Sistema Atp Indusi-pzb

5/23/2018 Sistema Atp Indusi-pzb

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Sistema ATP

INDUSI/PZBMster en Ingeniera del Transporte Terrestre y LogsticaAsignatura: Sealizacin y Comunicacin Ferroviaria

Profesor:

Alumno:


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SISTEMA ATP INDUSI/PZB1. INTRODUCCIN

El Indusi es un sistema ATP (Automatic Train Control) desarrollado por la empresa

alemana Siemens en 1934. Indusi es un acrnimo del alemn INDUktive

SIgnalsicherung (Proteccin inductiva de la seal) o bien, segn otras fuentes,

INDUktive ZugSIcherung (Proteccin inductiva del tren). Hay incluso quien seala

que la si sonlas iniciales de la empresa creadora, SIemens.

Prototipo Indusi en una locomotora de vapor alemana; Mayo de 1930

El sistema PZB es una evolucin del Indusi. Las siglas PZB proceden del alemn

Punktfrmige ZugBeeinflussung (Control puntual del tren), en contraposicin al

sistema LZB; del alemn LinienZugBeeinflussung (Control lineal del tren).

Se deduce pues, que el sistema Indusi/PZBes un sistema de control con supervisin

discreta (puntual), utilizndose en lneas con velocidades inferiores a 160 Km/h. ElLZB, tambin alemn, es un sistema con supervisin continua y se emplea en lneas

con velocidades superiores a 160 Km/h.

Ambos sistemas se utilizan principalmente en Alemania y Austria, aunque no

exclusivamente. El sistema PZB tambin se emplea en Rumana, Israel, Croacia,

Eslovenia y una lnea en Canad. Por otras parte, el sistema LZB se ha usado en Espaa

en dos lneas: en la lnea del AVE Madrid-Sevilla y en lalnea decercanasC5 de

Madrid (Humanes - Mstoles el Soto).
http://www.ferropedia.es/wiki/LAV_Madrid_-_Sevillahttp://www.ferropedia.es/wiki/L%C3%ADneahttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADashttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADas_Madridhttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADas_Madridhttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADas_Madridhttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADas_Madridhttp://www.ferropedia.es/wiki/Cercan%C3%ADashttp://www.ferropedia.es/wiki/L%C3%ADneahttp://www.ferropedia.es/wiki/LAV_Madrid_-_Sevilla


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2. CONSTITUCIN

La idea inicial y fundamental del sistema Indusi (hoy PZB) era evitar, bajo

prcticamente cualquier circunstancia, que un tren sobrepasara un semforo rojo.

Para ello, se utilizan los siguientes elementos.

EQUIPAMIENTO DE VA

En la va se instalan, a la derecha del carril derecho, los llamados imanes de va o

balizas Indusi, que son unos imanes industriales que contienen un circuito resonante a

distintas frecuencias (500, 1000 y 2000 Hz), el cual puede estar encendido o apagado.

Cabe destacar que, en lo que se refiere a equipamiento de va, este sistema ha

permanecido con pocos cambios desde su nacimiento en 1934, excepto la introduccin

de la frecuencia de 500 Hz.

Baliza Indusi en la estacin de Berln-Hauptbahnhof; Septiembre de 2011

Un imn de va o baliza Indusi consta internamente de una bobina con ncleo de

material ferromagntico, un condensador y un contacto de cortocircuito, como puede

apreciarse en la imagen siguiente.

Imn de va

L2 = Bobina (con ncleo de hierro)

C2 = Condensador

S = Contacto de cortocircuito


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El contacto S est normalmente abierto. Al cerrarse, se produce un cortocircuito que

impide resonar al circuito. Esto es til para seales donde no es necesaria la influencia

de la baliza, por ejemplo para indicar Va libre.

En principio, los imanes de va no necesitan alimentacin elctrica, ya que la extraen

por induccin del propio tren. Esto era til en los orgenes del sistema, donde se

utilizaban principalmente semforos mecnicos. En algunos casos el contacto S es

activado por un rel, requirindose en este caso alimentacin elctrica adicional

(balizas electromagnticas).

