ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN

ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS
ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO .....................................................................................1
2. ESTADO ACTUAL .....................................................................................................1
2.1.
Triángulo de Villabona ....................................................................................2
2.2.
Duplicación Nubledo – Avilés .........................................................................6
3. CONDICIONANTES EXISTENTES ..........................................................................10
4. SOLUCIONES PROPUESTAS ................................................................................10
4.1.
Sistema de catenaria estándar de intemperie ...............................................12
4.1.1.
Características generales ...................................................................13
4.1.2.
Estructura y geometría de la catenaria ...............................................14
4.1.3.
Materiales y equipos montados ..........................................................14
4.2.
Sistema de catenaria poligonal en túnel .......................................................17
4.3.
Acometidas de energía a las subestaciones .................................................18
4.4.
Longitudes consideradas ..............................................................................18
5. AFECCIONES Y SITUACIONES PROVISIONALES ...............................................19
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ÍNDICE
ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO
Considerando el alcance del Estudio Informativo, que pretende avanzar en el diseño de
la red ferroviaria interna de Asturias mediante el establecimiento de una combinación
cobre, considerando una velocidad de diseño de 160 km/h. Las características
generales de la línea aérea se resumen en la siguiente tabla
TABLA 2.1. CARACTERÍSTICAS SISTEMA CATENARIA CA-160
de nuevos tramos, junto con la utilización parcial de la Red existente, se desarrolla este
SUSTENTADOR
Cu 153 mm2
HILO DE CONTACTO
2 x Cu 107 mm2
TENSIONES MEC
14.250 N (sustentador)
10.500 N (hilo de contacto
ALTURAS NOMINALES
5,30 m (hilo de contacto)
1,40 m (sistema)
PENDIENTE MAX HILOS
Max 2‰
Variación 1‰
establecidas en el estudio funcional.
DESCENTRAMIENTO
+20 cm
El documento se estructura partiendo del análisis de las instalaciones actuales,
LONG. MÁX CANTÓN
1.200 m
VANO MÁXIMO
60 m
FLECHA MÁXIMA HILOS
0,6 x Vano / 1000
TIPO DE MÉNSULAS
Celosía
anejo de electrificación, que tiene por objeto la definición, con carácter previo, de las
instalaciones de electrificación previstas en todos los corredores propuestos, tanto las
incluidas dentro de la propia plataforma como sus asociadas, reflejando así cualquier
implantación que pudiera considerarse como condicionante de referencia en relación
con el medio ambiente o el territorio. La justificación y cálculo detallado de su
dimensionamiento no es objeto de este documento, aunque su definición si se
encuentra respaldada en base a las instalaciones ya existentes y a las consideraciones
poniendo de manifiesto los condicionantes existentes que afectan al diseño. En este
caso particular, la propuesta de soluciones desarrollada finalmente estará muy ligada a
ese análisis inicial, por cuanto será necesario asegurar la continuidad de los sistemas
como parte de la optimización.
2. ESTADO ACTUAL
Siguiendo la estructura del estudio se analiza la situación de los sistemas de
La Línea Aérea de Contacto está alimentada por las siguientes Subestaciones
electrificación en los dos tramos considerados, el denominado triángulo de Villabona y
Eléctricas de tracción dentro del ámbito del estudio:
la duplicación Nubledo – Avilés, en toda su extensión.
Con carácter general, se trata de una plataforma de vía doble electrificada, salvo desde
TABLA 2.2. DISTRIBUCIÓN DE SUBESTACIONES EN EL ÁMBITO
CORREDOIRA
Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo
VILLABONA
Villabona – San Juan de Nieva
VERIÑA
Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo
VILLALEGRE
Villabona – San Juan de Nieva
la salida de la estación de Nubledo, una vez pasada la desviación hacia Trasona, que
se mantiene vía única electrificada dotada de línea aérea de contacto tipo CA-160
compensada.
La catenaria está formada por un sustentador de cobre de 150 mm² de sección, dos
hilos de contacto de cobre de 107 mm² de sección y péndolas equipotenciales de
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En realidad, al mantener en servicio la actual infraestructura ferroviaria, el estudio de la
situación actual se centra en torno a las zonas donde se produce la conexión de la
nueva plataforma.
2.1.
Triángulo de Villabona
De las 4 alternativas propuestas, incluyendo sus variantes, que suman un total de 8
soluciones, todas tienen en común el punto de inicio, en la estación de Lugo de
Llanera, y el punto final, tanto en la línea Villabona de Asturias – San Juan de Nieva, a
la salida de la estación de Cancienes, como en la línea Venta de Baños – Gijón – Sanz
Crespo, a la altura del nudo de conexión entre las autopistas A-66 y A-8, cerca de la
estación de Serín.
La diferencia se produce en la conexión de las distintas ramas del triángulo en la zona
Foto 2.1. Subestación eléctrica de tracción en Villabona. Cabecera lado Oviedo.
de Villabona de Asturias. En concreto, las alternativas 1, 2 y 3 cierran sus enlaces en
torno a la estación de Villabona Tabladiello, mientras que las alternativas 4 lo hacen en
el entorno de la estación de Villabona de Asturias.
El sistema de electrificación establecido en las dos líneas afectadas está compuesto
por catenaria sencilla recta y poligonal, formada por un sustentador y dos hilos de
contacto que están alineados en un mismo plano con relación a las vías, con
compensación independiente de la tensión mecánica de sustentador e hilos de
contacto para contrarrestar el efecto de los cambios de temperatura, en la longitud de
los conductores, manteniendo así constante la tensión mecánica de los mismos. De
acuerdo con las especificaciones del Administrador de la infraestructura el sistema es
el denominado CA-160, incorporado para tramos con velocidades de diseño de 160
km/h.
La alimentación eléctrica se realiza a 3.000 V en corriente continua, contando con una
subestación eléctrica de tracción, localizada en la estación de Villabona de Asturias,
como único elemento de distribución en el ámbito de actuación (fotos 2.1 y 2.2).
