El cruce de catenariaes el equipo clave que hace posible la transición eléctrica y mecánica entre distintas vías dentro del sistema de catenaria, y su estado de funcionamiento incide directamente en el paso suave del pantógrafo y en la seguridad del conjunto pantógrafo-catenaria. Para garantizar la fiabilidad del equipo de cruce de catenariay el cumplimiento de sus parámetros, se establece la presente norma técnica de calidad y procedimiento de mantenimiento, aplicable a las labores de detección, inspección y mantenimiento periódicos de los cruces de catenaria en los cruces de vías de los ferrocarriles convencionales.
1. Objetivo del trabajo y contenido principal
El objetivo central del mantenimiento de los cruces de catenaria es conocer con exactitud, mediante la detección periódica y la inspección específica, los distintos parámetros técnicos del cruce, sus características dinámicas de funcionamiento y su estado de seguridad, detectar y eliminar a tiempo los riesgos latentes y garantizar que los equipos de catenaria se mantengan siempre en buen estado de servicio.
El contenido principal del trabajo se divide en los tres niveles siguientes:
Elementos de detección: se miden prioritariamente la posición longitudinal y transversal del poste de posicionamiento del desvío, el zigzag (descentramiento) de los puntos de posicionamiento a ambos lados del punto de cruce, la posición exacta de la proyección del punto de cruce, el desnivel entre los dos cables de contacto a 500 mm y a 800 mm de separación y la extensión de la zona de primer contacto, entre otros parámetros clave.
Elementos de inspección: se comprueba sobre el terreno el estado de montaje del tubo limitador, su posición y si su holgura de movimiento es normal; se confirma si en la zona de primer contacto existen grapas u otros componentes que puedan tocar el pantógrafo; se observa la actitud de marcha del pantógrafo a su paso; y se verifica el par de apriete de todos los pernos de unión.
Elementos de mantenimiento: se ajustan y reparan con precisión los puntos que, tras la detección y la inspección, no alcanzan el estándar o presentan un estado deficiente, incluidos la corrección del zigzag de los puntos de posicionamiento, el ajuste del desnivel entre cables de contacto, la regulación de la holgura del tubo limitador, la sustitución de componentes y el tratamiento anticorrosivo.
2. Ámbito de aplicación, periodicidad y condiciones de trabajo
La presente norma se aplica a las labores de detección, inspección y mantenimiento de todos los cruces de catenaria en cruces de vías de ferrocarril convencional dentro de la jurisdicción. La periodicidad y las condiciones de trabajo son las siguientes:
Periodicidad de la detección: una vez cada 6 meses, aprovechando las ventanas de mantenimiento ferroviarias.
Periodicidad del mantenimiento: se ejecuta de forma sincronizada con el plan de inspección general y, por lo común, dentro de la ventana de mantenimiento, utilizando como plataforma de trabajo un vehículo de trabajo de catenaria o un carro-escalera.
3. Preparación del trabajo
Antes de comenzar los trabajos deben prepararse de forma suficiente el personal, las herramientas y los equipos, los materiales y la documentación técnica.
Personal: los miembros del equipo de trabajo deben haber recibido formación profesional, dominar las técnicas de ajuste del cruce de catenaria y conocer el reglamento de seguridad.
Herramientas y equipos: medidor láser o galga de vía, llave dinamométrica, nivel de burbuja, polea simple, cuerdas, eslingas de cable de acero, cepillo de alambre fino, llaves Allen y el equipo completo de protección de seguridad, iluminación, comunicaciones y registro de imágenes.
Materiales: según las necesidades del mantenimiento, se llevarán tubos limitadores, péndolas y sus grapas, grapas de posicionamiento, cables y grapas de conexión eléctrica, alambre de hierro galvanizado de Φ4.0 mm, grasa conductora, tiras indicadoras de temperatura, alambre de atado, etc.
Documentación técnica: se llevarán el plano de planta de la catenaria del tramo, los planos de diseño y montaje del cruce de catenaria y el registro del último mantenimiento.
