Señal de bola (EE.UU., 1830) en "bola alta"- Señal de semáforo británica (1940)
- Señal del travesaño de Wood (1830)
- Señal de disco giratorio (1840)
- Señal de doble disco (1846)
Una señal ferroviaria es un dispositivo de visualización visual que transmite instrucciones o advierte de instrucciones sobre la autoridad del conductor para proceder. [1] El conductor interpreta la indicación de la señal y actúa en consecuencia. Normalmente, una señal puede informar al conductor de la velocidad a la que el tren puede avanzar con seguridad o puede indicarle que se detenga.
Originalmente, las señales mostraban indicaciones simples de detenerse o continuar. A medida que aumentaba la densidad del tráfico, esto resultó ser demasiado limitante y se agregaron mejoras. Uno de esos refinamientos fue la adición de señales distantes en las señales de aproximación a parada. La señal lejana advirtió al conductor que se estaba acercando a una señal que podría requerir una parada. Esto permitió un aumento general de la velocidad, ya que los conductores de trenes ya no tenían que conducir a una velocidad dentro de la distancia de visión de la señal de alto.
Según la operación de horarios y órdenes de trenes , las señales no transmitían órdenes directamente a la tripulación del tren. En cambio, ordenaron a la tripulación que recogiera los pedidos, posiblemente deteniéndose para hacerlo si el pedido lo justificaba.
Las señales se utilizan para indicar uno o más de los siguientes:
Se pueden colocar señales:
Las 'líneas en marcha' suelen estar señalizadas continuamente. Cada línea de un ferrocarril de doble vía normalmente está señalizada en una sola dirección, con todas las señales orientadas en la misma dirección en cualquiera de las líneas. Cuando se instala señalización bidireccional , las señales miran en ambas direcciones en ambas vías (a veces conocido como "trabajo reversible" donde las líneas normalmente no se usan para trabajo bidireccional). Por lo general, no se proporcionan señales para controlar los movimientos dentro de apartaderos o áreas de patio.
Las señales tienen aspectos e indicaciones . El aspecto es la apariencia visual de la señal; la indicación es el significado. [2] En la práctica estadounidense, las indicaciones tienen nombres convencionales, de modo que, por ejemplo, "Aproximación media" significa "Continuar sin exceder la velocidad media; estar preparado para detenerse en la siguiente señal". [3] Históricamente, diferentes ferrocarriles asignaron diferentes significados al mismo aspecto, por lo que es común, como resultado de fusiones, encontrar que diferentes divisiones de un ferrocarril moderno pueden tener diferentes reglas que rigen la interpretación de los aspectos de las señales. Por ejemplo, el aspecto de parada se refiere a cualquier aspecto de la señal que no permite al conductor pasar la señal.
Las señales controlan el movimiento más allá del punto en el que se encuentra la señal y hacia la siguiente sección de la vía. También pueden transmitir información sobre el estado de la siguiente señal que se encontrará. A veces se dice que las señales "protegen" los puntos o desvíos, la sección de vía, etc. que están por delante. El término "delante de" puede resultar confuso, por lo que la práctica oficial del Reino Unido es utilizar los términos detrás y delante de . Cuando un tren está esperando una señal, está "detrás" de esa señal y el peligro protegido por la señal está "por delante" del tren y de la señal.
En la práctica norteamericana, se debe hacer una distinción entre señales absolutas , que pueden mostrar una indicación de "Parar" (o "Parar y permanecer"), y señales permisivas , que muestran un aspecto de "Parar y continuar". Además, una señal permisiva puede marcarse como una señal de grado en la que un tren no necesita detenerse físicamente para recibir una señal de "Parar y continuar", sino que solo desacelera a una velocidad lo suficientemente lenta como para detenerse antes de cualquier obstrucción. Las señales de enclavamiento ("controladas") suelen ser absolutas, mientras que las señales automáticas (es decir, aquellas controladas únicamente mediante la ocupación de la vía, no por un señalizador) suelen ser permisivas. [ cita necesaria ]
Los conductores deben saber qué señales son automáticas. En la práctica británica actual, por ejemplo, las señales automáticas tienen una placa rectangular blanca con una línea horizontal negra que la cruza. En la práctica estadounidense, una señal permisiva suele estar indicada por la presencia de una matrícula. En los estados australianos de Nueva Gales del Sur, Victoria y Australia del Sur, así como en Nueva Zelanda, una señal permisiva tiene el conjunto de luces inferiores desplazado (generalmente a la derecha) de las luces superiores; En Victoria y Nueva Zelanda, una señal absoluta que muestra una luz "A" roja o blanca también se trata como una señal permisiva. [4] Algunos tipos de señales muestran aspectos de parada absoluta y permisiva separados. En Alemania, las reglas que se aplican a la señal respectiva se indican mediante una placa vertical en el poste de la señal ( Mastschild ). [5]
Las reglas de operación normalmente especifican que una señal con una anomalía, como una con una lámpara apagada o una señal completamente apagada, debe interpretarse como el aspecto más restrictivo, generalmente "Parar" o "Parar y continuar".