Foto 2.2. Estación de Villabona de Asturias. Sentido Oviedo. Localización de la
subestación eléctrica de tracción en lado derecho.
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Considerando el inicio de la actuación, en el entorno de Lugo de Llanera, se destacan
varias zonas en los diferentes punto de conexión; en concreto, la playa de vías de la
estación de mercancías, junto a los talleres de Renfe, como punto de partida de las
distintas alternativas, destacando la zona de tránsito hacia la estación de viajeros
donde existen semipórticos para la compatibilidad con los aparatos de desvío (foto 2.3),
el paso por la estación de viajeros, con la disposición de pórticos para la alimentación
en la playa de vías (foto 2.4), y el ramal desde la estación de mercancías, en la línea
Lugo de Llanera – Tudela Veguín, en las proximidades del cruce con la autopista AS-2,
como parte de esa conexión inicial (fotos 2.5 y 2.6).
Foto 2.4. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Distribución de pórticos en la estación de
viajeros.
Foto 2.3. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Tramo de transición entre la estación de
mercancías y la estación de viajeros.
Foto 2.5. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Conexión desde el ramal de mercancías.
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Foto 2.7. Cabecera lado Oviedo en la estación de Cancienes. Situación de aparatos de
desvío.
Foto 2.6. Detalle de la zona de conexión con el ramal de mercancías de la línea Lugo
de Llanera – Tudela Veguín. Vía izquierda.
El final en la línea Villabona de Asturias – San Juan de Nieva, se localiza en la estación
de Cancienes, con la única particularidad de la disposición de algún pórtico, para la
sustentación del sistema, en la zona de disposición de aparatos (foto 2.7 y 2.8).
Foto 2.8. Zona de andenes en la estación de Cancienes. Sentido Oviedo.
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El final en la línea Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo, se localiza en el entorno de
En el caso de la alternativa 4, con sus dos variantes, la conexión se establece en el
la estación Villabona Tabladiello, con la única particularidad de la disposición de algún
ámbito de la estación de Villabona, contemplando el paso por ambas cabeceras con la
pórtico, para la sustentación del sistema, en la zona de andenes (foto 2.9).
nueva configuración.
La característica más destacable es la disposición de pórticos para la sustentación del
sistema, al paso por la propia estación de viajeros, prolongándose hacia la cabecera
del lado Oviedo en la confluencia con las dos línea (Villabona – San Juan de Nieva y
Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo). Una vez fuera de este ámbito, las ménsulas
en postes convencionales vuelven a ser características de ambas líneas. (Fotos 2.10,
2.11 y 2.12).
Foto 2.10. Estación de viajeros de Villabona. Sentido Oviedo. Andenes de la línea
Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo.
Foto 2.9. Estación de Villabona Tabladiello. Sentido Villabona de Asturias. Zona de
andenes.
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2.2.
Duplicación Nubledo – Avilés
En la línea Villabona – San Juan de Nieva, a partir de la estación de Nubledo, una vez
pasada la derivación hacia Trasona, se dispone de vía única, con un sistema de
electrificación con catenaria CA-160 igualmente.
La duplicación que se propone en el estudio termina en el apeadero de La Rocica, para
entroncar con la integración de Avilés, y tiene el punto de inicio en la cabecera Sur de
la propia estación de Nubledo, un poco antes de la intersección con el paso a nivel
existente (foto 2.13).
Foto 2.11. Estación de viajeros de Villabona. Pórticos en la cabecera lado Oviedo.
Foto 2.13. Zona de inicio de la propuesta de duplicación. Cabecera Sur de la estación
de Nubledo
El paso por la estación de Nubledo es muy característico desde el punto de vista de la
Foto 2.12. Salto de carnero de la línea Villabona – San Juan de Nieva sobre la línea
Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo. Disposición de ménsulas sobre postes.
implantación del sistema de electrificación, por cuanto existe una disposición funicular
para la sustentación del hilo de contacto, en una longitud significativa, atravesando
incluso la zona de naves industriales localizadas en el ámbito (fotos 2.14 y 2.15).
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A la salida de la estación de Nubledo, en la cabecera norte, se vuelve a la
configuración de catenaria CA-160, con postes y ménsulas para la sustentación,
manteniendo todavía la vía doble y cerrando las vías de apartado (foto 2.16).
Foto 2.14. Sentido Oviedo. Paso por la zona de naves industriales
Foto 2.16. Cabecera Norte de la estación de Nubledo. Final de la sustentación funicular
Una vez pasada la bifurcación hacia Trasona, la línea se mantiene en vía única hasta el
final del tramo, manteniendo el mismo sistema implantado desde la salida de la
estación de Nubledo (foto 2.17).
El paso por los apeaderos de Los Campos y la Rocica, así como por la estación de
Villalegre, no modifican la configuración del sistema. La única característica destacable
es la disposición de doble feeder de acompañamiento en todo este tramo (fotos 2.18,
2.19 y 2.20).
Foto 2.15. Sistema funicular implantado en la estación de viajeros de Nubledo
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Foto 2.19. Estación de Villalegre. Sentido Avilés
Foto 2.17. Sentido Avilés. Bifurcación de la plataforma hacia Trasona.
El punto final del tramo duplicado se localiza en las inmediaciones del apeadero de La
Rocica, justo antes del paso inferior de la calle Avilés, cuya estructura ya está
preparada para alojar una plataforma de doble vía (foto 2.20).
Foto 2.18. Apeadero de Los Campos. Sentido Nubledo.
Foto 2.20. Detalle del tablero del paso inferior de la calle Avilés
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Como aspecto algo singular del sistema, en este ámbito final, se localiza un
seccionamiento de compensación de la catenaria, que al ser en curva alcanza un
desarrollo mayor (foto 2.21).
Foto 2.22. Ubicación de la subestación eléctrica de tracción en la cabecera Sur (lado
Oviedo) de la estación de Villalegre.
