Universidad de Jaén

no se han establecido prerrequisitos

Una vez cursadas las asignaturas de circuitos y máquinas eléctricas, se estudia una aplicación de máximo interés que sería la tracción electrica.

- El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

Vehículos eléctricos no guiados
Vehículos eléctricos guiados: Tracción ferroviaria
Sistemas de alimentación: Catenarias y tercer carril
Subestaciones de tracción

Tema 1 Introducción

1.1 Hitos históricos

1.2 Métodos de guiado

1.3 Tracción eléctrica ferroviaria

1.3.1 Consumos eléctricos en tracción eléctrica ferroviaria

1.3.2 Sistema eléctrico ferroviario

1.3.3 Tensiones de funcionamiento del tren

1.3.4 Estructura del consumo

1.3.5 Eficiencia de la estructura del consumo

1.3.6 Flujos de energía

1.4 Vehículos eléctricos

Tema 2. Dinámica de la tracción eléctrica

2.1. Esfuerzos de tracción y frenado.

2.2. Resistencia de inercia para acelerar o frenar el tren

2.3. Resistencia total al avance

2.3.1. Resistencia al avance en recta

2.3.2. Resistencia al avance en curva

2.3.3. Resistencia al avance en rampas y pendientes

2.3.4. Resistencia al avance conjunta en curva y rampa

2.3.5. Expresión completa de la ecuación del movimiento del tren

2.4. Cálculo de la potencia consumida en cada punto del trazado ferroviario

2.5. Esfuerzos de frenado

2.5.1. Frenos de servicio

2.5.2. Frenos de emergencia

2.5.3. Frenos de levitación magnética

2.5.4. Condiciones de aplicación de freno

2.5.5. Prestaciones mínimas del freno

2.6. Dinámica en vehículos guiados

2.6.1. Fuerza de elevación

2.6.2. Cálculo de las características de funcionamiento

2.6.3. Par de rodadura

2.6.4. Par de fricción

2.6.5. Par aerodinámico

2.6.6. Par inercial de masas rodantes

2.6.7. Par acelerador masa del vehículo

2.6.8. Par de aceleración

Tema 3. Diseño de líneas de alimentación a la tracción eléctrica ferroviaria

3.1. Introducción a las líneas de alimentación

3.2. Requisitos técnicos a considerar

3.2.1. Condiciones extrínsecas

3.2.2. Condiciones intrínsecas

Tema 4. Sistemas de alimentación eléctrica

4.1 Introducción

4.2 Estaciones generadoras de energía

4.3 Líneas de transporte de energía

4.4 Subestaciones para tracción eléctrica

4.4.1 Conceptos básicos

4.4.2 Calidad en la alimentación

4.4.3 Factor de potencia en los trenes

4.4.4 Coordinación de las protecciones

4.4.5 Distribución de las subestaciones

4.5 Subestaciones de corriente continua

4.6 Subestación de corriente monofásica alterna a 16 2/3 Hz de frecuencia

4.7 Subestación de corriente monofásica alterna a 50 Hz de frecuencia

4.7.1 Subestación con alimentación 1 x 25 kV

4.7.2 Subestación con alimentación 2 x 25 kV 4.8 Sistemas de control de la calidad de la energía

4.8 Recuperación de la energía en tracción.

Tema 5. Sistemas de toma de corriente en la tracción eléctrica

5.1 Conceptos previos

5.2 Tercer carril

5.2.1 Características geométricas del tercer carril

5.2.2 Características eléctricas del tercer carril

5.2.3 Características mecánicas del tercer carril

5.2.4 Tipos de perfiles utilizados para el tercer carril

5.2.5 Ventajas e inconvenientes del tercer carril

5.3 Perfil conductor aéreo. Catenaria rígida.

5.3.1 Descripción del sistema de catenaria rígida

5.3.2 Velocidad de circulación

5.3.3 Características del perfil conductor aéreo.

5.3.4 Características generales de montaje

5.4 Línea aérea de contacto

5.4.1 Elementos de la Línea Aérea de Contacto

5.4.2 Cable de tierra

5.4.3 Péndolas

5.4.4 Cables auxiliares

5.4.5 Estructuras portantes

5.4.6 Cimentaciones

5.4.7 Aisladores

5.4.8 Modelos de catenaria CA-160

5.4.9 Modelo de catenaria CA-220

Tema 6. Características eléctricas de la catenaria

6.1 Introducción

6.2 Determinación de la resistencia eléctrica del circuito de tracción alimentado en corriente continua

6.3 Determinación de la impedancia eléctrica en catenarias de corriente alterna

6.3.1 Radio equivalente de un conductor (efecto Kelvin o pelicular)

6.3.2 Reactancia e impedancia de un circuito considerando el terreno como retorno

6.3.3 Ejemplos de cálculo

6.3.4 Comparación de impedancias de vía doble

6.3.5 Comparación de impedancia de vía única

6.3.6 Ejemplo. Circuito en corriente alterna 2 x 25 kV, en doble vía, formada por sustentador, hilo de contacto y feeder negativo