EQUIPAMIENTO DE A BORDO

El equipamiento de a bordo consta de un imn de locomotora o captador Indusi,

situado en la parte derecha de la misma, normalmente en el primer bogie. Este imn

emite constantemente campos magnticos a las mismas frecuencias mencionadasanteriormente (500, 1000 y 2000 Hz).

Captador Indusi en una locomotora alemana en Meiningen; Septiembre de 2010

Un imn de locomotora o captador Indusi consta internamente de una bobina con

ncleo de material ferromagntico, un condensador, un generador trifrecuencia decorriente alterna y un rel de impulsos, como se observa en la imagen siguiente:

Imn de locomotora

G = Generador trifrecuencia (c.a.)

L1 = Bobina (con ncleo de hierro)

C1 = Condensador

R = Rel de impulsos


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Cabe destacar que los generadores de corriente alterna eran inicialmente rotativos;

posteriormente se sustituy por un generador a base de transistores. Mientras algunos

fabricantes utilizaban un generador para cada frecuencia (por ejemplo Siemens), otros

utilizaban un nico generador electrnico que emita las tres frecuencias

simultneamente (por ejemplo SEL/Alcatel).

El rel de impulsos es un rel biestable que detecta cambios en el circuito oscilante,

activando otros procesos adicionales como el control de velocidad, indicadores

luminosos, etc. En equipos modernos, se ha sustituido por dispositivos electrnicos, los

cuales controlan de forma eficaz las fluctuaciones de corriente y las comunican al

sistema de control (que hoy en da suelen ser sistemas informticos).

Al contrario que el equipamiento de va, el equipamiento de a bordo ha sufrido

bastantes cambios desde su desarrollo inicial. Algunos de estos estndares son los

siguientes: I 34, I 54, I 60, I 60R, PZ 80, PZB 90. La I significa Indusi; PZ/PZB son las

siglas de Punktfrmige Zugbeeinflussung (control puntual del tren) y las dos cifras

numricas indican el ao de implantacin. Las ltimas versiones incorporan nuevas

funcionalidades como supervisin relativamente compleja de la curva de frenado.

Adicionalmente tambin ha habido distintas versiones de software, siendo las ms

importantes la 1.6 y la 2.0 (asociadas al PZB 90).

Como dijimos, el PZB es una evolucin del Indusi, cuyo principal objetivo fue unificar

todos los sitemas Indusi de la Alemania Occidental con los que haban ido surgiendo en

la Alemania Oriental, como el Indusi 60 Icreta entre otros.

3. FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento est basado en la interaccin entre los dos imanes vistos

anteriormente. Ver el esquema siguiente:

LOCOMOTORA

VA

Imn de locomotoraImn de va

PRINCIPIO

DE TRANMISINDEL INDUSI/PZB


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Si el circuito de la va est cerrado, no puede resonar y el imn quedar inactivo. Es la

posicin utilizada cuando lasseales indican Va libre. Si el interruptor est abierto,

resonar cuando pase el imn de la locomotora en la propia frecuencia del circuito

pasivo (es decir el instalado en la sealizacin lateral), con lo que extraer energa del

imn de la locomotora y disminuir el voltaje de la bobina de la locomotora en un 80-90%. Esta disminucin del voltaje es medida y da lugar a las acciones que se hayan

programado (por ejemplo, seales pticas en cabina, activacin del freno de

emergencia).

Las tres frecuencias se utilizan de la forma siguiente: a 1000 Hz se realiza la supervisin

de laseal avanzada,a 500 Hz se supervisa la velocidad dependiendo del tipo de tren,

y a 2000 Hz se detecta laseal principal. El maquinista introduce determinados

parmetros del tren, como tipo de tren y caractersticas de frenado.

A continuacin analizamos en detalle cmo influye en el tren/sistema la deteccin de

cada uno de imanes de va que se va encontrando la locomotora:

IMN DE 1000 Hz

Este imn est ubicado, como ya hemos comentado, junto con la seal avanzada (seal

distante o de aviso), normalmente a 1000 metros antes de la seal principal y a 1200

metros del punto de peligro protegido por la seal principal. Si el imn de 1000 Hz es

detectado, el conductor tiene 4 segundos para pulsar el botn de supervisin Indusi

(Indusi wachsam en alemn). Si el conductor no pulsa dicho botn, se activa una

seal acstica y sigue un frenado forzoso.

