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1 Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia Instituto Militar de Engenharia -------- IMEIMEIMEIMEIMEIMEIMEIME Tecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia FerroviáriaTecnologia Ferroviária 20072007200720072007200720072007 Tecnologia Ferroviária – Características Principais � Contato roda – trilho (Metal – Metal): � Menor Atrito; � Proporciona a tração de grande massa com menos energia que o modo rodoviário; � Desgaste considerável de ambos. � Escorregamento das rodas (desgaste) quando em curva; � Frenagem e demarragem. � Guiado por trilhos: � Falta de mobilidade (ponto a ponto); � Um grau de liberdade; � Viabiliza o controle à distância. � Padrão de distanciamento entre os trilhos (bitola) 2 Tecnologia Ferroviária – Conceito de Sistema θθθθ1111 θθθθ4444θθθθ3333 θθθθ2222 θθθθ5555 θθθθ6666 θθθθ7777 Meio Meio Meio Meio AmbienteAmbienteAmbienteAmbienteLimite do Limite do Limite do Limite do SistemaSistemaSistemaSistema ComponenteComponenteComponenteComponente LigaLigaLigaLigação entre ão entre ão entre ão entre componentes ou componentes ou componentes ou componentes ou interface de interface de interface de interface de constrangimentoconstrangimentoconstrangimentoconstrangimento Um sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentes discretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizados e e e e agenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjunto, objeto , objeto , objeto , objeto de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. (Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004) Um sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentesUm sistema é um conjunto determinado de elementos ou componentes discretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizadosdiscretos, interconectados ou em interação dinâmica, organizados e e e e e e e e agenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjuntoagenciados em função de um objetivo, fazendo o referido conjunto, objeto , objeto , objeto , objeto , objeto , objeto , objeto , objeto de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. de um controle. (Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004)(Pereira, A.L., 2004) Tecnologia Ferroviária – Conceito de Sistema θθθθ1111 θθθθ4444θθθθ3333 θθθθ2222 θθθθ5555 θθθθ6666 θθθθ7777 Meio Meio Meio Meio AmbienteAmbienteAmbienteAmbienteLimite do Limite do Limite do Limite do Sistema Sistema Sistema Sistema FerroviFerroviFerroviFerroviáriorioriorio SubsistemasSubsistemasSubsistemasSubsistemas LigaLigaLigaLigação entre os ão entre os ão entre os ão entre os subsistemassubsistemassubsistemassubsistemas 3 Tecnologia Ferroviária – Conceito de Sistema SSSSSSSS4444 Meio Meio Meio Meio AmbienteAmbienteAmbienteAmbienteLimite do Limite do Limite do Limite do Sistema Sistema Sistema Sistema FerroviFerroviFerroviFerroviáriorioriorio ElElElElétricotricotricotrico LigaLigaLigaLigação entre os ão entre os ão entre os ão entre os subsistemassubsistemassubsistemassubsistemas SSSSSSSS3333 SSSSSSSS2222SSSSSSSS1111 EletrônicoEletrônicoEletrônicoEletrônico MaterialMaterialMaterialMaterial RodanteRodanteRodanteRodante CivilCivilCivilCivil Tecnologia Ferroviária – Subsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema ElétricoSubsistema Elétrico Suprimento de energia elétrica para toda a malha ferroviária: � Oficinas; � Estações; � Área administrativas; � Área de apoio operacional; � Tração elétrica. Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema de .Sistema de .Sistema de .Sistema de PotênciaPotênciaPotênciaPotência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia Elétricade Energia Elétricade Energia Elétricade Energia Elétrica 4 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico � Recepção da energia elétrica da concessionária local (subestações); � Manutenção do nível de tensão elétrica, proteção dos sist. de potência e manobra dos circuitos >> seccionadoras. � Gerenciamento dos equipamentos (transformadores, disjuntores, retificadores etc.) que disponibilizam a energia elétrica para a transmissão; � Elevação da tensão elétrica para transmissão (redução da seção transversal do condutor) >> ↓$ de transmissão. Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica D is ju nt or d e AT Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Classificação das SubestaçõesClassificação das SubestaçõesClassificação das SubestaçõesClassificação das Subestações: � de manobra: aquelas que dirigem o fluxo de energia entre os circuitos disponíveis; � elevadoras: aquelas que aumentam o nível da tensão elétrica quando necessário; � rebaixadoras: aquelas que reduzem o nível de tensão elétrica quando necessário; � retificadoras: aquelas que mudam de corrente elétrica alternada para contínua; � inversoras: aquelas que mudam a corrente elétrica de contínua para alternada; � de controle de tensão: aquelas utilizadas para manter a tensão elétrica em níveis desejáveis e � conversoras de freqüência: aquelas que alteram os valores de freqüência elétrica. Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistemaElétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica 5 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Setores das SubestaçõesSetores das SubestaçõesSetores das SubestaçõesSetores das Subestações: � Suprimento da Operadora: responsável pela gestão da energia elétrica disponibilizada pela operadora local, utilizando seus elementos para transformar o nível de tensão disponibilizada pela operadora nos níveis utilizados na ferrovia; � Transmissão de Energia Elétrica: administra a interligação das subestações para alimentação elétrica das edificações e equipamentos instalados na ferrovia; � Distribuição de Energia Elétrica: supre, eletricamente, as oficinas, os prédios administrativos e operacionais com um nível de tensão específico; � Sinalização: responde por parte do suprimento de energia elétrica que influencia diretamente na segurança do tráfego, pois alimenta os sistemas de licenciamento e controle de acesso dos trens ao tráfego; Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Setores das SubestaçõesSetores das SubestaçõesSetores das SubestaçõesSetores das Subestações: � Tração: responsável pela alimentação elétrica dos trens, no caso em que a ferrovia seja eletrificada; � Serviços Auxiliares: responsabiliza-se pela gestão dos circuitos de suprimento auxiliar de corrente contínua e corrente alternada que serão consumidos dentro da própria subestação (banco de baterias e circuitos locais de iluminação e força) � Aterramento: serve para drenar as correntes indesejáveis, melhorando a segurança dos profissionais que manipulam os equipamentos da subestação, bem como o bom funcionamento dos sistemas de controle e proteção das instalações elétricas. Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica 6 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico TOPOLOGIA DA LIGAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES TOPOLOGIA DA LIGAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES TOPOLOGIA DA LIGAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES TOPOLOGIA DA LIGAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em CCCCCCCCCCCCCCCC 2222 1111 3333 4444 5555 6666 7777 Padrão Siemens 7 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em CCCCCCCCCCCCCCCC Padrão Siemens 1111 TransformadorTransformadorTransformadorTransformador 4444 Disjuntor de MTDisjuntor de MTDisjuntor de MTDisjuntor de MT 2222 Retificador de Retificador de Retificador de Retificador de TraçãoTraçãoTraçãoTração 3333 Cubículo de MTCubículo de MTCubículo de MTCubículo de MT Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em Exemplo de Subestação de Tração em CCCCCCCCCCCCCCCC Padrão Siemens 7777 Unidade de Proteção daUnidade de Proteção daUnidade de Proteção daUnidade de Proteção da CatenáriaCatenáriaCatenáriaCatenária 5555 Controle da EstaçãoControle da EstaçãoControle da EstaçãoControle da Estação 6666 Cubículo de TraçãoCubículo de TraçãoCubículo de TraçãoCubículo de Tração 8 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Subestação de Tração com 25kV e 50Hz da linha MadridSubestação de Tração com 25kV e 50Hz da linha MadridSubestação de Tração com 25kV e 50Hz da linha MadridSubestação de Tração com 25kV e 50Hz da linha Madrid----Sevilha do AVESevilha do AVESevilha do AVESevilha do AVE Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico � Transporte da energia elétrica até os pontos de consumo; � Utilização de equipamentos para sustentação da rede (postes de concreto, estruturas metálicas, isoladores, acessórios metálicos etc.); � Circuito de aterramento >> proteção dos equipamentos e pessoas contra correntes de fuga e descarga atmosférica; corrosão eletrolítica. � Retorno da corrente elétrica para a subestação. Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica 9 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Condições básicas para que a linha de tração esteja apta a fornecer energia ao material rodante: � Para catenária (rede aérea): devem-se manter os condutores em posição determinada em relação ao eixo da via permanente, para efetivação do contato entre os coletores de energia elétrica do MR e o condutor de energia elétrica; � Para terceiro trilho: deve ser mantido a uma altura constante, acima da superfície de rolamento dos trilhos, a fim de obter-se o contato ideal entre os coletores de energia elétrica do material rodante e o condutor de energia elétrica; Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Condições básicas (continuação): � Não apresentar pontos angulosos; � Ter flexibilidade uniforme, sem apresentar pontos duros ou asperezas, para que não haja deterioração dos coletores de energia elétrica; � Ser de simples instalação e manutenção, permitindo a execução rápida dos serviços de manutenção; � As variações de temperatura não podem afetar o ajustamento geométrico da linha; � O posicionamento dos elementos de sustentação e condutores não pode dificultar a visibilidade de sinais e � A linha deve satisfazer requisitos econômicos, elétricos e mecânicos. 10 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Alimentação Alimentação Alimentação Alimentação Elétrica do Elétrica do Elétrica do Elétrica do Trem Trem Trem Trem (Catenária)(Catenária)(Catenária)(Catenária) Isoladores do circuito de traçãoIsoladores do circuito de traçãoIsoladores do circuito de traçãoIsoladores do circuito de tração Estrutura de Estrutura de Estrutura de Estrutura de SustentaçãoSustentaçãoSustentaçãoSustentação Linhas Linhas Linhas Linhas de Transmissãode Transmissãode Transmissãode Transmissão Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Circuito de Retorno 11 TecnologiaFerroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 12 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 13 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 14 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Terceiro Trilho � Redução da intrusão visual; � Instalação mais barata; � Podem ser utilizados em túneis com gabarito reduzido; � É mais robusto e resistente a choques mecânicos; � Acesso mais facilitado para a manutenção; � Acesso fácil ao local energizado; � Tensão elétrica mais baixa que a catenária (arcos para os trilhos e para a terra) >> mais subestações; � Dificuldade para a passagem de nível; � Contato ineficiente da sapata com o trilho >> folhas, neve etc.. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 15 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 16 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Sapata Terceiro Trilho Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Terceiro Trilho e Catenária (em conjunto) Catenária 25 kV Catenária 25 kV Catenária 25 kV Catenária 25 kV CACACACA Disjuntor do Disjuntor do Disjuntor do Disjuntor do MRMRMRMR Motor deMotor deMotor deMotor de TraçãoTraçãoTraçãoTração PantógrafoPantógrafoPantógrafoPantógrafo Comutador da AlimentaçãoComutador da AlimentaçãoComutador da AlimentaçãoComutador da Alimentação Terceiro Trilho Terceiro Trilho Terceiro Trilho Terceiro Trilho 750V 750V 750V 750V CCCCCCCC Bloco de Bloco de Bloco de Bloco de ResistênciasResistênciasResistênciasResistências RetificadorRetificadorRetificadorRetificador TrafoTrafoTrafoTrafo PrincipalPrincipalPrincipalPrincipal Sapata do Sapata do Sapata do Sapata do Terceiro TrilhoTerceiro TrilhoTerceiro TrilhoTerceiro Trilho 17 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 18 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico 19 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Elétrico Subsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema ElétricaSubsistema Elétrica CompCompCompComp.Sistema .Sistema .Sistema .Sistema de Potênciade Potênciade Potênciade Potência CompCompCompComp. . . . Transmissão de Transmissão de Transmissão de Transmissão de Energia ElétricaEnergia ElétricaEnergia ElétricaEnergia Elétrica CompCompCompComp. Distribuição . Distribuição . Distribuição . Distribuição de Energia de Energia de Energia de Energia ElétricaElétricaElétricaElétrica � Suprimento da energia elétrica para prédios administrativos, de manutenção e de operação, oficinas, pátios e estações; � Pode ser em BT ou em AT. Tecnologia Ferroviária – Subsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema Eletrônica � Controle do tráfego; � Comunicações dentro da ferrovia; � Fundamental para a segurança do transporte. SubsistemaSubsistemaSubsistemaSubsistema EletrônicaEletrônicaEletrônicaEletrônica ComponComponComponCompon. . . . SinalizaçãoSinalizaçãoSinalizaçãoSinalização ComponComponComponCompon.... TelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicações 20 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Subsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema Eletrônica ComponComponComponCompon. . . . SinalizaçãoSinalizaçãoSinalizaçãoSinalização ComponComponComponCompon.... TelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicações Funções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da SinalizaçãoFunções Básicas da Sinalização � Manter distância segura entre dois trens consecutivos, de modo que a parada do que vai à frente, ainda possibilite a parada ou desvio do que vem atrás, sem causar um acidente; � Evitar rotas conflitantes, isto é, trens não devem ter liberado o acesso a um mesmo trecho de via, ao mesmo tempo, em sentidos inversos; e � Proteger o trem, no que se refere à monitoração da velocidade máxima permitida, proporcionando o acionamento automático dos freios em caso de ultrapassagem de tal velocidade. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Características básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam nCaracterísticas básicas do sistema ferroviário que influenciam na Sinalização:a Sinalização:a Sinalização:a Sinalização:a Sinalização:a Sinalização:a Sinalização:a Sinalização: 1. Os trens são guiados por trilhos e as mudanças de direção podem ser efetuadas por cruzamentos em lugares fixos. Por esta razão, uma vez estabelecida uma trajetória, rota ou itinerário, o movimento pode ter somente um grau de liberdade, podendo-se então controlar a velocidade pelo envio de ordens; 2. O coeficiente de aderência entre roda e trilho é baixo, devendo-se, então, ser considerados os espaços de frenagem; 3. Não é viável estabelecer uma circulação de trens com características rígidas, isto é, com prefixação dos trens em relação ao espaço e ao tempo. Pequenos desvios devem ser considerados (atrasos, retenções etc.). 