lunes, 19 de noviembre de 2012

Instalaciones de Seguridad: Enclavamientos

Hola de nuevo:

Hasta ahora hemos visto los distintos sistemas de bloqueo existentes en el ferrocarril en España, con especial atención a los de la REFIG, la Red Ferroviaria de Interés General que gestiona ADIF, por ser la red más grande que hay en nuestro país.

Vamos a adentrarnos ahora en el mundo de las instalaciones de seguridad ferroviaria. Eso de "seguridad" da un poco de miedo al principio. Mucha gente empieza a pensar en sistemas de vigilancia, cámaras, escáneres y demás zarandajas, pero nada más alejado de la realidad. Se trata de instalaciones de seguridad para la circulación de trenes.

En primer lugar, vamos a recordar cómo se circulaba en los inicios del ferrocarril. Habíamos dicho que teníamos un puñado de vías, unas pocas estaciones y unos pocos trenes. Y que éstos se movían casi sin dificultad porque había poco tráfico. Especialmente en el régimen de lanzadera en el que sólo teníamos un tren, y éste no podía encontrarse con otros. Pero cuando vamos teniendo más trenes, tenemos que coordinarlos para que se encuentren en las estaciones y no en plena vía, lo que nos provocaría un problema.

Para poder pasar los trenes de una vía a otra, para que se crucen, para invertirlos (ponerle la locomotora en el otro lado), para formarlos (enganchar o desenganchar vagones), clasificarlos (separar los vagones, sobre todo de mercancías, en función del destino de ese vagón) y demás, hemos inventado las agujas (los desvíos), con sus mecanismos para moverlos y que los trenes vayan a una vía o a otra. Y hemos creado un reglamento para circular de forma segura. Y para organizar la circulación hemos puesto a unos señores como Jefes de Estación en cada una de las estaciones. Y ellos se ponen de acuerdo para mandarse los trenes. Pero todo eso tiene que estar coordinado por alguien que esté por encima y que sea capaz de ver globalmente cómo está la situación para tomar decisiones, tanto a nivel de organización de horarios, como para alterar esos horarios por las incidencias que ocurran. Y a ese señor que organiza todo le vamos a llamar, así, en abstracto "Puesto de Mando". Él será el que, en última instancia, tome las decisiones de alterar la circulación. En realidad son varias personas las que hacen ese trabajo. Pero de este señor hablaremos más adelante.


Enclavamientos

Las funciones del Jefe de Estación eran las de organizar el tráfico ferroviario en su estación y, poniéndose de acuerdo con los de las estaciones de al lado (estaciones colaterales), expedir y recibir trenes. Pero además, tenía que mover las agujas para que los trenes entraran y salieran de la estación por la vía que les corresponde. Y en eso está nuestro Jefe.

Como hemos dicho, nuestras instalaciones han crecido para adaptarse al incremento de tráfico y de trenes. Cada vez tenemos más trenes, más vagones, más locomotoras, más viajeros y más mercancías y, por tanto, estaciones más grandes para que quepan todos. Nuestra estación ha pasado de tener unos pocos cientos de metros de punta a punta a tener algún kilómetro de longitud entre andenes y zonas de agujas. Y nuestro Jefe empieza a estar hartito de darse tanto paseo de un lado al otro para hacer agujas (*). Así que, antes de que se nos subordine, le ponemos unos ayudantes que hagan eso por él. Son los guardagujas. Y vamos a poner dos: uno por cada lado de la estación. Llamamos lado a cada una de las salidas que tiene nuestra estación. Vamos a suponer que estamos en "B", y que en "B" tenemos dos salidas: una hacia "A" y otra hacia "C". Así, a los lados de la estación los llamaremos "lado A" y "lado C". Pues eso, que tenemos al guardagujas del lado  A y al guardagujas del lado C. Para facilitar las cosas, vamos a ponerles un par de garitas en las zonas de agujas, y dentro les ponemos un teléfono que sólo sirve para comunicarse con el Jefe de Estación y que les diga cómo tienen que poner las agujas.

(*) Hacer agujas: así es como se le llama en argot ferroviario a disponer la agujas en la posición adecuada para la entrada, salida o paso de trenes.

Así las cosas, resulta que nuestra estación "B" va a crecer un poco más aún, y vamos a ampliar las zonas de agujas porque ahora vamos a meter toda una serie de vías para clasificación de mercancías, y entonces multiplicamos el número de agujas. Y resulta que para cada entrada, el guardagujas se tira media mañana andando por la estación para hacerlas. Esto deja de ser efectivo y eficiente. La solución fácil sería poner a más guardagujas, más garitas y más teléfonos, pero como aumenta el número de gente implicada, es fácil que alguien cometa un error y ocurra una desgracia, aparte de que ahora ya tengo que pagar siete sueldos en las estación en lugar de uno.

