ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS ANEJO 14.

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1 ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN

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3 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO ESTADO ACTUAL Triángulo de Villabona Duplicación Nubledo Avilés CONDICIONANTES EXISTENTES SOLUCIONES PROPUESTAS Sistema de catenaria estándar de intemperie Características generales Estructura y geometría de la catenaria Materiales y equipos montados Sistema de catenaria poligonal en túnel Acometidas de energía a las subestaciones Longitudes consideradas AFECCIONES Y SITUACIONES PROVISIONALES ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS ÍNDICE

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5 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO Considerando el alcance del Estudio Informativo, que pretende avanzar en el diseño de la red ferroviaria interna de Asturias mediante el establecimiento de una combinación de nuevos tramos, junto con la utilización parcial de la Red existente, se desarrolla este anejo de electrificación, que tiene por objeto la definición, con carácter previo, de las instalaciones de electrificación previstas en todos los corredores propuestos, tanto las incluidas dentro de la propia plataforma como sus asociadas, reflejando así cualquier implantación que pudiera considerarse como condicionante de referencia en relación con el medio ambiente o el territorio. La justificación y cálculo detallado de su dimensionamiento no es objeto de este documento, aunque su definición si se encuentra respaldada en base a las instalaciones ya existentes y a las consideraciones establecidas en el estudio funcional. El documento se estructura partiendo del análisis de las instalaciones actuales, poniendo de manifiesto los condicionantes existentes que afectan al diseño. En este caso particular, la propuesta de soluciones desarrollada finalmente estará muy ligada a ese análisis inicial, por cuanto será necesario asegurar la continuidad de los sistemas como parte de la optimización. cobre, considerando una velocidad de diseño de 160 km/h. Las características generales de la línea aérea se resumen en la siguiente tabla TABLA 2.1. CARACTERÍSTICAS SISTEMA CATENARIA CA-160 SUSTENTADOR Cu 153 mm 2 HILO DE CONTACTO 2 x Cu 107 mm 2 TENSIONES MEC ALTURAS NOMINALES PENDIENTE MAX HILOS DESCENTRAMIENTO LONG. MÁX CANTÓN VANO MÁXIMO N (sustentador) N (hilo de contacto 5,30 m (hilo de contacto) 1,40 m (sistema) Max 2 Variación cm m 60 m FLECHA MÁXIMA HILOS 0,6 x Vano / 1000 TIPO DE MÉNSULAS Celosía 2. ESTADO ACTUAL Siguiendo la estructura del estudio se analiza la situación de los sistemas de electrificación en los dos tramos considerados, el denominado triángulo de Villabona y la duplicación Nubledo Avilés, en toda su extensión. Con carácter general, se trata de una plataforma de vía doble electrificada, salvo desde la salida de la estación de Nubledo, una vez pasada la desviación hacia Trasona, que se mantiene vía única electrificada dotada de línea aérea de contacto tipo CA-160 compensada. La Línea Aérea de Contacto está alimentada por las siguientes Subestaciones Eléctricas de tracción dentro del ámbito del estudio: TABLA 2.2. DISTRIBUCIÓN DE SUBESTACIONES EN EL ÁMBITO CORREDOIRA Venta de Baños Gijón Sanz Crespo VILLABONA Villabona San Juan de Nieva VERIÑA Venta de Baños Gijón Sanz Crespo La catenaria está formada por un sustentador de cobre de 150 mm² de sección, dos hilos de contacto de cobre de 107 mm² de sección y péndolas equipotenciales de VILLALEGRE Villabona San Juan de Nieva ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 1

