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Automotor eléctrico S-449

El 27 de julio de 2006, Renfe Operadora adjudicó a Caf la construcción de 107 trenes destinados a prestar servicios de media distancia convencional. De ellos, 50 trenes son automotores diésel y conformarán la serie 599 (la evolución del anterior 598), mientras que los 57 restantes, son automotores eléctricos, e integrarán la serie 449. Ambas series, 449 y 599, tendrán gran parte de elementos comunes, entre los que figura la clase única correspondiente a Turista, los asientos fijos deslizantes de alto confort, los monitores de 17 pulgadas o los portaequipajes, entre otros equipamientos. Estos elementos comunes han contribuido de forma ostensible a la reducción de costes en el momento de la compra, así como también posibilitarán un menor precio en los posteriores trabajos de mantenimiento.

El contrato original para los 57 trenes eléctricos estaba formado por dos lotes de vehículos: uno de 23 trenes que circularían exclusivamente por ancho ibérico y otro de 34 vehículos que estarían preparados para circular por vías de ancho UIC. El período de entrega va desde julio de 2008 hasta febrero de 2011.

La previsión es que el lote de 23 unidades circule en ancho ibérico y, aunque las 34 unidades restantes también tienen prevista una explotación por ancho ibérico, éstas últimas disponen de preinstalación para circular en infraestructuras de ancho internacional (UIC), por lo que incorporan los elementos necesarios para instalar para los equipos de seguridad y los bogies ‘Brava’, que son adaptables al ancho UIC. Estos bogies realizan el cambio de ancho de forma automática, con el tren en movimiento y sin preparaciones previas ni paradas, realizándose el cambio a unos 30 km/h. La numeración definitiva de los 57 vehículos fabricados corresponde a la serie 449 de Renfe, completándose así el hueco que había en la numeración de las series de los electrotrenes 448 y las unidades de dos pisos 450.

En el proceso de diseño del interior de este material ha participado Renfe, a través de la Dirección de Trenes e Innovación Tecnológica, de la Dirección General de Servicios de Cercanías y de Media Distancia, que ha optado por la fórmula de la maqueta digital como herramienta para el diseño, que Renfe ya utilizó por primera vez, en el caso del Civia, con buenos resultados.

La serie 449 es una adaptación a los servicios de media distancia del tren de cercanías Civia, con el que comparte algunos elementos de diseño y motorización. Esta nueva versión del Civia, constituye un automotor eléctrico adaptado al transporte de viajeros en trayectos de Media Distancia. Pueden acoplarse hasta un máximo de 3 unidades (15 coches) mediante enganches automáticos y la composición mínima consta de cinco coches, dos coches extremos (A1 y A2) y tres intermedios (A4, A5 y A3).

En su imagen exterior dominan las líneas curvas, incluyendo un testero con perfil aerodinámico, un ventanal corrido a lo largo de todo el tren, carenados en el techo y faldones para cubrir el bajo bastidor.

La estructura es de aluminio e incorpora un sistema antichoque mediante absorción de energía, que mejora la seguridad pasiva del vehículo.

El coche intermedio A3 es de piso bajo y está adaptado para personas de movilidad reducida. Ya que cuenta con rampa de accesos, señalización y mobiliario específico.

Casi todos los equipos, como el de potencia o los convertidores, son redundantes y están optimizados de modo que un fallo en alguno de los sistemas no suponga la inmovilización del vehículo. Incorpora el sistema Cosmos, que es un elemento de control y supervisión basado en el estándar ferroviario de comunicaciones (TCN IEC6135-1). Es un sistema modular que aúna todos los elementos electrónicos y electromecánicos embarcados en una misma red de telecomunicaciones.

El tren está diseñado para circular en vías de ancho ibérico (1.668 mm), pudiendo alcanzar una velocidad máxima de 160 km/h, o de 200 km/h si se trata de vehículos adaptados a circular por vías de ancho UIC (alimentado a 25 kV).

Equipos

Caja

La estructura está construida en aleación ligera de aluminio, realizada en base a perfiles extruidos de aluminio de grandes dimensiones y formando una estructura autoportante. Se ha optimizado el diseño con dispositivos anticabalgamiento y estructuras deformables que minimizan las consecuencias de un impacto frontal a la vez que responden a los requisitos de seguridad.

Los testeros frontales, de forma aerodinámica, están fabricados en poliéster reforzado con fibra de vidrio.

Los enganches se encuentran ocultos en los testeros mediante un carenado con un mecanismo de apertura y cierre automático.

Sistemas de tracción y auxiliar

El sistema de tracción se compone de seis motores eléctricos, repartidos entre los coches A1 y A2, uno cada uno y dos en cada uno de los coches intermedios A4 y A5, con una potencia total de 2.400 kW. Los motores son de tipo asíncrono con rotor en jaula de ardilla.

