carrocería del modelo M es similar a la del modelo Tc, con el módulo de cabina reemplazado por una sección trasera. [2]
Todas las ventanillas laterales están fijadas a la carrocería mediante perfiles de elastómero , lo que garantiza su estanqueidad. Las ventanillas, de 8 mm de espesor, están fabricadas con vidrio templado irrompible. [26]
Los trenes Metropolis utilizan dos tipos de acopladores: semiautomáticos y fijos. [26] Estos fueron suministrados por la empresa polaco-sueca Dellner Couplers de Gdynia . [12]
En la parte delantera del vagón Tc se instala un acoplador semiautomático que permite la conexión mecánica de dos vehículos sin intervención manual, con desacoplamiento manual únicamente. Los componentes principales del acoplador delantero incluyen un cabezal conectado permanentemente al pasador, un dispositivo de tracción y amortiguación y cilindros de resorte de centrado. El cabezal y el pasador del acoplador están conectados al dispositivo de tracción y amortiguación mediante una abrazadera atornillada. Dentro del dispositivo de tracción y amortiguación hay un amortiguador de aceite y gas. El acoplador está unido al extremo delantero del vagón mediante una junta y un pasador. El centrado del acoplador está asegurado por dos cilindros de resorte ubicados en la parte inferior. [26] El diseño del cabezal del acoplador, específico del metro de Varsovia, permite conexiones de emergencia con vagones de la serie 81. [28] La distancia del eje del cabezal del acoplador desde el nivel del cabezal del riel es de 829 mm. [ 29]
Los acopladores fijos están montados en la parte trasera de los vagones Tc y en ambos extremos de los vagones M, conectados mediante abrazaderas y pernos especiales. Su altura sobre el nivel de la cabeza del riel es de 780 mm. [2]
Cada cabina está equipada con cuatro pares de puertas corredizas de 1,3 m de ancho [30] que se mueven a lo largo de rieles en las paredes externas. El movimiento de las puertas es accionado por un motor eléctrico de corriente continua. Las superficies internas de las puertas están revestidas de acero inoxidable pulido. En caso de emergencia, cada par de puertas se puede desbloquear manualmente tirando hacia abajo de una palanca roja especial. [28] La parte superior de cada panel de la puerta está equipada con una ventana de vidrio templado de 8 mm de espesor. [26]
Las carrocerías de los vehículos están pintadas exteriormente con pinturas de poliuretano , con una durabilidad declarada de al menos 5 años. [26]
El diseño de los colores de los vehículos de la serie Metropolis fue creado en 1987 por el artista Ryszard Bojar. La parte inferior del coche y las puertas son de color rojo, la parte superior y el techo son de color blanco y hay una estrecha franja azul marino en el medio. [34]
A finales de octubre de 2013, el metro de Varsovia anunció una licitación para la revisión general de los trenes Metropolis, que incluiría un cambio en la decoración del vehículo: la franja azul se reemplazaría con una película amarilla y la parte delantera alrededor de las ventanas se pintaría de rojo. Esto era para unificar la apariencia de los trenes de Alstom con los colores de otros vehículos de la Autoridad de Transporte Público de Varsovia. [36] Sin embargo, la licitación fue cancelada y en abril y mayo de 2014, la empresa de transporte anunció dos concursos más. [35] [37] El primero también fue cancelado, [38] y el segundo se resolvió. [39] A finales de julio de 2014, el tren n.º 17 fue el primero en recibir la nueva decoración. [40] La apariencia de los siguientes tres trenes Metropolis 98B debía cambiarse antes del 19 de diciembre de 2014, [35] pero esta fecha límite no se cumplió. [41]
A mediados de 2013, se agregaron códigos QR a los techos de los vehículos del metro de Varsovia, incluidos los trenes de Alstom, para fines de inventario de trenes en STP Kabaty . [42]
Los accesorios interiores se montaron sin utilizar tornillos. Los interiores de los vagones son resistentes al fuego, a los arañazos, a los grafitis y a los detergentes. [1]