6.4 Determinación de la temperatura de los conductores

6.5 Intensidad asignada de la línea de contacto

6.5.1 Temperatura en los hilos de contacto

6.5.2 Distribución de corriente entre los hilos de contacto, sustentador y péndolas Página 11 de 30

6.5.3 Catenaria alimentada desde un solo extremo

6.5.4 Catenaria alimentada por los dos extremos sin feeder

6.5.5 Catenarias con feeder de acompañamiento

6.5.6 Intensidad en la péndola

6.6 Intensidad de contacto

6.6.1 Intensidad de contacto estático

6.6.2 Intensidad de contacto dinámico

6.7 Intervalo de conexionado. Feeder de acompañamiento

6.8 Intensidad de cortocircuito en la línea aérea de contacto

6.9 Intensidad máxima en el trayecto

6.10 Valor eficaz de una corriente continua variable

6.11 Limitación de la corriente en el tren

6.12 Secciones en las péndolas

6.13 Secciones en los cables de alimentación

6.14 Caída de tensión

6.15 Calidad de la alimentación eléctrica

Tema 7. Aisladores de sección y seccionadores

7.1 Introducción

7.2 Diseño de una aislador

7.2.1 Aisladores para corriente continua a 3 kV

7.2.2 Nivel de aislamiento

7.2.3 Selección de los aisladores

7.2.4 Forma de los aisladores. Línea de fuga

7.3 Construcción de los aisladores

7.3.1 Aisladores de apoyo y suspensión

7.3.2 Aisladores de cadena

7.3.3 Aisladores de barra

7.4 Tensión del aislador

7.5 Ensayos del aislador

7.6 Aisladores de sección

7.6.1 Simétricos

7.6.2 Asimétricos

7.7 Seccionadores

7.7.1 Seccionador de puesta a tierra

7.7.2 Seccionador de apertura en carga

7.7.3 Seccionador con mando a distancia

Tema 8. Circuito de retorno en tracción eléctrica ferroviaria

8.1 Introducción

8.2 Corrientes de retorno

8.2.1 Circuito de retorno en corriente alterna

8.2.2 Circuito de retorno en corriente continua

 8.3 Conexionado del circuito de retorno en sistemas de corriente continua

8.3.1 Conexionado del circuito de retorno en vías con juntas aislantes

8.4 Conexionado de retorno con circuitos de vía sin juntas aislantes

8.4.1 Lazos de unión en circuitos sin juntas inductivas

8.5 Conductancia de los carriles respecto a tierra

8.5.1 Medida de la conductancia en los carriles

8.5.2 Medida de la resistencia longitudinal de los carriles

8.6 Electrificación ferroviaria y la corrosión

8.6.1 Corrientes vagabundas

8.6.2 Protección de las estructuras metálicas próximas a las instalaciones ferroviarias

8.7 Análisis de corrientes vagabundas en instalaciones ferroviarias

8.7.1 Corrientes vagabundas

8.7.2 Conductancias de los carriles con respecto a tierra

8.7.3 Conductancia por unidad de longitud

8.7.4 Distribución de corrientes vagabundas a lo largo de la vía

8.7.5 Valores de corrientes vagabundas en instalaciones tipo de catenaria

8.7.6 Recomendaciones

Tema 9. Protecciones de línea

9.1 Generalidades

9.2 Sobretensiones sobre el circuito de tracción

9.2.1 Sobretensiones de origen externo

9.2.2 Sobretensiones producidas por influencia de líneas próximas

9.2.3 Sobretensiones de origen interno al sistema ferroviario

9.3 Protecciones de las instalaciones contra las sobretensiones y defectos a tierra

9.3.1 Descargadores de sobretensión

9.3.2 Coordinación del aislamiento

9.3.3 Cable de tierra

9.3.4 Puestas a tierra

Tema 10. Material rodante

10.1 Introducción

10.2 Definiciones

10.3 Clasificación de trenes

10.3.1 Trenes convencionales o remolcados

10.3.2 Trenes autopropulsados

10.3.3 Trenes de alta velocidad