6 En realidad, al mantener en servicio la actual infraestructura ferroviaria, el estudio de la situación actual se centra en torno a las zonas donde se produce la conexión de la nueva plataforma Triángulo de Villabona De las 4 alternativas propuestas, incluyendo sus variantes, que suman un total de 8 soluciones, todas tienen en común el punto de inicio, en la estación de Lugo de Llanera, y el punto final, tanto en la línea Villabona de Asturias San Juan de Nieva, a la salida de la estación de Cancienes, como en la línea Venta de Baños Gijón Sanz Crespo, a la altura del nudo de conexión entre las autopistas A-66 y A-8, cerca de la estación de Serín. La diferencia se produce en la conexión de las distintas ramas del triángulo en la zona de Villabona de Asturias. En concreto, las alternativas 1, 2 y 3 cierran sus enlaces en torno a la estación de Villabona Tabladiello, mientras que las alternativas 4 lo hacen en el entorno de la estación de Villabona de Asturias. Foto 2.1. Subestación eléctrica de tracción en Villabona. Cabecera lado Oviedo. El sistema de electrificación establecido en las dos líneas afectadas está compuesto por catenaria sencilla recta y poligonal, formada por un sustentador y dos hilos de contacto que están alineados en un mismo plano con relación a las vías, con compensación independiente de la tensión mecánica de sustentador e hilos de contacto para contrarrestar el efecto de los cambios de temperatura, en la longitud de los conductores, manteniendo así constante la tensión mecánica de los mismos. De acuerdo con las especificaciones del Administrador de la infraestructura el sistema es el denominado CA-160, incorporado para tramos con velocidades de diseño de 160 km/h. La alimentación eléctrica se realiza a V en corriente continua, contando con una subestación eléctrica de tracción, localizada en la estación de Villabona de Asturias, como único elemento de distribución en el ámbito de actuación (fotos 2.1 y 2.2). Foto 2.2. Estación de Villabona de Asturias. Sentido Oviedo. Localización de la subestación eléctrica de tracción en lado derecho. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 2

7 ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN Considerando el inicio de la actuación, en el entorno de Lugo de Llanera, se destacan varias zonas en los diferentes punto de conexión; en concreto, la playa de vías de la estación de mercancías, junto a los talleres de Renfe, como punto de partida de las distintas alternativas, destacando la zona de tránsito hacia la estación de viajeros donde existen semipórticos para la compatibilidad con los aparatos de desvío (foto 2.3), el paso por la estación de viajeros, con la disposición de pórticos para la alimentación en la playa de vías (foto 2.4), y el ramal desde la estación de mercancías, en la línea Lugo de Llanera Tudela Veguín, en las proximidades del cruce con la autopista AS-2, como parte de esa conexión inicial (fotos 2.5 y 2.6). Foto 2.4. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Distribución de pórticos en la estación de viajeros. Foto 2.3. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Tramo de transición entre la estación de mercancías y la estación de viajeros. Foto 2.5. Lugo de Llanera. Sentido Oviedo. Conexión desde el ramal de mercancías. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 3

8 Foto 2.6. Detalle de la zona de conexión con el ramal de mercancías de la línea Lugo de Llanera Tudela Veguín. Vía izquierda. Foto 2.7. Cabecera lado Oviedo en la estación de Cancienes. Situación de aparatos de desvío. El final en la línea Villabona de Asturias San Juan de Nieva, se localiza en la estación de Cancienes, con la única particularidad de la disposición de algún pórtico, para la sustentación del sistema, en la zona de disposición de aparatos (foto 2.7 y 2.8). Foto 2.8. Zona de andenes en la estación de Cancienes. Sentido Oviedo. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 4

9 El final en la línea Venta de Baños Gijón Sanz Crespo, se localiza en el entorno de la estación Villabona Tabladiello, con la única particularidad de la disposición de algún pórtico, para la sustentación del sistema, en la zona de andenes (foto 2.9). En el caso de la alternativa 4, con sus dos variantes, la conexión se establece en el ámbito de la estación de Villabona, contemplando el paso por ambas cabeceras con la nueva configuración. La característica más destacable es la disposición de pórticos para la sustentación del sistema, al paso por la propia estación de viajeros, prolongándose hacia la cabecera del lado Oviedo en la confluencia con las dos línea (Villabona San Juan de Nieva y Venta de Baños Gijón Sanz Crespo). Una vez fuera de este ámbito, las ménsulas en postes convencionales vuelven a ser características de ambas líneas. (Fotos 2.10, 2.11 y 2.12). Foto Estación de viajeros de Villabona. Sentido Oviedo. Andenes de la línea Venta de Baños Gijón Sanz Crespo. Foto 2.9. Estación de Villabona Tabladiello. Sentido Villabona de Asturias. Zona de andenes. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 5