Foto 2.21. Zona final del tramo de duplicación. Detalle del seccionamiento de
compensación
En los aproximadamente 4,6 km, que comprende la duplicación, se localiza una
subestación eléctrica de tracción ubicada en el entorno de la estación de Villalegre, en
su cabecera Sur, como instalación final de línea (fotos 2.22 y 2.23).
La subestación colateral es la situada en la estación de Villabona a 14,40 km de
distancia.
Foto 2.23. Detalle del pórtico y feeders de conexión de la subestación de Villalegre
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3. CONDICIONANTES EXISTENTES
•
ocupación en secciones de espacio reducido, como en algunos tramos de la
Al tratarse de unas actuaciones que mantienen, en parte, la configuración actual de la
duplicación Nubledo – Avilés.
plataforma ferroviaria, considerando variantes y duplicaciones, en el caso de las zonas
propuestas, que entroncan para dar continuidad a las dos líneas afectadas (Villabona
de Asturias – San Juan de Nieva y Venta de Baños – Gijón – Sanz Crespo), el principal
Territoriales, en relación con la disposición de los elementos del sistema y su
4. SOLUCIONES PROPUESTAS
condicionante viene ligado a la disposición actual de los sistemas y la necesidad de
Teniendo en cuenta los condicionantes, en relación con la actual disposición del
mantener la funcionalidad de las líneas. Por las condiciones de ambas líneas, parece
sistema de electrificación en las dos líneas afectadas, la propuesta para el nuevo
imprescindible considerar la continuidad del sistema de electrificación a 3.000 V en
corriente continua, manteniendo el modelo de catenaria CA-160, con todos sus
elementos, en el ámbito de actuación del Estudio Informativo.
corredor ferroviario consiste en mantener el mismo sistema establecido en la
actualidad, con catenaria normalizada por ADIF, tipo CA-160, compensada y con
tensión a 3.000 V en cc, tanto en la parte de intemperie como en los trayectos en túnel.
De acuerdo con esta propuesta, los principales trabajos a desarrollar serán los
En este marco de actuación, habrá que tener en cuenta otros condicionantes, de
siguientes:
segundo orden en relación con la solución funcional, que pueden tener influencia en el
diseño particular de algunas soluciones; en concreto los siguientes aspectos:
•
Desmontaje de los tramos donde la nueva geometría condiciona la disposición
de nuevos apoyos, incluyendo los pórticos funiculares, localizados en el entorno
•
Alimentación de la línea, en relación con la disposición actual de las
de las estaciones de Nubledo y Lugo de Llanera, para adaptarse a la nueva
subestaciones eléctricas de tracción. En las alternativas 1, 2 y 3, dentro del
geometría de la plataforma ferroviaria, implantando columnas independientes o
triángulo de Villabona, al fijar la conexión de los nuevos trazados en la zona de
pórticos de celosías normalizados con equipos de vía general para cada vía.
Villabona Tabladiello y Cancienes, la subestación eléctrica actual, localizada en
•
•
•
•
Ejecución de las nuevas cimentaciones para el soporte de los apoyos en las
la cabecera del lado Oviedo de la estación de Villabona, se mantiene para el
nuevas variantes de trazado. La fijación de nuevos postes al terreno será en
servicio de la plataforma actual, pero no para esos nuevos trazados propuestos.
general mediante macizos de fundación, salvo que en la excavación se
Funcionales, en relación con la viabilidad de mantener ciertos elementos
encuentre terreno rocoso a poca profundidad, en cuyo caso la fijación del poste
instalados y hacerlos compatibles con las propuestas planteadas, como en el
se efectuará mediante anclajes químicos y placas de asiento según
caso de los pórticos funiculares localizados en varios puntos del Estudio.
especificaciones.
Compatibilidad con los sistemas. Aunque se procure una misma ocupación de la
•
Implantación de postes y pórticos normalizados para el soporte del sistema,
plataforma ferroviaria, pudiendo generar una ampliación en algunos casos, la
tanto en las variantes ferroviarias como en la zona de entronque con las dos
reordenación de vías, como consecuencia del paso por las estaciones, o de la
líneas existentes. Al paso por las zonas de estación, de acuerdo con la nueva
propia ampliación de la plataforma, hace necesario analizar la adecuación a los
configuración geométrica, se instalarán semipórticos normalizados, del tipo PRB,
sistemas existentes (seccionamientos, telemando, etc.)
de unos 10 metros de longitud, manteniendo siempre independiente la
Ambientales, en relación con los impactos que se puedan producir por la
suspensión de la catenaria.
implantación del sistema de electrificación y las medidas consideradas para
paliar sus efectos, cuyo detalle estará recogido en el Estudio de Integración
•
Montaje de nuevos equipos de ménsula, con suspensiones y atirantados, tanto
en las variantes como en las zonas de entronque.
Ambiental.
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
•
•
Independizar el sistema de catenarias mediante equipos instalados en poste o
Villalegre, como final de línea, todavía tiene a su cargo un tramo de 6,4 km hasta
pórtico rígido.
San Juan de Nieva. Si las condiciones de explotación se confirman ajustadas,
Montaje de nuevas catenarias con péndolas equipotenciales, incluyendo
aunque no sea previsible a corto plazo un aumento de la demanda, la puesta en
sustentador, hilos de contacto y pendolado, que estará compensada
servicio de un nuevo sentido de circulación podría sobrecargar la instalación.
independientemente en vía general, con sustentador de cobre de 153 mm2 y dos
hilos de contacto de cobre de 107 mm
2
con péndolas equipotenciales
normalizadas. En las vías secundarias, se podrá montar sustentador de acero de
72 mm2 de sección y un hilo de contacto de cobre de 107 mm2, con péndolas
convencionales de varilla de cobre.