Las paredes del habitáculo están revestidas con paneles de policarbonato y aluminio. Estos paneles se fijan a la carrocería mediante clips y cintas adhesivas de doble cara. Las tapas de los mandos de las puertas, fabricadas en poliéster, se cierran con cerraduras de llave triangulares. [26]
Los vagones cuentan con una disposición de asientos longitudinal. [30] Los asientos están fijados directamente a las paredes, lo que fue posible debido a la ausencia de cualquier componente del circuito del tren dentro del compartimiento de pasajeros. [28] Los asientos, fabricados por Taps, [12] tienen un diseño similar a los de los vagones rusos de la serie 81. [28] Están cubiertos con tela Nappe 2000 resistente al vandalismo, que incluye resortes de varilla de fibra de vidrio . [26] Los asientos plegables se instalan en áreas designadas para personas con discapacidad y cochecitos. [28]
Las puertas batientes situadas en las paredes de los extremos de los vagones tienen un ancho de 750 mm. [26] Durante el funcionamiento normal, estas puertas están cerradas permanentemente y no están destinadas al uso de pasajeros. [28]
Los pasamanos y los postes están hechos de acero inoxidable. Los pasamanos están montados en los asientos cerca de cada puerta de entrada y debajo del techo, conectados a postes verticales colocados a lo largo del eje del vagón. [26] Esta disposición garantiza la estabilidad de los pasajeros de pie prácticamente en cualquier lugar del vagón. [28]
La superficie del suelo está hecha de resina de poliuretano con gránulos de elastómero . [28] Su resistencia a la presión es de aproximadamente 6,8 kN/m² y su durabilidad está estimada para al menos 10 años de uso. [26]
Cada vagón dispone de seis altavoces [26] a través de los cuales se anuncia la información sobre las próximas estaciones. En las paredes de los extremos del compartimento de pasajeros se han montado pantallas LED que proporcionan información sobre la ruta del tren y la próxima estación. [28]
Los trenes cuentan con un sistema de comunicación entre pasajeros y conductor que permite a los pasajeros comunicarse verbalmente con el conductor presionando un botón cerca de las puertas de entrada. Este sistema funciona en modo full-duplex . [26]
En junio de 2013 se anunció una licitación para equipar los trenes Metropolis 98B con un sistema de monitoreo, que se completó en diciembre de 2013. [43]
La iluminación del habitáculo de pasajeros se realiza mediante dos filas de lámparas fluorescentes situadas bajo el techo. [26] Los vagones de control (Tc) tienen 16 lámparas de 36 W cada una, mientras que los vagones de motor (M) tienen 18 lámparas. [44] La intensidad de la iluminación, medida a 800 mm por encima del suelo y a 600 mm del respaldo del asiento, es de al menos 150 lx. En caso de corte de energía, solo se activan cuatro lámparas fluorescentes, distribuidas uniformemente en el vagón y alimentadas por baterías de iluminación de emergencia, que proporcionan 5 lx de luz durante al menos 30 minutos. [26]
La ventilación del habitáculo está asegurada por dos unidades de ventilación montadas en el techo de cada vagón. El aire filtrado se distribuye a través de dos canales situados bajo el techo y se introduce en el habitáculo a través de rejillas de ventilación especiales. [28] La eficiencia del sistema de ventilación garantiza un caudal de aire de al menos 7.900 m³/h por vagón con filtros limpios. El sistema de alimentación de la unidad de ventilación garantiza una ventilación normal durante al menos 30 minutos en caso de corte de electricidad. El sistema de ventilación forzada permite el uso de ventanas que no se abren en los habitáculos de pasajeros. [26]
El nivel máximo de ruido en el habitáculo es de 80 dB. [1]
La cabina del conductor tiene puertas a cada lado para acceder a la plataforma. [28] La pared trasera de la cabina tiene una puerta que da al compartimiento de pasajeros. [26] El lado izquierdo de la pared delantera tiene puertas de emergencia que se abren hacia arriba [28] con dimensiones de 922 × 2121 mm, y el borde inferior está 1400 mm por encima del cabezal del riel. Estas puertas permiten la salida de emergencia de la cabina del conductor, con una escalera de aluminio especial almacenada detrás del asiento del conductor que se usa para acceder a la vía. [26]