10 ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN 2.2. Duplicación Nubledo Avilés En la línea Villabona San Juan de Nieva, a partir de la estación de Nubledo, una vez pasada la derivación hacia Trasona, se dispone de vía única, con un sistema de electrificación con catenaria CA-160 igualmente. La duplicación que se propone en el estudio termina en el apeadero de La Rocica, para entroncar con la integración de Avilés, y tiene el punto de inicio en la cabecera Sur de la propia estación de Nubledo, un poco antes de la intersección con el paso a nivel existente (foto 2.13). Foto Estación de viajeros de Villabona. Pórticos en la cabecera lado Oviedo. Foto Zona de inicio de la propuesta de duplicación. Cabecera Sur de la estación de Nubledo El paso por la estación de Nubledo es muy característico desde el punto de vista de la Foto Salto de carnero de la línea Villabona San Juan de Nieva sobre la línea Venta de Baños Gijón Sanz Crespo. Disposición de ménsulas sobre postes. implantación del sistema de electrificación, por cuanto existe una disposición funicular para la sustentación del hilo de contacto, en una longitud significativa, atravesando incluso la zona de naves industriales localizadas en el ámbito (fotos 2.14 y 2.15). ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 6

11 ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN A la salida de la estación de Nubledo, en la cabecera norte, se vuelve a la configuración de catenaria CA-160, con postes y ménsulas para la sustentación, manteniendo todavía la vía doble y cerrando las vías de apartado (foto 2.16). Foto Sentido Oviedo. Paso por la zona de naves industriales Foto Cabecera Norte de la estación de Nubledo. Final de la sustentación funicular Una vez pasada la bifurcación hacia Trasona, la línea se mantiene en vía única hasta el final del tramo, manteniendo el mismo sistema implantado desde la salida de la estación de Nubledo (foto 2.17). El paso por los apeaderos de Los Campos y la Rocica, así como por la estación de Villalegre, no modifican la configuración del sistema. La única característica destacable es la disposición de doble feeder de acompañamiento en todo este tramo (fotos 2.18, 2.19 y 2.20). Foto Sistema funicular implantado en la estación de viajeros de Nubledo ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 7

12 ANEJO 14. ELECTRIFICACIÓN Foto Estación de Villalegre. Sentido Avilés Foto Sentido Avilés. Bifurcación de la plataforma hacia Trasona. El punto final del tramo duplicado se localiza en las inmediaciones del apeadero de La Rocica, justo antes del paso inferior de la calle Avilés, cuya estructura ya está preparada para alojar una plataforma de doble vía (foto 2.20). Foto Apeadero de Los Campos. Sentido Nubledo. Foto Detalle del tablero del paso inferior de la calle Avilés ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 8

13 Como aspecto algo singular del sistema, en este ámbito final, se localiza un seccionamiento de compensación de la catenaria, que al ser en curva alcanza un desarrollo mayor (foto 2.21). Foto Ubicación de la subestación eléctrica de tracción en la cabecera Sur (lado Oviedo) de la estación de Villalegre. Foto Zona final del tramo de duplicación. Detalle del seccionamiento de compensación En los aproximadamente 4,6 km, que comprende la duplicación, se localiza una subestación eléctrica de tracción ubicada en el entorno de la estación de Villalegre, en su cabecera Sur, como instalación final de línea (fotos 2.22 y 2.23). La subestación colateral es la situada en la estación de Villabona a 14,40 km de distancia. Foto Detalle del pórtico y feeders de conexión de la subestación de Villalegre ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 9

14 3. CONDICIONANTES EXISTENTES Al tratarse de unas actuaciones que mantienen, en parte, la configuración actual de la plataforma ferroviaria, considerando variantes y duplicaciones, en el caso de las zonas propuestas, que entroncan para dar continuidad a las dos líneas afectadas (Villabona de Asturias San Juan de Nieva y Venta de Baños Gijón Sanz Crespo), el principal condicionante viene ligado a la disposición actual de los sistemas y la necesidad de mantener la funcionalidad de las líneas. Por las condiciones de ambas líneas, parece imprescindible considerar la continuidad del sistema de electrificación a V en corriente continua, manteniendo el modelo de catenaria CA-160, con todos sus elementos, en el ámbito de actuación del Estudio Informativo. En este marco de actuación, habrá que tener en cuenta otros condicionantes, de segundo orden en relación con la solución funcional, que pueden tener influencia en el diseño particular de algunas soluciones; en concreto los siguientes aspectos: Alimentación de la línea, en relación con la disposición actual de las subestaciones eléctricas de tracción. En las alternativas 1, 2 y 3, dentro del triángulo de Villabona, al fijar la conexión de los nuevos trazados en la zona de Villabona Tabladiello y Cancienes, la subestación eléctrica actual, localizada en la cabecera del lado Oviedo de la estación de Villabona, se mantiene para el servicio de la plataforma actual, pero no para esos nuevos trazados propuestos. Funcionales, en relación con la viabilidad de mantener ciertos elementos instalados y hacerlos compatibles con las propuestas planteadas, como en el caso de los pórticos funiculares localizados en varios puntos del Estudio. Compatibilidad con los sistemas. Aunque se procure una misma ocupación de la plataforma ferroviaria, pudiendo generar una ampliación en algunos casos, la reordenación de vías, como consecuencia del paso por las estaciones, o de la propia ampliación de la plataforma, hace necesario analizar la adecuación a los sistemas existentes (seccionamientos, telemando, etc.) Ambientales, en relación con los impactos que se puedan producir por la implantación del sistema de electrificación y las medidas consideradas para paliar sus efectos, cuyo detalle estará recogido en el Estudio de Integración Ambiental. Territoriales, en relación con la disposición de los elementos del sistema y su ocupación en secciones de espacio reducido, como en algunos tramos de la duplicación Nubledo Avilés. 4. SOLUCIONES PROPUESTAS Teniendo en cuenta los condicionantes, en relación con la actual disposición del sistema de electrificación en las dos líneas afectadas, la propuesta para el nuevo corredor ferroviario consiste en mantener el mismo sistema establecido en la actualidad, con catenaria normalizada por ADIF, tipo CA-160, compensada y con tensión a V en cc, tanto en la parte de intemperie como en los trayectos en túnel. De acuerdo con esta propuesta, los principales trabajos a desarrollar serán los siguientes: Desmontaje de los tramos donde la nueva geometría condiciona la disposición de nuevos apoyos, incluyendo los pórticos funiculares, localizados en el entorno de las estaciones de Nubledo y Lugo de Llanera, para adaptarse a la nueva geometría de la plataforma ferroviaria, implantando columnas independientes o pórticos de celosías normalizados con equipos de vía general para cada vía. Ejecución de las nuevas cimentaciones para el soporte de los apoyos en las nuevas variantes de trazado. La fijación de nuevos postes al terreno será en general mediante macizos de fundación, salvo que en la excavación se encuentre terreno rocoso a poca profundidad, en cuyo caso la fijación del poste se efectuará mediante anclajes químicos y placas de asiento según especificaciones. Implantación de postes y pórticos normalizados para el soporte del sistema, tanto en las variantes ferroviarias como en la zona de entronque con las dos líneas existentes. Al paso por las zonas de estación, de acuerdo con la nueva configuración geométrica, se instalarán semipórticos normalizados, del tipo PRB, de unos 10 metros de longitud, manteniendo siempre independiente la suspensión de la catenaria. Montaje de nuevos equipos de ménsula, con suspensiones y atirantados, tanto en las variantes como en las zonas de entronque. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 10