Botones de una locomotora con sistema Indusi (botn Indusi wachsam a la derecha)

A continuacin, se debe comenzar a frenar el tren y reducir su velocidad a un cierto

nivel en un tiempo preestablecido (siguiendo una curva de supervisin de velocidad).Estos valores dependen del tipo de tren y son los siguientes:
http://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1alhttp://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1alhttp://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1alhttp://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1alhttp://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1alhttp://www.ferropedia.es/wiki/Se%C3%B1al


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Tren clase O (Obere Klasse, clase superior, tren rpido de pasajeros): de 165

Km/h (160 Km/h antes del PZB90) a 85 Km/h en 23 segundos.

Tren clase M (Mittlere Klasse, clase media): de 125 Km/h a 75 Km/h en 29

segundos.

Tren clase U (Untere Klasse, clase baja): de 105 Km/h a 55 Km/h en 38 segundos.

De ahora en adelante nos centraremos en el tren de clase O.

Al pulsar el conductor el mencionado botn de supervisin Indusi (Indusi

wachsam), se activan en la consola de la locomotora los siguientes indicadores

luminosos:

El indicador amarillo 1000 Hz prfen (supervisar 1000 Hz) se enciende y el

indicador azul 85 comienza a parpadear, indicando que se debe reducir la velocidad

a 85 Km/h en un plazo de 23 segundos. Cabe destacar que inicialmente el indicador

85 estencendido, lo cual nos indica que el sistema Indusi est activo y el tipo de

tren fijado a clase O. En la imagen siguiente, observamos cmo son en la realidad

estos avisadores luminosos:

Avisadores luminosos de una locomotora con sistema Indusi/PZB (PZB 90)

Indicadores luminosos

antes de pulsar el botn

Indicadores luminosos

despus de pulsar el botn


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Una vez transcurridos esos 23 segundos, puede ocurrir lo siguiente:

El tren lleva una velocidad superior a 85 Km/h: en este caso se activar un frenado

forzoso.

El tren ha reducido su velocidad hasta los 85 Km/h: el tren sigue reduciendo su

velocidad hasta los 65 Km/h. En caso de que el imn de 500 Hz est inactivo

(debido a un cambio de estado de la seal principal), el tren seguir circulando a 85

Km/h.

La supervisin de velocidad del imn de 1000 Hz (ver curva) se prolonga durante 1250

metros en el sistema PZB 90, al contrario que en versiones previas del Indusi, donde la

supervisin slo se produca en los primeros 700 metros a partir del imn de 1000 Hz.

Debido a determinadas circunstancias (p.ej. cambio de la seal a Libre) el conductor

puede pulsar la tecla sin supervisin Indusi (Indusi frei en alemn), a los 700

metros.

IMN DE 500 Hz

Este imn est situado entre la seal avanzada (ubicada junto al imn de 1000 Hz) y laseal principal, normalmente a unos 250 metros de la seal principal o 450 metros del

punto de peligro (por lo tanto a unos 750 m del imn de 1000 Hz). La velocidad es

chequeada de nuevo respecto a un lmite todava ms bajo, y su principal objetivo es

que si el maquinista no ha frenado suficientemente o incluso se le ha olvidado frenar,

el tren nunca sobrepase la seal principal.

Al igual que en el imn de 1000 Hz, estos nuevos lmites tambin dependen del tipo de

tren:

Supervisin de velocidad del imn de 1000 Hz (Tren tipo O)

posible

liberacin de

la supervisin


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Tren clase O: de 65 Km/h a 45 Km/h en 153 metros.

Tren clase M: de 50 Km/h a 35 Km/h en 153 metros.

Tren clase U: de 40 Km/h a 25 Km/h en 38 segundos.

Al pasar por el imn de 500 Hz, los indicadores luminosos toman el siguiente aspecto:

El indicador rojo 500 Hz prfen (supervisar 500 Hz) se enciende y el indicador azul

85 comienza a parpadear, indicando que se debe reducir la velocidad a 65 Km/h en

un plazo de 153 metros. En caso de que al llegar al imn de 500 Hz, el tren lleve una

velocidad superior a 65 Km/h se produce un frenado forzoso.

