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Automotor eléctrico S-599

La media de edad de la flota de trenes convencionales de Media Distancia, que ronda los 30 años, se verá ampliamente reducida con la incorporación los próximos años de 107 trenes de la nuevas series diesel 599 y eléctrica 449, fabricados ambos por Caf.

La serie 599 estará compuesta por 50 trenes y cada composición estará formados por dos coches motores y uno remolque con dos bogies cada uno, que pueden acoplarse formando composiciones de hasta tres unidades, 9 coches, mediante enganches automáticos. Se puede considerar que el sistema de tracción es distribuida ya que los motores se encuentra en los bogies de los coches extremos.

Los trenes de la serie 599 son una evolución de los 598, serie constituida por 21 unidades también fabricadas por Caf que comenzaron a prestar servicio en 2004. Estos trenes también se componen de 2 coches motores con 2 bogies motores y de un coche intermedio, con una potencia de 1.352 kW, menos que los 1.528 kW del 599.

Aunque la explotación inicial de los trenes de la nueva serie 599 se realizará en vía de ancho ibérico, existe la posibilidad de instalar bogies de ancho variable Brava, que permiten la circulación tanto por vía de ancho ibérico como por vía UIC.

La velocidad máxima es de 160 km/h, con una capacidad de 187 plazas sentadas, (incluyendo una plaza para personas de movilidad reducida (PMR), dos WC (uno estándar y otro para PMR) y una zona multifuncional (con vending, bicicletero y zona de descanso).

Este es un tren de perfil muy aerodinámico, con una imagen exterior en la que dominan las líneas curvas, incluyendo un testero con nariz tipo alta velocidad, un ventanal corrido a lo largo de todo el tren, carenados de techo y faldones bajo el bastidor.

Equipos

Caja

Las cajas de todos los vehículos son autoportantes y el diseño de su estructura está basado en perfiles extruídos de grandes dimensiones compuestos por una aleación ligera de aluminio. Estos perfiles son continuos a lo largo del vehículo y se unen mediante soldadura a lo largo de sus bordes y forman la línea exterior del vehículo. La utilización del aluminio tiene el objeto de reducir al mínimo posible la masa del tren y su consumo energético.

Se ha optimizado el diseño con un sistema de absorción de energía ante choque, que mejora la seguridad pasiva del vehículo por medio de dispositivos anticabalgamiento, y estructuras deformables que responden a los requisitos de seguridad para minimizar las consecuencias en caso de impacto frontal.

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

Los sistemas de acoplamiento de estos vehículos se encuentran ocultos en los testeros mediante un carenado con un mecanismo de apertura y cierre automático.

El coche intermedio es de piso bajo y está adaptado para personas de movilidad reducida, para lo que incluye tanto rampa de accesos como señalización y mobiliario específico.

Sistemas de tracción y auxiliar

El sistema de tracción se compone de cuatro motores diesel, dos en cada coche motor, con una potencia total de 1.528 kW. Los motores son de 6 cilindros en línea, con inyección directa de combustible.

La transmisión de la potencia del motor al eje motor del bogie se efectúa mediante la turbotransmisión oleodinámica acoplada al reductor del eje mediante una unión cardan.

Gracias a esta motorización distribuida en las cuatro cadenas de tracción, el tren dispone de potencia suficiente para dar unas prestaciones aceptables, incluso en el caso poco probable del fallo en 2 cadenas de tracción simultáneamente.

Por otra parte, la refrigeración de los motores se realiza por agua, cuyos depósitos se encuentran en el techo. Dispone de un depósito de combustible en cada coche con capacidad para 1.400 litros. de gas-oil, lo que le permite una autonomía superior a los 1.000 kilómetros, más de 12 horas de autonomía eléctrica con consumo máximo de calefacción.

La generación eléctrica es independiente de la tracción. Está accionada por dos motores de 183 kW. Cada motor alimenta un alternador de 185 kVA, que da una tensión de salida de 3801220 Vca y 50 Hz para dar energía a los diferentes equipos auxiliares. Estos equipos se encuentran situados en el techo del coche remolque. Este sistema es redundante, funciona normalmente un solo grupo y se alternan en función del número de horas de actividad.

El tren dispone de tres baterías de 24 Vcc (de níquel-cadmio) situadas bajo el bastidor de la caja de cada coche motor y en el techo del coche intermedio. La batería de cada coche motor pone en marcha los dos motores diesel de su propio coche y la batería del coche, el motor del alternador que vaya a entrar en funcionamiento.

Dos equipos de producción de aire se encuentran instalados bajo el bastidor de la caja del coche intermedio. En funcionamiento normal solo uno de ellos está en servicio.

Para la alimentación de los equipos auxiliares, cada coche dispone de dos grupos motor-alternador independientes de la tracción. Estos grupos electrógenos son capaces de alimentar el 100% de las cargas a máximas prestaciones, lo que permite una redundancia total del sistema. En servicio normal, funcionará sólo uno de los grupos, estando el segundo en espera. Si se produjese un fallo, se arrancaría automáticamente el segundo grupo, sin pérdida de prestaciones del tren. Siempre arrancará el grupo que menos horas tenga de funcionamiento.

Bogies y frenos

El tren dispone de seis bogies, cuatro motores y dos remolques. Ambos tipos están constituidos por un bastidor, dos ejes con sus correspondientes cajas de grasa, suspensión primaria, suspensión secundaria neumática, dispositivo de unión caja-bogie y equipo de freno compuesto por dos discos en eje.