10.4 Tipos de vehículos

10.4.1 Locomotora

10.4.2 Tractores

10.4.3 Coches  para viajeros

10.4.4 Vagones ( para mercancías)

10.4.5 Furgones (para paquetería)

10.4.6 Vehículos mixtos

10.5 Ancho de Vía

10.6 Interacción del tren con la infraestructura

10.6.1 Vía (rueda - carril)

10.6.2 Energía eléctrica (pantógrafo - catenaria)

10.6.3 Comunicaciones (tren-tierra y radiocomunicaciones

10.6.4 Sistemas de seguridad del tren

10.7 Ferrocarril Metropolitano

10.8 Tranvías

10.9 Elementos básicos del tren

10.10 Esquema de conexión, regulación y control de la unidad motriz

10.10.1 Pantógrafo

10.10.2 Pararrayos

10.10.3 Cofre de seccionadores

10.10.4 Disyuntor

10.10.5 Filtro

10.10.6 Resistencias de freno

10.10.7 Convertidor

10.10.8 Motores

10.11 Tecnología actual

Tema 11. Vehículo eléctrico

11.1 Historia y evolución del vehículo eléctrico

11.2 Componentes principales

11.2.1 Elementos rodantes

11.2.2 Chasis y carrocería

11.2.3 Características de funcionamiento del vehículo eléctrico

11.2.4 Consumos y autonomías

11.2.5 Dimensionamiento de un vehículo eléctrico

11.2.6 Curva de demanda y VE

11.3 Componentes funcionales

11.3.1 Sistema eléctrico del vehículo

11.3.2 Motores

11.3.3 Electrónica de alimentación

11.3.4 Baterías de tracción

11.3.5 Carga de baterías

11.3.6 Tecnologías auxiliares y sistemas de control

11.4 Trayectoria del vehículo eléctrico

11.5 Tipos de vehículos eléctricos

11.5.1 Vehículos hibrido (HEV)

11.5.2 Híbrido enchufable (PHEV)

11.5.3 Eléctrico puro sólo con baterías (BEV)

11.5.4 Vehículos eléctricos tendencias

11.5.5 Panorama

11.6 Baterías

11.6.1 Tipos de baterías

11.7 Capacidad de almacenamiento de los distintos sistemas

11.8 Costes de almacenamiento

11.9 Sistemas de repostaje

11.10 Normativa legal vigente

Tema 12. Sistema eléctrico del vehículo

12.1 Sistema eléctrico en el vehículo

12.1.1 Motores

12.1.2 Baterías

12.1.3 Control electrónico

12.2 Cadena de tracción

12.2.1 Suministro de energía

12.2.2 Transmisión eléctrica

12.2.3 Transmisión mecánica

12.2.4 Configuraciones de la cadena de tracción

12.3 Motores en el vehículo eléctrico

12.3.1 Clasifica de los motores

12.3.2 Motor de corriente continua

12.3.3 Motores de inducción

12.3.4 Motores síncronos

12.3.5 Motores de reluctancia conmutada

12.3.6 Comparación entre motores

12.4 Tomas de alimentación

12.4.1 Estaciones de alimentación

12.4.2 Tipos de recarga

12.4.3 Características de la baterías de tracción

12.5 Cargador

12.5.1 Componentes

12.6 Tecnología auxiliar y sistemas de control

12.7 Instrumentación del VE

12.8 Sistemas de frenado

12.8.1 Frenado regenerativo

12.8.2 Frenado reostático

12.9 Usos del vehículo eléctrico

12.9.1 Vehículo urbano

12.9.2 Autobús urbano

12.9.3 Vehículos de flota

12.10 Ventajas de vehículo eléctrico

12.11 Inconvenientes del vehículo eléctrico

12.12 Infraestructura de recarga

12.13 Influencia de la recarga en la red eléctrica

12.14 Seguridad del vehículo eléctrico

Tema 13. Desarrollo de la tecnología actual

13.1 Tecnologías de propulsión eléctrica

13.1.1 Convertidores de potencia

13.1.2 Circuitos de disparo

13.1.2.1 PWM (modulación por anchura de pulso).

13.1.3 Reseña sobre semiconductores

13.1.4 Comparación de semiconductores en el VE

13.1.5 Regulación y control de los motores de CC

13.1.6 Regulación y control de los motores de CA

13.1.7 Regulación y control de los motores brushless CA