Notas FFCC U07 Senalizacion y seguridad

20/10/2008
UCA. Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería.
INGENIERIA DEL TRANSPORTE I
Transporte Ferroviario
Unidad 7
Señalización y Seguridad
Juan Pablo Martínez – Roberto Agosta
2008
Seguridad ferroviaria
•Además de la calidad de la infraestructura y trenes (buen
diseño, construcción, mantenimiento) es necesario la
seguridad de circulación:
– O sea, evitar que los trenes choquen.
•Para ello los empleados operativos del ferrocarril utilizan lo
siguiente:
– Un reglamento operativo (RO).
– Un sistema de comunicaciones.
– Un sistema de aparatos de señales.
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Seguridad ferroviaria
REGLAMENTO OPERATIVO - RO
•Consta de algunas decenas o centenas de artículos que
explican cómo se debe proceder para que el movimiento de
trenes se haga en forma segura.
•Se lo actualiza cada tantos años (en general, muchos); es
un elemento estable de la organización.
•Se lo complementa con disposiciones e instrucciones
especiales, por ej. cuando se realiza una nueva instalación
o un nuevo tipo de material rodante, etc.
•Con periodicidad semanal y/o diaria los empleados reciben
instrucciones transitorias, que responden a situaciones
circunstanciales: obras, accidentes, etc.
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Seguridad ferroviaria
SISTEMA DE COMUNICACIONES
•Telégrafo Morse (ya no se usa)
•Teléfono interno del ferrocarril, línea física (obsoleto)
•Telefonía por radio, microondas, tec.
•Señal de voz, video y datos por cable.
•Excepcionalmente la red pública de telefonía.
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Seguridad ferroviaria
SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN
Conjunto de aparatos en el terreno (y a veces en los trenes)
con los que se transmite información al conductor del tren.
– Inicialmente mecánicos, transmitían señales ópticas.
– Más tarde accionamientos eléctricos o neumáticos.
– Semáforos luminosos, accionados eléctricamente,
que también transmiten señales ópticas.
– Tecnologías electrónica y digital, que permiten
transmitir información de la vía al tren.
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Seguridad ferroviaria
LÍNEAS DE VÍA ÚNICA O MÁS VÍAS
Una línea de ferrocarril puede tener una o más vías, con las
siguientes denominaciones en la jerga ferroviaria argentina:
– Una vía: única o “sencilla”.
– Dos vías: vía doble.
– Cuatro vías: vía cuádruple.
•La circulación de trenes plantea dos problemas:
– Seguridad: evitar que los trenes choquen:
– Organización: coordinar la circulación de trenes para que las
pérdidas de tiempo sean mínimas.
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Seguridad ferroviaria
Para resolver estas cuestiones todo ferrocarril dispone de:
- Un puesto de control de la circulación: el “control
trenes” o “control” : PCC, PCO, etc.
- Un sistema de comunicaciones: telégrafo (obsoleto),
teléfono, radio.
- Un sistema de señalización: “señales” mecánicas o
luminosas.
- Un cuerpo de procedimientos denominado Reglamento
Operativo y boletines de instrucciones especiales y
circunstanciales.
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Seguridad ferroviaria
EL SENTIDO DE CIRCULACIÓN DE LOS TRENES
•Cada tren circulando tiene un número asignado. El número
distingue el tipo de tren y la dirección en la que circula.
– En general, los impares son trenes que circulan en
el sentido de los kilometrajes (progresivas)
crecientes; estos trenes se llaman “ascendentes”.
– Los trenes de número par van en sentido opuesto y
son “descendentes”.
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Seguridad ferroviaria
LA SEGURIDAD Y EL FRENADO DE LOS TRENES
•Un tren de pasajeros que circule a 120 Km./h necesita
para frenar de 800 a 1.200 metros.
– Por la ley de ferrocarriles los trenes de pasajeros
llevan todos sus vehículos acoplados a la tubería
de aire comprimido o de vacío del sistema de freno.
– Los trenes de carga circulan normalmente a unos
50 Km./h, y en función de la proporción de vagones
con freno pueden detenerse en distancias del
orden de 600 a 800 metros.
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Sistema de bloqueo
EN VÍA DOBLE
El sistema de bloqueo
Su finalidad última es evitar que los trenes choquen.
– La línea se divide en segmentos sucesivos,
llamados secciones de bloqueo.
– El punto límite entre dos secciones de bloqueo (en
lo que sigue “secciones”) se llama estación de
bloqueo (en lo que sigue “estación”).
– Ningún tren puede entrar a una sección, habiendo
otro tren ocupándola.
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Sistema de bloqueo
Estaciones
de bloqueo
A
B
C
D
• La seguridad del sistema descansa en que:
– Cada agente anote la hora de cada suceso.
– Comunicación permanente y confiable entre las
estaciones contiguas.