•
Compensación independiente de las catenarias para la vía general mediante un
Con estas consideraciones, en espera de la confirmación mediante un análisis eléctrico
en detalle, en fases posteriores del desarrollo, donde se podrá confirmar si se trata de
la ubicación más adecuada o se pueden establecer otro tipo de alternativas, se
propone una posible solución para este Estudio mediante la incorporación de dos
subestaciones eléctricas de tracción, como refuerzo del sistema de electrificación.
sistema de compensación mecánica basado en equipos de poleas y contrapesos
Para la implantación de la subestación nº 1, supuestamente necesaria para las
independientes para sustentador e hilos de contacto.
alternativas 1, 2 y 3, cuyos trazados entroncan con la plataforma existente lejos de la
•
Montaje de agujas cruzadas en las cabeceras de la estación.
estación de Villabona, se reserva un espacio en la zona central de la estación de Lugo
•
Instalación de protecciones y seccionadores, estableciendo la compatibilidad con
de Llanera, ocupando una zona de vías de apartado, aprovechando la nueva geometría
los sistemas de telemando.
de las vías generales (foto 4.1).
En cuanto al sistema de alimentación de la línea aérea de contacto, será necesario
realizar un estudio detallado, en fases posteriores, puesto que existen varios
condicionantes en relación con la disposición de las subestaciones eléctricas de
tracción a lo largo de la línea.
Teniendo en cuenta la situación actual de las instalaciones, la demanda de tráfico
prevista y los nuevos desarrollos propuestos, se formula una propuesta inicial, a modo
de aproximación, con los siguientes argumentos justificativos:
•
Como en las alternativas 1, 2 y 3, cuya conexión con la plataforma existente se
fija en la zona de Villabona Tabladiello y Cancienes, la subestación eléctrica
localizada en la cabecera del lado Oviedo de la estación de Villabona no es
operativa para los nuevos desarrollos, se hace necesario buscar una
implantación para la nueva instalación de alimentación.
•
Para el tramo de duplicación Nubledo – Avilés, la distancia actual entre las
Foto 4.1. Reserva prevista en la Cabecera Norte de la estación de Lugo de Llanera
subestación contiguas de Villalegre y Villabona es de 14,4 km. Aunque se trata
de un tramo en vía única, el sistema lleva doble refuerzo de alimentación
Para la implantación de la subestación nº2, supuestamente necesaria para la
mediante feeder, para garantizar la demanda, puesto que la subestación de
duplicación del tramo Nubledo – Avilés, se propone la zona de inicio del tramo, justo en
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
la parcela que se va a ocupar parcialmente con la reposición del paso a nivel que se
•
Edificio, con una rehabilitación necesaria, de carácter genera, que afectará tanto
al exterior (cubiertas y fachadas), como al interior (suelos y tabiquería),
sustituye por un paso superior (P.S.10.2). Foto 4.2.
incorporando las medidas de seguridad exigidas en por normativa.
La elección de la transformación de la subestación Villalegre, frente a la implantación
de una instalación complementaria, será considerada en los estudios de detalle que se
tendrán que realizar en fases posteriores, aunque, de cara a las consideraciones de
tipo territorial y ambiental, se ha preferido recoger, en este Estudio Informativo, la
propuesta con mayor afección para que sea contemplada en todo el proceso de
tramitación, si fuera necesario.
4.1.
Sistema de catenaria estándar de intemperie
Considerando el alcance del Estudio, se mencionan las principales características
generales de los elementos del sistema propuesto, su estructura y la geometría de la
Foto 4.2. Zona de inicio de tramo duplicación Nubledo – Avilés
catenaria, así como los materiales y equipos de montaje, de acuerdo con la definición
recogida en la figura 4.1.
En este caso, la otra opción que se podría considerar es la ampliación de la
subestación exitente, localizada en la estación de Villalegre, con unas actuaciones
generales que tendrían los siguientes elementos afectados:
•
Grupos de tracción, con una modificación necesaria, puesto que la mayoría de
sus componentes están obsoletos o están fuera de la normativa vigente
(rectificadores, transformadores, pozo de negativos y conexiones de la línea de
retorno, accionamientos de seccionadores, etc.).
•
Feeders de salida, con una modificación necesaria para la adaptación de las
nuevas necesidades de cableado, incluyendo también la adecuación del pórtico
de salida.
•
Salida de la línea de 2200 V, con una modificación necesaria para mejorar la
alimentación de equipos y sistemas.
•
Adecuación y normalización de sistemas para adecuarlos a la normativa vigente,
al haberse quedado obsoletos.
•
Área de mando y control de la instalación, modificando y adecuando el sistema
de protecciones y comunicaciones con el Puesto de Mando, incluyendo la
interconexión con el telemando de seccionadores de la catenaria.
Figura 4.1. Elementos característicos del sistema de catenaria CA-160
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4.1.1.
La compensación de la catenaria en vía general se realizará como en los trayectos, de
Características generales
El sistema de alimentación de la nueva catenaria será de corriente continua a una
tensión nominal de 3.000 voltios y cumplirá la norma UIC-600-OR, estableciendo la
forma independiente. Las vías que hagan aguja con las vías generales, montarán la
misma catenaria que la vía general, pero con tensiones mecánicas menores.
tensión máxima 3.600 V con picos de hasta 4.000 V y tensión mínima de 2.000 V,
Se montarán seccionamientos de lámina de aire en las vías generales; en los extremos
aunque por diseño, la tensión mínima no será inferior a 2.600 V.
a cada lado de la estación y a continuación un cantón de protección de zona neutra.
Para su correcto funcionamiento el sistema se proyecta de acuerdo con las siguientes
condicionantes ambientales:
Temperatura mínima ambiental.
-15 ºC
•
Temperatura máxima ambiental.
45 ºC
•
Temperatura máxima en conductores.
80 ºC
•
Velocidad máxima del viento sin manguito de hielo. 120
mediante conexiones con cable de Cu extra flexible de 150 mm² y grapas de presión.
