Transformadores de tracción ferroviaria: Alimentación CA/CC, regeneración y vibraciones

Selección de transformadores para subestaciones de tracción y material rodante: tensiones de catenaria, frenado regenerativo, armónicos de tracción, choques mec

1. La instalación fija y el equipo a bordo son diferentes

IEC 62695:2014 cubre características específicas de los transformadores de tracción utilizados en subestaciones de tracción fijas o a lo largo de la vía para sistemas de tracción y servicios auxiliares AC y DC. IEC 60310:2026 cubre transformadores e inductores instalados en material rodante, incluidos circuitos auxiliares y de tracción, y actualiza las referencias de impactos y vibraciones a través de IEC 61373.

El registro de adquisiciones debe identificar si la unidad es un transformador de vía, un transformador de tracción montado en un vehículo, un transformador auxiliar o un transformador que alimenta un rectificador separado. Se trata de diferentes límites térmicos, mecánicos y de prueba.

2. Entradas de dimensionamiento eléctrico

EntradaQué especificar
Tensión de tracciónTensión de la línea de contacto o del tercer carril, nivel de aislamiento, frecuencia y rango de funcionamiento admisible
Cargar perfilHorario de trenes, aceleración, frenada, simultaneidad, energía regenerativa y demanda auxiliar
CortocircuitoImpedancia de fuente, longitud del alimentador, circuito de retorno, potencial del carril y tiempo de limpieza de la protección
Calidad de energíaCorrientes armónicas, desequilibrio, patrón de pulsos del convertidor, flicker e interacción con otras subestaciones

El evento de arranque de un tren es una carga dinámica, no un bloque constante de kVA. El modelo térmico debe utilizar el ciclo de trabajo y el perfil de regeneración, mientras que el modelo de cortocircuito debe mantener explícita la ruta de retorno de la tracción.

3. Deber mecánico y ambiental

Las unidades a bordo requieren que los impactos, las vibraciones, los espacios libres, el peso, el centro de gravedad, el comportamiento ante el fuego, el recinto, la contaminación del aire de refrigeración y el acceso para mantenimiento se especifiquen en conjunto. Las unidades al borde del camino requieren cimientos civiles, nivel de inundación, ruido, acceso público, separación contra incendios e interfaces de retorno de cable/riel.

Los diseños de tipo seco y sumergidos en líquido no son intercambiables sin verificar el fuego, el enfriamiento, la masa, la contención de fugas y la ruta estándar ferroviaria exacta.

4. Verificación y Entrega

  • Confirmar los niveles de aislamiento del transformador de tracción, la disposición de los devanados, el rango de tomas, la conexión de neutro/retorno y la interfaz del rectificador.
  • Relación de prueba, resistencia del devanado, rendimiento dieléctrico, aumento de temperatura y circuitos auxiliares según la norma de producto aplicable.
  • Validar los límites de protección, monitoreo de corriente de retorno, potencial ferroviario, puesta a tierra y potencia regenerativa bajo los casos de operación del proyecto.
  • Mantener separadas las pruebas de aceptación del vehículo, puesta en servicio en el camino y de integración de la red; una prueba de tipo a bordo no certifica una instalación de subestación fija.

*Referencia: IEC 62695:2014; IEC 60310:2026; IEC 61373:2010; IEC 63438:2024.*