Corail
2014-08-09 09:56:25 UTC
Para mantener la tensión mecánica de la catenaria, la primera regla de oro es esa que dice "divide y vencerás"... (Sentido común en estado puro, por cierto).
Si no podemos tender una cuerda para la ropa que tenga 10 metros de largo, al menos podemos poner dos tramos de cuerda de 5 metros, o intercalar un poste en la mitad. El peso de los tramos más pequeños se puede contrarrestar perfectamente a base de instalar puntos de apoyo a intervalos regulares. Los postes de catenaria sirven para descargar la propia fuerza de la gravedad y mantener la tensión del hilo en tramos, pero en el caso de la línea eléctrica, los cables conductores de metal siguen teniendo un peso por unidad de longitud mucho mayor que el nylon.
Para solucionar este problema se decidió tender dos cables en lugar de uno. Uno de ellos, con una resistencia mecánica muy superior (aunque peor conductor de la corriente), y otro más débil y delicado, pero mejor conductor. Al primero se le llama hilo sustentador y al otro hilo conductor. El hilo sustentador cuelga de poste a poste y se asume que su tensión mecánica no evitará la curva que le impone la gravedad (que por cierto, se corresponde con una función matemática denominada "catenaria").
Del hilo sustentador se cuelgan unas piezas alargadas llamadas péndolas cuya longitud es variable, en función del lugar donde estén colgadas. Las péndolas más próximas a los postes (que es donde el hilo sustentador está más elevado), son de mayor tamaño y las que están más alejadas de ellos, a mitad de camino entre poste y poste, son las más pequeñas. Las péndolas tienen mecanismos para ajustar su altura, de forma que una vez bien dispuestos, todos sus puntos inferiores están a la misma altura. De cada péndola cuelga el hilo de contacto que al estar sujeto a intervalos frecuentes, presenta una deformación por la gravedad casi inapreciable por la vista y por el pantógrafo (que es lo que importa). Aun así, para evitar que se venza y arquee, es necesario que el hilo de contacto esté tenso. La tensión mecánica del hilo de contacto es menor que la del hilo sustentador, pero esa tensión es vital para evitar las reacciones al paso del frotador del pantógrafo. Aquí de nuevo, existen varias técnicas.
Dependiendo de los requisitos de la conexión eléctrica, el hilo de contacto tendrá que estar más o menos tenso. Además, hay que tener en cuenta que al ser un metal, dependiendo del calor que haya, el cable será mayor o menor, con lo que tenderá a estar más suelto en los días calurosos y más tenso en las noches frescas. Para ciertos tráficos de baja velocidad o baja potencia, no pasa nada porque ésto ocurra y el hilo simplemente se sujeta de los dos postes extremos con un simple tornillo, o por medio de un muelle que mantiene mínimamente esa tensión mecánica, pero a menudo esto no basta.
En algunas líneas de tranvía, se usa un tensionador, que es un muelle bastante grande y potente, que se puede tensar una vez sujeto al hilo. La idea es que cuando el hilo se dilata, el muelle tira más y cuando se contrae, tira menos. Sin embargo, usualmente se utiliza un mecanismo mucho más ingenioso y natural, que es la propia gravedad.
Se deja uno de los extremos del hilo de contacto fijo al primer poste y en el segundo, al final del hilo se pone una polea conectada con unas pesas, suspendidas del propio poste. Si el hilo se contrae, levantará las pesas y si se destensase, las propias pesas tirarán de el, manteniendo constante su tensión.
Tanto el mecanismo del muelle como el de las pesas permiten que el hilo de contacto tenga un comportamiento elástico. El pantógrafo puede hacer bastante fuerza hacia arriba para mantener el contacto con el cable y cuando cesa esa fuerza, los contrapesos o el muelle volverán a dejar el hilo donde estaba.
Este tipo de catenaria se denomina "COMPENSADA" y puede ser de dos tipos: De compensación simple o simplemente compensada si el hilo de contacto tiene un extremo fijo y el otro con contrapesos o muelles y doblemente compensada o de compensación doble si ambos extremos del hilo de contacto acaban en muelle o contrapesos.