Las agujas serán del tipo tangencial en el punto P90.
Km/h
(excepto
en
viaductos que será de 150 Km/h)
Espesor máximo del manguito de hielo.
apertura en carga telemandados.
La conexión entre catenarias en seccionamientos de compensación se realizará
•
•
Los seccionadores de puenteo de estos seccionamientos y de la zona neutra serán de
En los escapes se instalará una catenaria del mismo tipo que la de las vías generales
montando un aislador de sección en el escape de la catenaria.
9 mm Con velocidad del viento
Todos los postes irán unidos mediante cable de guarda de aluminio - acero (LA 110),
V=72 Km/h).
La tensión mecánica del cable sustentador y de los hilos de contacto será regulada por
un equipo de compensación de poleas y contrapesos. Las poleas serán de relación 5:1,
con compensación independiente del sustentador y los hilos de contacto.
Separación entre partes en tensión eléctrica y tierra tendrá las siguientes limitaciones:
•
Ambas partes fijas.
0,150 m
•
Una parte móvil.
0,250 m
•
Línea mínima de fuga de los aisladores.
0,300 m
En este caso en particular, la línea de fuga de los aisladores será de 1 m, como
condición necesaria según las normas de protección de la Avifauna para las
Instalaciones Eléctricas de Alta Tensión.
La distancia mínima entre feeder y cable de guarda no será en ningún punto inferior a
0,50 m en las condiciones más desfavorables de trabajo.
realizando la toma de tierra cada 3 km con resistencia a la difusión menor de 10 Ω.
Partirá del negativo de una subestación terminando en el negativo de la subestación
colateral.
Los empalmes de dicho cable se realizarán con grapas de compresión, tanto al acero
como al aluminio, realizando la conexión al poste mediante grapa de suspensión.
Los pararrayos se colocarán en cabeza de los postes anteriores o posteriores al punto
fijo de los trayectos, distribuidos cada km. Aproximadamente, realizando la bajada a
tierra mediante cable de tierra LA-110 que se conectará a un pozo de tierra con
resistencia de difusión menor de 10 Ω.
Se montarán descargadores de intervalo polarizado, rearmable y con telemando de la
información de su estado de posición en todos aquellas estructuras susceptibles de
ponerse en tensión.
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
4.1.2.
Estructura y geometría de la catenaria
La línea aérea de contacto se proyecta como una catenaria simple poligonal atirantada
y compensada, formada por un sustentador y dos hilos de contacto con feeder positivo
de acompañamiento, si fuera necesario.
La altura nominal del sistema es de 1,40 m, tanto en vía general como en estaciones,
siendo la altura normal del hilo de contacto respecto al plano de rodadura de 5,30 m.
En transformaciones sobre vías en servicio, la altura puede variar en obstáculos, como
pasos superiores, siendo la mínima de 4,90 m.
El vano nominal es de 60 m. en recta, siendo los vanos en curva tales que la flecha
máxima de la curva entre apoyos sea inferior a 0,30 m, estableciendo una diferencia
entre vanos contiguos que no será superior a los 10 m.
El descentramiento del hilo de contacto será:
•
En recta ± 20 cm en todos los apoyos.
•
En curva +20 cm en el exterior de la curva y +10 cm como máximo en el centro,
para curvas de R≤1600 m.
La pendiente máxima del hilo de contacto respecto a la vía, impuesto por la presencia
de un obstáculo excepcional, será del 1‰, estableciendo una diferencia de pendiente
entre dos vanos consecutivos que no excederá de 0,5 ‰.
La longitud máxima del cantón de compensación es de 1.200 m, con compensación en
La distancia normal entre cara exterior de carril y cara de poste lado vía será de 1,90
m.
4.1.3.
Materiales y equipos montados
Macizos y postes
Para la cimentación de los postes, que serán normalizados del tipo XR y Z,
empresillados y galvanizados, se realizarán macizos cilíndricos también normalizados
por el Administrador de la Infraestructura.
Los pórticos rígidos serán de celosía con tornillos de seguridad, con tirantes de
redondo de acero, debiendo colocarse el tramo de empalme “E” en un extremo y nunca
en el centro. Una vez dispuesto el pórtico, el montaje de las ménsulas tubulares se
realizará mediante soportes normalizados, comprobando que la flecha en el centro no
supera el valor 1/500 de la longitud.
Ménsulas
Se utilizarán los conjuntos normalizados, con rótula, tanto en ménsula como en tirante,
y tensor de regulación de longitud en el tirante. En pórticos rígidos se usarán
igualmente conjuntos normalizados, también con rótula en ménsula, tirante y tensor de
regulación.
Los ejes de giro de ménsula y tirante deberán estar en el mismo eje vertical.
cada lado y punto fijo en la mitad del cantón. En los cantones de seccionamiento
El cuerpo de la ménsula y el tirante se fijan, bien al poste, o a una cruceta cuando van
inferiores a 600 m las compensaciones se colocarán en un sólo extremo, siendo el otro
varias ménsulas. En ambos casos la unión se hace mediante rótulas encasquilladas
punto fijo.
auto lubricantes normalizadas, que permiten el giro en dos planos perpendiculares.
Los seccionamientos en vía general se realizarán en tres vanos para vanos iguales o
Equipo de atirantado
superiores a 50 m. Para vanos inferiores a 50 m se realizan con un eje.
La posición del hilo de contacto respecto al eje de vía se fijará por medio del equipo de
El pendolado se calculará para que los hilos de contacto presenten en posición estática
atirantado ligero, formado por el brazo de atirantado de aleación de aluminio para
una flecha sensiblemente igual a 0,6‰ de la longitud del vano.
sujeción del hilo de contacto, en recta y curva de R>3000 m, y brazos curvos, también
de tubo de aluminio, para los tramos en curva con R<3000 m. Todos los equipos
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
montados, tanto en vía general, como en seccionamientos y agujas serán los
normalizados por el Administrador de la Infraestructura.