La ventana delantera de la cabina está hecha de vidrio laminado irrompible reforzado con placas de butiral. Un limpiaparabrisas y un lavaparabrisas accionados eléctricamente están ubicados fuera de la ventana delantera, y una pantalla que muestra la estación de destino está ubicada en la parte superior. Esta pantalla es similar a las del compartimiento de pasajeros, pero con letras más grandes. [26]
El asiento del conductor, regulable, se encuentra en el lado derecho del eje del vagón. Delante del asiento se encuentra una consola con los controles necesarios para una operación segura y cómoda del tren. El lado izquierdo de la cabina tiene una consola COMET 1, una interfaz de sistema de diagnóstico que proporciona información en tiempo real sobre los parámetros del tren, las fallas detectadas y las averías. El lado derecho de la consola tiene un selector de modo de conducción de seis posiciones y un acelerador deslizante con un botón de vigilancia activa en el mango. La cabina también contiene un sistema de registro de eventos ATM. [28]
La observación de la plataforma, además de los espejos y monitores de la estación, se realiza mediante espejos externos retráctiles con accionamientos neumáticos, operados desde la consola mediante botones. [28]
La iluminación de la cabina del conductor consta de dos luminarias fluorescentes de 36 W montadas debajo del techo. [44] La cabina se puede calentar con un calentador eléctrico y ventilar con ventiladores eléctricos. [26]
El nivel máximo de ruido en la cabina es de 70 dB. [1]
Cada vagón está soportado por dos bogies de dos ejes . Los vagones de control de los extremos están montados sobre bogies traseros, mientras que los vagones motores intermedios están montados sobre bogies motores. [27]
El bastidor del bogie es una estructura espacial cerrada de doble circuito. Está soportado por bloques de resorte cónicos de caucho-metal [46] montados en las consolas de cojinetes del eje, que sirven como suspensión de primera etapa. [28] Los resortes neumáticos están instalados en partes empotradas de las vigas del bastidor lateral, formando la suspensión de segunda etapa, con la carrocería suspendida sobre ellos. Los amortiguadores hidráulicos verticales conectan el bastidor de la carrocería con las vigas del bastidor lateral. Las fuerzas longitudinales se transmiten desde el bogie a la carrocería a través de un pasador de pivote montado en el bastidor de la carrocería. El extremo inferior del pasador está asentado en un zócalo de travesaño del bastidor del bogie, con paquetes de caucho que permiten el movimiento flexible lateral del bogie con respecto a la carrocería. Un amortiguador hidráulico conecta el travesaño del bogie a la carrocería. El sistema de frenado primario es electrodinámico, con frenos de disco que sirven como frenos secundarios. Las válvulas de peso mantienen una altura de piso constante independientemente de la carga. [46] Las ruedas tienen un perfil 28 UIC-135. [45]
En el bogie motor, dos motores de tracción están suspendidos unilateralmente en el bastidor de travesaños, con cajas de cambios que se apoyan en los ejes y cuelgan del travesaño (sistema de tranvía). Los motores son parte de la masa suspendida, con acoplamientos elásticos que conectan sus ejes a los ejes de los engranajes. Los colectores de corriente del tercer carril están montados elásticamente en los lados exteriores de las vigas laterales del bastidor. Debido a las limitaciones de espacio en los ejes motrices, se montan discos individuales, con actuadores y zapatas de freno suspendidas de las vigas delanteras tubulares del bastidor. [46]
El bogie trasero carece de motores de tracción y colectores de corriente, [2] con dos discos de freno en los ejes del juego de ruedas operados independientemente por actuadores montados de manera similar a los del bogie motor. [46]
El sistema de tracción del tren consta de sistemas independientes para cada coche motorizado M. Cada sistema de tracción está asignado a cada bogie. [26]