Cada bogie de los coches motores dispone de un eje motor y un eje portante. La suspensión secundaria es de carácter neumático con dos resortes neumáticos (balonas) situados a cada lado del bogie. La suspensión primaria une elásticamente las cajas de grasa con el bastidor del bogie de forma que transmite tanto las cargas verticales (mediante dos paquetes de dos muelles coaxiales verticales), como los esfuerzos de guiado transversales.

El automotor disésel 599 cuenta con la posibilidad de la instalación del bogie de ancho variable Brava de Caf, que puede permitir la circulación tanto por vía de ancho ibérico como por vía UIC. El sistema Brava realiza el cambio de ancho de forma automática a unos 30 km/h y sin preparaciones previas ni paradas.

Los bogies motores disponen de areneros. El bogie de lado cabina incorpora además un sistema de engrase de pestaña, un estribo, quitapiedras y los sensores de control de los equipos de seguridad del tren.

El frenado de la unidad se puede realizar empleando el freno de servicio que conjuga el freno hidrodinámico y el freno neumático. La distancia de frenado a 160 km/h es de unos 1.000 metros. La deceleración en freno de emergencia es de 1,1 m/s2.

El control primario de freno es electróneumático por medio de BCU electrónicas redundantes. En caso de avería el sistema de freno puede controlarse por un mando electroneumático convencional sin perdida de prestaciones. En cualquier situación existe un canal independiente para un freno de emergencia. También posee un freno de estacionamiento para asegurar la inmovilidad del tren. El freno siempre se inicia utilizando la capacidad de freno hidrodinámico. Cuando este freno no es suficiente se complementa con el freno neumático. El tren dispone también de los sistemas de antibloqueo y antipatinaje en todos los ejes.

Seguridad y comunicaciones

EL tren incorpora el sistema de seguridad Asfa Digital. Este equipo, que proporciona un conjunto básico de funciones de Protección Automática de Trenes (ATP), procesa la información procedente de la vía supervisando las acciones del maquinista. En la cabina de conducción se dispone de un equipo de radiotelefonía Tren-Tierra y otro que opera en la red GSM-R

El tren incorpora un registrador jurídico, donde en un sistema tipo caja negra, se registran y graban los parámetros de funcionamiento de todo el tren. Este mismo equipo realiza la función de sistema de vigilancia (hombre muerto).

El tren dispone de un equipo de detección y extinción de incendios compuesto de diversos sensores de detección situados dentro de caja (salas, armarios,..) y conectados a la central de este equipo y este a la central de diagnostico que informa al conductor. Los equipos de tracción, generación y depósitos de combustible tienen sus propios sensores y disponen de un sistema semiautomático de extinción de incendios. En caso de detección de un incendio el sistema activará los extintores instalados en los motores y depósito de combustible aunque el maquinista no esté en disposición de accionarlos.

Todos los equipos del 599 están duplicados y optimizados para que un fallo en alguno de los sistemas no suponga la inmovilidad del vehículo. Está dotado del sistema de control (Cosmos), desarrollado por el Departamento de I+D de CAF dentro del proyecto europeo Rosin, es un sistema modular de control y supervisión de tren basado en el estándar de comunicaciones de tren (TCN).

Características Técnicas

  • Constructor : Caf.
  • Composición mínima : M1-R-M2.
  • Composición múltiple : 3 unidades (9 coches).
  • Ancho de vía : 1.668 mm.
  • Puertas por costado : 3 de 1200 mm de paso.
  • Estructura de caja : Aluminio.
  • Velocidad máxima (km/h) : 160 km/h.
  • Plazas sentadas por unidad del tren : 184 sentadas + 1 PMR.
  • Motores de tracción diesel : 4.
  • Potencia total de tracción (regimen continuo) : 1.400 kW.
  • Potencia por motor : 382 kW.
  • Motores auxiliares : 2.
  • Potencia auxiliar (regimen continuo) : 185 kVA.
  • Esfuerzo de arranque : 154,61 kN.
  • Aceleración media (0-40 km/h) : 0,63 m/s2.
  • Deceleración máxima freno de servicio : 1,1 m/s2.
  • Deceleración máxima freno de urgencia : 1,1 m/s2.
  • Elementos redundantes : Equipo de tracción, grupo generador auxiliar, compresor, control de freno sistema control de tren, doble circuito de refrigeración en sistema de aire acondicionado de pasajeros, megafonía.
  • Plazas M1 : 68.
  • Plazas R : 53.
  • Plazas M2 : 64.
  • Plazas totales : 185.

Pesos y Dimensiones

  • Peso del tren : 157 toneladas.
  • Peso del coche motor M1 : 54 toneladas.
  • Peso del coche motor M2 : 56 toneladas.
  • Peso del coche remolque : 48 toneladas.
  • Carga por eje : 13,1 toneladas.
  • Longitud total del tren : 75.980 mm.
  • Longitud coche motor : 25.850 mm.
  • Longitud coche remolque : 24.280 mm.
  • Empate de la caja coche motor : 17.734 mm.
  • Empate de la caja coche remolque : 18.000 mm.
  • Empate del bogie : 2.500 mm.
  • Anchura de caja : 2.940 mm.
  • Altura piso : M1, M2 1300 mm, R 790 mm.
  • Altura tren : 4.302 mm.
  • Diámetro de rueda nueva : 850 mm.

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