– Todas las estaciones hayan sincronizado sus relojes.
– Que la auditoría operativa verifique que se cumple el
procedimiento.
– Que el Reglamento Operativo sea coherente y haya
previsto todas las posibilidades.
telégrafo o teléfono o radio
A
B
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C
D
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Sistema de bloqueo
Vías de sobrepaso
Estación B
Estación D
Estación C
Límite de la
sección BC
Límite de la
sección CD
Cómo se coordina la circulación
•Los trenes al llegar a cada estación deben esperar que una nueva VL
sea gestionada con la estación de adelante y que ésta la conceda.
• Es necesario un operador de control - OC.
•El OC usa una línea de comunicación con todas las estaciones. Cada
una debe informarle la hora de partida o llegada de cada tren.
PCC
A
B
C
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D
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Sistema de bloqueo
Condiciones para pedir y otorgar la vía libre
B
C
Sección de bloqueo
s)
(varios kilómetro
Recubrimiento
400 metros
•B no debe pedir la VL si hay un tren en la sección.
•C no debe dar la vía libre, si el último tren no salió de la sección BC.
•La VL sirve para llegar hasta el límite extremo de C, sin sobrepasarlo.
•El límite debe estar señalado en forma bien visible, de día y de noche.
•Para que C pueda dar VL a B, debe estar libre la sección BC y
también libre una distancia de seguridad. (400 metros).
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Semáforos y Señales
Señales “de brazo”
– El brazo horizontal significa “detenerse” antes del semáforo.
En la jerga, la señal está “a peligro”.
– El brazo inclinado 45º indica “puede avanzar”. La señal está
“a vía libre”.
– En los países donde los trenes circulan por la vía de la
izquierda (donde hay doble vía) los brazos de los semáforos
que corresponden a esa vía están a la izquierda del mástil;
– El mástil se planta a la izquierda de la vía.
– Y viceversa en los países donde se circula por la derecha.
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Semáforos y Señales
¿Cuántas señales debe tener una estación?
•Señal de Entrada: hay un único semáforo inmediatamente
antes de la estación C.
– La señal de entrada avisa dónde está la estación, …
– … y si hay o no vía libre para la sección siguiente.
– Es una señal “absoluta” porque cuando indica peligro no debe
ser sobrepasada.
Estación C
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Semáforos y Señales
•Señal de distancia : señal anterior a una absoluta.
– Su estado informa sobre la posición de la señal de
entrada siguiente.
– Se la llama señal de advertencia, y en nuestro país
“señal de distancia”.
– La señal de distancia tiene un brazo con la punta “en
cola de pescado”
– El brazo en posición horizontal indica “precaución”,
no obliga a parar. Debe parar en la señal siguiente.
– El brazo en posición inclinada indica “vía libre”.
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Semáforos y Señales
Señal de distancia
Estación C
absoluta
de distancia
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Semáforos y Señales
•Señalización de mayor complejidad: La señalización
descripta se usa también cuando en la estación C hay una
vía segunda para desviar trenes. Pero para este caso
puede aumentarse la complejidad de la señalización.
– Una forma es que haya a la entrada dos señales: Una, la de
“entrada”, para la vía principal y una para la vía segunda.
– En algunas estaciones de este tipo puede haber una señal
de salida para cada vía. Esto es útil cuando es habitual que
en esa estación haya un tren detenido en vía segunda.
•Enclavamientos: Las señales de entrada y la de distancia
están relacionadas mecánicamente para evitar errores en
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su manejo por los empleados.
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Bloqueo y utilización de las señales
A
B
15 Km
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Semáforos y Señales
•Semáforos luminosos
•Las señales de brazo fueron sustituidas por semáforos
luminosos.
•Cada señal de brazo es sustituida por una señal luminosa,
donde una caja de luz sustituye el brazo.
– Las señales absolutas pueden mostrar los aspectos peligro
(rojo) y vía libre (verde).
– La señal de distancia puede mostrar los aspectos
precaución (naranja) y vía libre (verde).
– Los enclavamientos entre señales luminosas se hacen por
medio de relés.
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Señalización automática luminosa
El bloqueo automático por circuito de vía
•El bloqueo automático luminoso es útil cuando circulan
muchos trenes y para aumentar la capacidad de la línea se
multiplican las estaciones reduciendo su separación. Con el
señalamiento manual esto es muy oneroso.
•El aspecto de las señales (semáforos) lo determina la
ocupación de un circuito de vía. Cuando el primer eje de un
tren pisa el circuito ha ingresado en la sección siguiente.
•A continuación de la señal absoluta suele existir un circuito
de recubrimiento, como margen de seguridad ante un
frenado tardío o defectuoso.