Debajo de cada uno de los coches M intermedios, hay una caja de inversor de potencia que alberga dos inversores de tracción ONIX 800, electrónica de control de accionamiento y los componentes básicos del circuito inversor principal como un filtro de entrada con estrangulador, sistema de protección contra sobretensiones, llaves que constan de tres módulos IGBT conectados en paralelo, chopper de frenado, módulo de control de conmutación rápida, sensores y relés de protección, contactores de entrada y carga de condensadores, interruptor de taller y un ventilador de refrigeración con su control. Cada inversor alimenta dos motores de tracción conectados en paralelo, y cada motor de tracción impulsa un eje del coche M. [26] Debido a la necesidad de una alta relación de transmisión entre el motor y las ruedas, fueron necesarias cajas de cambios de dos etapas. [28]
El control de la tracción utiliza el sistema AGATE (Advanced GEC ALSTHOM Traction Electronics), que opera en un sistema de 32 bits. [26] El sistema se basa en una estructura multiprocesador que utiliza microprocesadores para uso general, funciones de monitorización, cálculos rápidos y control de potencia. [28] El sistema recibe señales del sistema SOP-2, datos sobre el peso de los coches, cierre y bloqueo de puertas, derivación de puertas y deslizamiento o derrape de las ruedas durante el arranque, además de señales del codificador del controlador de recorrido. [26]
Los vehículos Alstom Metropolis 98B que opera el Metro de Varsovia utilizan dos modelos de motores de inducción : el 4EXA 2130, producido por la empresa francesa Alstom, en los vagones construidos en España, y el STDa 280-4B, producido por la planta polaca EMIT Żychlin, en los vagones construidos en Polonia. [4] Son compatibles entre sí. [5]
El motor de tracción 4EXA 2130 está montado centralmente en el bogie mediante tres pivotes. Dos están colocados de forma que sus ejes horizontales se encuentran en el lado superior de la parte central del bogie, soportando cargas verticales, transversales y longitudinales. El tercer pivote, con un eje vertical, está montado en la parte central inferior del bogie, soportando parte de la carga longitudinal y la fuerza de reacción del par. [5]
La carcasa del motor, fabricada en chapa de acero, está completamente soldada. [5]
El devanado del estator está formado por bobinas en forma de diamante enrolladas con alambre de cobre plano. El devanado del rotor está formado por un paquete de láminas laminadas, montado en caliente sobre el eje y sujeto entre dos placas terminales. [5]
El eje del rotor está fabricado en acero de aleación de alta resistencia. En el extremo de accionamiento del eje hay un acoplamiento de engranajes conectado a la caja de cambios prensada hidráulicamente y un ventilador auxiliar; el ventilador principal está montado en el extremo opuesto. [5]
El ventilador principal, de tipo centrífugo, está montado externamente al bastidor del motor. Dirige el flujo de aire hacia los canales de intercambio de calor en el perímetro exterior del circuito magnético, con su turbina dentada externa que sirve como un disco sensor de velocidad. El ventilador interno, montado en el interior, fuerza la circulación de aire interno, equilibrando las diferencias de temperatura dentro del motor. [5]
Las tapas de los cojinetes del motor están hechas de hierro fundido maleable. En el extremo opuesto al de accionamiento, la tapa funciona como difusor del flujo de aire del ventilador y sostiene el cojinete, lo que permite la instalación de un sensor de velocidad. La tapa del extremo de accionamiento está estriada, lo que proporciona una mayor rigidez mecánica y un mejor intercambio de calor con el flujo de aire de refrigeración externo. [5]
Las conexiones eléctricas se realizan a través de cables conectados internamente a aisladores, encaminados a una caja de conexiones montada en la parte superior del motor. [5]
El motor de tracción STDa 280-4B es un motor asíncrono trifásico de cuatro polos con ventilador integrado . El rotor de jaula de ardilla tiene una construcción de barras. La carcasa del motor tiene un grado de protección IP22 según PN-EN 60034-5. [5]