(Sigue)
Si no podemos tender una cuerda para la ropa que tenga 10 metros de largo, al menos podemos poner dos tramos de cuerda de 5 metros, o intercalar un poste en la mitad. El peso de los tramos más pequeños se puede contrarrestar perfectamente a base de instalar puntos de apoyo a intervalos regulares. Los postes de catenaria sirven para descargar la propia fuerza de la gravedad y mantener la tensión del hilo en tramos, pero en el caso de la línea eléctrica, los cables conductores de metal siguen teniendo un peso por unidad de longitud mucho mayor que el nylon.
Para solucionar este problema se decidió tender dos cables en lugar de uno. Uno de ellos, con una resistencia mecánica muy superior (aunque peor conductor de la corriente), y otro más débil y delicado, pero mejor conductor. Al primero se le llama hilo sustentador y al otro hilo conductor. El hilo sustentador cuelga de poste a poste y se asume que su tensión mecánica no evitará la curva que le impone la gravedad (que por cierto, se corresponde con una función matemática denominada "catenaria").
Del hilo sustentador se cuelgan unas piezas alargadas llamadas péndolas cuya longitud es variable, en función del lugar donde estén colgadas. Las péndolas más próximas a los postes (que es donde el hilo sustentador está más elevado), son de mayor tamaño y las que están más alejadas de ellos, a mitad de camino entre poste y poste, son las más pequeñas. Las péndolas tienen mecanismos para ajustar su altura, de forma que una vez bien dispuestos, todos sus puntos inferiores están a la misma altura. De cada péndola cuelga el hilo de contacto que al estar sujeto a intervalos frecuentes, presenta una deformación por la gravedad casi inapreciable por la vista y por el pantógrafo (que es lo que importa). Aun así, para evitar que se venza y arquee, es necesario que el hilo de contacto esté tenso. La tensión mecánica del hilo de contacto es menor que la del hilo sustentador, pero esa tensión es vital para evitar las reacciones al paso del frotador del pantógrafo. Aquí de nuevo, existen varias técnicas.
Dependiendo de los requisitos de la conexión eléctrica, el hilo de contacto tendrá que estar más o menos tenso. Además, hay que tener en cuenta que al ser un metal, dependiendo del calor que haya, el cable será mayor o menor, con lo que tenderá a estar más suelto en los días calurosos y más tenso en las noches frescas. Para ciertos tráficos de baja velocidad o baja potencia, no pasa nada porque ésto ocurra y el hilo simplemente se sujeta de los dos postes extremos con un simple tornillo, o por medio de un muelle que mantiene mínimamente esa tensión mecánica, pero a menudo esto no basta.
En algunas líneas de tranvía, se usa un tensionador, que es un muelle bastante grande y potente, que se puede tensar una vez sujeto al hilo. La idea es que cuando el hilo se dilata, el muelle tira más y cuando se contrae, tira menos. Sin embargo, usualmente se utiliza un mecanismo mucho más ingenioso y natural, que es la propia gravedad.
Se deja uno de los extremos del hilo de contacto fijo al primer poste y en el segundo, al final del hilo se pone una polea conectada con unas pesas, suspendidas del propio poste. Si el hilo se contrae, levantará las pesas y si se destensase, las propias pesas tirarán de el, manteniendo constante su tensión.
Tanto el mecanismo del muelle como el de las pesas permiten que el hilo de contacto tenga un comportamiento elástico. El pantógrafo puede hacer bastante fuerza hacia arriba para mantener el contacto con el cable y cuando cesa esa fuerza, los contrapesos o el muelle volverán a dejar el hilo donde estaba.
Este tipo de catenaria se denomina "COMPENSADA" y puede ser de dos tipos: De compensación simple o simplemente compensada si el hilo de contacto tiene un extremo fijo y el otro con contrapesos o muelles y doblemente compensada o de compensación doble si ambos extremos del hilo de contacto acaban en muelle o contrapesos.
(Sigue)