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Bloqueo automático por circuito de vía
recubrimiento entero – 2 señales a peligro
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Señalización automática luminosa
Para-tren o train-stop
•Al pie de la señal luminosa hay un dispositivo mecánico de
dos posiciones asociadas a la indicación de la señal que
ha sobrepasado.
– Si la señal está a vía libre, el paratrén está en posición tal que no
actúa sobre la marcha del tren.
– Si la señal está a peligro, el paratrén está en posición tal que, al
pasar el primer vehículo, acciona el freno del tren, dejando
escapar el aire comprimido de la cañería.
•Ejemplo: la Línea A del Subte tiene un para-tren superior.
La Línea C tiene un para-tren al nivel de la vía.
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Señalización automática luminosa
Automatic train protection – ATP
•En sistemas modernos es usual asignar una velocidad
límite al llegar y sobrepasar una señal.
– Al pie de la señal, en la vía, hay una baliza que transmite al tren
el estado de la señal
– Dentro del tren hay una lógica tal que si se sobreasa la velocidad
aceptable se aplica el freno de emergencia.
ATP continuo
•En el ATP la infracción a la velocidad máxima se detecta
en un punto de control, pero no antes ni después.
•El ATP continuo controla la velocidad en todo momento
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Sistema de bloqueo
VÍA ÚNICA
El sistema de bloqueo de vía única
•En las vías únicas circulan casi igual cantidad de trenes en
ambas direcciones, y hay que evitar la colisión frontal.
•Hay una diferencia sustancial con la seguridad en la vía
doble.
–En vía única la circulación de trenes en sentido
opuesto es parte esencial del problema. El riesgo del
encontronazo frontal sería muy alto, sin un sistema de
bloqueo.
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Sistema de bloqueo
El aparato block
(Poner foto de bastón piloto)
Señales en las vías únicas
•Son las mismas. Las señales que autorizan movimientos
opuestos tienen un enclavamiento que impide que ambas
estén a VL simultáneamente.
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C.T.C.
Control de Tráfico Centralizado - CTC
•Todos los cambios y señales de una línea son accionados
por un único empleado del PCC.
– Éste es además el operador de control del sector.
•Se ahorra el personal en el terreno Y al concentrar todos
los movimientos en una persona se consigue >> eficiencia.
•En el CTC las señales son luminosas y el accionamiento
de cambios eléctrico, todo telecomandado desde el PCC.
•Los enclavamientos están materializados en “armarios”
ubicados en cada estación, que contienen los relés.
•El CTC se aplica en vías únicas y en las vías dobles.
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Vía libre por radio - AUV
La transmisión de la VL por radio
•La radiocomunicación del PCC con el tren permite
prescindir del personal de tierra, para dar la vía libre.
•En el nuevo sistema la Vía Libre pasó a llamarse
Autorización de Uso de Vía (AUV).
•Las estaciones están señalizadas por tableros que indican
el límite de las secciones.
– Dichos límites marcan los límites de la AUV.
•Se suprimieron el guardatrén y el furgón de cola, y la
función legal de “jefe de tren” se asignó al acompañante del
conductor.
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Vía libre por radio - AUV
El aparato de fin de tren
•Con el nuevo reglamento se prescinde del furgón de cola.
•Para asegurar que el tren está completo, todos los
vagones deben ir acoplados a la cañería de freno.
•En el último vagón va colocado un aparato conectado a la
cañería de freno, que mide la presión y la retransmite a la
locomotora.
– Si la presión cae por pérdidas, el conductor lo sabe
y sabe que tiene menos poder de freno que el
esperado.
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Vía libre por radio - AUV
•Cuando el PCC otorga la AUV para una sección, procede
del modo siguiente:
– Establece comunicación radial con el jefe de tren,
en la locomotora (hay grabación).
– Le anuncia que va a transmitirle una AUV.
– Recibido el conforme, el PCC llena un formulario
impreso de AUV y lee día, hora, número de tren,
ubicación, número de AUV, estación hasta la cual
se concede, etc.
– El jefe de tren anota en un formulario similar.
– Completada la lectura por el PCC el jefe de tren lee
su propio formulario y el PCC lo verifica.
– Completada la lectura, verificado que ambos
formularios coinciden, el control otorga la AUV.
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Vía libre por radio - AUV
•Cuando un tren se desvía para dar paso a otro:
– La AUV ordena al tren llegar hasta la estación
…C… y allí desviarse para dar paso al tren xxx que
circula en una u otra dirección.
– El tren se detiene en C antes del desvío y el jefe de
tren desciende. Mueve el cambio, hace avanzar el
tren y cuando el último vagón pasó el cambio
normaliza el cambio, pone el cerrojo, etc.
– El jefe de tren camina hacia la locomotora y espera
que pase el otro tren.
– Cuando éste pasó, mueve el cambio, hace avanzar
su tren y cuando éste pasó, lo normaliza.
– Vuelve a la locomotora.
– En todo momento informa al PCC.
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