Los ingenieros se pusieron a pensar, e inventaron un sistema por el cual se pudieran concentrar todas las palancas para manejar los cambios en un mismo lugar. Y nosotros, que somos una compañía de ferrocarril puntera, lo compramos y lo instalamos. Así, de un plumazo, somos capaces de que una sola persona maneje un montón de agujas, lo que nos minimiza la posibilidad de errores, pero a la vez, nos reduce el dinero que nos gastamos. Si eso, además, lo llevamos a la propia estación, entonces nos sobran los guardagujas y el Jefe de Estación puede hacerlo todo él solito. Lo que pasa es que esto de la concentración de palancas es muy caro, y no me sale rentable montarlo nada más que en las grandes estaciones, así que las pequeñitas seguirán con su Jefe, y las medianas con su Jefe y sus guardagujas.

Pronto nos damos cuenta de que el Jefe de "B", a veces, se equivoca con tantas palancas, y provoca algún incidente, como meter trenes a vías ocupadas, o sacar trenes sin tener listas las agujas, e incluso una vez, mientras estaba haciendo una maniobra por el lado C, entró un tren por allí. Así que llamamos a nuestros ingenieros y les decimos que nos inventen algo para evitar estas cosas.
Disposición de vías, agujas y señales de la estación "D"
Un tal señor Bouré, francés para más señas, inventó un sistema a base de cerraduras y llaves. Y le dijimos que lo probara en una estación pequeñita, la estación "D", no fuera a ser que el invento no funcionara. Así que el Sr. Bouré inventó una especie de candados para las marmitas de las agujas (las marmitas son esas palancas con un contrapeso en forma de queso con las que movemos las agujas) en las que, al meter una llave, el candado se abría y la llave quedaba presa, hasta tanto no se volviera a cerrar. Y montó dos de esos candados por cada aguja, uno para cada posición. Pero además, se inventó una cerradura central en la cual estuvieran todas las llaves, y que, según cuál giraras, a través de palancas, levas y muelles, algunas se liberarían y otras quedarían "enclavadas", es decir, presas. Si el Jefe de Estación girara las llaves para hacer un movimiento de "entrada lado E a vía 1", podría liberar las llaves que permitirían abrir los candados de las agujas 2 y 4 para ponerlas a esa posición. Cuando hubiera enclavado las cerraduras de las agujas, liberaría dos llaves con las que se iría nuevamente a la cerradura central donde podría liberar la llave para abrir la señal E2 que autorizará al tren que viene de "E" a entrar.

Había inventado el "enclavamiento". La definición nos dice que un enclavamiento es el sistema que impide que se realicen itinerarios incompatibles. Con nuestro enclavamiento hemos conseguido que las agujas 2 y 4 queden enclavadas a una posición, y no se puedan mover, impidiendo que otros trenes puedan seguir otro itinerario y chocar con el que está entrando desde "E".

A lo largo de la historia ha habido varios tipos de enclavamientos con diferentes tecnologías. Empezamos por los mecánicos, de los cuales podemos diferenciar el que acabamos de describir, el enclavamiento tipo Bouré, y los de concentración de palancas.

En estos últimos, lo que hacemos es combinar las mesas de concentración de palancas que ya teníamos para nuestras estaciones grandes junto con un enclavamiento similar al Bouré que nos bloquee determinadas palancas en función de la posición de otras. En estos sistemas destacaron las empresas Saxby & Farmer, del Reino Unido, y Siemens, de Alemania. Aunque hubo muchos fabricantes.

Con esto hemos conseguido hacer las entradas, salidas y pasos de trenes por las estaciones más seguros.

Todo esto fue evolucionando, y se crean enclavamientos cada vez más grandes y complejos. Los movimientos de las agujas se realizan accionando las palancas, que transmiten su movimiento a través de cables de acero y contrapesos. Pero como cada vez las estaciones son más grandes, la fuerza necesaria para mover las palancas es cada vez mayor, por las distancias. Y como no tenemos súper-hombres para trabajar en nuestro ferrocarril, le pedimos a los ingenieros que inventen algo, que para eso están.