Seccionamientos
Los seccionamientos de compensación se montarán con doble conexión de
Aisladores
alimentación entre los sustentadores y entre los hilos de contacto.
Los aisladores a utilizar cumplirán las Especificaciones Técnicas correspondientes y
La separación entre catenarias será de 400 mm tanto para seccionamientos de
están homologados por el Administrador de la Infraestructura.
compensación y de lámina de aire. En todo caso, la separación en ménsulas dobles en
Todos los aisladores de sección estarán dotados de aislador del tipo barra en
sustentador, además de péndolas para su nivelación.
Hilo de contacto
Se montará sustentador de Cu de 153 mm2 de sección de 37 hilos de 2,3 mm de
diámetro, de acuerdo con las especificaciones técnicas.
El sustentador se tenderá con una tensión máxima (tense normal + sobretense) de
2.424 kg durante un periodo mínimo de 24 h, siendo recomendable alcanzar las 48 h.
Se montará hilo de contacto de Cu de 107 mm2 de sección circular, con una tensión
máxima en cada uno (tense normal + sobretense) de 1.561 kg durante un periodo
mínimo de 24 h, siendo recomendable alcanzar las 48 h.
Se montará cable de acero galvanizado de 72 mm2 para sustentador de vías
secundarias de estación, colas de anclaje y colas de punto fijo.
Las péndolas serán de cable de cobre de 25 mm2 de sección del tipo trenza con 512
hilos de constitución extra flexible soportando cada una un hilo de contacto.
La separación entre péndolas será variable, con mayor concentración en el centro del
vano, de longitud según especificaciones, con conexión a uno y otro hilo de contacto
alternativamente, obteniéndose una flecha en el centro del vano del 0,6 ‰ de la
longitud del mismo.
los seccionamientos deberá proyectarse de acuerdo con el margen de temperatura de 15° C a + 80° C.
La elevación de los hilos de contacto en los semiejes será de 600 mm.
Los aislamientos en los semiejes de los seccionamientos de lámina de aire se
realizarán mediante aisladores de compuestos.
Equipos de compensación
Todas las catenarias se compensarán mecánicamente mediante equipos de poleas de
fundición de relación 5:1, y contrapesos, de manera que se establezca con equipos
separados, independiente para el sustentador y para los hilos de contacto, en el mismo
plano vertical.
El recorrido de los contrapesos y la separación de ménsulas dobles se proyecta
teniendo en cuenta el margen de temperaturas extremas de los conductores entre 15ºC y + 80ºC y una distancia al punto fijo de 600 metros.
Las rodelas de contrapeso irán protegidas con sistema antirrobo y en andenes y zonas
frecuentadas con jaula.
Cada equipo de contrapeso llevará su guía independiente y freno o cuña que evite la
caída de los contrapesos en caso de rotura del cable. Su montaje se hará de forma que
no exista interferencia entre ambos.
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
Feeder
Si fuera necesario tender un feeder de acompañamiento a lo largo de la catenaria, se
hará apoyado en cabeza de poste o en mensulilla, de acuerdo con las especificaciones
del Administrador de la Infraestructura.
Cada 3 Km aproximadamente, se conectará a una toma de tierra de resistencia a la
difusión inferior a 10 Ohm.
Pararrayos
Se montarán en el perfil anterior o posterior al punto fijo en la cabeza del poste en los
La sección del feeder será de 1x240 mm2 de cobre, permitiendo la explotación del
tramos descubiertos. Serán de antenas con un solo aislador, cumpliendo con las
trayecto de vía en las condiciones más desfavorables y manteniendo la tensión del
especificaciones del Administrador de la Infraestructura.
pantógrafo por encima del límite fijado.
El lado activo se conectará al feeder de acompañamiento con cable de cobre flexible
Se conectará al sustentador cada 300 m como mínimo, con dos cables de Cu de 150
desnudo de 95 mm2, siendo su unión al mismo mediante grapas de compresión por
mm2 y grapas de presión por deformación de masa en el centro entre dos péndolas.
deformación de masa. La bajada a tierra será de cable LA-110, aislado en tubo de
Se conectará también en el vano de elevación de los seccionamientos de
compensación mediante cable de Cu de 150 mm2 extra flexible y grapas de presión por
plástico los tres últimos metros, debiendo conectarse a un pozo de tierra con
resistencia a la difusión inferior a 10 Ohm.
deformación de masa y grapas de tornillo.
Toma de tierra
Se anclará en los seccionamientos de protección y lámina de aire de la estación,
Las tomas de tierra del cable de guarda y de los pararrayos se realizarán mediante
conectándose a los seccionadores correspondientes.
tomas de tierras de seis picas, de acuerdo con los estudios de resistividad del terreno.
Seccionadores
En todos los casos la resistencia máxima medida con medidor convencional será
Serán del tipo normalizado por el Administrador de la Infraestructura, montándose en la
parte superior de los postes, con un control que será compatible con el equipo de
telemando existente en la línea, o proyectado si fuera necesario.
inferior a 10 Ohm.
Descargador de intervalo
Se montará un descargador de intervalo, homologado por el Administrador de la
La sección de los cables de energía está calculada para una caída de tensión máxima
Infraestructura, en toda estructura metálica susceptible de ponerse en tensión, por su
de un 5%.
proximidad a la catenaria, teniendo que satisfacer las características siguientes:
Todos los postes irán unidos mediante cable guarda de aluminio-acero (LA 110) de
Viseras de protección
116,2 mm2, realizando las conexiones mediante empalmes de compresión, tanto al
acero como al aluminio.
Se colocarán en todos los pasos superiores, en trayecto y estación, del tipo de
protección total continuo.
La conexión al poste se realizará mediante grapa de suspensión, utilizando estribos en
los cambios de dirección o amarre, dando continuidad mediante un bucle, además de
su conexión al poste.
