El uso de un tercer carril en el modelado del transporte ferroviario es una técnica que alguna vez se aplicó para facilitar el cableado. [1]
Los juegos de trenes de antes de la guerra de fabricantes como Hornby eran casi en su totalidad de ancho O , ya sea mecánicos o eléctricos, y los juegos eléctricos utilizaban un sistema de tres rieles. Tanto la vía como el material rodante estaban hechos de hojalata litografiada prensada , con algunas piezas de zinc fundido a presión o latón torneado. El tercer carril estaba aislado de las traviesas de hojalata mediante arandelas de fibra aislante .
Después de la guerra, [i] hubo un cambio del calibre O a escalas de tamaño medio de HO y OO . La tecnología mejorada en ese momento, particularmente para los componentes de plástico moldeado, hizo práctica la electrificación de dos carriles. Muchos de la nueva generación de modelistas ferroviarios escénicos construyeron desde cero sus nuevas locomotoras para dos carriles, aunque esto estaba lejos de ser aceptado universalmente. [2] La mayoría de los fabricantes de trenes comerciales continuaron con sistemas de tres carriles durante algún tiempo.
El uso de un sistema de electrificación de dos carriles para un modelo de ferrocarril plantea una serie de dificultades, tanto para las vías como para el material rodante.
Obviamente, la vía requiere que los dos rieles estén aislados entre sí y de la vía, si está hecha de metal. Si las piezas de vía son reversibles, ambos carriles deben estar aislados. Un funcionamiento fiable también requiere un control preciso del ancho de la vía, para lo cual se necesitaban accesorios de plástico moldeados por inyección con precisión, en lugar de fibra flexible.
El trabajo de puntas fue otro problema, ya que la rana y las palas móviles están conectadas a rieles opuestos, según la dirección en la que se colocan las puntas. Esto requiere una rana aislada de dos partes, con el riesgo de un mal contacto con las locomotoras que la cruzan; o bien, una rana "viva" totalmente metálica que debe aislarse de los rieles más allá del punto y que generalmente requiere un interruptor adicional para brindar una conexión confiable. En comparación, el sistema de tres carriles está simplemente aislado de las líneas en circulación.
Algunos diseños, como un bucle de globo , también crean problemas para dos rieles, ya que conectan los rieles opuestos alrededor del bucle y podrían requerir aislamiento.
Los vagones y vagones pueden utilizar juegos de ruedas de plástico moldeado, que son compatibles con sistemas de tres y dos carriles. Hornby Dublo los introdujo en 1959, durante su transición a dos carriles, cuando la mayoría de los usuarios todavía utilizaban diseños de tres carriles.
Una locomotora de dos carriles debe evitar el cortocircuito de los dos carriles y además debe recoger corriente de ambos lados de forma independiente. En una locomotora de tres carriles, las ruedas y los ejes suelen ser metálicos y el chasis metálico puede utilizarse como conexión a tierra. Esto tiene la ventaja de que todas las ruedas, incluidos los bogies, actúan como pastillas. Esto proporciona una mayor duración de recolección, lo que reduce el problema de cruzar las brechas de suministro.
Para dos rieles, la recolección de corriente generalmente se realiza mediante recolectores de tiras de resorte de bronce fosforado en la parte posterior de las llantas de las ruedas. [3] Si las ruedas están aisladas utilizando ruedas de plástico en llantas de metal, solo la llanta estará disponible para el coleccionista. Sólo aquellas ruedas, a menudo dos, con resortes colectores pueden recolectar corriente de la pista. Esto puede generar problemas para cruzar espacios en el trabajo de puntos. Un sistema alternativo es la construcción de "marco dividido", que tuvo cierta popularidad para las primeras vías estrechas, como la vía N y el modelado de prototipos de vía estrecha . Para ello se utilizan ruedas y ejes de metal conductor, donde los ejes se dividen por la mitad en dos lados, aislados entre sí. Los bastidores de las locomotoras también están divididos. En lugar de resortes de recogida separados, los cojinetes del eje se utilizan como colectores. Esta técnica es algo complicada para realizar los ejes, pero se adapta más fácilmente a anchos de vía más estrechos. También puede recolectar fácilmente corriente de todas las ruedas motrices, o incluso de las ruedas de un pony. [4]
Los primeros trenes de juguete utilizaban dos vías metálicas como la mayoría de los trenes reales . Sin embargo, los fabricantes descubrieron rápidamente que el uso de un riel central para energía eléctrica y los dos rieles exteriores para común o tierra hacía que el contacto eléctrico fuera mucho más confiable y menos propenso a cortocircuitos . El contacto de tres rieles también elimina la necesidad de ruedas aisladas, una consideración importante antes de que los plásticos estuvieran ampliamente disponibles. La mayoría de las básculas y medidores anteriores a la escala H0 usaban tres rieles para operación eléctrica.
