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Locomotora eléctrica S-253

Materializando los objetivos del Plan Estratégico 2005-2009 de Renfe Mercancías y Logística, el Comité de Dirección adjudicó el 7 de noviembre de 2006 la compra de 100 locomotoras eléctricas a Bombardier. Por primera vez que Renfe adquiere este tipo de material motor destinado exclusivamente al tráfico de mercancías.

Con esta compra, Renfe renueva su parque de locomotoras de Mercancías y Logística, teniendo en cuenta la necesaria efectividad y rentabilidad de esta área en un sector de actividad abierto a la competencia. Las nuevas locomotoras aportan un aumento de la fiabilidad, disponibilidad, y capacidad de carga y tracción, además de mayor eficiencia de costes, energía y, en resumen, un aumento de la eficiencia productiva.

Estas locomotoras eléctricas, que constituyen la 3ª generación de la familia de máquinas Traxx de Bombardier con la que tiene el 95% de sus componentes es común a la famila Traxx, están preparadas para circular a una velocidad máxima de 140 kilómetros por hora, con un aumento de la potencia de cerca de un 67%. Esto posibilita, que en unas mismas condiciones de pendiente de la vía y velocidad, pueden arrastrar un 30% más de carga. También incrementan la disponibilidad en un 15%, hasta alcanzar un 95%, y reducen en un 50% en reducción los costes de mantenimiento.

Con esta compra, el parque de locomotoras eléctricas de mercancías habrá en un 20% en 2011, aunque gracias al incremento de la capacidad de carga y la mayor disponibilidad de las 253 se aumentará la capacidad productiva para el transporte de mercancías.

En cuanto a su disponibilidad y mantenimiento, se prevé que las locomotoras 253 tendrán una incidencia cada 250.000 kilómetros, frente a los 33.000 kilómetros por incidencia actuales, con una disponibilidad del 95% frente al material actual que tiene una del 25%.

Dadas estas características, se podrán aumentar los tráficos de mercancías pesadas, de grandes tonelajes y a través de zonas con grandes pendientes de vía, lo que las hará adecuadas para los tráficos de mercancías pesadas y grandes tonelajes. Otras de las ventajas de las 253 a consecuencia de estas características es su menor incidencia medioambiental.

Otra novedad de esta adquisición es que la fabricación y el mantenimiento de estas locomotoras se está realizado conjuntamente entre Bombardier y Renfe, lo que forma parte de la estrategia para garantizar el 20% de la fabricación y 50% del mantenimiento del nuevo material en los talleres de Integria.

55 locomotoras se montan casi por entero en la factoría de Bombardier en Vado Ligure (Italia), y posteriormente se envían a los talleres de Integria para su terminación, acople entre la caja y el bogie, y pruebas. Del resto, en Vado Ligure se realiza la primera fase del montaje e Integria efectúa el resto de los trabajos de ensamblaje, el acople entre la caja y los bogues, y las pruebas de funcionamiento.

Por otra parte, los armarios eléctricos de 11 locomotoras se fabrican en la factoría de Bombardier en Kassel (Alemania) y los de las 89 restantes se realizan en los talleres de Renfe.

Los talleres del Área de Mantenimieno y Fabricación que participan en los trabajos de fabricación y montaje de esta locomotora son los de Villaverde y Vicalvaro (Madrid), y Can Tunis (Barcelona).

Esta serie de locomotoras es monotensión para circular bajo catenarías de 3 kilovoltios en corriente continua. Ofrecen una potencia de 5.400 kilowatios con convertidores IGBT, controles de tracción Mitrac IGBT y un módulo de transmisión que desarrolla una velocidad máxima de 140 km/h. Las locomotoras son ancho ibérico, aunque tiene la posibilidad de instalar bogies de ancho UIC.

Equipos

Esta serie de locomotoras estará destinada exclusivamente para el tráfico de mercancías. Su potencia es de 5.400 kilowatios para desarrollar una velocidad máxima de 140 km/h. El sistema de tracción está controlado por medio de la tecnología de microprocesadores IGBT y se alimentadas exclusivamente en monotensión de 3 kilovatos., circulando por vías de ancho ibérico.

Caja

La caja tiene una estructura modular con unas dimensiones de 18.900 mm de longitud entre topes y 2.977 mm. de ancho máximo. La locomotora posee dos cabina de amplias dimensiones en cada extremo a las que se puede acceder desde cualquiera de los costados (cuatro puertas en total) y está dotada de un pupitre con un diseño ergonómico que permite el acceso del maquinista a todos los mandos y sistemas desde la posición de sentado. La sala de máquinas ocupa todo el espacio comprendido entre las dos cabinas presurizadas y con diseño ergonómico. Las cabinas están construidas con acero de tipo antipenetración e incluye zona de absorción de impactos, con topes y elementos reemplazables, y dispositivos anticabalgamiento.

El sistema de climatización de las cabinas incluye los equipos de aire acondicionado, calefacción y ventilación. El aire acondicionado está formado por dos módulos, uno central y otro adicional situado en el techo de la cabina, que asegura el confort en las altas temperaturas de España..