El marco, hecho de un paquete de láminas magnéticas, es una construcción soldada. [5]
El devanado del estator, con una clase de aislamiento 200, está formado por bobinas reguladas enrolladas con alambre de cobre plano. El devanado del rotor está formado por láminas laminadas, montadas en caliente sobre el eje y sujetadas entre dos anillos de presión. [5]
El eje del rotor está fabricado con acero de aleación de alta resistencia. El eje cuenta con un ventilador que impulsa el aire de refrigeración a través de canales axiales en el paquete de láminas del rotor y el estator. El muñón del extremo de transmisión está diseñado para montar un acoplamiento de engranajes conectado a la caja de cambios, mientras que el extremo opuesto a la transmisión cuenta con un disco sensor de velocidad. [5]
Los discos de apoyo, fabricados en fundición esferoidal, están colocados en ranuras y atornillados al bastidor. El disco del extremo opuesto a la transmisión actúa como difusor del flujo de aire del ventilador, sostiene el cojinete y permite la instalación de un sensor de velocidad. La cubierta del extremo de transmisión está estriada para aumentar la rigidez mecánica y mejorar el intercambio de calor con el flujo de aire de refrigeración externo. [5]
Los cables de alimentación del motor están conectados a terminales en una caja de terminales atornillada al bastidor. [5]
Cada vagón terminal Tc está equipado con un convertidor de tensión estática . El dispositivo utiliza transistores IGBT y consta de un inversor monofásico, un transformador, un rectificador de diodos y un filtro de salida. Los circuitos de entrada del convertidor cuentan con un filtro de entrada LC para proteger el dispositivo de transitorios y un filtro de paso bajo para evitar que los armónicos más altos pasen a las líneas de suministro. Se supervisa el voltaje en los filtros y el sistema de control del convertidor utiliza la señal de salida del medidor para iniciarlo. El convertidor auxiliar está alimentado por un voltaje de tercer carril de CC que varía de 500 a 1000 V y tiene dos salidas: 110 V CC y 400 V 50 Hz CA trifásica. Los 110 V CC suministran carga de batería, ventiladores del habitáculo de pasajeros, iluminación de emergencia en los habitáculos de pasajeros, iluminación exterior del tren, motores de accionamiento de las puertas de pasajeros, dispositivos de control electrónico, dispositivos de comunicación entre pasajeros y conductores, radio, dispositivos de protección del tren y otros equipos de la cabina del conductor. La corriente alterna de 400 V 50 Hz alimenta compresores, calentadores y ventiladores en las cabinas de los conductores, ventiladores de resistencia de freno, ventiladores de caja ONIX y ventiladores para estranguladores y convertidores auxiliares. [26]
Debajo de la carrocería de cada cabina Tc se encuentra una batería de níquel-cadmio libre de mantenimiento con una capacidad de 90 Ah, alojada en una caja ventilada montada en el chasis. El mantenimiento de la batería implica la comprobación y reposición del electrolito. [26]
La fuente de aire comprimido en el tren son dos compresores de tornillo rotativo SL 20-5-66 , cada uno montado debajo de la carrocería de un vagón cabina Tc y accionado por un motor de CA trifásico de 11 kW. [26]
Durante el funcionamiento del tren, sólo se activa un compresor en el último vagón, que satisface plenamente la demanda de aire comprimido. En caso de avería y caída de presión por debajo de 7,5 bar, se activa el segundo compresor. Normalmente, los dispositivos funcionan en el rango de presión de 8,5 a 10 bar. Cada compresor está protegido por una válvula de seguridad ajustada a 11 bar. [26]
La unidad está equipada con un enfriador de aire comprimido, un secador desecante alterno de doble cámara y un filtro de partículas finas. Está suspendida del cuerpo mediante un marco, formando un módulo fácilmente desmontable. [26]
En situaciones de emergencia o durante el mantenimiento y la reparación, el sistema puede ser alimentado con aire comprimido desde una fuente externa a través de acoplamientos en los conectores del extremo frontal. [26]