21 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica � Por telégrafo (1851), telefone, talão etc.. � Por Staff; � Por CTC (1927); � ATC; � SBTC. Melhor segurança Melhor segurança e capacidade Formas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o LicenciamentoFormas Básicas para o Licenciamento Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Tipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de LicenciamentoTipos de Licenciamento Licenciamento por Tempo: um trem segue após um intervalo de tempo. A segurança neste sistema é precária, principalmente no caso de linhas singelas. Licenciamento por Espaço: manter espaçamento mínimo entre trens consecutivos de mesmo sentido. Esta distância deve ser superior a necessária para frenagem e pode ser controlada por pontos de referência contidos ao longa da linha, determinando o bloqueio daquele trecho para o acesso de outro trem. 22 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica A B C D E TempoTempoTempoTempo EstaçãoEstaçãoEstaçãoEstação Trem 1 Trem 2 Trem 3 Licenciamento por Espaço Gráfico Operacional Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Staff Eletromecânico Baseia-se no princípio de que um trem para circular num trecho de linha singela deve estar de posse de uma permissão única e específica para o referido trecho. Es ta çã o 1 Es ta çã o 2 23 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Máquina de Máquina de Máquina de Máquina de ChaveChaveChaveChave SemáforoSemáforoSemáforoSemáforo AgulhaAgulhaAgulhaAgulha 11111111 22222222 33333333 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Sinal semafórico – são aqueles caracterizados pela posição de um braço indicador, normalmente construído de forma retangular. SemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforos Segundo o aspecto construtivo Sinal luminoso – são aqueles que sinalizam por intermédio do uso de foco luminoso colorido. Modelo de sinal unifocal Modelo de sinal plurifocal Modelo de posição 24 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Externo – localizado ao lado dalinha Com o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de SemáforosCom o uso de Semáforos Segundo a Localização Cabsinal Pa ss ag em d e N ív el Pa ss ag em d e N ív el Pa ss ag em d e N ív el Pa ss ag em d e N ív el Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica SemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforos Segundo a função � Sinal de entrada – situa-se à entrada do pátio e destina-se a autorizar a entrada do trem no mesmo. � Sinal de partida – situa-se na saída do pátio e destina-se a autorizar o trem a deixar o pátio. � Sinal de bloqueio – tem a função de controlar o acesso do trem nas seções de bloqueio. � Sinal de distância – destina-se a controlar a aproximação de um trem de um sinal de entrada ou de um sinal de bloqueio Segundo o Funcionamento � Sinal controlado – é o sinal controlado diretamente pelo despachador ou cabineiro. � Sinal automático – é o sinal controlado automaticamente. � Sinal semi-automático – destina-se à operar de forma automática ou controlada. 25 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica SemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforos Segundo a Montagem � Sinal térreo – é fixado diretamente no solo. � Sinal em ponte – montado em pontes Segundo o Alcance � Sinal alto – é o próprio aparelho para ser visualizado a longa distância � Sinal anão – é o próprio sinal com características para serem visualizados a curta distância Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica SemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforos Segundo a quantidade de unidades de sinalização Podem ser de uma, duas ou três unidades de sinalização 26 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica SemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforosSemáforos Segundo o aspecto � Sinal fechado – apresenta o aspecto mais restritivo em cada unidade. � Sinal absoluto – é o sinal que no seu aspecto mais restritivo não deve ser ultrapassado. � Sinal pare-e-prossiga – é um sinal automático que só pode ser ultrapassado depois de parada, obedecendo às instruções especiais da ferrovia. � Sinal permissivo –pode ser ultrapassado de acordo com instruções especiais da ferrovia. � Sinal aberto – indicam autorização para prosseguir com a velocidade máxima autorizada. Exemplo de um simulador 27 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Máquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de Chave As máquinas de chave são dispositivos para operação das agulhas dos aparelhos de mudança de via (AMV), também empregados para movimentação das agulhas dos corações móveis (mais utilizadas na Europa). Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Máquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de ChaveMáquina de Chave As máquinas de chave podem ser de molas, elétricas ou pneumáticas. Utilizam-se as máquinas de chave de molaschave de molaschave de molaschave de molas em aplicações especiais onde se permite que sejam movimentadas pelo rodeiro do trem, forçando-as de coice. Após a passagem do material rodante, a chave retorna para a sua posição inicial devido ao retardo da mola (pouca segurança). As chaves elétricaschaves elétricaschaves elétricaschaves elétricas são movimentadas por motor elétrico de corrente contínua ou alternada. Atualmente, são as que tem maior aplicabilidade. As chaves pneumáticaschaves pneumáticaschaves pneumáticaschaves pneumáticas são normalmente comandadas eletricamente e tem alta velocidade de operação. São normalmente utilizadas na entrada dos pátios de classificação automática.... 28 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica AgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulha Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Este sistema baseia-se no bloqueio de trechos de linha (seções de bloqueio), por intermédio de sinais luminosos. Considera-se automático porque o próprio trem fecha o circuito de via, acarretando o fechamento de uma circuito elétrico e, em conseqüência disso, o fechamento de um sinal, indicando que o acesso está fechado O circuito de via trabalha no esquema de “falha segura”“falha segura”“falha segura”“falha segura”“falha segura”“falha segura”“falha segura”“falha segura”, ou seja, qualquer problema ocorrido naquele trecho, o trem fica impossibilitado de acessá-lo. Somente com o comando do maquinista, desobedecendo a sinalização, poderá ocorrer um acidente. Circuito de ViaCircuito de ViaCircuito de ViaCircuito de ViaCircuito de ViaCircuito de ViaCircuito de ViaCircuito de Via 29 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Circuito de Via com Bobina de Impedância Caso a ferrovia seja eletrificada, principalmente em CC, utiliza-se uma bobina de impedância interligada aos dois trilhos, que tem a característica elétrica de alta resistência a CA e baixa resistência a CC, facilitando a passagem da corrente elétrica de tração para a subestação (circuito de retorno) e bloqueando a CA utilizada no circuito de via. Caso a ferrovia seja eletrificada em CA, normalmente com tensão de vinte e cinco mil volts, uma solução prática é o emprego de circuito de via com freqüência dividida. Com esta configuração elimina-se o risco de interferências das harmônicas e dos ruídos da corrente de tração no circuito de via. Sendo a alimentação principal de cento e dez volts em CA industrial, ou seja, sessenta hertz, e a freqüência secundária que alimenta os trilhos a metade da freqüência industrial. Circuito de Via com Freqüência Dividida Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Circuito de Via com um Fio Este tipo de circuito de via tem a desvantagem de restringir o retorno da corrente elétrica para a tração do material rodante apenas por um trilho, determinado que a manutenção da interligação elétrica dos trilhos (rail bond) seja eficiente. É o circuito de via onde adicionam-se elementos para transmitir informações para a cabina do trem. As freqüências mais usadas nesta configuração são a de setenta e cinco hertz e cento e oitenta hertz, caso