4. Procedimiento de trabajo y métodos de intervención
(1) Contenido de la inspección
El personal debe verificar punto por punto los siguientes aspectos: si la proyección del punto de cruce se encuentra dentro del rango normalizado de separación entre las caras internas de los dos carriles de la curva directriz del desvío; si el zigzag del punto de posicionamiento y la altura del cable de contacto cumplen la norma; si la posición de montaje del tubo limitador y su holgura interna de movimiento se ajustan a lo prescrito; si en la zona de primer contacto existen objetos extraños o grapas; si el desnivel entre los dos cables de contacto a 500 mm y a 800 mm supera el límite; si el estado de las grapas de conexión eléctrica y de las tiras indicadoras de temperatura es correcto; y si algún perno de unión presenta aflojamiento.
(2) Métodos concretos de ajuste
1. Ajuste del cruce de catenaria en desvíos simples
Solo desviación transversal: si la posición longitudinal del punto de cruce es correcta pero se desvía transversalmente de la bisectriz del ángulo formado por las caras internas de los dos carriles, deben aflojarse los soportes de posicionamiento de ambos lados y desplazar los dos cables de contacto en el mismo sentido hasta la posición normalizada.
Solo desviación longitudinal: si el punto de cruce supera longitudinalmente el rango de 1050 mm, debe aumentarse el ángulo de cruce entre los dos cables; si queda por debajo del rango de 735 mm, debe reducirse dicho ángulo. El ajuste del ángulo se consigue modificando el zigzag de los puntos de posicionamiento, pero el zigzag debe mantenerse en principio entre 300 y 400 mm y no debe exceder en ningún caso los 450 mm.
Desviación tanto transversal como longitudinal: en primer lugar se desmonta el tubo limitador y se lleva el cable de contacto de la rama de trabajo al zigzag de posicionamiento normalizado; a continuación, con los instrumentos de medición, se localiza sobre la rama de trabajo el punto de cruce teórico que cumple los requisitos de proyección; después se ajusta el zigzag de la rama no activa para que el punto de intersección coincida; y, por último, se vuelve a montar el tubo limitador en la nueva posición.
Ajuste del desnivel entre cables de contacto: una vez asegurado que la altura del cable de contacto inferior cumple los requisitos, se ajusta la altura del otro cable de contacto tensando o destensando las péndolas próximas. Con el nivel de burbuja se mide con precisión el desnivel a 500 mm y a 800 mm, de modo que en el cruce de la vía principal la vía desviada quede de 15 a 25 mm por encima de la vía principal y que en el cruce entre vías desviadas el desnivel entre ambos cables no supere los 20 mm.
Ajuste de la holgura de movimiento del tubo limitador: se comprueba el margen de desplazamiento relativo de los dos cables de contacto dentro del tubo limitador y se ajusta la holgura añadiendo o retirando arandelas, de modo que el cable de contacto pueda dilatarse libremente con la temperatura y, al mismo tiempo, no se produzcan agarrotamientos.
Conexiones eléctricas y otros componentes: conforme al procedimiento de mantenimiento de las conexiones eléctricas, se inspeccionan y aprietan las grapas de conexión eléctrica, se aprietan de forma alterna y uniforme todos los pernos de unión y se elimina el óxido y se engrasan o se sustituyen los componentes corroídos.
2. Ajuste del cruce de catenaria en desvíos de doble deslizamiento
En los desvíos de doble deslizamiento existe un problema de desviación del punto de cruce en dos direcciones, la del eje largo y la del eje corto. Si la dirección del eje corto es correcta y la del eje largo está desviada, deben desplazarse los dos brazos de posicionamiento en sentidos opuestos o enfrentados para corregir el punto de cruce del eje largo; si la dirección del eje largo es correcta y la del eje corto está desviada, ambos brazos se desplazan en el mismo sentido; y si ambas direcciones están desviadas, se lleva primero un cable de contacto al punto medio de la distancia entre ejes del eje central y después se hace que el otro cable de contacto se cruce en ese mismo punto.