El freno de servicio primario es un freno electrodinámico que utiliza motores de tracción como generadores durante el frenado. Está respaldado por un freno neumático a baja y alta velocidad. La disipación de energía se produce mediante la recuperación en la red de suministro eléctrico o, en ausencia de un receptor, mediante la conversión en calor en resistencias. Si no se puede lograr la desaceleración deseada con el freno electrodinámico (máximo 1,3 m/s²), el freno neumático complementa la fuerza de frenado, primero en los bogies motrices y luego en los bogies traseros. El algoritmo del freno de servicio permite la sustitución inmediata del freno electrodinámico por el freno neumático en caso de falla, lo que permite la operación del tren con un freno electrodinámico defectuoso a una velocidad máxima reducida de 57 km/h. [26]
El freno de emergencia es un freno neumático que se activa mediante una señal eléctrica y que funciona hasta que el tren se detiene. La deceleración máxima del frenado de emergencia es de 1,4 m/s², que sólo puede reducirse mediante comandos del sistema antideslizamiento. [26]
El freno de estacionamiento es un freno mecánico que actúa sobre un eje de cada bogie, capaz de mantener el tren parado en una pendiente de 45‰. El freno se libera automáticamente al aplicar presión en la tubería principal, o manualmente en ausencia de presión. [26]
El freno de retención asume la función del freno de estacionamiento después de que el tren se detiene y hay presión en la tubería principal, impidiendo que el tren se mueva. Además, el freno de retención está asociado al proceso de frenado de servicio a velocidades inferiores a 10 km/h y al sistema de arranque, evitando cambios bruscos de desaceleración o aceleración que los pasajeros experimentan como tirones. [26]
El freno de retención funciona a través de un sistema neumático en un modo independiente del frenado de servicio. Después de detenerse, la presión se mantiene automáticamente en los cilindros. El freno se libera moviendo la palanca del controlador de desplazamiento a la posición de inicio o seleccionando el modo de maniobra. [26]
Las resistencias de frenado están construidas a partir de elementos de acero inoxidable conectados en serie-paralelo. Dos resistencias están alojadas en una carcasa común y montadas en el chasis inferior de cada vehículo motorizado M. Las resistencias se enfrían mediante ventiladores alimentados por circuitos auxiliares de la red trifásica de 400 V 50 Hz. Las resistencias están diseñadas para funcionar en entornos húmedos y contaminados. [26]
La construcción de los trenes cumple con las normas de seguridad y la normativa contra incendios vigentes. Las carrocerías de los vagones fueron probadas en un laboratorio especializado en Bélgica y los materiales utilizados en su construcción cumplen con las normas polacas en cuanto a inflamabilidad, toxicidad y emisión de humo. Cada vagón está equipado con extintores de incendios de polvo y se han instalado sensores de temperatura en las cajas de equipos eléctricos ubicadas debajo del tren de aterrizaje. [26]
Casi todos los trabajos de reparación se realizan sin suministro de alta tensión al tren y, en caso necesario, se utiliza un interruptor de taller. Su diseño evita que se aplique alta tensión a los colectores de corriente cuando el tren está en el depósito. Al poner el interruptor en neutro, se descargan inmediatamente los condensadores . [26]
El sistema SOP-2 garantiza la seguridad del tráfico ferroviario. El sistema de limitación de velocidad controla continuamente la diferencia entre la velocidad del tren y la velocidad permitida. Si la velocidad supera el límite en más de 2 km/h, el sistema aplica automáticamente el frenado de servicio. Si, por razones desconocidas, el tren no inicia el frenado de servicio, se activará el frenado de emergencia después de 5 segundos, que no puede ser interrumpido por el conductor hasta que el vehículo se detenga por completo. El diseño de los trenes Metropolis incluye funciones adicionales de este sistema, como la marcha atrás automática, la retirada remota de trenes de los túneles y la conducción dirigida, pero estas no se utilizan. [28]