Las señales se diferencian tanto en la forma en que muestran los aspectos como en la forma en que están montadas con respecto a la vía.
Las formas más antiguas de señal muestran sus diferentes indicaciones moviendo físicamente una parte de la señal. Los primeros tipos comprendían un tablero que se giraba de frente y era completamente visible para el conductor, o se giraba para ser prácticamente invisible. Estas señales tenían dos o como máximo tres posiciones.
Las señales de semáforo se desarrollaron en Francia a finales del siglo XVIII, [6] antes de ser adoptadas posteriormente por los ferrocarriles. El primer semáforo ferroviario fue erigido por Charles Hutton Gregory en London and Croydon Railway (más tarde Brighton) en New Cross Gate , al sureste de Londres, en 1841. [7] [8] Era similar en forma a los telégrafos ópticos que entonces estaban siendo reemplazados. en tierra por el telégrafo eléctrico . La instalación de Gregory fue inspeccionada y aprobada por la Junta de Comercio por el General de División Charles Pasley . Pasley había inventado un sistema de telegrafía óptica mediante semáforos en 1822 para el ejército británico y parece haber sugerido a Gregory la aplicación del semáforo a la señalización ferroviaria. [9] Posteriormente, el semáforo se adoptó rápidamente como señal fija casi universalmente. A veces se utilizaban señales de disco, como las fabricadas por Hall Signal Company , [10] pero los semáforos podían leerse a distancias mucho más largas. La invención de la luz eléctrica , que podía ser más brillante que las lámparas de aceite y, por tanto, visible tanto de día como de noche, dio lugar a principios del siglo XX al desarrollo de señales luminosas de posición y de colores, [11] que poco a poco Semáforos desplazados. [12] Unos pocos permanecen en operaciones modernas en el Reino Unido. [13]
Las señales mecánicas pueden operarse manualmente, conectadas a una palanca en una caja de señales, mediante motores eléctricos o hidráulicamente. Las señales están diseñadas para ser a prueba de fallas , de modo que si se pierde energía o se rompe un varillaje, el brazo se moverá por gravedad a la posición horizontal.
En Estados Unidos, los semáforos se emplearon como señales de órdenes de trenes, [14] con el propósito de indicar a los ingenieros si debían detenerse para recibir una orden telegrafiada , y también simplemente como una forma de señalización en bloque.
La introducción de las bombillas eléctricas hizo posible, a partir de 1904, producir señales luminosas de colores que eran lo suficientemente brillantes como para ser vistas durante el día.
El cabezal de señal es la parte de una señal luminosa de color que muestra los aspectos. Para mostrar una mayor cantidad de indicaciones, una sola señal puede tener múltiples cabezales de señal. Algunos sistemas utilizaban un solo cabezal junto con luces auxiliares para modificar el aspecto básico.
Las señales de luz de color se presentan en dos formas. La forma más frecuente es la de unidades múltiples , con luces y lentes separadas para cada color, a modo de semáforo . Generalmente se proporcionan capotas y protectores para proteger las luces de la luz solar que podría causar indicaciones falsas.
Las señales de reflector eran el tipo de señal más utilizado en los EE. UU. hasta hace poco. [ cita necesaria ] En estos, se usa una sola bombilla incandescente en cada cabezal, y se usa un mecanismo de relé de CA o CC para mover una gafa de color (o "ronda") frente a la lámpara. De esta manera, la gravedad (a prueba de fallos) devuelve el círculo rojo al camino óptico de la lámpara. En efecto, este mecanismo es muy similar a la señal de luz de color que se incluye en una señal de semáforo operada eléctricamente, excepto que la omisión del brazo del semáforo permite miniaturizar los círculos y encerrarlos en una carcasa resistente a la intemperie. [15] Ampliamente utilizadas en los EE. UU. desde la Segunda Guerra Mundial en adelante, las señales de reflectores tienen la desventaja de tener partes móviles que pueden ser manipuladas deliberadamente. Esto había llevado a que se volvieran menos comunes durante los últimos quince o veinte años, cuando el vandalismo comenzó a hacerlos vulnerables a indicaciones falsas.