3. Ajuste del cruce de catenaria en desvíos de travesía cruzada
La travesía cruzada comprende varios desvíos simples y un cruce en rombo. En primer lugar se ajusta, conforme a la norma de los desvíos simples, la posición de los cables de contacto en los cuatro desvíos A, B, C y D, de modo que su zigzag y su proyección de cruce cumplan los requisitos; a continuación se comprueba si el punto de cruce O de la travesía se encuentra exactamente sobre el centro del cruce en rombo, lo que puede corregirse ajustando el zigzag de posicionamiento de ambos lados si hay desviación; y por último se revisan la holgura de los tubos limitadores y el desnivel de los cables de contacto en todos los cruces.
5. Medidas de control de los principales riesgos de seguridad
Prevención de atrapamientos y de salidas de la vía: al trabajar con el carro-escalera debe atenderse al sentido de apertura del desvío y está terminantemente prohibido colocar los pies o las herramientas entre la aguja y el carril base; debe vigilarse en todo momento la trayectoria del carro-escalera para evitar que se salga de la vía.
Prevención de cortocircuitos en el circuito de vía: durante las labores de medición y ajuste debe evitarse con especial rigor que las herramientas metálicas toquen simultáneamente los dos carriles o unan ambos lados de una junta aislante, para no provocar una indicación falsa de ocupación en la señal.
Prevención de lesiones por zafado de los hilos: antes de ajustar la rama no activa o de desmontar componentes deben adoptarse medidas antideslizamiento, y el personal no debe situarse en el lado opuesto a la dirección del esfuerzo del hilo.
Garantía de una transición suave del pantógrafo: la elevación de la rama no activa debe variar de forma uniforme en dirección al anclaje, para asegurar que en la zona de primer contacto no existan puntos duros ni cambios bruscos de pendiente.
Normas de apriete de pernos: el par de apriete debe aplicarse de forma alterna y uniforme; está terminantemente prohibido golpear los componentes con martillo, para evitar el gripado de la rosca o el deterioro de las piezas.
Protección frente al desgaste en el punto de cruce: si el hilo de la rama no activa presiona con fuerza hacia arriba el tubo limitador o si la separación en el punto de cruce de los hilos portantes es inferior a 60 mm, debe comprobarse si existe rozamiento mutuo y, en caso necesario, montar bandas de protección o ajustar la altura de los hilos.
Revisión después del trabajo: al terminar la intervención debe revisarse obligatoriamente el gálibo dinámico del pantógrafo y confirmarse que ningún componente invade su contorno, para garantizar la seguridad de la circulación.
6. Resumen de las principales normas técnicas
En un cruce de catenaria formado por una vía principal y una vía desviada, el cable de contacto de la vía principal debe quedar por debajo del de la vía desviada; cuando ambas son desviadas, queda por debajo el más próximo al anclaje central.
La posición normalizada del punto de cruce de un desvío simple es el centro transversal del rango de 735 a 1050 mm de separación entre las caras internas de los dos carriles de la curva directriz del desvío, con una tolerancia de ±50 mm; longitudinalmente debe situarse a más de 2,5 m del punto de posicionamiento del desvío.
A 500 mm y a 800 mm de separación entre los dos cables de contacto de las ramas de trabajo, en el cruce de la vía principal la vía desviada debe quedar de 15 a 25 mm por encima de la vía principal y, en el cruce entre vías desviadas, el desnivel no debe superar los 20 mm; la rama no activa debe elevarse de 60 a 90 mm a 800 mm del eje de la vía, con una transición uniforme.
La longitud del tubo limitador debe ajustarse al diseño y en su interior debe quedar una holgura de movimiento adecuada.
Dentro de la zona de primer contacto (de 600 a 1050 mm del eje de la otra vía) no puede montarse ninguna grapa.
La separación vertical en el punto de cruce de dos hilos portantes no debe ser inferior a 60 mm.
En los desvíos de doble deslizamiento y de travesía cruzada, la desviación de la posición del punto de cruce tiene un valor de advertencia de ±100 mm y un valor límite de ±150 mm.
La aplicación rigurosa de la norma técnica de calidad y del procedimiento descritos permite garantizar de forma eficaz el funcionamiento estable y duradero de los cruces de catenaria y constituye un apoyo sólido para la seguridad del transporte ferroviario.