haja apenas dois tipos de informações. A informação pode ser decifrada no equipamento montado a bordo do trem. Para cento e oitenta hertz relaciona-se ao aspecto “verde” do sinal; para setenta e cinco hertzsetenta e cinco hertz, aspecto “amareloamarelo” e freqüência zero sinal com aspecto “vermelho”. Circuito de Via com Circuito Codificado 30 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Circuito de Via (1872)Circuito de Via (1872)Circuito de Via (1872)Circuito de Via (1872) Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica 31 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Intertravamento – Dependência entre a rota e o sinal luminoso Circuito de Via: Circuito Circuito de Via: Circuito Circuito de Via: Circuito Circuito de Via: Circuito elétrico formado pelos elétrico formado pelos elétrico formado pelos elétrico formado pelos trilhostrilhostrilhostrilhos Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica O controle ao acesso dos trens a trechos delimitados pelo controle de tráfego (Seção de Bloqueio) é efetuado por meio de equipamentos de campo (Máquinas de Chave), que movimentam trilhos (Agulhas dos Aparelhos de Mudança de Via - AMV), determinando as rotas que poderão ser acessadas pelos trens, de acordo com as cores convencionadas dos sinais luminosos (Semáforos) Seção de Bloqueio Seção de Bloqueio Seção de Bloqueio Seção de Bloqueio Com o uso de Semáforos 32 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Intertravamento – Dependência entre a rota e o sinal luminoso Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico � SeccionamentoSeccionamentoSeccionamentoSeccionamento da malhada malhada malhada malha (controle descentralizado) => Centro de Controle de Tráfego (CTC) >> determinamas rotas, em várias seções de bloqueio dentro do seu limite territorial, e efetuam o controle operacional do tráfego de trens. � SeccionamentoSeccionamentoSeccionamentoSeccionamento da malhada malhada malhada malha (controle descentralizado) => Centro de Controle de Tráfego (CTC) >> determinam as rotas, em várias seções de bloqueio dentro do seu limite territorial, e efetuam o controle operacional do tráfego de trens. Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (Supervisão e Controle de Tráfego (SCTSCTSCTSCTSCTSCTSCTSCT)))))))) � O Sistema de SCT é dotado de equipamentos necessários para controlar o movimento dos trens, em condições de segurança, mediante o Controle de Tráfego Centralizado (CTC), Cabsignal, Controles de Velocidade dos Trens (ATC) e de Parada Automática (ATS) etc.. � O Sistema de SCT é dotado de equipamentos necessários para controlar o movimento dos trens, em condições de segurança, mediante o Controle de Tráfego Centralizado (CTC), Cabsignal, Controles de Velocidade dos Trens (ATC) e de Parada Automática (ATS) etc.. � Controle unificado da malhaControle unificado da malhaControle unificado da malhaControle unificado da malha (CCO) => além de determinar as rotas, controlam todo o tráfego, considerando a energia elétrica (CCE), a segurança empresarial, sistemas auxiliares (gravação, telefonia, transmissão de dados e voz etc.). � Controle unificado da malhaControle unificado da malhaControle unificado da malhaControle unificado da malha (CCO) => além de determinar as rotas, controlam todo o tráfego, considerando a energia elétrica (CCE), a segurança empresarial, sistemas auxiliares (gravação, telefonia, transmissão de dados e voz etc.). 33 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Do Do Do Do Do Do Do Do CTCCTCCTCCTCCTCCTCCTCCTC para o para o para o para o para o para o para o para o CCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle Operacional 34 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle Operacional Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle Operacional 35 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle Operacional Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle OperacionalTela de um Controlador do Centro de Controle Operacional 36 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Supervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de TráfegoSupervisão e Controle de Tráfego � Responsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de Tráfego => Visa a segurança e a regularidade dos trens. � controlar o headway; � rastrear e identificar a localização do trem; � determinar ou desfazer rotas; � bloquear rotas; � restringir velocidade. � Responsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de TráfegoResponsabilidades do Controle de Tráfego => Visa a segurança e a regularidade dos trens. � controlar o headway; � rastrear e identificar a localização do trem; � determinar ou desfazer rotas; � bloquear rotas; � restringir velocidade. � Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia: � controlar a energia para tração (caso haja); � monitorar a energia para os equipamentos de licenciamento; � manobrar, à distância, o fluxo de energia; � controlar a demanda pela energia (corrente e tensão); � verificar o estado dos equipamentos de manobra e de controle. � Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia:Responsabilidades do Controle de Energia: � controlar a energia para tração (caso haja); � monitorar a energia para os equipamentos de licenciamento; � manobrar, à distância, o fluxo de energia; � controlar a demanda pela energia (corrente e tensão); � verificar o estado dos equipamentos de manobra e de controle. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ControlControlControlControl ---- ATCATCATCATC)))) :::: Dispositivo instalado a bordo do trem que apresenta ao maquinista informações provenientes do CCO, necessárias à operação correta e segura do sistema. Pode ser integrado aos sistemas de tração e freio da locomotiva (Automatic Train Stop), propiciando a supervisão da velocidade e das condições de sinalização da seção de bloqueio. Podem ser incorporados três outras tecnologias: ATP (Automatic Train Protection), ATO (Automatic Train Operation) and ATS (Automatic Train Supervision). Obs.: Utiliza-se ATS também como Automatic Train Stop que atua na frenagem emergencial dos trens. Nos EUA, qualquer composição que circule com velocidade superior à 79 milhas/h necessita de ATS. Para o ATS citado, é um sistema de controle do movimento do trem em relação ao planejamento operacional (programa diário). � Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automáticode Trens (Controle Automático de Trens (AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ControlControlControlControl ---- ATCATCATCATC)))) :::: Dispositivo instalado a bordo do trem que apresenta ao maquinista informações provenientes do CCO, necessárias à operação correta e segura do sistema. Pode ser integrado aos sistemas de tração e freio da locomotiva (Automatic Train Stop), propiciando a supervisão da velocidade e das condições de sinalização da seção de bloqueio. Podem ser incorporados três outras tecnologias: ATP (Automatic Train Protection), ATO (Automatic Train Operation) and ATS (Automatic Train Supervision). Obs.: Utiliza-se ATS também como Automatic Train Stop que atua na frenagem emergencial dos trens. Nos EUA, qualquer composição que circule com velocidade superior à 79 milhas/h necessita de ATS. Para o ATS citado, é um sistema de controle do movimento do trem em relação ao planejamento operacional (programa diário). 