Sin embargo, en algunos otros países, como en los ferrocarriles italianos ( FS ) y en el Regolamento Segnali, siguen siendo la señal luminosa de color estándar, aunque con nuevas instalaciones como se describe a continuación.
Más recientemente, se han empezado a utilizar grupos de LED en lugar de lámparas incandescentes, reflectores y lentes. Estos consumen menos energía y tienen una vida útil supuesta de diez años, pero en realidad puede que no sea así. [16] [17]
Las reglas de operación generalmente dictan que se interprete que una señal oscura brinda la indicación más restrictiva que puede mostrar (generalmente "detener" o "detener y continuar"). Muchos sistemas de iluminación de colores tienen circuitos para detectar fallas en las lámparas o en los mecanismos.
Una señal de luz de posición es aquella en la que la posición de las luces, más que su color, determina el significado. El aspecto consiste únicamente en un patrón de luces iluminadas, todas del mismo color. En muchos países, las pequeñas señales luminosas de posición se utilizan como señales de derivación, mientras que las señales principales son en forma de luz de color. Además, muchos sistemas de tranvía (como el Metro de Wolverhampton) utilizan señales luminosas de posición.
En 1920 se desarrolló un sistema que combina aspectos de los sistemas de color y posición en el Ferrocarril de Baltimore y Ohio (B&O) y fue patentado por LF Loree y FP Patenall. Es similar al sistema de luces de posición con la luz central quitada y los pares de luces resultantes coloreados en correspondencia con el ángulo que forman: verde para el par vertical, ámbar para el par diagonal derecho y rojo para el par horizontal. Se puede agregar un par adicional, de color "blanco lunar", en la otra diagonal para restringir las indicaciones. La señalización de velocidad no se indica mediante semáforos adicionales, sino mediante un sistema de luces "orbitales" blancas o ámbar colocadas en una de las seis posiciones encima y debajo del cabezal principal. La posición arriba o abajo indica la velocidad actual, mientras que la posición de izquierda a derecha indica la velocidad en la siguiente señal (completa, media o lenta en ambos casos). Las señales enanas tienen los mismos aspectos que las señales de tamaño completo. Una de las ventajas alegadas para el sistema es que las bombillas quemadas producen aspectos que pueden interpretarse sin ambigüedades como la indicación prevista (para el cabezal principal) o como una indicación más restrictiva (para los orbitales, si solo el cabezal central está encendido). , la indicación es lenta o restrictiva).
Las luces de posición de color (CPL) se instalaron por primera vez como piloto en el ferrocarril de Staten Island en la ciudad de Nueva York, en ese momento una subsidiaria de B&O; también se aplicaron al Ferrocarril de Chicago y Alton cuando este último estaba bajo el control de B&O, así como al propio B&O. Con la desaparición de B&O en CSX, han sido reemplazados gradualmente por señales de luz de color NORAC.
Las señales laterales deben montarse cerca de la vía que controlan.
Cuando se trata de una sola vía, la señal normalmente se monta en un poste o mástil que muestra el brazo o cabezal de señal a cierta altura sobre la vía, para permitir que se vea a distancia. La señal normalmente se coloca en el lado de la pista del conductor del motor .
Cuando se trata de varias vías, o cuando el espacio no permite el montaje de postes, se encuentran otras formas. En territorio de doble vía se pueden encontrar dos señales montadas una al lado de la otra en un soporte que a su vez está montado en un poste. La señal de la izquierda controla entonces la pista de la izquierda y la señal de la derecha la pista de la derecha. También se puede utilizar un pórtico o un puente de señales . Consiste en una plataforma que se extiende sobre las vías; las señales se montan en esta plataforma sobre las vías que controlan.
En algunas situaciones o lugares, como en túneles, donde no hay suficiente espacio para un poste o pórtico, las señales pueden montarse a nivel del suelo. Estas señales pueden ser físicamente más pequeñas (denominadas señales enanas ). Los sistemas de tránsito rápido suelen utilizar sólo señales enanas debido al espacio restringido. En muchos sistemas, las señales enanas sólo se utilizan para mostrar aspectos "restrictivos", como baja velocidad o aspectos de derivación, y normalmente no indican aspectos de "marcha".
