EN 50149 Aplicaciones ferroviarias - Instalaciones fijas - Tracción eléctrica - Cables de contacto corrugados de cobre y aleación de cobre

EN 50149 Aplicaciones ferroviarias - Instalaciones fijas - Tracción eléctrica - Cables de contacto corrugados de cobre y aleación de cobre

La norma europea «EN 50149 Aplicaciones ferroviarias - Instalaciones fijas - Tracción eléctrica - Cables de contacto corrugados de cobre y sus aleaciones» describe las propiedades de los cables de cobre y sus aleaciones con secciones transversales de 80 mm², 100 mm², 107 mm², 120 mm² y 150 mm² para su uso en líneas aéreas de contacto. Esta norma especifica las especificaciones del producto, los métodos de ensayo, los procedimientos de inspección y las condiciones de pedido y entrega de los cables.

EN 50149 Aplicaciones ferroviarias - Instalaciones fijas - Tracción eléctrica - Cables de contacto corrugados de cobre y aleación de cobre

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

  • Varilla de tracción o varilla intermedia: Se refiere al cable, que generalmente tiene forma circular, cuya sección transversal es mayor que la del cable, y sobre el cual se tracciona el hilo de contacto.
  • Cable: Se refiere al conductor eléctrico de una línea aérea de contacto con el cual contacta el colector de corriente y se caracteriza por dos ranuras de compresión.

Según esta norma, la identificación del cable debe consistir en:

  • Nombre (cable)
  • Número de esta norma (EN 50149)
  • Descripción de la configuración
  • Identificación del material, símbolo o número (material según tabla o acordado entre el comprador y el fabricante)

Para la identificación del material, el material de arrastre o barra intermedia debe ser de cobre, una aleación de cobre-plata u otra aleación de cobre, según se define en la norma EN 1977. El anexo de esta norma proporciona definiciones de material de arrastre o barra intermedia para algunas posibles composiciones de cable (Anexo B). Al cotizar, el usuario debe especificar claramente los materiales deseados o disponibles. Por razones ambientales, no se recomienda el uso de aleaciones de cobre-cadmio.

En cuanto a su apariencia y estado, los cables deben estar libres de defectos (como rugosidades, astillas, costuras, inclusiones o grietas) que puedan afectar las características mecánicas y eléctricas especificadas en esta norma o causar dificultades durante la instalación y el funcionamiento. La superficie debe estar limpia y libre de materias extrañas, como residuos de óxido o sulfuro formados durante el proceso de fabricación, o residuos de decapado. El color de la superficie de brillo metálico puede cambiar debido a las influencias atmosféricas inmediatamente después de la fabricación. Esto es aceptable.

En general, todos los cables fabricados con aleaciones deben estar claramente identificados. Para aleaciones de cobre, cobre-plata, cobre-cadmio, cobre-magnesio y cobre-estaño, de resistencia normal y alta, el método de identificación debe ser mediante ranuras de identificación, como se muestra a continuación. Para otras aleaciones, el método de identificación (ranuras u otro método) debe acordarse entre el comprador y el fabricante. Las ranuras de identificación deben estar dispuestas como se muestra en la figura de la norma. El centro del círculo central debe estar en el círculo de proyección del hilo de contacto. La conexión entre dos arcos consecutivos no debe formar una línea recta.

Los cables de cobre normales y de alta resistencia no tienen ranuras de identificación. Los cables de aleación de cobre con revestimiento de plata deben tener dos ranuras de identificación en el lóbulo superior, como se muestra en la figura. Los cables de aleación de cobre con revestimiento de cadmio deben tener una ranura de identificación en el lóbulo superior, como se muestra en la figura. Los cables de aleación de cobre con revestimiento de magnesio deben tener tres ranuras de identificación en el lóbulo superior, como se muestra en la figura. Los cables de aleación de cobre estañado deben tener una ranura de identificación, ubicada en un ángulo de 24 grados, en el lóbulo superior, como se muestra en la figura.

