24 SOSTEBILIDAD Y FERROCARRIL operación de ‘sólo batería’ en áreas donde no es posible o rentable instalar la infraestructura de cables aéreos de alimentación. La compañía también propone usar baterías para reemplazar algunas de las unidades de motor diésel en sus trenes interurbanos actuales o futuros, reduciendo así los costes de combustible hasta un 30% y permitiendo que los trenes entren en estaciones no electrificadas en modo batería. El resultado sería una experiencia más silenciosa y sostenible para el pasajero. Hitachi ABB Power Grids ofrece soporte a la iniciativa de Hitachi Rail al proporcionar subestaciones de carga modulares en contenedores que se pueden distribuir a lo largo del recorrido y suministrar una recarga regular. Ya está usando un enfoque similar en autobuses eléctricos como, por ejemplo, en la ruta entre el aeropuerto de Ginebra y el metro de la ciudad suiza. Aquí, la compañía ha instalado estaciones de carga ultrarrápida en trece de las cincuenta paradas del trayecto. Cuando el autobús eléctrico llega a una de estas paradas, se conecta a un ‘pórtico’ para poder recargar las baterías durante 20 segundos con una inyección de 600 kWde potencia. CAF Power & Automation ha desarrollado e instalado un sistema similar en Sevilla (España), donde los tranvías se cargan rápidamente a través de un pantógrafo elevado que se conecta con un sistema de carga mientras están parados en la terminal. Para los ferrocarriles, un sistema similar tomará la energía de la red nacional, la convertirá a 25 kV y la entregará a una sección corta de la catenaria, a través de la cual el tren puede obtener una carga rápida de alta potencia durante unos segundos. EL RETO DE LA CONVERSIÓN Como sucede con un gran número de soluciones de electromovilidad (e-Mobility), la eficiencia de la conversión de la energía en los trenes eléctricos será fundamental para disminuir su efecto en el planeta. Si se tiene en cuenta que la energía de un tren eléctrico se puede distribuir desde la estación eléctrica a 400 kV y que los pasajeros esperan poder cargar sus teléfonos móviles en un puerto USB de 5 V, existe el riesgo de pérdidas en las muchas etapas de conversión entre los dos niveles de tensión. Esta preocupación no es exclusiva de los trenes eléctricos. Los fabricantes de convertidores DC-DC y las compañías de semiconductores que proporcionan dispositivos de conmutación están desarrollando constantemente sus circuitos y arquitecturas de dispositivos para lograr una mayor eficiencia de conversión. Lo que hace que esto sea más difícil para las empresas que prestan servicios en el sector ferroviario son los entornos desafiantes en los que trabajan y la necesidad de una vida útil operativa muy larga. La electrónica para las aplicaciones ferroviarias debe funcionar en entornos expuestos a la contaminación y la niebla salida, los cambios bruscos de temperatura (en el rango de -40 a +85 °C) y la humedad, así como a los choques y las vibraciones extremas. También se espera que resista al fuego y al humo, y soporte las interrupciones y las variaciones en la tensión de alimentación. Muchos de estos requisitos quedan establecidos en unos estándares estrictos, que sólo se pueden cumplir a través de la combinación entre una buena ingeniería y unas pruebas eléctricos y ambientales exhaustivos. Las aplicaciones para los convertidores DC-DC en el sector ferroviario tienden a dividirse en usos en la vía y en el tren. Los usos junto a las vías incluyen sistemas de control de señalización CAF Power & Automation también colabora con Ikerlan y Euskotren en el desarollo de un sistema de tracción eléctrica con dispositivos de Carburo de Silicio (SiC).
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