Las señales de paso a nivel son dispositivos electrónicos de advertencia para vehículos de carretera en pasos a nivel de ferrocarril .
Los pasos a nivel se pueden activar de distintas formas. En algunos países, como el Reino Unido, los dispositivos de advertencia suelen activarse mediante control remoto, es decir, mediante un operador que pulsa botones. Sin embargo, la mayoría de los países cuentan con sistemas automatizados.
Los pasos a nivel automatizados se encuentran en la mayoría de los países desarrollados y varían mucho, pero esta página en particular es específica de los Estados Unidos. Dichos equipos funcionan de la siguiente manera:
La señal básica consiste en luces rojas intermitentes , una cruceta y una alarma (ya sea una campana, un altavoz que imita el sonido de una campana o una sirena electrónica), unida a un mástil. En la mayoría de los pasos a nivel, las señales se activarán unos 30 segundos antes de que llegue el tren pero hay sensores que miden la velocidad para que el paso a nivel sepa cuándo activarse; así, cuanto más lento sea el tren, mayor será el retraso y cuanto más rápido sea el tren, antes se activará el paso a nivel. En algunos países (como la República Checa o Eslovaquia ) también hay una luz blanca intermitente, lo que significa que es posible pasar el paso a nivel a una velocidad superior a la permitida generalmente.
En muchos cruces, se añadirá una barrera (o "puerta" en los EE. UU.) a la señal, que desciende sobre la carretera y bloquea la entrada. Las barreras se bajarán por completo entre 15 y 20 segundos antes de que llegue el tren (en los EE. UU.) y se levantarán y las señales se apagarán una vez que el extremo del tren despeje el circuito de la isla.
Los cruces automáticos generalmente no tienen barreras o tienen la mitad del ancho para evitar que los autos y los peatones queden atrapados en las vías sin salida, y los cruces operados manualmente tienen barreras de ancho completo (ya sea de 2 o 4 brazos que bloquean toda la carretera). Sin embargo, varios condados automatizan los cruces completamente cerrados de todos modos a pesar de los peligros obvios; sin embargo, muchos de estos cruces están acompañados de sensores de detección de obstáculos para garantizar que las vías estén despejadas.
El intervalo de tiempo puede ser controlado por un predictor de paso a nivel, un dispositivo electrónico que está conectado a los rieles de una vía ferroviaria y activa los dispositivos de advertencia del paso (luces, campanas, puertas, etc.) en un intervalo consistente antes de la llegada de un tren a un paso a nivel. [1]
Los cruces también pueden tener leyendas que digan, por ejemplo: "PASO DE FERROCARRIL" (Estados Unidos), "PASO DE FERROCARRIL" (Australia y Nueva Zelanda), "PELIGRO FERROCARRIL" (América Latina, que significa PELIGRO FERROCARRIL), o no tener palabras (Canadá y muchos otros países). [ cita requerida ]
Muchos estados de EE. UU. exigen ahora el uso de este tipo de equipos en todos los pasos a nivel de nueva construcción. [ cita requerida ]
" Wigwag " era el apodo que se le daba a un tipo de señales de cruce que alguna vez fueron comunes en Norteamérica, llamadas así por el movimiento similar al de un péndulo que utilizaban para señalar la aproximación de un tren. Albert Hunt , un ingeniero mecánico del ferrocarril interurbano Pacific Electric (PE) del sur de California , lo inventó en 1909 para lograr cruces ferroviarios a nivel más seguros. Utilizó electroimanes alternos que tiraban de una armadura de hierro . Se colocó un disco de acero rojo, de poco menos de dos pies de diámetro, que servía como péndulo. Una luz roja en el centro del objetivo se iluminaba y con cada oscilación del objetivo sonaba un gong mecánico.
El nuevo modelo, que combina vista, movimiento y sonido, se denominó "Magnetic Flagman" y fue producido por Magnetic Signal Company .
Desarrollado inicialmente en concepto por el Stanford Research Institute a fines de la década de 1950 a pedido de la Southern Pacific Company ( Southern Pacific Railroad , ahora fusionada con Union Pacific Railroad ), y patentado en 1966, [2] el objetivo de diseño del predictor de cruces a nivel era proporcionar un tiempo de advertencia consistente para los trenes que se aproximaban a un cruce a nivel.
Antes de esta invención, los circuitos utilizados para activar los dispositivos de advertencia de un cruce eran muy simples: se activaban siempre que un tren se acercaba a una distancia fija (cientos o miles de pies) del cruce. Este método requería que el cruce estuviera diseñado para acomodar un tren que se acercara al límite de velocidad de la vía, lo que genera tiempos de advertencia más largos para los trenes que se acercaban al cruce a velocidades más bajas. Los trenes muy lentos podían tener muchos minutos de tiempo de advertencia, lo que retrasaba innecesariamente el tráfico de la carretera.
Todos los predictores de pasos a nivel se basan en los cambios en las características eléctricas de los rieles que ocurren cuando un tren se acerca al punto en el que el predictor está conectado a los rieles (el punto de alimentación). Una vía férrea ocupada por un tren u otra derivación eléctrica puede verse como un inductor de una sola vuelta con forma de horquilla. A medida que el tren se acerca al punto de alimentación, el área encerrada por el inductor disminuye, reduciendo así la inductancia . [3]
Esta inductancia se puede medir conectando una fuente de corriente alterna de corriente constante a los raíles y midiendo el voltaje resultante. Según la Ley de Ohm , el voltaje medido será proporcional a la impedancia. La magnitud absoluta de este voltaje y su tasa de cambio se pueden utilizar para calcular el tiempo restante antes de que el tren llegue al cruce, suponiendo que circula a una velocidad constante.
Los dispositivos de aviso del paso a nivel se activan cuando el tiempo calculado para que el tren llegue al paso a nivel es igual al tiempo de umbral programado. Los primeros predictores de pasos a nivel utilizaban ordenadores analógicos para realizar este cálculo, pero los equipos modernos utilizan microprocesadores digitales .
Un predictor incluye una pista corta en forma de "isla" que sólo cubre el ancho del paso a nivel.
Un circuito predictor en medio de la nada suele terminar con un cortocircuito en los extremos de los rieles. Esto supone que no existen circuitos de vía comunes para fines de señalización de bloqueos.
Dos circuitos predictores pueden superponerse y se pueden utilizar circuitos sintonizados para que un predictor salte sobre el otro. Los bucles sintonizados serían un cortocircuito para un predictor y un circuito abierto para el otro.