Independientemente de la sección transversal del cable utilizada, las dimensiones de las ranuras de compresión deben cumplir con el tipo A o B indicado en la figura. Esta norma detalla las siguientes secciones transversales nominales: 80 mm², 100 mm², 107 mm², 120 mm² y 150 mm². Los perfiles son de dos tipos principales: circular y aplanado. Las configuraciones de los cables deben cumplir con la tabla y se definen como combinaciones de forma de perfil, sección transversal nominal y tipo de ranura de compresión. Las dimensiones de cada configuración se muestran en el Anexo A.

Para las aleaciones enumeradas en el Anexo B para propiedades eléctricas, la resistividad del cable a 20 °C no debe superar los valores de la tabla. Para otras aleaciones de cobre, los valores deben ser los acordados entre el comprador y el fabricante.

En resumen, la norma EN 50149 garantiza la seguridad, fiabilidad y rendimiento de los cables utilizados en instalaciones ferroviarias fijas. Esta norma se centra específicamente en los cables diseñados para su uso en sistemas de tracción eléctrica instalados en líneas aéreas de contacto, circuitos de retorno y subestaciones de tracción. Estos cables desempeñan un papel crucial en la transmisión de energía desde las subestaciones hasta los trenes, por lo que su calidad y durabilidad son fundamentales.

Esta norma se aplica a:

  • Conductores de cobre y aleaciones de cobre
  • Conductores de aluminio y aleaciones de aluminio
  • Cables aislados y no aislados
  • Cables diseñados para uso en exteriores, generalmente en condiciones climáticas adversas y estrés mecánico.

La norma EN 50149 describe varios requisitos técnicos y de rendimiento, incluidos:

  • Requisitos eléctricos:
    • Propiedades de conductividad (por material y área de sección transversal)
    • Límites de resistencia
    • Valores de tensión adecuados para redes de tracción (normalmente sistemas de CC de 15 kV, 25 kV o 1,5/3 kV)
  • Requisitos mecánicos:
    • Resistencia a la tracción y alargamiento.
    • Flexibilidad y resistencia a la fatiga (especialmente importante para líneas aéreas expuestas a vibraciones)
    • Resistencia al impacto y a la abrasión
  • Requisitos térmicos:
    • Rendimiento bajo cargas de corriente elevadas
    • Resistencia a altas temperaturas ambientales
    • Resistencia al fuego y emisión de humos (según norma EN 45545, cuando sea aplicable)
  • Resistencia ambiental:
    • Resistencia a los rayos UV y al ozono
    • Resistencia a la corrosión (especialmente para zonas costeras o industriales)
    • Resistencia a aceites, grasas y otros contaminantes.

Los fabricantes deben realizar una serie de pruebas de tipo y rutinarias para demostrar el cumplimiento de la norma EN 50149. Estas pueden incluir:

  • Prueba de resistencia eléctrica
  • Ensayos mecánicos de tracción y alargamiento
  • Pruebas de envejecimiento ambiental y térmico
  • Controles dimensionales

El marcado CE suele asociarse con el cumplimiento y con frecuencia se requieren sistemas de garantía de calidad durante la producción.

Los cables que cumplen la norma EN 50149 se utilizan en las siguientes áreas:

  • Sistemas de líneas aéreas (por ejemplo, cables de catenaria, cables de conexión, cables de contacto)
  • Cables de alimentación y retorno
  • Interconexiones de centros de transformación
  • Modernización de la electrificación ferroviaria o nuevas instalaciones

Por consiguiente, la norma EN 50149 desempeña un papel fundamental para garantizar la seguridad, durabilidad y eficiencia de los cables eléctricos utilizados en los sistemas de electrificación ferroviaria. El cumplimiento de esta norma ayuda a los operadores y fabricantes ferroviarios a ofrecer una infraestructura fiable que resista las duras condiciones de las operaciones ferroviarias modernas.

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