La supervisin de velocidad del imn de 500 Hz (ver curva) se prolonga 250 metros a

partir del mismo.

IMN DE 2000 Hz

Este imn est justo al lado de la seal principal y a unos 200 m del punto de peligro

(por tanto a unos 250 m del imn de 500 Hz y a unos 1000 m del imn de 1000Hz).

Supervisin de velocidad del imn de 500 Hz

(Tren tipo O)

Ubicacin usual de los distintos imanes de va


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Se trata en realidad de una Fahrsperre (barrera de trayecto), la cual activa siempre

un frenado forzoso. Esto provoca que, incluso un tren que haya sobrepasado la seal

principal, sea detenido en un espacio relativamente corto llamado Durchrutschweg

(tramo de deslizamiento), que suele ser de unos 50 metros como mximo.

Por diversas circunstancias, el conductor puede recibir la orden por parte del jefe de

circulacin de sobrepasar la seal de Parada. En este caso debe pulsar la tecla

Indusi Befehl (Orden Indusi) con lo que se activa el luminoso Befehl 40 y se emite

una seal acstica continua, quedando la velocidad mxima limitada a 40 Km/h. De

esta forma, se evita un frenado forzoso. Obviamente, todos los imanes son ignorados.

CURVAS DE SUPERVISIN DE LA VELOCIDAD

Anteriormente hemos visto las curvas de supervisin de velocidad (o curvas de

frenado) para cada uno de los imanes de 1000 y 500 Hz. Sin embargo, para

comprender mejor el funcionamiento de este sistema, es necesario analizar las curvas

completas.

En primer lugar, veamos una curva simplificada pero muy fcil de entender del sistema

PZB 90:

Se observan todos los puntos caractersticos mencionados anteriormente. Se deduce

de los valores, que se trata de una curva para un tren del tipo O.

dentro de 23 seg

por debajo de 85 km/h

65 km/h en el imn de 500 Hz,

des us de 153 metros 45 km/h

Frenado forzoso


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Seguidamente, veamos una curva detallada. Tambin del sistema PZB 90 y para un

tren del tipo O:

Se puede observar en la curva, que la supervisin del imn de 1000 Hz se prolonga

durante 1250 metros.

VELOCIDAD RESTRICTIVA Y VELOCIDAD DE CAMBIO

La velocidad restrictiva (modo restrictivo) y la velocidad de cambio (velocidad de

conmutacin) son dos nuevos conceptos introducidos por el PZB 90 (ver curva

anterior) para mejorar la seguridad global del sistema.

La velocidad restrictiva(V2) y la velocidad de cambio (Vum) dependen del tipo de

tren y del imn que en ese momento est supervisando. Para el tipo de tren O son

las siguientes.

Imn de 1000 Hz:

o V2 = constante 45 Km/h

o Vum = constante 10 Km/h

Imn de 500 Hz:

o V2 = de 45 Km/h a 25 Km/h en 153 metros

o Vum = de 30 Km/h a 10 Km/h en 153 metros

Programa de funcionamiento del PZB 90 Tren tipo O

Distancia de frenado [m]

Velocidad[km/h]

Tecla sin

sup. Indusi

Control de supervisin

Curva de frenado del imn de 1000 Hz

Supervisin de velocidad hasta 1250 m

Curva de frenado del imn de 500 Hz

Supervisin de velocidad restrictiva (V2)

Velocidad de cambio (Vum)


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Si un tren, al pasar por el imn de 1000 Hz, circula durante ms de 15 segundos a una

velocidad menor a la velocidad de cambio Vum (10 Km/h), pasa a ser supervisado por

la velocidad restrictiva V2 (45 Km/h), entendiendo el sistema que va a pararse. Por lo

tanto, un tren que sufre una parada entre la seal avanzada y la seal principal queda

sujeto a esa velocidad restrictiva.

Para un tren que se ha parado justo delante de la seal principal, esto supone una

importante medida de seguridad. Tras reanudar la marcha, seguir sujeto a dicha

velocidad restrictiva de 45 Km/h durante 250 m hasta que termine la supervisin de

1250 m del imn de 1000 Hz (supuesta una distancia exacta de 1000 m entre el imn

de 1000 Hz y la seal principal; ver curva anterior). Esto evitar que el tren pueda

acelerar en exceso los primeros metros de la reanudacin de la marcha, con el

consiguiente riesgo de colisin.

