Tercer riel (alimentación) para niños
La alimentación por tercer riel es una forma de dar energía eléctrica a los trenes. En lugar de cables elevados (como la catenaria), se usa un riel especial, rígido y continuo, que va al lado o entre las vías del tren. Los trenes tienen una pieza llamada "frotador" o "captador" que toca este riel para tomar la electricidad.
Contenido
¿Cómo Funciona el Tercer Riel?
El tercer riel es un perfil de metal, generalmente de acero, que se coloca paralelo a las vías por donde circulan los trenes. Este riel se apoya sobre piezas aislantes que lo separan del suelo y de las traviesas (los soportes de las vías). Está un poco elevado para que el frotador del tren pueda tocarlo.
El tercer riel lleva la electricidad positiva, y las vías por donde rueda el tren llevan la electricidad negativa. Así, se crea una diferencia de energía eléctrica que permite que el tren funcione. Es importante no confundir este tercer riel con las vías adicionales que a veces se usan para trenes de diferentes anchos.
Origen y Uso Actual
Este sistema de alimentación se empezó a usar en los metros hace mucho tiempo, cuando los cables aéreos no estaban tan desarrollados. Era una forma sencilla de dar energía a los trenes, aunque las tensiones eran bajas (entre 600 y 750 voltios). Aunque ha sido reemplazado en muchos lugares por sistemas más modernos, sigue siendo muy común en los metros y sistemas de transporte rápido. Esto se debe a que en estos lugares, las vías suelen estar separadas del público, lo que ayuda a manejar algunos de sus desafíos.
Componentes Clave
El riel conductor, que al principio era como una vía normal, ha evolucionado para ser más eficiente. Los frotadores de los trenes, que son las piezas que hacen contacto, deben ser muy resistentes porque manejan mucha electricidad. Antes se usaban de hierro o cobre, pero ahora es más común el grafito.
Para proteger a las personas, el riel conductor suele estar cubierto con una protección de poliéster. Esta cubierta deja solo una pequeña abertura para que pase el frotador del tren, reduciendo el riesgo de contacto accidental.
Tipos de Contacto
Existen tres formas principales en las que el frotador del tren puede tomar la electricidad del tercer riel:
- Toma superior: El frotador toca el riel por encima. Es el más simple, pero necesita más protección para evitar contactos accidentales.
- Toma lateral: El frotador toca el riel por un lado. Es menos común y requiere que la distancia sea muy precisa. También necesita buena protección.
- Toma inferior: El frotador toca el riel por debajo. Es el más seguro en cuanto a protección, pero el sistema de captación es más complejo.
Materiales del Riel Conductor
Las características del tercer riel dependen de la gran cantidad de electricidad que transporta y de la fuerza que debe soportar. Por eso, se usan diferentes combinaciones de materiales:
- Acero: Se usa tanto para soportar el peso como para que el frotador se deslice sobre él.
- Acero-aluminio: La parte de acero soporta el peso, y el aluminio ayuda a conducir la electricidad.
- Aluminio-acero: La viga principal es de aluminio, que soporta el peso y conduce la electricidad, pero el frotador se desliza sobre una pequeña placa de acero.
Comparación con Otros Sistemas
La alimentación por tercer riel tiene sus propias ventajas y desafíos en comparación con la catenaria (el sistema de cables elevados).
Ventajas del Tercer Riel
- Sencillez: Es un sistema más simple de construir y mantener, lo que puede reducir los costos.
- Rigidez: Al ser un riel fijo, no se deforma fácilmente por su propio peso o por el paso de los trenes, a diferencia de los cables aéreos que pueden moverse.
- Economía: Un tercer riel de acero puede conducir tanta electricidad como una catenaria mucho más grande, lo que lo hace eficiente.
- Espacio: Necesita menos espacio vertical que la catenaria, lo que es útil en túneles o lugares con techos bajos.
Desafíos del Tercer Riel
- Peligro de contacto: Existe un riesgo si personas o animales tocan el riel electrificado y las vías al mismo tiempo, o el riel y el suelo. Por eso, se usa principalmente en zonas cerradas.
- Ocupación de espacio: Aunque reduce el espacio vertical, ocupa más espacio horizontal en las estaciones y a lo largo de las vías.
- Interrupciones: El tercer riel debe interrumpirse en cruces de vías o pasos a nivel. Los trenes necesitan varios frotadores para evitar quedarse sin energía en estas zonas, pero si la interrupción es muy larga, puede haber problemas.
- Límite de voltaje: No se puede usar con corriente alterna y tiene un límite de voltaje en corriente continua (generalmente entre 500 y 800 voltios). Esto significa que se necesitan más subestaciones eléctricas y más cerca unas de otras para mantener la energía.
- Sensibilidad al clima: Es más sensible a la nieve, el hielo o las inundaciones que los sistemas de catenaria.
Véase también
En inglés: Third rail Facts for Kids
