En el transporte ferroviario , la potencia distribuida ( DP ) es un término genérico que se refiere a la distribución física (en puntos intermedios a lo largo de un tren) de grupos separados de potencia motriz. Estos "grupos" pueden ser unidades individuales o conjuntos múltiples [1] y se controlan de forma remota desde la locomotora principal. La práctica permite colocar locomotoras en cualquier lugar dentro de la longitud de un tren cuando la operación estándar de unidades múltiples (MU) es imposible o poco práctica. La DP se puede lograr por medios inalámbricos (conectividad RF) o cableados (conectados por tren). Los sistemas cableados que ahora proporcionan varios proveedores utilizan el cableado que ya existe en todo un tren equipado con frenos neumáticos controlados electrónicamente (ECP).
Desde la década de 1960, la tecnología de energía distribuida por ferrocarril ha estado dominada por una empresa, Harris Controls (originalmente Harris Corporation - Controls & Composition Division, más tarde comprada por General Electric -la división ahora conocida como GE Transportation), que ha fabricado y comercializado un sistema de radiocontrol patentado. sistema de control con el nombre comercial de Locotrol , que es el sistema DP inalámbrico predominante en uso en todo el mundo hoy en día.
Con sus orígenes en los primeros días de la tecnología SCADA para el control remoto de tuberías y servicios eléctricos, y desde un concepto inicial del presidente de Southern Railway, DW Brosnan, Locotrol fue un producto de North Electric Company (Galion, Ohio), que luego fue adquirido. por Radiation Inc. (Melbourne, Florida) y, a su vez, comprada por Harris Corporation (también con sede en Melbourne). La incipiente tecnología se probó por primera vez en el Ferrocarril del Sur en 1963, y los primeros sistemas de producción se instalaron en el Ferrocarril del Sur en 1965.
En los primeros años de esta tecnología, WABCO también tuvo, durante un período relativamente breve, un sistema competidor llamado "RMU" (Remote Multiple Uniter), que se instaló en algunos ferrocarriles norteamericanos. Sin embargo, este sistema no prevaleció y pronto dejó de producirse. Antes de que North Electric adquiriera el nombre patentado Locotrol , el producto se denominaba "RCE" (Equipo controlado por radio) o "RCS" (Sistema de control de radio) y las unidades principal y remota como "maestro" y "esclavo". . Sin embargo, el fabricante no utilizó formalmente los términos coloquiales amo y esclavo . En el lenguaje ferroviario estadounidense, los trenes Locotrol se denominan "radiotrenes".
El mayor beneficio de la energía distribuida (y la razón para desarrollar el concepto original) es la reducción de las fuerzas de tiro del mecanismo de tracción , lo que permite un aumento total en el tamaño de los trenes sin exceder la fuerza del mecanismo de tracción, mediante el uso de motores de potencia media o media. locomotoras de final de tren. [2] También existen posibles beneficios en el manejo de trenes. Sobre un perfil de vía ondulado, un operador hábil puede manipular las salidas de potencia relativas (así como las aplicaciones de frenos dinámicos y de aire) para minimizar la entrada y salida de la holgura del acoplador en todo el tren. [3]
Las fuerzas de tiro reducidas a lo largo de un tren reducen la fuerza lateral entre la rueda y el riel en las curvas, reduciendo así el consumo de combustible y el desgaste de varios componentes del tren de rodaje, así como la posibilidad de descarrilamiento de la línea.
Otro beneficio es la aplicación más rápida de los frenos de aire . Con todo el control de frenado en un tren convencional establecido en la cabecera, los cambios de presión de la tubería de freno iniciados por el operador pueden tardar varios segundos en propagarse a lo largo del tren. Bajo la operación DP controlada por radio, los frenos se aplican en las locomotoras remotas casi simultáneamente con el comando iniciado en la locomotora principal, proporcionando una respuesta de frenos de aire más uniforme en todo el tren.
La principal desventaja es el tiempo operativo necesario y la configuración de vía requerida para agregar y quitar unidades de locomotoras adicionales. Las desventajas secundarias son los costes asociados con el equipamiento de las locomotoras con el aparato de control adicional y la posibilidad de pérdida intermitente de la señal de telemetría. Esto último se conoce como "interrupción de la comunicación" y se soluciona mediante inclusiones de software a prueba de fallos.
La energía distribuida no debe confundirse con la operación de unidades múltiples, que es una capacidad, que generalmente se encuentra en todas las locomotoras, que conecta varias locomotoras directamente entre sí mediante cables MU y líneas de control de frenos de aire. La operación de MU en América del Norte está diseñada para que dos locomotoras así equipadas, e independientemente de su antigüedad y fabricante, puedan acoplarse y operarse como una sola locomotora por un operador en la cabina de la unidad principal. Esto se logra mediante un cable MU de 27 pines y la conexión de tres líneas de aire adicionales separadas del tubo de freno (a veces también llamada "línea de tren"). DP es una disposición completamente separada para controlar locomotoras que están físicamente separadas de las unidades principales y, por lo tanto, imposibles de conectar mediante uniones múltiples.