Tambin si el tren pasa por el imn de 500 Hz a una la velocidad inferior a la de cambio

(10 Km/h tras 153 metros), el tren es conmutado a una nueva velocidad restrictiva an

ms baja (25 Km/h tras 153 metros).

4. CONCLUSIN

El sistema Indusi/PZB fue diseado para evitar, bajo prcticamente cualquier

circunstancia, que un tren sobrepasara un semforo rojo. Acta en segundo plano, lo

que significa que no ofrece al maquinista ninguna indicacin relativa al aspecto de lasseales, sino que se limita a indicar que el tren est supervisado. De esa forma se

fuerza al maquinista a conducir con atencin.

Aunque es un sistema bastante seguro (sobre todo despus de que el PZB 90

introdujera los nuevos conceptos de velocidad restrictiva y velocidad de cambio), se

trata de un sistema de supervisin puntual o discreta. Todo ello ha trado consigo el

descubrimiento de agujeros de seguridada raz de algunos accidentes.

Es por lo que, en la actualidad, se prefieren cada vez ms sistemas de supervisin

continua como el LZB (Linienzugbeeinflussung; Control lineal del tren) o el ERTMS

(European Rail Traffic Management System).


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5. BIBLIOGRAFA

Sistemas ATP de ferrocarriles de medias y largas distancias. Tema 2 de la asignatura

Sealizacin y Comunicacin Ferroviaria. Autor: Nicols Ruiz. En espaol.

Ferropedia. Enciclopedia colaborativa del ferrocarril. En espaol.

www.ferropedia.es/wiki/PZB

German Railways Signals. Seales del ferrocarril alemn. En ingls.

www.sh1.org/eisenbahn/rindusi.htm

Alles ber Stellwerke. Todo sobre enclavamientos. En alemn.

www.stellwerke.de/grund/seite1_8.html

Informationen undDiskussionsbeitrge zumSchienenverkehr. Artculos de discusin e

informacin sobre el trfico ferroviario. Autor: Marco Wegener. En alemn.www.marco-wegener.de/technik/index.htm

Cmo funcionan los trenes?Blog personal. Autor: Yagolo. En espaol.

comofuncionanlostrenes.blogspot.com.es/2012_12_01_archive.html

Punkfrmige Zugbeeinflussung. Sistema de control puntual PZB. Wikipedia en ingls.

en.wikipedia.org/wiki/Punktfrmige_Zugbeeinflussung

Punkfrmige Zugbeeinflussung. Sistema de control puntual PZB. Wikipedia en alemn.

de.wikipedia.org/wiki/Punktfrmige_Zugbeeinflussung

Indusi. Sistema de control puntual Indusi. Wikipedia en alemn.

de.wikipedia.org/wiki/Indusi
http://www.ferropedia.es/wiki/PZBhttp://www.ferropedia.es/wiki/PZBhttp://www.sh1.org/eisenbahn/rindusi.htmhttp://www.sh1.org/eisenbahn/rindusi.htmhttp://www.stellwerke.de/grund/seite1_8.htmlhttp://www.stellwerke.de/grund/seite1_8.htmlhttp://www.marco-wegener.de/technik/index.htmhttp://www.marco-wegener.de/technik/index.htmhttp://comofuncionanlostrenes.blogspot.com.es/2012_12_01_archive.htmlhttp://comofuncionanlostrenes.blogspot.com.es/2012_12_01_archive.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://en.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://de.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://de.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://de.wikipedia.org/wiki/Indusi#cite_note-6http://de.wikipedia.org/wiki/Indusi#cite_note-6http://de.wikipedia.org/wiki/Indusi#cite_note-6http://de.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://en.wikipedia.org/wiki/Punktf%C3%B6rmige_Zugbeeinflussunghttp://comofuncionanlostrenes.blogspot.com.es/2012_12_01_archive.htmlhttp://www.marco-wegener.de/technik/index.htmhttp://www.stellwerke.de/grund/seite1_8.htmlhttp://www.sh1.org/eisenbahn/rindusi.htmhttp://www.ferropedia.es/wiki/PZB

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