Ocasionalmente, se puede montar una señal en una estructura como un muro de contención , un estribo de puente o un soporte de electrificación aéreo .
Las lámparas eléctricas para señales ferroviarias suelen estar equipadas con filamentos gemelos , de modo que si uno se quema, el otro mantiene encendida la señal. Una versión más complicada de esto, como en la lámpara SL35, se instala un relé de cambio de filamento en serie con el primer filamento, donde si el primer filamento se quema, el relé cae y enciende el segundo filamento. Este relé de falla de filamento también activa una alarma en la caja de señales.
Cuando las lámparas fallan, esto puede resultar en aspectos menos restrictivos (alta velocidad) que cuando las lámparas están correctamente encendidas. Esto es potencialmente peligroso.
Por ejemplo, en la práctica del Reino Unido, si falla un indicador de "pluma" blanca, la pluma de baja velocidad combinada con una luz verde, que es de baja velocidad, se convierte en una luz verde por sí sola, que es de alta velocidad. Un relé de prueba de lámpara detectaría la reducción de corriente cuando más de dos lámparas no funcionan en un indicador de pluma fallido y evitaría que se muestre el verde. También puede mostrar una indicación en el panel del señalizador.
Debido a esta posibilidad, la mayoría de las señales están configuradas para ser a prueba de fallas .
Por ejemplo, se puede utilizar un aspecto intermitente para mostrar una señal menos restrictiva. En este caso, si falla el relé que controla el parpadeo, la señal se vuelve más restrictiva. Una luz amarilla intermitente, en Canadá y Estados Unidos, al menos en la parte superior o central si hay más de una luz, significa avanzar hasta detenerse (o, alternativamente, avanzar hacia la aproximación), lo que significa esperar que la siguiente señal esté clara, pero no la siguiente. uno despues. Un amarillo fijo significa que está claro que puede detenerse (o, alternativamente, acercarse), lo que significa que se espera que la siguiente señal sea detenerse. [19] [20]
Las señales se controlaban originalmente mediante palancas situadas en las señales, y más tarde mediante palancas agrupadas y conectadas a la señal mediante cables o tubos sostenidos sobre rodillos (EE.UU.). A menudo, estas palancas se colocaban en un edificio especial, conocido como caja de señales (Reino Unido) o torre de enclavamiento (EE. UU.) y, finalmente, se enclavaban mecánicamente para evitar la visualización de una señal contraria a la alineación de los puntos de conmutación. Los sistemas automáticos de control de tráfico agregaron circuitos de vía para detectar la presencia de trenes y alterar los aspectos de las señales para reflejar su presencia o ausencia.
Algunas locomotoras están equipadas para mostrar señales en la cabina . Estos pueden mostrar indicaciones de señales a través de patrones de luces en la cabina de la locomotora o, en sistemas simples, simplemente producir un sonido audible para advertir al conductor de un aspecto restrictivo. Ocasionalmente, las señales de las cabinas se utilizan solas, pero más comúnmente se utilizan para complementar las señales colocadas al lado de la línea. La señalización en cabina es especialmente útil en los ferrocarriles de alta velocidad . En ausencia de señales a lo largo de la línea, se podrán colocar marcadores fijos en aquellos lugares donde de otro modo existirían señales, para marcar el límite de una autoridad de movimiento.
Por lo general, las señales y otros equipos (como circuitos de vía y equipos de pasos a nivel) se alimentan de una fuente de bajo voltaje. El voltaje específico varía según el país y el equipo utilizado. La razón detrás de esto es que el bajo voltaje permite un fácil funcionamiento con baterías de almacenamiento y, de hecho, en algunas partes del mundo (y anteriormente en muchos más lugares, antes de la adopción generalizada de la electricidad), las baterías son la principal fuente de energía, ya que la red eléctrica Es posible que no esté disponible en esa ubicación. En las zonas urbanas urbanizadas, la tendencia actual es alimentar los equipos de señales directamente desde la red eléctrica, con baterías únicamente como respaldo.
Tenemos alrededor de 40.000 señales en toda la red, en su mayoría señales de luz de colores y muchas de ellas se benefician de la tecnología LED.
También existen todavía algunas señales de semáforo mecánico tradicionales.