Los motores son de tipo cerrado y autoventilado, y van montados en caja. La transmisión de la potencia del motor al eje se realiza mediante una articulación mecánica que transmite el movimiento de rotación (unión de tipo cardan) a la reductora montada sobre el eje.

Dos inversores son los que controlan la potencia de tracción a aplicar en los motores (cada convertidor controla tres motores). El inversor de tracción es de alimentación directa con IPM's (Módulos Inteligentes de Potencia) de 6,5kV. Cada inversor está conectado a dos bloques de resistencias de freno montadas sobre el techo para aplicar freno reostático cuando el freno regenerativo no esté disponible.

La generación de electricidad se realiza por medio de dos convertidores estáticos de 297 kilovoltamperios (kVA) cada uno. Cada convertidor genera la tensión suficiente para dar energía a los diferentes equipos auxiliares. El convertidor también genera una tensión añadida de 72 voltios en corriente directa (Vcc) para cargar la batería y alimentar los equipos de corriente continua.

El tren dispone de dos baterías de 72 Vcc (de níquel-cadmio) con 230 Amperios por hora (Ah) de capacidad, situadas bajo el bastidor de la caja del coche A3.

Dos equipos de aire acondicionado se encuentran instalados bajo el bastidor de la caja de los coches A4 y A5, aunque en funcionamiento normal sólo uno de ellos está en servicio.

Bogies y frenos

Seguridad y comunicaciones

EL tren incorpora el sistema Asfa Digital, que proporciona un conjunto básico de funciones de Protección Automática de Trenes (ATP), de forma que el sistema procesa la información procedente de la vía a la vez que supervisa las acciones del maquinista.

Otro elemento de seguridad es el equipo de Detección de Incendios, que esta compuesto de diversos sensores de detección situados dentro de la caja (salas, armarios,..) y en el bajo bastidor, conectados a la central de este equipo y éste a la central de diagnóstico que informa al conductor.

La cabina de conducción dispone de un equipo de radiotelefonía móvil para comunicación Tren-Tierra y un equipo de radio que opera en la red GSM-R

Los parámetros de funcionamiento de todo el tren se graban en un sistema de caja negra, a través de un registrador incorporado al tren. Este mismo equipo realiza la función de ‘hombre muerto’, para asegurar que el maquinista está en condiciones de conducir el tren mientras éste se encuentra en marcha.

Características Técnicas

  • Constructor : Caf.
  • Composición mínima: A1-A4-A3-A5-A2.
  • Composición múltiple : 3 unidades (15 coches).
  • Tensión de alimentación : 3.000 Vcc,.
  • Ancho de vía : 1.668 mm.
  • Puertas por costado : 5 de 1200 mm de paso.
  • Estructura de caja : Aluminio.
  • Velocidad máxima (km/h) : 160 km/h.
  • Plazas sentada coche A1 : 60.
  • Plazas sentada coche A4 : 56.
  • Plazas sentada coche A3 : 28 + 1PMR.
  • Plazas sentada coche A5 : 56.
  • Plazas sentada coche A2 : 60.
  • Plazas sentadas por unidad del tren : 260 sentadas + 1 PMR.
  • Motores de tracción : 6.
  • Potencia instalada total de tracción : 2.400 kW.
  • Potencia máxima por motor : 400 kW.
  • Convertidores de auxiliares : 2.
  • Potencia convertidor auxiliares : 297 kVA.
  • Aceleración en arranque : 0,85/s2.
  • Aceleración media entre 0 y 160 km/h : 0,30 m/s2.
  • Deceleración media de servicio : 1,00 m /s2.
  • Deceleración media freno de urgencia : 1,00 m /s2.
  • Equipamiento redundado : Equipo de tracción, convertidor de auxiliares, compresor, control de freno, megafonía, sistema decontrol de tren, doble circuito de refrigeración en sistema de aire acondicionado de pasajeros.
  • Peso del tren en tara : 172 toneladas.

Pesos y Dimensiones

  • Longitud total del tren : 98.970 mm.
  • Longitud entre enganches Al y A2 : 22.700 mm.
  • Longitud entre rótulos A3,A4 y A5 : 17.750 mm.
  • Longitud entre centros de bogies coches Al y A2 : 17.400 mm.
  • Longitud entre centros de bogies coches A3,A4 y A5 : 17.750 mm.
  • Empate del bogie extremo : 2.500 mm.
  • Empate del bogie compartido : 2.700 mm.
  • Anchura de caja : 2.940 mm.
  • Altura tren : 4.300 mm.
  • Altura de piso coches Al,A2,A4 y A5 : 1.270 mm.
  • Altura de piso coche A3 : 790 mm.
  • Diámetro de rueda nueva : 890 mm.

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