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
Herrajes y accesorios
Las características geométricas, mecánicas y eléctricas del sistema marcan una
Los equipos se completarán con los herrajes, grifas y accesorios necesarios, de
acuerdo con las especificaciones técnicas del Administrador de la Infraestructura.
distancia óptima de 6,95 m, desde el plano de rodadura medio de la plataforma hasta el
paramento del túnel, en la zona de clave, de acuerdo con las siguientes medidas:
Altura de PMR al hilo de contacto:
5,30 m
de las estaciones, así como señales de peligro de muerte en todos los postes próximos
Altura del sistema:
1,40 m
a zonas de tránsito de personas.
Distancia de protección eléctrica:
0,25 m
4.2.
Total altura libre hasta clave de túnel:
6,95 m
Se colocarán señales homologadas en los seccionamientos de salida y de protección
Sistema de catenaria poligonal en túnel
El sistema de catenaria para el montaje de la electrificación en los túneles tiene las
Con estas holguras es posible conseguir espacio suficiente para los 30 – 35 cm que
mismas características generales que el sistema estándar de intemperie, así como una
necesita el perfil metálico que va anclado al paramento del túnel y que soporta el
estructura y geometría similares, con ligeras variantes en la forma de ménsulas,
sistema.
sustentadores,
péndolas,
aisladores,
hilo
de
contacto,etc.,
diferenciándose
fundamentalmente en la parte del soporte de ciertos elementos, que son anclados
directamente al paramento del túnel, pudiendo aprovechar esta estructura para
sostener los soportes de los feeder de acompañamiento si fuera necesario. Figura 4.2.
Si fuera necesario, se podría considerar variaciones y ajustes en el montaje de los
equipos en el interior de un túnel; considerando una catenaria poligonal, con ménsula y
brazo tirante, de características similares a las comentadas. Se pueden llegar a
conseguir montajes del sistema funcionalmente adecuados reduciendo la altura del hilo
de contacto a 4,90 m desde el plano de rodadura, admitiendo además el montaje de la
catenaria con alturas del sistema de 853 mm, siempre y cuando se reduzca
convenientemente la distancia entre apoyos (sujeciones o anclajes en este caso) y se
establezcan las transiciones necesarias con el fin de realizar el paso del sistema de
forma paulatina.
Como esta opción ofrece múltiples posibilidades, sin llegar a forzar la aproximación de
los anclajes, tomando una altura del sistema de 853 mm, se consiguen garantías
funcionales adecuadas con los siguientes valores:
Altura de PMR al hilo de contacto:
4,9 m
Altura del sistema:
0,85 m
Distancia de seguridad:
0,25 m
Total altura libre hasta clave de túnel:
6,00 m
Figura 4.2. Elementos característicos del sistema de catenaria poligonal en túnel
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
Aplicando la misma holgura para la fijación de los equipos, se pueden llegar a
considerar alturas sobre el plano de rodadura de 6,35 m, hasta el paramento del túnel,
más que suficiente para las secciones tipo consideradas en los túneles propuesto en
este Estudio.
4.3.
Acometidas de energía a las subestaciones
4.4.
De cara a realizar una cuantificación inicial para incorporar en la valoración del Estudio
Informativo, se han desglosado las diferentes propuestas en relación con algunos
aspectos que las caracterizan; en concreto:
•
•
la línea de suministro a la necesaria para la catenaria, es decir a 3.000 V en cc, de
acuerdo con el sistema adoptado, las acometidas pueden ser de tres tipos:.
Longitud de vía doble, en relación con los tramos de variante del tronco común
de la nueva plataforma.
nacional.
En las mencionadas subestaciones, donde se realizará la transformación de tensión de
Longitud de vía única, en relación con los tramos de variante generados en vía
única para garantizar la funcionalidad del triángulo de Villabona.
Para poder alimentar a las subestaciones de tracción propuestas en las diferentes
alternativas será necesario contar con acometidas de energía de la red eléctrica
Longitudes consideradas
•
Número de subestación eléctricas de tracción que se han estimado necesarias.
•
Longitud desmontada, en relación con los sistemas que se reordenan al paso
por las estaciones y en las zonas de conexión de las distintas alternativas.
En las siguientes tablas se han resumido los datos significativos que caracterizan cada
Posicionamiento de salida en una línea existente, lo que en términos eléctricos
una de las alternativas desde el punto de vista de la electrificación, incluyendo sus
se denomina una "antena".
variantes. En la tabla 4.1 se ha identificado la longitud de vía electrificada, tanto en el
•
Línea en derivación.
tronco como en los ramales del denominado triángulo de Villabona, incluyendo la
•
Líneas en doble alimentación.
longitud que se asocia con la reordenación del paso por la estación de Lugo de Llanera
•
Siempre que sea posible, porque puedan soportar las potencias demandadas y no
y el ramal de la línea Lugo de Llanera – Tudela Veguín.
introduzcan desequilibrios insoportables en la red, se recurrirá al primer tipo,
En la tabla 4.2 se ha incluido la longitud de vías afectadas por la reordenación al paso
fundamentalmente por razones económicas, de ocupación y de impacto sobre el
por estaciones, para tener una aproximación de la zona de levante de instalaciones, y
territorio. En este sentido, la ejecución de este tipo de líneas puede producir
el número de subestaciones que se incorporan en cada una de las variantes.
alteraciones sobre la fauna, la vegetación o el paisaje, tratándose de impactos
reversibles, por cuanto tendrán que ser objeto de un estudio detallado que no está
A los efectos de la duplicación del tramo Nubledo – Avilés, para la implantación del
dentro del alcance de este Estudio Informativo.
sistema de electrificación, se ha considerado la disposición de una única vía, aunque
en su momento, será el análisis de las situaciones provisionales el que determine la
De cara a una valoración de las alternativas, de acuerdo con lo anterior, no se han
distribución final y el proceso.
considerado longitudes específicas de acometidas, puesto que se han considerado
incorporadas en cada una de las subestaciones.