37 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ControlControlControlControl ---- ATCATCATCATC)))) :::: Seqüência Básica >> Os dados do licenciamento são transformados em sinais elétricos e enviados do CCO para o campo onde estão os equipamentos de sinalização. Os dados são codificados e injetados nos trilhos (uma opção tecnológica) que funcionam como antena para transmiti- los às composições. As bobinas de captação instaladas nos trens captam os sinais elétricos com os dados do licenciamento, alimentando o equipamento de bordo. O dado é decodificado e apresentado ao maquinista no painel do trem, na forma de sinais luminosos coloridos (cabsignal) que informam ao maquinista o limite máximo de velocidade permitida naquele trecho. � Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (Controle Automático de Trens (AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ControlControlControlControl ---- ATCATCATCATC)))) :::: Seqüência Básica >> Os dados do licenciamento são transformados em sinais elétricos e enviados do CCO para o campo onde estão os equipamentos de sinalização. Os dados são codificados e injetados nos trilhos (uma opção tecnológica) que funcionam como antena para transmiti- los às composições. As bobinas de captação instaladas nos trens captam os sinais elétricos com os dados do licenciamento, alimentando o equipamento de bordo. O dado é decodificado e apresentado ao maquinista no painel do trem, na forma de sinais luminosos coloridos (cabsignal) que informam ao maquinista o limite máximo de velocidade permitida naquele trecho. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico ATCATCATCATCATCATCATCATC 38 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP –––––––– Circuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os TrilhosCircuito com os Trilhos Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP –––––––– Pontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na ViaPontos de Avaliação Fixos na Via 39 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP Com ATP –––––––– Pontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na ViaPontos Fixos (ATO) de Avaliação na Via Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico http://www.railway-technical.com Seção de Bloqueio Fixa 40 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico http://www.railway-technical.com Seção de Bloqueio Móvel Seção de Bloqueio Móvel: a seção é formada de acordo com a posição do trem. Com o seu movimento, a seção é modificada em relação ao seu início e final. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ProtectionProtectionProtectionProtection ---- ATP:ATP:ATP:ATP: Mantém os trens a distância segura, pois em cada seção de bloqueio existe uma unidade de controle. Ela recebe os dados, por intermédio dos trilhos (uma opção tecnológica), sobre a situação da sinalização na seção posterior. Restringe-se a informar se o trem está na seção, na qual existe um limite de velocidade. Previne contra colisões e descarrilamentos. A avaliação dos dados é efetuada pelo Automatic Train Supervision. � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain ProtectionProtectionProtectionProtection ---- ATP:ATP:ATP:ATP: Mantém os trens a distância segura, pois em cada seção de bloqueio existe uma unidade de controle. Ela recebe os dados, por intermédio dos trilhos (uma opção tecnológica), sobre a situação da sinalização na seção posterior. Restringe-se a informar se o trem está na seção, na qual existe um limite de velocidade. Previne contra colisões e descarrilamentos. A avaliação dos dados é efetuada pelo Automatic Train Supervision. � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain SupervisionSupervisionSupervisionSupervision ---- ATSATSATSATS:::: O ATS avalia a velocidade do trem em relação ao cumprimento da tabela de horários previamente estabelecida. Esses dados podem ser enviados para os pontos do Automatic Train Operation (ATO) para ajustamento do tempo de parada. � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain SupervisionSupervisionSupervisionSupervision ---- ATSATSATSATS:::: O ATS avalia a velocidade do trem em relação ao cumprimento da tabela de horários previamente estabelecida. Esses dados podem ser enviados para os pontos do Automatic Train Operation (ATO) para ajustamento do tempo de parada. 41 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain OperationOperationOperationOperation ---- ATO:ATO:ATO:ATO: É a parte da operação ferroviária que relata o movimento, o momento de parada e de saída da estação. A função básica do ATO é determinar onde o trem que se aproxima de uma estação deverá parar, de modo que o trem completo esteja na plataforma, supondo-se que o ATP disponibilizou o acesso à linha. � AutomaticAutomaticAutomaticAutomatic TrainTrainTrainTrain OperationOperationOperationOperation ---- ATO:ATO:ATO:ATO: É a parte da operação ferroviária que relata o movimento, o momento de parada e de saída da estação.A função básica do ATO é determinar onde o trem que se aproxima de uma estação deverá parar, de modo que o trem completo esteja na plataforma, supondo-se que o ATP disponibilizou o acesso à linha. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa): Em uma situação normal, a seção de bloqueio é entrelaçada à posterior, criando um overlap, que viabiliza a liberação do trem somente quando o posterior estiver fora da área de overlap, e em conseqüência, na próxima seção de bloqueio. Isto pode causar atraso quando o headway é pequeno. � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa): Em uma situação normal, a seção de bloqueio é entrelaçada à posterior, criando um overlap, que viabiliza a liberação do trem somente quando o posterior estiver fora da área de overlap, e em conseqüência, na próxima seção de bloqueio. Isto pode causar atraso quando o headway é pequeno. 42 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa): O atraso pode ser minimizado com a seguinte configuração de multisinais de aproximação. � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa):ATP (para seção de bloqueio fixa): O atraso pode ser minimizado com a seguinte configuração de multisinais de aproximação. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Tecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de TremTecnologias para Supervisão e Controle de Trem 43 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel): A função dos multisinais é feita por pontos de ATO . � ATOATOATOATO em conjunto com em conjunto com em conjunto com em conjunto com ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel):ATP (para seção de bloqueio móvel): A função dos multisinais é feita por pontos de ATO . Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico O uso do Overlap Situação sem overlap: para o sinal da seção anterior liberar o acesso, o trem precisa estar totalmente fora da seção posterior. 44 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunication BasedBasedBasedBasedBasedBasedBasedBased TrainTrainTrainTrainTrainTrainTrainTrain ControlControlControlControlControlControlControlControl) O padrão IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) P1474.1 define o Controle de Trens Baseado em Comunicações (CBTC) como um sistema, de alto desempenho, que supera os sistemas convencionais baseados em circuitos de via, melhorando a eficiência da utilização da infra-estrutura de transporte, por meio de: � redução do intervalo entre trens (headway), garantia de separação contínua e segura entre trens e a proteção contra excesso de velocidade; � melhoria da confiabilidade e redução dos custos de manutenção por meio da redução dos equipamentos nas laterais da via (sinais, trafos etc.) e informações de diagnóstico em tempo real (p.e. desgaste de peças – manutenção preditiva). Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunication BasedBasedBasedBasedBasedBasedBasedBased TrainTrainTrainTrainTrainTrainTrainTrain ControlControlControlControlControlControlControlControl) As características básicas de um sistema CBTC são: � determinação da posição do trem com alta resolução, independente dos circuitos de via; � comunicação de dados bidirecional de alta capacidade entre trem e lateral da via (antenas); � processadores vitais na lateral da via e a bordo dos trens para avaliar os dados de status e controle e oferecer funções contínuas de ATC. 45 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunication BasedBasedBasedBasedBasedBasedBasedBased TrainTrainTrainTrainTrainTrainTrainTrain ControlControlControlControlControlControlControlControl) Controlador de Controlador de Controlador de Controlador de Células na Lateral da Células na Lateral da Células na Lateral da Células na Lateral da ViaViaViaVia Unidades de Unidades de Unidades de Unidades de Rádio a Bordo Rádio a Bordo Rádio a Bordo Rádio a Bordo do Trem do Trem do Trem do Trem (CRU)(CRU)(CRU)(CRU) Rede para DistribuiçãoRede para DistribuiçãoRede para DistribuiçãoRede para Distribuição de Dados (de Dados (de Dados (de Dados (CCRDCCRDCCRDCCRD)))) Controlador dosControlador dosControlador dosControlador dos Dados (Dados (Dados (Dados (OBCUOBCUOBCUOBCU)))) Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CBTC (CommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunicationCommunication BasedBasedBasedBasedBasedBasedBasedBased TrainTrainTrainTrainTrainTrainTrainTrain ControlControlControlControlControlControlControlControl) NYC Transit's Canarsie Line 46 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico PTCPTCPTCPTCPTCPTCPTCPTC ((((((((Positive Positive Positive Positive Positive Positive Positive Positive TrainTrainTrainTrainTrainTrainTrainTrain ControlControlControlControlControlControlControlControl)))))))) Um PTC é uma coleção de tecnologias com funções distintas. Podem ser de dois tipos: 1) Um sistema que gerencia o movimento por intermédio de uma “Central Vital de Segurança”. São utilizados os métodos padrões de controle (semáforos de campo, comando de voz por rádio etc.), mas com o controle positivo. Por exemplo, os trens são parados antes que excedam os limites de acesso à seção de bloqueio. Para localização, pode-se utilizar o DGPS, que em conjunto com outras transmissões em tempo real (diagnóstico da MK, tempo de parada etc.). É utilizado para o gerenciamento efetivo da composição. 2) Pode compor a tecnologia do bloco móvel com aceleração e frenagem automáticas. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico DGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPS ((((((((DifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialGlobal Global Global Global Global Global Global Global PositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioning SystemSystemSystemSystemSystemSystemSystemSystem)))))))) O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação baseado em satélite, composto de uma rede de 24 satélites colocada em órbita pelo Departamento Norte- Americano de Defesa. Os receptores GPS convertem os sinais dos satélites em posição, velocidade e tempo estimado. Quatro satélites, no mínimo, são necessários para calcular as quatro dimensões: x, y, z (posição) e t (tempo) X, y e z podem ser determinados com os valores da distância de três posições diferentes conhecidas pelo método de triangulação. 47 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico DGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPSDGPS ((((((((DifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencialDifferencial Global Global Global Global Global Global Global Global PositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioningPositioning SystemSystemSystemSystemSystemSystemSystemSystem)))))))) O DGPS é uma complementação do GPS tradicional dos anos 80 que informava latitude e longitude, com precisão, para uso civil, de 60m. Os DGPS utilizam sinais de correção diferenciais transmitidos por vários rádio-farois na costa brasileira. Estas estações transmitem um sinal dizendo o erro de cada satélite do sistema GPS. Com esta tecnologia, o erro de posição é menor que 5 metros. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônico Suprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de EnergiaSuprimento de Energia Para que os aparelhos, que são supridos de energia elétrica, como sinais, relés, máquinas de chave e outros, sejam alimentados eletricamente, necessita-se de equipamentos colocados ao longo da linha para este fim. Estão incluídos os transformadores supridos pela área de Transmissão de Energia Elétrica, as baterias que são utilizadas para prover de energia elétrica alguns equipamentos na falta da energia principal e as unidades de proteção elétrica que monitoram e regulam a eletricidade disponibilizada para os equipamentos contra eventuais surtos de tensão elétrica. 48 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Subsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema EletrônicaSubsistema Eletrônica ComponComponComponCompon. . . . SinalizaçãoSinalizaçãoSinalizaçãoSinalização ComponComponComponCompon. . . . TelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicaçõesTelecomunicações Telecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações FerroviáriasTelecomunicações Ferroviárias É formada pelo conjunto de equipamentos destinados a suprir, de modo integrado, as facilidades necessárias à transmissão de dados que compõem as comunicações operacionais, administrativas e de manutenção, voltadas para a funcionalidade do sistema ferroviário. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica As comunicações administrativas, de manutenção e de operação, geralmente são efetuadas pela telefonia interna. Normalmente utilizam-se centrais de comutação, com tecnologia analógica e/ou digital, interligadas por meios de transmissão com enlaces por rádio digital e/ou redes de cabos óticos ou metálicos (redundância), possibilitando a comunicação entre os vários pontos da malha ferroviária. Telefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de TransmissãoTelefonia, Rádio e Meio Físico de Transmissão 49 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Entre as estações, terminais, subestações, seccionadoras, CCO etc.. Incluem-se também as comunicações ponto-a-ponto, em que se realizam as comunicações entre as estações, funcionando como alternativa ao rádio- comunicação. Possui interligação com a operadora de telefonia local, para contato entre empresa-usuário e de caráter administrativo. As comunicações entre o trem e o CCO é viabilizada por rádio-estações repetidoras, localizadas estrategicamente dentro ou nas proximidades da malha ferroviária, possibilitando uma adequada cobertura de propagação. Pode-se utilizar também rádio-estações terminais localizadas nas estações de parada e a bordo dos trens Comunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionaisComunicações operacionais Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Meio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de TransmissãoMeio Físico de Transmissão � Rede principal formada por cabos de fibra ótica (transporta a luz). � Rede secundária constituída de cabos metálicos (transporta elétrons). � Transmissão de voz, dados e imagens. � Efetuam-se as comunicações operacionais, administrativas, de manutenção e de segurança. 50 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica Fibra ÓticaFibra ÓticaFibra ÓticaFibra ÓticaFibra ÓticaFibra ÓticaFibra ÓticaFibra Ótica Fibra ótica: funciona com princípios físicos de refração e propagação da luz. Vantagens: baixa atenuação, grande largura de banda, imunidade à interferência eletromagnética, baixo peso, pequena dimensão que comporta um número maior de informação, sigilo de informações, isolação elétrica,praticamente imune as influencias do meio ambiente. Desvantagens: fragilidade, dificuldade de conexão, alto custo de instalação e de manutenção. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica MultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplex Tecnologia utilizada para concentrar diversos tipos de comunicação para transmiti-las por um só circuito. simplificando e reduzindo o custo dos sistemas de comunicação de longa distância. 51 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica MultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplex Pode funcionar por divisão de freqüência (Frequency Division Multiplex - FDM), por divisão de tempo (Time Division Multiplex - TDM) ou por divisão da onda de luz (Wavelength Division Multiplex – WDM). � FDM >> A cada canal é destinado uma determinada banda de freqüência. Sendo o meio de transmissão linear (p.e. cabo coaxial), não existe interferências entre as várias bandas dos vários canais. � TDM >> Tem funcionamento parecido ao FDM, porém tem seus vários canais enviados na linha de transmissão comum durante diferentes intervalos de tempo. � WDM >> São específicos dos sistemas de comunicações óticos. Cada canal TDM ou FDM, com vários canais associados, pode ser transmitido por uma determinada cor de luz. Esta luz não está dentro do espectro visível de luz, mas sim inserido no infravermelho. Utilizada em sistemas de telefonia, CATV e telecomunicações intercontinentais. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica MultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplex TDMFDM WDM 52 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica MultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplex É composto de Atenuadores e Moduladores: � Atenuadores: têm a finalidade de regular a amplitude de cada canal de modo que esta seja a mesma para vários canais quando colocados em paralelo (multiplexados). � Moduladores: que transportam ao trecho apropriado do eixo de freqüências a banda de cada canal. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica MultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexMultiplexOs meios de transmissão utilizados pelo multiplex são os seguintes: Sistemas de Transmissão via Rádio: �Sistema de Rádio HF. �Sistema de Rádio VHF/UHF. �Sistema de Rádio de Microonda em Visibilidade. �Sistema de Rádio por Tropodifusão. �Sistema de Rádio Satélite. Sistema de Transmissão via Linha Física: �Pares de Fios. �Linhas abertas. �Linhas de Transmissão de Energia Elétrica. �Cabos Coaxiais Terrestres. �Cabo Coaxial Submarino. �Fibra Ótica. 53 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Eletrônica � Eliminação da diferença vocal entre os condutores;Eliminação da diferença vocal entre os condutores;Eliminação da diferença vocal entre os condutores;Eliminação da diferença vocal entre os condutores; � Liberar o condutor para, exclusivamente, conduzir a veículo.Liberar o condutor para, exclusivamente, conduzir a veículo.Liberar o condutor para, exclusivamente, conduzir a veículo.Liberar o condutor para, exclusivamente, conduzir a veículo. � Mensagens institucionais;Mensagens institucionais;Mensagens institucionais;Mensagens institucionais; � Utilização de balizas eletrônicas (antenas de rádio) para dispaUtilização de balizas eletrônicas (antenas de rádio) para dispaUtilização de balizas eletrônicas (antenas de rádio) para dispaUtilização de balizas eletrônicas (antenas de rádio) para disparar a rar a rar a rar a mensagem;mensagem;mensagem;mensagem; � Possibilita a AuditoriaPossibilita a AuditoriaPossibilita a AuditoriaPossibilita a Auditoria � Sonorização � Gravação � Bilhetagem Automática � Painéis informativos � Cronometria � Horário ÚnicoHorário ÚnicoHorário ÚnicoHorário Único Tecnologia Ferroviária – Subsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema Civil Inclui as construções civis empregadas para ultrapassar obstáculos naturais e os criados pelos homens, além das edificações e das obras-de-arte utilizadas no âmbito da ferrovia. Subsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema Civil Linha FérreaLinha FérreaLinha FérreaLinha Férrea ObrasObrasObrasObras----dededede----ArteArteArteArte EdificaçõesEdificaçõesEdificaçõesEdificações 54 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil É o conjunto de construções, instalações e equipamentos destinados ao tráfego de veículos ferroviários. Linha Férrea: Linha Férrea: infrainfra--estruturaestrutura e e superestruturasuperestrutura Subsistema CivilSubsistema CivilSubsistema CivilSubsistema Civil Linha FérreaLinha FérreaLinha FérreaLinha Férrea ObrasObrasObrasObras----dededede----ArteArteArteArte EdificaçõesEdificaçõesEdificaçõesEdificações A infra-estrutura ferroviária é uma sucessão de cortes, aterros, pontilhões, pontes, viadutos e túneis que resultam na plataforma da estrada de ferro, sobre a qual se assenta a superestrutura, devendo manter o traçado da linha em condições de tráfego. As características geométricas da plataforma dependem de alguns parâmetros da superestrutura, tais como bitola, número de linhas, altura do lastro e/ou sublastro, tipo de dormente etc., que influenciam basicamente a sua largura. A superestrutura ou via permanente é composta principalmente pelos trilhos e seus acessórios, dormentes, lastro e/ou sublastro que, em conjunto, suportam os esforços dos veículos e os transmite à infra-estrutura. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Geralmente AB = 16 mm Superestrutura Infra-estrutura 55 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil A maior parte de Europa, Austrália, norte de África, Israel, Iraque, Iram, China, Coréia do Sul, Japão, Peru, Venezuela, Argentina, Uruguai, Paraguai, México, Brasil. Irlanda, Austrália, Brasil. Espanha, Portugal, Índia, Paquistão, Siri Lanca, Bangladesh, Argentina e Chile. BitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolas Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Índia, Siri Lanca, Áustria, Bósnia, Polônia, Eslováquia, Alemanha e Romênia. Oeste de África, sudeste da Ásia, Índia, Paquistão, Bangladesh, Birmânia, Bolívia, Brasil, Chile, Iraque, Portugal, Grécia, Suíça, Argentina e Espanha. Austrália, Nova Zelânda, Gana, Nigéria, Sudão, Indonésia, Japão, Terranova, Equador. Normas ferroviárias mundialmente reconhecidas AREA - American Railway Engineering Association UIC - Union International des Chemins de Fer Normas ferroviárias mundialmente reconhecidas AREA - American Railway Engineering Association UIC - Union International des Chemins de Fer BitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolasBitolas 56 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Funções principais: � Resistir às tensões que recebe do material rodante e transmiti-las para o restante da via permanente; � Guiar as rodas do material rodante durante o movimento; � Fazer o retorno da corrente elétrica de tração para a subestação, caso a ferrovia seja eletrificada; � Ser condutor elétrico para o circuito, que identifica a existência de um trem em uma seção de bloqueio e � Funcionar como viga contínua sobre apoio elástico, resistindo à flexão. SuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestruturaSuperestrutura TrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilho Esmerilhadeira de Boleto e Jacaré Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Conta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e TrilhoConta entre Roda e Trilho 57 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Boleto Alma Patim TrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilho 463,8391,617,574,6152,4185,767,668 360,7294,815,969,0139,7168,356,957 291,7247,414,368,2136,5152,450,350 149,7205,614,365,1130,2142,944,645 162,9149,113,562,7122,2122,237,137 129,5120,812,761,1112,7112,732,032 86,781,611,154,098,498,424,625 PatimBoletoDCBAKg/mTR Módulo resist. (cm³) Dimensões (mm)Tipos de Trilhos Bitola métrica Bitola larga São de aço, geralmente composto de ferro, carbono, manganês, silício, fósforo e enxofre. Utilizam-se barras de 12 ou 18 m. Outros (mais caros e com maior dureza): tratado termicamente, liga com nióbio, molibdênio etc.) Via Principal Via Principal Via Secund. Via Secund. CargaBL Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Acessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneuAcessório com pneu 58 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (FertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhos -------- AREAAREAAREAAREAAREAAREAAREAAREA)))))))) 67,5617,474,6152,4185,7 TR-68 (136 RE) 56,9015,969,0139,7168,3 TR-57 (115 RE) 52,1323,865,1131,7131,7TR-52 50,3514,368,2136,5152,4 TR-50 (100 RE) 50,3514,365,1130,2142,9 TR-45 (90 ARA-A) 39,6813,963,5127,0127,0 TR-40 (ASCE 80) 37,1113,562,7122,2122,2 TR-37 (ASCE 7540) 32,0512,761,1112,7112,7 TR-32 (ASCE 6540) 24,6511,154,098,498,4 TR-25 (ASCE 5040) PESODCBATIPO Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (Trilho (FertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhosFertrilhos -------- UICUICUICUICUICUICUICUIC)))))))) 58,916,572,0150,0172,0UIC 60 56,416,070,0140,0159,0UIC 54 PESODCBATIPO 32,920,080,040,093,0UIC 33 U69 PESODCBATIPO 59 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil ContraContraContraContraContraContraContraContra--------TrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilhoTrilho Pedaço de trilho curvo nas extremidades, colocado paralelamente ao trilho da linha, para impedir a roda de descarrilar (nas passagens de nível, pontes, cruzamentos) ou ainda evitar que o friso da roda se choque com a ponta do jacaré ou da agulha (nas chaves). São usados em pontes, pontilhões ou viadutos. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Trilho de Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou ContraTrilhode Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou ContraTrilho de Encosto ou Contra--------AgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulhaAgulha 60 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Trilho de BondeTrilho de BondeTrilho de BondeTrilho de BondeTrilho de BondeTrilho de BondeTrilho de BondeTrilho de Bonde As linhas têm bitola de 1,10 m, com trilhos TR-37 e os contra-trilhos TR-32, padrão AREA. 59,736,012,0113,0180,0180,0Ri 60N 60,836,012,0113,0180,0180,0Ri 60 58,942,012,0113,0180,0180,0Ri 59 56,460,511,0127,0150,0182,0Ph 37 PESOEDCBATIPO http://www.http://www.http://www.http://www.fertrilhosfertrilhosfertrilhosfertrilhos.com..com..com..com.brbrbrbr Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Trilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo SoldadoTrilho Longo Soldado Trilhos longos soldados: São usados, geralmente, em locais em que a folga na junta é insuficiente para permitir a dilatação, gerando, conseqüentemente, tensões internas. São aplicados em vias consolidadas com lastro (30cm) de brita e dormentes a 1600 unidades / km (madeira). Vantagens: � reduzir a quantidade de juntas; � rolamento mais suave; � menos desgaste no material rodante; � menos despesas de conservação; � maior reaproveitamento do trilho. 61 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil DormenteDormenteDormenteDormenteDormenteDormenteDormenteDormente Características Principais: � deve servir como superfície de apoio suficiente para que a taxa de trabalho no lastro não ultrapasse certo limite; � espessura que dê a necessária rigidez, permitindo entretanto alguma elasticidade; � resistência suficiente aos esforços com a passagem do MR; � durabilidade; � permita, com relativa facilidade, o nivelamento do lastro (socaria), na sua base; � se oponha eficazmente aos deslocamentos longitudinais e transversais da via; � permita uma fixação firme do trilho sem ser excessivamente rígida. Função principal: Manter a bitola da linha férrea e transmitir ao lastro as cargas recebidas pelos trilhos quando da passagem do material rodante. Pode ser de madeira, aço, concreto ou misto com dimensões variadas. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Taxa de Taxa de Taxa de Taxa de Taxa de Taxa de Taxa de Taxa de DormentaçãoDormentaçãoDormentaçãoDormentaçãoDormentaçãoDormentaçãoDormentaçãoDormentação Bitola estreita Bitola estreita 62 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de Madeira Fatores que influenciam a durabilidade: � Condição ambiental; � Drenagem da via; � Peso e velocidade da composição; � Época do ano em que a madeira foi cortada; � Grau de secagem; � Tipo de fixação usado; � Material do lastro; � Placa de apoio do trilho no dormente; � Devem ser impregnados com substâncias antissépticas (creosolo, alcatrão). Fatores que influenciam na escolha: � Resistência a destruição mecânica (dureza e coesão da madeira); � Resistência ao apodrecimento; � Maior ou menor facilidade de obtenção (razões econômicas e ambientais); � Absorve melhor a vibração. 2 anos5/6 anosMadeira Frágil 10 anos15/20 anos Madeira de Lei Não Tratada Tratada Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de Madeira Dimensões mínimas dos dormentes de madeira 63 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de Madeira Vantagens: � Leves e de fácil manuseio; � De fácil serragem, furação e entalhamento; � Facilita a fixação dos trilhos e placas de apoio; � São pouco afetados pelas severas condições de manuseio e de transporte; � Não são atacados por resíduos industriais poluidores da atmosfera; � Possuem valor residual. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de MadeiraDormente de Madeira Desvantagens: � Menor vida útil; � São suscetíveis a ação de fungos, insetos e fogo; � Permitem gradual abertura da bitola e queda das condições da linha pela afrouxamento das fixações com o conseqüente desgaste da via; � Os dormentes especiais para os AMV são de preço elevado e de difícil aquisição; � Exigem maior área de armazenagem e secagem quando tratados. 64 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de Aço Características Principais: � Construído com chapa laminada em forma de U invertido; � Possui curvas nas suas extremidades, formando garras ancoram no lastro e se opõem ao deslocamento transversal da via; � Pesam cerca de 70kg e são bastante simples de serem assentados. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de Aço Vantagens: � Produção fácil, em elevado número, em qualquer formato e comprimento, obedecendo a um tipo padrão ou em número reduzido com medidas especiais para cruzamentos e AMV; � Podem ser projetados de modo a oferecerem grande resistência no lastro, contendo o deslocamento longitudinal e transversal da via; � Mantém efetivamente, e com resistência, a bitola da linha; � Podem ser reparados e recondicionados por solda elétrica; � Absorvem bem as sobrecargas; � Não estão sujeitos ao ataque de insetos, fungos e fogo; � Exigem pequena área de armazenagem; � Sofrem pequenas flutuações no preço; � Possuem elevado valor residual. 65 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de AçoDormente de Aço Desvantagens: � Elevados custos de manuseio, colocação e manutenção da via; � Estão sujeitos a corrosão, umidade e são afetados pela acidez do solo, emanações industriais e salinidade do ar; � Difícil isolamento nas linhas eletrificadas; � Preço mais elevado do que os dormentes de madeira e de concreto. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material Sintético Características Principais: � Podem ser confeccionados a partir de material reciclado; � Possui o mesmo formato dos dormentes de madeira que podem ser usados de modo conjunto na mesma linha; � Produção e aplicação ainda em escala inicial; � Boa durabilidade. 66 Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material Sintético Vantagens: � Vida útil estimada em mais de 50 anos; � Mais leve do que o dormente de madeira; � Não racha, nem trinca; � Eletricamente não condutivo; � Mantém suas propriedades físicas sem deterioração; � Utiliza a mesma fixação dos dormentes existentes; � Absorve vibrações preservando o material rodante e a geometria da via; � Impermeável a água; � Impermeável a efeitos biológicos; � Resistente a óleo Diesel, óleo mineral e graxa; � Livre de produtos químicos tóxicos; � 100% reciclável. Tecnologia Ferroviária – Subsistema Civil Dormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material SintéticoDormente de Material Sintético Desvantagens:
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