Sistemas de tracción

La 253 posee 4 motores trifásicos asincrónicos, que se encuentran suspendidos por la nariz y proporcionan una potencia de 5.400 kilowatios, lo que representa 7.337 caballos de vapor. La potencia nominal es de 5.200 kilowatios en condiciones normales de tensión entre 3060 y 3600 vatios. Esta potencia proporciona una fuerza de tracción máxima en el arranque de 300 kilonewtons.

Los equipos de tracción y los auxiliares están gestionados por el sistema Mitrac, que incluye los siguientes subsistemas:

  • Convertidores de tracción IGBT enfriados por agua para transformar de la tensión de la catenaria y alimentar los motores.
  • Convertidores auxiliares, que suministran la energía a los sistemas auxiliares, entre otros la iluminación y el aire acondicionado.
  • Subsistemas electrónicos para gestionar las comunicaciones del tren y controlar el sistema de propulsión.

Bogies y frenos

Cada locomotora tiene 2 bogies ‘Flexifloat’ para vía de ancho ibérico con configuración Bo’Bo’ y una masa de 16 toneladas conjuntamente con los motores. La transmisión de esfuerzos entre los bogies y la caja se realiza por medio de dos barras de tracción.

La locomotora 253 dispone de varios tipos de freno, que están fabricados por Knorr bajo las normas de UIC. El freno electrodinámico es del tipo regenerativo y reostático, y tiene una fuerza de frenada limitada a 200 kilonewtons, con una potencia de freno máxima de 2.600 kilowatios. Al ser regenerativo, la energía producida en la frenada se reutiliza permitiendo un ahorro del 10% en el consumo de energía, además de demandar menos esfuerzo tractor al arranque.

Posee también dos tipos de freno neumático de disco que son controlados eléctricamente, uno indirecto autoactuador y otro no autoactuador. El freno de estacionamiento es de tipo acumulador de muelle de 46 toneladas.

Sistema de control y auxiliares

Estas locomotoras cuentan con el sistema de seguridad Asfa Digital, salvo en las 5 primeras que tienen Asfa convencional, por lo que tendrán una configuración distinta en sus pupitres. Todas las locomotoras tienen preinstalación de Ertms. Entre las posibilidades de conducción se encuentran el control automático de velocidad mediante la velocidad prefijada (TFA), con la que no contaban las locomotoras originales Traxx.

La representación de los procesos de la maquina 253 se ofrecen en el pupitre de las cabinas tanto en la pantalla de diagnóstico como en la de Asfa y en la de Ertms. La pantalla de diagnóstico, que se maneja de forma táctil, tiene la finalidad de ofrecer al maquinista o al personal de mantenimiento las informaciones sobre estado operativo de la propia locomotora o de las que formen parte de la tracción doble. También indica los fallos de los equipos y los diagnósticos del taller de mantenimiento. En esta pantalla de diagnóstico está integrada el sistema Teloc para el registro y grabación de los datos operativos de la locomotora (velocidad, señales, esfuerzo tracción/freno, pulsador de alarma, entre otros).

Distribuidos por las cabinas se encuentran diversos dispositivos de activación de parada de la locomotora o bien del tren. Además, las cabinas no tienen retrovisores al contar con unas innovadores cámaras de video digitales de visón posterior, que ofrecen las imágenes en la pantalla de diagnóstico.

Los topes de la 253 cuentan con amortiguadores de colisión que absorber gran parte de la energía en caso de un choque frontal.

Esta locomotora cuenta con dos convertidores de servicio auxiliar con una potencia 180 kilovatios cada una, que logra una alimentación de 3 X 460 vatios a 60 hercios, y baterías de 110 vatios en corriente continua.

Características Técnicas

  • Número de unidades : 100.
  • Ancho de vía : 1.668 mm.
  • Tensión alimentación : 3.000 V DC.
  • Cabinas de conducción : 2.
  • Número de motores : 4 motores trifásicos asincrónicos.
  • Potencia total : 5.400 Kw / 7.337 CV.
  • Esfuerzo tractor al arranque : 300 kN.
  • Compresor principal : 2.400 l/m con pistón de aceite.
  • Grupo auxiliar : 2 convertidores.
  • Masa : 87 Tn.
  • Masa por eje : 21,8 Tn.
  • Velocidad máxima : 140 Km/h.
  • Disposición de bogues : Bo’Bo’.
  • Masa de bogie : 16 Tn con motores.
  • Dimensión ruedas : 1.250/1.170 mm..
  • Freno neumático : Disco.
  • Freno eléctrico : Regenerativo y reostático.
  • Freno estacionamiento : Muelle acumulador.
  • Mando múltiple : SI.
  • Pantógrafo : Stemmann Technik.
  • Señalización en cabina : Asfa Digital y Ertms.
  • Constructor : Bombardier.
  • Servicios : Mercancías.

Pesos y dimensiones

  • Peso 87 Tn.
  • Longitud entre topes : 18,900 m.
  • Anchura de la caja : 2,997 m.
  • Altura máxima : 4.270 m.
  • Empate del bogie : 2,600.
  • Distancia entre ejes : 10,390 m.

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