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
De cara a la valoración de las actuaciones, con carácter general, se han considerado
TABLA 4.1. LONGITUDES CONSIDERADAS EN LAS
PROPUESTAS (m)
ALTERNATIVAS
L VÍA ÚNICA
L VÍA DOBLE
las siguientes partidas:
L MODIFICACIÓN
EST. L DE LLANERA
•
Electrificación Km de vía única en el triángulo de Villabona.
•
Electrificación Km de vía doble en el tríangulo de Villabona.
1A
13.542
13.042
4.100
•
Levante de sistemas funiculares en estaciones existentes y su entorno.
1B
15.233
12.686
4.100
•
Electrificación al paso por estaciones.
2A
8.608
15.535
4.100
•
Electrificación Km vía única en el tramo de duplicación Nubledo – Avilés.
2B
8.254
15.853
4.100
•
Implantación de subestaciones eléctricas de tracción
3A
6.999
14.860
4.100
3B
7.019
15.131
4.100
4A
8.999
15.652
4.100
serie de afecciones y generará unas situaciones provisionales ferroviarias, como
4B
8.982
15.700
4.100
consecuencia de la necesidad de mantener la circulación de trenes, que se valorarán
DUPLICACIÓN
5.200
5. AFECCIONES Y SITUACIONES PROVISIONALES
La implantación del sistema de electrificación en las alternativas propuestas tendrá una
en fases posteriores del proceso de diseño, puesto que su análisis excede el alcance
de este Estudio Informativo.
Tanto las alternativas asociadas con el triángulo de Villabona, como el tramo de
TABLA 4.2. Nº DE SUBESTACIONES Y LONGITUDES CONSIDERADAS EN LA
REORDENACIÓN DE ESTACIONES (m)
duplicación Nubledo – Avilés, con sus características específicas, se tendrán que ir
concretando, aunque ahora se anticipan algunos aspectos significativos:
ALTERNATIVAS
SUBEST
TABLADIELLO
CANCIENES
1A
1
250
410
1B
1
2A
1
2B
1
3A
1
3B
1
VILLABONA
En el triángulo de Villabona
410
250
•
que se asocia con la disposición de una zona de la propia estación de Lugo de
410
250
Llanera, debiendo considerar además una ocupación adicional para los accesos.
410
La integración de la subestación al sistema generará situaciones provisionales y
410
afecciones en la plataforma ferroviaria actual, así como en los sistemas de
410
670
4B
410
670
1
Se producirán afecciones como consecuencia de la ocupación para la
implantación de la subestación eléctrica de tracción en las alternativas 1, 2 y 3,
410
4A
DUPLICACIÓN
NUBLEDO
telemando.
•
700
Enlace de las alternativas con las dos líneas existentes, en realidad tres si
contamos con el ramal de mercancías Lugo de Llanera – Tudela – Veguín, tanto
en su tronco como en los ramales, afectando al sistema actual de catenaria en
unos 120 m para facilitar la compatibilidad y montaje de equipos. En ambos
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ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN
•
casos los procesos de ejecución y las situaciones provisionales estarán
provisionales si fuera necesario, en el resto se tendrán que estudiar procedimientos
condicionadas por el nivel de servicio que se establezca en las líneas actuales.
que permitan compatibilizar la ejecución de un sistema de catenaria en paralelo,
Se producirán situaciones provisionales como consecuencia de la nueva
basado en la disposición de pórticos rígidos de celosía, para dar de baja el sistema
configuración geométrica al paso por las estaciones de Lugo de Llanera,
actual. A partir de ahí la movilidad de las ménsulas bajo los pórticos puede permitir un
Villabona y Cancienes, así como por el apeadero de Tabladiello, en las
acompañamiento acompasado del sistema de catenaria con la nueva geometría
alternativas donde se produzca, debiendo asegurar la continuidad del tráfico
ferroviario.
propuesta.
En relación con la duplicación del tramo Nubledo – Avilés, al tratarse de una plataforma
En la duplicación Nubledo Avilés
que puede tener ampliaciones por ambos lados, las situaciones provisionales serán
•
Se producirán afecciones como consecuencia de la ocupación para la
más complejas y estarán condicionadas por los procesos de ejecución y las fases de
implantación de la subestación eléctrica de tracción, que se asocia con la
obra, debiéndose adaptar a los requerimientos y condiciones impuestas en cada
parcela ocupada por la reposición del paso a nivel (PS 10.2), debiendo
momento por el Administrador de la Infraestructura.
considerar además una ocupación adicional para los accesos. La integración de
la subestación al sistema generará situaciones provisionales y afecciones en la
plataforma ferroviaria actual, así como en los sistemas de telemando.
•
Enlace con la línea existente, afectando al sistema actual de catenaria en unos
120 m para facilitar la compatibilidad y montaje de equipos. En ambos casos se
procurará el mantenimiento de las circulaciones en toda la línea, condicionando
los procesos de ejecución.
•
Se producirán situaciones provisionales como consecuencia de la nueva
configuración geométrica al paso por las estaciones de Nubledo y su entorno,
debiendo desmantelar la zona de pórticos funiculares
•
Se generarán situaciones provisionales como consecuencia de los procesos de
duplicación de la vía actual, por la necesidad de asegurar un adecuado nivel de
servicio ferroviario, al tener que actuar tanto en el flanco derecho como en el
izquierdo de la plataforma, indistintamente. En algunos
casos, como
consecuencia de las dimensiones de la plataforma, cuando se atraviesa
entornos urbanos, principalmente, la disposición de apoyos para el sistema de
electrificación será singular, contemplando soluciones excepcionales.
En relación con las afecciones a los recintos ferroviarios, como consecuencia de la
distribución de la nueva geometría de las vías, salvo la particularidad de la estación de
Lugo de Llanera, donde se pueden manejar recintos independiente dentro de la propia
estación para los desvíos en fase de obras, incluyendo la disposición de andenes
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