Los automóviles Metropolis, aunque están equipados con dispositivos de diagnóstico a bordo, reciben mantenimiento de acuerdo con un ciclo rígido y formalizado que trata al vehículo como un todo. Hay dos estándares: el kilometraje en kilómetros y el tiempo, que determina si es necesario realizar una inspección o una reparación si el vehículo no ha recorrido el número normativo de kilómetros. [47]
El sistema de diagnóstico instalado en los trenes de Alstom afecta al alcance de los trabajos de reparación cuando se detecta una anomalía en el funcionamiento de algún componente. Los componentes que funcionan correctamente están sujetos al rigor del ciclo y a la normativa sobre los trabajos a realizar durante las inspecciones y reparaciones. [47]
El 30 de septiembre de 2000 se pusieron en funcionamiento los primeros cuatro trenes Metropolis. [11]
El 11 de mayo de 2001, día de la inauguración de la estación de metro Ratusz Arsenał , el metro de Varsovia contaba con 15 trenes de cuatro vagones de la serie 81 y 4 trenes de seis vagones de la serie Metropolis. En las horas punta circulaban cada 4 minutos y cubrían los 14 km de recorrido en 23 minutos. [15]
El decimocuarto tren Metropolis, el número 29, entró en servicio el 28 de octubre de 2004, y el tren número 30 empezó a circular por la línea I del metro el 3 de diciembre de 2004. El tren número 31 entró en servicio el 30 de diciembre de 2004. [10]
El 8 de abril de 2005, día de la inauguración de la estación de metro de Plac Wilsona , el metro de Varsovia contaba con 15 trenes de cuatro vagones de la serie 81 y 16 trenes de seis vagones de la serie Metropolis. Durante las horas punta, circulaban cada 3 o 4 minutos y cubrían toda la ruta de 17,5 km en 28 minutos. [49]
El 6 de junio de 2005, el último tren de la serie Metropolis, el número 33, comenzó a circular en la línea I del metro de Varsovia. [50]
A finales de julio de 2014 se completó la gran reparación del tren número 17, que fue el primero en recibir nuevos colores. [40]
A principios de febrero de 2015, un tren Metropolis había sido sometido a una importante reparación y tres más estaban en proceso. La compañía también anunció una licitación para la reparación de los 14 trenes restantes de esta serie, que se completará en 2018. [51] A finales de ese mes, los vehículos que esperaban estas importantes reparaciones y la entrega de piezas comenzaron a quedar fuera de servicio. Los primeros trenes en quedar fuera de servicio fueron los números 16, 19 y 20. [41] El 30 de marzo de 2015, la licitación anunciada un mes antes fue cancelada. [52] A mediados de enero de 2016, la siguiente licitación anunciada a fines de octubre de 2015 se decidió a favor de Pesa Mińsk Mazowiecki. En ese momento, 4 trenes, los números 20, 22, 23 y 24, fueron apartados. [53] Los primeros trenes fueron enviados a Pesa a principios de julio. [54] En diciembre, el tren número 24 fue el primero en regresar a Varsovia y a principios de febrero de 2017 estaba realizando las pruebas finales antes de volver a ponerse en funcionamiento. [55]
A mediados de febrero de 2017, el Metro de Varsovia anunció que entre 2017 y 2018 planeaba equipar los trenes Metropolis 98B con aires acondicionados en la cabina del conductor. [56]
A finales de los años 2000 y principios de los 2001, los habitantes de las viviendas cercanas a los túneles del metro comenzaron a quejarse de las vibraciones significativas que se producían en los edificios con el paso de los trenes. [6] [57] Los estudios demostraron que se producían vibraciones excesivas durante el tránsito de los trenes Metropolis debido a un fenómeno conocido como ovalización de las ruedas. Identificar la causa de este defecto llevó más de un año. Se determinó que las ruedas monobloque utilizadas por Alstom se desgastaban de forma desigual en su circunferencia, lo que provocaba las vibraciones que sentían los habitantes de Varsovia debido a su movimiento irregular a lo largo de las vías. [6]