Las locomotoras de corriente continua de tres carriles se moverán en la misma dirección, "hacia adelante", siempre que el tercer carril tenga la misma polaridad, sin importar en qué dirección estén colocadas en la vía. Dos locomotoras idénticas pueden moverse en diferentes direcciones sobre la vía, dependiendo de la orientación en la que se encuentren.
Por el contrario, las locomotoras de dos carriles se moverán en la misma dirección con respecto a la vía. Si la locomotora está invertida, seguirá moviéndose en la misma dirección (relativa a la vía). Por convención, todas las locomotoras están cableadas y equipadas para moverse de manera consistente, de modo que los trenes en doble dirección sean posibles.
El sistema de contacto de perno Marklin utiliza motores de CA. Estos son independientes de la polaridad del suministro y, en su lugar, utilizan un interruptor interno, controlado por un pulso de mayor voltaje para invertir la dirección.
Una ventaja clave de la vía de tres carriles son los bucles de globo , donde un tren entra en un bucle a través de un desvío y luego sale por el mismo desvío para cambiar la dirección del tren. En las vías de dos carriles, cuando la vía se invierte sobre sí misma, se produce un cortocircuito . En el caso de vías de tres carriles, como el carril central permanece constante y los carriles exteriores son eléctricamente idénticos, esto no causa ningún problema.
El tercer carril también se ha utilizado para automatizar y animar diseños . Un accesorio, como una señal ferroviaria , se puede cablear a una sección de vía en la que uno de sus rieles exteriores haya sido aislado (sin conexión a tierra), ya sea en la fábrica o por un aficionado . Luego, un tren que pasa conecta a tierra el riel aislado, completando el circuito y haciendo que el accesorio funcione.
Los rieles aislados (o secciones de riel) también se pueden usar para controlar los desvíos, haciendo que el desvío cambie a la posición que necesita un tren que se aproxima.
Debido a esta característica, los vagones de ferrocarril destinados a la operación de tres carriles no funcionarán en vías de dos carriles a menos que sus ruedas estén primero aisladas entre sí. Los vagones destinados a vías de dos carriles operarán en vías de tres carriles, pero no activarán los controles conectados a un carril aislado. Por lo tanto, la conversión de vagones de tres carriles para funcionamiento con dos carriles, o viceversa, es una práctica común entre los aficionados. Requiere reemplazar los bogies (conjuntos de ruedas) del automóvil o reemplazar los ejes metálicos por ejes hechos de un material no conductor.
La principal desventaja de la vía de tres carriles es su falta de realismo. Si bien algunos trenes del mundo real utilizan un tercer carril , los prototipos para la mayoría de las operaciones de ferrocarriles modelo no lo hacen. Lionel intentó mejorar esta situación a finales de los años 50 con su vía Super O , que ennegreció el carril central y lo hizo más delgado para reducir su visibilidad. Otros fabricantes de escala O utilizan técnicas similares en la actualidad.
Märklin utiliza un tercer carril " fantasma ", donde el carril central está oculto en el lastre o durmientes de la vía , y sólo sobresalen los montantes, lo que ofrece las ventajas del funcionamiento con tres carriles sin restarle realismo. Se trata de electrificación por contacto con pernos para modelos de ferrocarriles [5] y se utiliza a menudo en sistemas de ferrocarriles de jardín . Los ferrocarriles jardín a menudo tienen una mezcla de locomotoras de vapor eléctricas y reales y, si bien es posible, aislar modelos de locomotoras de vapor para que funcionen en sistemas de electrificación de dos rieles es problemático. En la práctica, se ha descubierto que el sistema de montantes en exteriores es más resistente a los problemas de continuidad causados por el ambiente exterior.
Aunque la mayoría de los sistemas de tres rieles unen eléctricamente los dos rieles exteriores, algunos fabricantes cablean los tres rieles de forma independiente. GarGraves es un fabricante norteamericano de vías de tres carriles de ancho O con todos sus carriles aislados. Trix Express es un fabricante europeo de vías de tres carriles que aísla los tres carriles.
En un diseño simple, no informatizado , sólo un tren puede circular de forma independiente en un sistema de dos o tres carriles (dos trenes si se combinan con líneas aéreas ). En el tipo de tres carriles aislados, dos trenes pueden circular de forma independiente (tres trenes si se combinan con líneas aéreas).
En los primeros días del modelismo ferroviario, algunos modelistas a escala O (la escala dominante en ese momento) utilizaban un tercer carril exterior y un sistema de recogida de zapatos para obtener energía. Este sistema tenía la ventaja de ser más realista al eliminar el tercer carril central común a la vía de escala O, conservando al mismo tiempo una fuente de energía eficaz. A medida que avanzaba la tecnología, los desarrollos posteriores en el diseño de locomotoras y vías permitirían la operación de dos carriles y, en última instancia, dejaron la práctica obsoleta.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )