¿Qué es una instalación de Cambio de ancho ferroviario?

Es una instalación que permite a los trenes pasar de una línea con un ancho ibérico o 1668 mm a otra vía internacional 1435 mm o viceversa variando la distancia entre las ruedas, sin cambiar los ejes ni los bogies, de forma automática y mientras pasa el tren por la instalación

Cambiador doble dual de Antequera

No hay que olvidar que en los cambiadores de ancho siempre coexisten dos tipos de alimentaciones en cuanto a tracción se refiere. La tensión de 25 KV en c.a. para ancho internacional , y en ancho ibérico nos podemos encontrar alimentación en 3000 V en cc o tracción diesel si la linea no está electrificada. Por ello en el cambiados de ancho se compatibilizan estas alimentaciones según el tipo de material rodante que se use.

La necesidad del cambio de ancho nace al querer atravesar la frontera francesa con material español.

El 12 de noviembre de 1968 se realizó el primer viaje directo de un tren entre Madrid y París sin efectuar transbordo de viajeros en la frontera. Una composición Talgo III RD alcanzó el país vecino mediante la instalación de cambio de ancho automático situado en Irùn/Hendaya. El 1 de junio de 1969 comenzó la explotación comercial del sistema de cambio de ancho conocido como el sistema automático de rodadura desplazable RD Talgo en Port Bou, para la relación directa Barcelona-Ginebra.

Estos  cambiadores constituyen la llamada primera generación de cambiadores de ancho en la que sólo circula material remolcado de TALGO con rodadura desplazable.

En 1992 surge la segunda generación asociado a la inauguración de la LAV Madrid-Sevilla y se construyen los cambiadores de Atocha, Córdoba y Majarabique. El paso de stos cambiadores asociados a las líneas de alta velocidad tiene mayores exigencias en cuanto al tiempo del paso, entre 9 y 15 minutos. Con el objetivo de reducir los elevados costes que supondría la dedicación de una máquina en cada uno de los lados del cambiador para empujar al tren se procedió a la realización de maniobras pro gravedad en los cambiadores en el que el perfil lo permitía.

Cambiador de Majarabique
 

En 2001 RENFE decide adquirir al consorcio ALSTOM-CAF, unos nuevos trenes de ancho variable con tecnología CAF equipado con los bogies denominados BRAVA. Nace por tanto la tercera generación de cambiadores por la necesidad de poder superar, ya desde el diseño, las limitaciones apreciadas en las generaciones anteriores; y además poder compatibilizar las dos tecnologías en una misma instalación. Se crea el cambiador de ancho dual.

Modelo de Cambiador Dual abatible

A partir del año 2001 se construyen los cambiadores duales abatibles de Delicias, Plasencia de Jaón, y Roda de Bará en la LAV Madrid-BCN, Antequera Santa Ana en la LAV Córdoba – Málaga y Campo Grande en la LAV Madrid Valladolid.

Con la experiencia de 4 años de explotación del primer desarrollo de cambiadores duales, se desarrolla una variante del cambiador dual denominada cambiador dual horizontal que simplifica el sistema de alternancia de plataformas. Dicho sistema coexiste con el abatible.

Modelo de cambiador dual horizontal

En este sistema las dos plataformas son solidarias a una misma estructura horizontal, que se desliza transversalmente a la vía con la ayuda de una instalación hidraúlica.

A partir del año 2007 se construyen loa cambiadores duales horizontales de Chamartín, Valdestillas, y Medina del Campo en la LAV Madrid-Valladolid.

En el siguiente mapa se muestran las instalaciones de cambio de ancho en la geografía española a Octubre de 2009, recalcando que faltan todas las instalaciones construidas desde esa fecha e incluso no aparece la LAV a Valencia y Albacete ya en servicio.

¿Cómo funciona?

Los sistemas de cambio de ancho se basan en que, al paso por el cambiador, las ruedas del tren se descargan de su peso, pasando el coche a estar apoyado sobre unos carriles laterales elevados. Una vez que las ruedas ya no soportan el peso, se liberan los cerrojos que impiden su desplazamiento lateral. Tras ello, las ruedas encuentran unos carriles convergentes o divergentes que las llevan a su nueva posición, y finalmente se vuelven a encerrojar. Todas estas operaciones se realizan de forma automática mediante accionadores mecánicos que encuentra el tren al avanzar linealmente por la instalación.

Modelo del sistema de cambio TALGO

En este vídeo se describe muy bien el sistema:

El conjunto de maniobras se dividen en dos, unas para trenes autopropulsados TALGO – CAF y remolcados TALGO:

• Paso de trenes con el sistema remolcados TALGO se realiza a una velocidad entre 10 y 15 km/h. En este caso la locomotora que lo remolca no cambia de ancho, por lo que es necesario el cambio de la misma. Por ello la maniobra se divide en :

1. Llegada del tren al cambiador, corte y apagado de la locomotora: 6 minutos.
2. Descenso por gravedad hasta la plataforma de de cambio: 3 minutos.
3. Acople de la locomotora de nuevo ancho: 4 minutos.
4. Paso por la instalación y verificación del mismo: 2 minutos.

El tiempo total empleado es de 15 minutos.

El esquema tipo para los cambiadores con perfil tipo bañera para realizar maniobras con material remolcado:

• Paso de trenes autopropulsados CAF – TALGO, en este caso no es necesaria la detención del tren, por lo que a la velocidad de entre 10 y 15 km/h, el tren realiza automáticamente la maniobra con conmutación de freno y tracción. El tiempo total empleado es de entre 30 segundos y 1 minuto aproximadamente.

Para que las maniobras se realicen de forma segura y eficaz la tipología de instalaciones tipo en un Cambiador de ancho son las siguientes:

• Nave del cambiador: Donde se albergan las plataformas de cambio de ancho. La nave se encuentra atravesada por el hilo de contacto formando zona neutra.
• Foso descongelador: A unos 18 cm de la entrada a la nave del cambiador, se encuentran unos foros destinados a realizar la descongelación de los rodales de la tecnología TALGO. En dicho foso se encuentra instalado un rociador de agua caliente que mediante un mando a distancia controla su desplazamiento y los caudales de agua caliente.
• Instalación eléctrica: Esta instalación es la encargada de recibir el suministro eléctrico de la compañía eléctrica y distribuirla a las distintas instalaciones de las que se compone un cambiador. También es la que posee un PC industrial encargado de monitorizar el estado de la instalación.
• Instalación de agua general: Es la que se encarga de recibir el suministro de agua de la compañía, la almacena en un deposito y mediante un grupo de presión repartirla por el resto de la instalación.
• Instalación de agua TALGO : Es un circuito cerrado de agua encargado de lubricar las guías de la plataforma de tecnología TALGO al paso de los trenes. Con un depósito de agua, un grupo de presión y un sistema de tuberías, es capaz de suministrar pequeños chorros de agua a lo largo de las guías que lo necesitan.
• Instalación de agua caliente: Esta instalación es la encargada de suministrar agua a 70ºC al rociador del foso de descongelación para efectuar la maniobra de descongelación de rodales.
• Instalación de aire comprimido: En la nave del cambiador se encuentra un anillo de aire comprimido con tomas a las entradas de la nave, que se usan para poder suministrar aire comprimido a algún tren que lo puedo necesitar y para el soplado de tuberías.
• Instalación de Gasoil: Es la instalación encargada de abastecer de gasoil a las calderas del sistema de agua caliente y al grupo electrógeno auxiliar.
• Instalación hidráulica: Es la encargada de realizar el movimiento de las plataformas para su cambio en los sistemas duales. El sistema está compuesto por una central hidráulica que controla los distintos cilindros que forman parte del sistema dual, las tuberías hidrúalicas y los cilindros. Adosado a la central hidráulica, se encuentra un sistema auxiliar, para poder realizar el movimiento de las plataformas en el caso de que el sistema automático fallase de forma manual.