A mediados de 2002, el problema de la ovalización de las ruedas provocó la suspensión de futuras entregas de trenes. [20]
A principios de 2003, ocho trenes defectuosos fueron retirados del servicio y el fabricante comenzó las reparaciones, que incluyeron el remecanizado de los juegos de ruedas. La reparación del defecto en un tren llevó 72 horas y la reparación de los ocho trenes llevó 24 días, y finalizó el 18 de marzo de 2003. [58]
En 2003, el metro de Varsovia negoció con Alstom para solucionar los defectos de fabricación de sus vagones. Tras identificar estos defectos, el problema se resolvió temporalmente mediante el remecanizado de las ruedas deformadas en un torno de vía especial instalado en STP Kabaty . [59] El fabricante se comprometió a sustituir los componentes defectuosos por otros de nuevo diseño. [6] En agosto de 2004, Alstom proporcionó al metro de Varsovia una compensación financiera de 5 millones de PLN, [57] que cubría únicamente el coste de las nuevas ruedas. Se estimó que los costes totales de sustitución, inspección y mantenimiento de los juegos de ruedas de 15 trenes Metropolis rondaban los 10 millones de PLN. [57]
Los problemas con los juegos de ruedas también retrasaron parte de la entrega final de los vagones de tren prevista para 2004. [10] [12]
Los preparativos para la operación de reemplazo de ruedas comenzaron a principios de 2005 y a mediados de 2005 comenzaron las conversaciones con varias empresas. [57] Los contratos con las empresas se firmaron a finales de 2005 y principios de 2006. En abril de 2006, comenzó la operación para reemplazar las ruedas e inspeccionar y mantener los juegos de ruedas en los vagones de la serie Metropolis. [60] Las empresas involucradas en el proceso incluyeron Bumar-Fablok Chrzanów (desmontaje de los juegos de ruedas, supervisión del proceso y reensamblaje), Flender AG (inspección de la caja de cambios principal del juego de ruedas), SKS Sp. z oo (inspección de los cojinetes del juego de ruedas), Knorr-Bremse (inspección de los discos de freno) y Bonatrans (acería de Bohumín , fabricante de ruedas), así como el Instituto de Vehículos Ferroviarios Tabor (supervisión de la calidad de las ruedas y del proceso de reemplazo) y la Oficina de Transporte Ferroviario (emisión de permisos de operación). [57]
A finales de 2008, se planeó reemplazar 336 ruedas en 42 automóviles, y se planeó completar el reemplazo de un total de 720 ruedas en 90 automóviles a mediados de 2008. [57] [61] Para agosto de 2008, solo se había completado la mitad de la operación, por lo que se planeó completar el 80% del trabajo a finales de 2008 y el 20% restante a mediados de 2009. [61]
El 31 de marzo de 2010 se completó finalmente la sustitución de las ruedas defectuosas en los 18 trenes Alstom Metropolis. [11] Los últimos cinco juegos recibieron ruedas de acero R9. [10]
En 2012, el metro de Varsovia planeó adaptar los trenes Metropolis para la futura segunda línea del metro . Después de que se construyera el tramo central, pero antes de la construcción de la estación técnica y de estacionamiento, el operador quería garantizar la interoperabilidad total. Los trenes que pasaran de la línea I a la línea II tendrían que pasar por un procedimiento especial que duraría entre 15 y 20 minutos. [62]
El 10 de septiembre de 2014, alrededor de las 19:30, el tren Metropolis número 32 realizó el primer recorrido de prueba en todo el tramo central de la línea M2, desde la estación de metro Rondo Daszyńskiego hasta la estación de metro Dworzec Wileński . [63]
Del 4 de julio al 15 de agosto de 2015 se realizaron pruebas de circulación del tren número 21 en el tramo central de la Línea M2, que operó sin pasajeros entre los trenes que servían la línea. Las pruebas tenían como objetivo comprobar los sistemas de control y el comportamiento de los trenes de Alstom en este tramo, de cara a su futura circulación en la Línea M2. [64]
Las inspecciones y reparaciones del material rodante del metro de Varsovia las realizan los empleados del Servicio de Material Rodante de STB Kabaty. [65]