Una empresa italiana, llamada Bianchi Servettaz, inventa un enclavamiento que usa la fuerza del agua a presión para mover agujas y señales. Es el enclavamiento hidráulico. A través de las palancas, se abren y cierran unas válvulas que dejan pasar el agua por unos tubos u otros, y así, son capaces de mover las agujas y las señales. Sin embargo, el enclavamiento se sigue haciendo por medio de barras, levas y palancas, es decir, mecánicamente. La presión del agua se conseguía llenando unos depósitos a los cuales se les ponía unas pesas enormes que hicieran presión. Sitios emblemáticos donde estos enclavamientos estuvieron funcionando fueron Madrid-Atocha, Villaverde Bajo, Alcázar de San Juan, Sevilla-Plaza de Armas, Chinchilla, Albacete, Arcos de Jalón y Algodor, cruce de las líneas Madrid - Ciudad Real y Castillejo-Añover - Toledo, hoy desmanteladas. La mesa de palancas y parte del puente de señales de Algodor se conserva en el Museo del Ferrocarril de Madrid (http://www.museodelferrocarril.org). El primero se instaló en España en 1891 en Villaverde Bajo, y el de Algodor data de 1929.

Pero los ingenieros siguieron dándole al coco, e inventaron los enclavamientos eléctricos, allá por los años 30 del siglo XX. En este tipo de enclavamientos, todo se hace mediante relés. En un principio tanto las agujas como las señales seguían siendo mecánicas, por lo que el enclavamiento se hacía a través de cerrojos eléctricos que bloqueaban las palancas. Poco tiempo después se empiezan a motorizar las agujas con motores eléctricos y a sustituir las señales mecánicas por señales luminosas y empiezan a desaparecer las mesas de palancas, para dar paso a cuadros eléctricos llenos de lucecitas, interruptores y pulsadores. En España fueron multitud los enclavamientos eléctricos fabricados por empresas como Ericsson, General Railway Signals (GRS, que era la vertiente ferroviaria de General Electric), Siemens, Wabco Dimetal (empresa española, luego Dimetronic y ahora parte de Invensys Rail Systems, que engloba a la antigua Westinghouse), entre otras muchas.

Hacemos ahora un paréntesis para aclarar qué es una señal mecánica y qué es una señal luminosa.

La señal mecánica o de brazo semafórico (¿os suena la palabra?) está compuesta de un brazo o de una pantalla capaces de cambiar su posición para dar distintas indicaciones.

La señal luminosa está formada por uno o varios focos de luz que mediante lentes de colores pueden dar distintas indicaciones.

Y esta es la verdadera explicación de por qué a las señales ferroviarias no se les llama "semáforos".

Después de esta breve aclaración, seguimos con los enclavamientos.

Después de los enclavamientos eléctricos, con el creciente uso de la electrónica y la aparición de los ordenadores, empiezan a aparecer los primeros enclavamientos electrónicos, en los que se sustituyen los relés y toda esa parafernalia por unas pocas tarjetas electrónicas, reduciendo espacio y consumo eléctrico, a la vez que protegiendo contra fallos y reduciendo averías. El primer enclavamiento electrónico de España se instaló en la estación de Puerta de Atocha, fabricado por Alcatel (hoy Thales). Luego le seguirían muchos más de otros muchos fabricantes como Bombardier, Alstom, Dimetronic...

Prometo poner pronto fotos de los distintos tipos de enclavamientos. Estoy recopilándolas poco a poco.


Para la próxima entrega, hablamos de señales.

3 comentarios:

  1. Disiento sobre el menor consumo eléctrico de los enclavamientos electrónicos. Habitualmente consumen más debido a su funcionamiento constante al contrario que los eléctricos que suele mantener situaciones de bajo consumo cuando no se realizan movimientos continuos, y necesitan medios externos de refrigeración (aire acondicionado) lo que al final genera un mayor consumo total.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola:

      Tienes cierta razón en lo del consumo eléctrico. Es una moto que nos intentan vender siempre con los aparatos electrónicos. Sí es cierto que determinados enclavamientos electrónicos consumen menos electricidad que algunos de los eléctricos (evidentemente, no consumen menos que los mecánicos a los que han sustituido en muchas estaciones), pero también es cierto que sólo nos hablan del consumo del cacharro que nos quieren vender.

      Para los enclavamientos electrónicos, siempre es necesario instalar equipos de climatización que estén funcionando 24 horas al día, tanto para enfriar como para calentar (el frío extremo tampoco es bueno para la electrónica), así que el consumo global de los sistemas modernos es más alto que en los antiguos.

      Un saludo.

      Eliminar