La primera locomotora en cabeza del tren se llama "unidad líder" y las "unidades remotas" pueden ubicarse en posiciones separadas a lo largo del tren. Cada unidad remota DP se puede conectar mediante MU a otras unidades en esa posición para proporcionar uno o más "conjuntos remotos".
La configuración y conexión del cable DP y las unidades remotas es bastante sencilla, y los frenos de aire de las unidades remotas también deben configurarse correctamente para permitir que el sistema funcione correctamente. El sistema elige automáticamente una frecuencia disponible durante el proceso de enlace para que otros trenes DP cercanos no se vean afectados. En un patio lleno de gente o en un terreno montañoso, no es raro que el vínculo se pierda temporalmente.
Siempre que no haya una aplicación de freno de emergencia o de penalización que elimine el enlace, el sistema se reconectará automáticamente o el operador puede intentar reconectarse manualmente. Originalmente, la pérdida de conexión daría como resultado que las unidades remotas permanecieran en la última posición de aceleración o frenado dinámico comandada. Las versiones posteriores del sistema y las actualizaciones de software generalmente reducen la configuración de energía de la unidad remota a Notch 4 de forma predeterminada si se pierde el enlace.
Aunque las señales DP desde el cable a las unidades remotas (y viceversa) son nominalmente instantáneas, en realidad generalmente toma al menos unos segundos para que una unidad remota responda a una señal del cable y para que el cambio de estado se muestre en la pantalla DP en la cabina de la locomotora principal.
Originalmente, la energía distribuida sólo podía suministrarse en una ubicación intermedia dentro de un tren. Estos sistemas precursores (Locotrol 102-105 y Locotrol II) requerían que se conectara un vagón de retransmisión de radio mediante un cableado de puente MU estándar a las locomotoras remotas para proporcionar los comandos de radiocontrol y facilitar las señales de retroalimentación. Posteriormente, el Locotrol II evolucionó hasta convertirse en el sistema "Universal", en el que los equipos de radiocontrol podían instalarse en las propias locomotoras. Con esta opción, el vagón de retransmisión, también conocido como RCU (unidad de control remoto) o LRC (control remoto de locomotora), se volvió redundante.
Locotrol III fue el siguiente desarrollo, compatible tanto con el equipo de freno electrónico de locomotora EPIC de Knorr-Bremse / New York Air Brake CCB como con el equipo de freno electrónico de locomotora EPIC de Wabtec , y que permitía múltiples ubicaciones de unidades remotas. La última encarnación de este equipo es LEB (Locotrol Electronic Brake), que integra la tecnología GE Locotrol con el freno CCBII de KB/NYAB.
La energía distribuida (como "Locotrol") se utiliza en Estados Unidos , Canadá , China , Australia ( Queensland , la región de Pilbara en Australia Occidental y en el suroeste de Australia Occidental), Brasil, Alemania, Rusia y Sudáfrica . [4] También está (o ha estado) en operación regular de trenes unitarios en India, Mauritania y México, y casi lo hizo en operación tanto en el Irán pre como posrevolucionario.
En el sur de Australia Occidental, Locotrol se utiliza en la configuración "arriba y trasera" en lugar de específicamente para la operación de trenes largos. Con la reciente llegada de los frenos neumáticos controlados electrónicamente (ECP), ya sea cableados o controlados por radio, y la electrónica integrada para el control de locomotoras y los sistemas de visualización de la cabina del operador, ahora se puede proporcionar DP a través de los medios de comunicación de frenos ECP, y otros fabricantes están capaz de proporcionar esta capacidad. Un reciente [ ¿cuándo? ] El sistema DP de Wabtec, llamado PowerLink (que puede ser cableado o inalámbrico) se utiliza en Queensland en trenes de carbón de vía estrecha y en el norte de Australia Occidental en trenes de mineral de hierro de vía estándar.
La energía distribuida en una configuración cableada (utilizando la línea de tren ECP) se está volviendo cada vez más común en las operaciones de trenes unitarios de transporte pesado de América del Norte y Australia.
Top and tail es una frase utilizada para describir una operación en la que hay una locomotora en cada extremo del tren, generalmente para facilitar el cambio de dirección en una ubicación terminal donde no es posible hacer funcionar la fuerza motriz alrededor del tren (es decir, cambiar las locomotoras de un extremo del tren al otro); esta disposición no se utiliza específicamente para operar trenes más largos o más pesados. La operación superior y trasera generalmente no se utiliza con energía distribuida, aunque dicha configuración podría usarse como tal. Un uso de una configuración superior y trasera de energía distribuida es en el cinturón de trigo de Australia Occidental, en el que Locotrol proporciona una solución operativa en lugar de aumentar el tamaño del tren.
La descripción no debe confundirse con push-pull , que se refiere específicamente a una configuración de tren (normalmente asociada a trenes de pasajeros) en la que la fuerza motriz se sitúa únicamente en un extremo del tren. En esta última configuración, el tren puede ser operado desde el extremo no propulsado por una posición de control del operador (el "vagón-taxi") en ese extremo del tren.
En un sistema de tracción distribuida no hay locomotoras pero la potencia se distribuye a lo largo del tren mediante múltiples motores de tracción . Una unidad múltiple eléctrica es un ejemplo de este sistema. [5]