15 Independizar el sistema de catenarias mediante equipos instalados en poste o pórtico rígido. Montaje de nuevas catenarias con péndolas equipotenciales, incluyendo sustentador, hilos de contacto y pendolado, que estará compensada independientemente en vía general, con sustentador de cobre de 153 mm 2 y dos hilos de contacto de cobre de 107 mm 2 con péndolas equipotenciales normalizadas. En las vías secundarias, se podrá montar sustentador de acero de 72 mm 2 de sección y un hilo de contacto de cobre de 107 mm 2, con péndolas convencionales de varilla de cobre. Compensación independiente de las catenarias para la vía general mediante un sistema de compensación mecánica basado en equipos de poleas y contrapesos independientes para sustentador e hilos de contacto. Montaje de agujas cruzadas en las cabeceras de la estación. Instalación de protecciones y seccionadores, estableciendo la compatibilidad con los sistemas de telemando. En cuanto al sistema de alimentación de la línea aérea de contacto, será necesario realizar un estudio detallado, en fases posteriores, puesto que existen varios condicionantes en relación con la disposición de las subestaciones eléctricas de tracción a lo largo de la línea. Villalegre, como final de línea, todavía tiene a su cargo un tramo de 6,4 km hasta San Juan de Nieva. Si las condiciones de explotación se confirman ajustadas, aunque no sea previsible a corto plazo un aumento de la demanda, la puesta en servicio de un nuevo sentido de circulación podría sobrecargar la instalación. Con estas consideraciones, en espera de la confirmación mediante un análisis eléctrico en detalle, en fases posteriores del desarrollo, donde se podrá confirmar si se trata de la ubicación más adecuada o se pueden establecer otro tipo de alternativas, se propone una posible solución para este Estudio mediante la incorporación de dos subestaciones eléctricas de tracción, como refuerzo del sistema de electrificación. Para la implantación de la subestación nº 1, supuestamente necesaria para las alternativas 1, 2 y 3, cuyos trazados entroncan con la plataforma existente lejos de la estación de Villabona, se reserva un espacio en la zona central de la estación de Lugo de Llanera, ocupando una zona de vías de apartado, aprovechando la nueva geometría de las vías generales (foto 4.1). Teniendo en cuenta la situación actual de las instalaciones, la demanda de tráfico prevista y los nuevos desarrollos propuestos, se formula una propuesta inicial, a modo de aproximación, con los siguientes argumentos justificativos: Como en las alternativas 1, 2 y 3, cuya conexión con la plataforma existente se fija en la zona de Villabona Tabladiello y Cancienes, la subestación eléctrica localizada en la cabecera del lado Oviedo de la estación de Villabona no es operativa para los nuevos desarrollos, se hace necesario buscar una implantación para la nueva instalación de alimentación. Para el tramo de duplicación Nubledo Avilés, la distancia actual entre las subestación contiguas de Villalegre y Villabona es de 14,4 km. Aunque se trata de un tramo en vía única, el sistema lleva doble refuerzo de alimentación mediante feeder, para garantizar la demanda, puesto que la subestación de Foto 4.1. Reserva prevista en la Cabecera Norte de la estación de Lugo de Llanera Para la implantación de la subestación nº2, supuestamente necesaria para la duplicación del tramo Nubledo Avilés, se propone la zona de inicio del tramo, justo en ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 11

16 la parcela que se va a ocupar parcialmente con la reposición del paso a nivel que se sustituye por un paso superior (P.S.10.2). Foto 4.2. Edificio, con una rehabilitación necesaria, de carácter genera, que afectará tanto al exterior (cubiertas y fachadas), como al interior (suelos y tabiquería), incorporando las medidas de seguridad exigidas en por normativa. La elección de la transformación de la subestación Villalegre, frente a la implantación de una instalación complementaria, será considerada en los estudios de detalle que se tendrán que realizar en fases posteriores, aunque, de cara a las consideraciones de tipo territorial y ambiental, se ha preferido recoger, en este Estudio Informativo, la propuesta con mayor afección para que sea contemplada en todo el proceso de tramitación, si fuera necesario Sistema de catenaria estándar de intemperie Foto 4.2. Zona de inicio de tramo duplicación Nubledo Avilés En este caso, la otra opción que se podría considerar es la ampliación de la subestación exitente, localizada en la estación de Villalegre, con unas actuaciones generales que tendrían los siguientes elementos afectados: Grupos de tracción, con una modificación necesaria, puesto que la mayoría de sus componentes están obsoletos o están fuera de la normativa vigente (rectificadores, transformadores, pozo de negativos y conexiones de la línea de retorno, accionamientos de seccionadores, etc.). Feeders de salida, con una modificación necesaria para la adaptación de las nuevas necesidades de cableado, incluyendo también la adecuación del pórtico de salida. Salida de la línea de 2200 V, con una modificación necesaria para mejorar la alimentación de equipos y sistemas. Adecuación y normalización de sistemas para adecuarlos a la normativa vigente, al haberse quedado obsoletos. Área de mando y control de la instalación, modificando y adecuando el sistema de protecciones y comunicaciones con el Puesto de Mando, incluyendo la interconexión con el telemando de seccionadores de la catenaria. Considerando el alcance del Estudio, se mencionan las principales características generales de los elementos del sistema propuesto, su estructura y la geometría de la catenaria, así como los materiales y equipos de montaje, de acuerdo con la definición recogida en la figura 4.1. Figura 4.1. Elementos característicos del sistema de catenaria CA-160 ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 12

17 Características generales El sistema de alimentación de la nueva catenaria será de corriente continua a una tensión nominal de voltios y cumplirá la norma UIC-600-OR, estableciendo la tensión máxima V con picos de hasta V y tensión mínima de V, aunque por diseño, la tensión mínima no será inferior a V. Para su correcto funcionamiento el sistema se proyecta de acuerdo con las siguientes condicionantes ambientales: Temperatura mínima ambiental. -15 ºC Temperatura máxima ambiental. 45 ºC Temperatura máxima en conductores. 80 ºC Velocidad máxima del viento sin manguito de hielo. 120 Km/h (excepto en viaductos que será de 150 Km/h) Espesor máximo del manguito de hielo. 9 mm Con velocidad del viento V=72 Km/h). La tensión mecánica del cable sustentador y de los hilos de contacto será regulada por un equipo de compensación de poleas y contrapesos. Las poleas serán de relación 5:1, con compensación independiente del sustentador y los hilos de contacto. Separación entre partes en tensión eléctrica y tierra tendrá las siguientes limitaciones: Ambas partes fijas. 0,150 m Una parte móvil. 0,250 m Línea mínima de fuga de los aisladores. 0,300 m En este caso en particular, la línea de fuga de los aisladores será de 1 m, como condición necesaria según las normas de protección de la Avifauna para las Instalaciones Eléctricas de Alta Tensión. La distancia mínima entre feeder y cable de guarda no será en ningún punto inferior a 0,50 m en las condiciones más desfavorables de trabajo. La compensación de la catenaria en vía general se realizará como en los trayectos, de forma independiente. Las vías que hagan aguja con las vías generales, montarán la misma catenaria que la vía general, pero con tensiones mecánicas menores. Se montarán seccionamientos de lámina de aire en las vías generales; en los extremos a cada lado de la estación y a continuación un cantón de protección de zona neutra. Los seccionadores de puenteo de estos seccionamientos y de la zona neutra serán de apertura en carga telemandados. La conexión entre catenarias en seccionamientos de compensación se realizará mediante conexiones con cable de Cu extra flexible de 150 mm² y grapas de presión. Las agujas serán del tipo tangencial en el punto P90. En los escapes se instalará una catenaria del mismo tipo que la de las vías generales montando un aislador de sección en el escape de la catenaria. Todos los postes irán unidos mediante cable de guarda de aluminio - acero (LA 110), realizando la toma de tierra cada 3 km con resistencia a la difusión menor de 10 Ω. Partirá del negativo de una subestación terminando en el negativo de la subestación colateral. Los empalmes de dicho cable se realizarán con grapas de compresión, tanto al acero como al aluminio, realizando la conexión al poste mediante grapa de suspensión. Los pararrayos se colocarán en cabeza de los postes anteriores o posteriores al punto fijo de los trayectos, distribuidos cada km. Aproximadamente, realizando la bajada a tierra mediante cable de tierra LA-110 que se conectará a un pozo de tierra con resistencia de difusión menor de 10 Ω. Se montarán descargadores de intervalo polarizado, rearmable y con telemando de la información de su estado de posición en todos aquellas estructuras susceptibles de ponerse en tensión. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 13

18 Estructura y geometría de la catenaria La línea aérea de contacto se proyecta como una catenaria simple poligonal atirantada y compensada, formada por un sustentador y dos hilos de contacto con feeder positivo de acompañamiento, si fuera necesario. La altura nominal del sistema es de 1,40 m, tanto en vía general como en estaciones, siendo la altura normal del hilo de contacto respecto al plano de rodadura de 5,30 m. En transformaciones sobre vías en servicio, la altura puede variar en obstáculos, como pasos superiores, siendo la mínima de 4,90 m. El vano nominal es de 60 m. en recta, siendo los vanos en curva tales que la flecha máxima de la curva entre apoyos sea inferior a 0,30 m, estableciendo una diferencia entre vanos contiguos que no será superior a los 10 m. El descentramiento del hilo de contacto será: En recta ± 20 cm en todos los apoyos. En curva +20 cm en el exterior de la curva y +10 cm como máximo en el centro, para curvas de R 1600 m. La pendiente máxima del hilo de contacto respecto a la vía, impuesto por la presencia de un obstáculo excepcional, será del 1, estableciendo una diferencia de pendiente entre dos vanos consecutivos que no excederá de 0,5. La longitud máxima del cantón de compensación es de m, con compensación en cada lado y punto fijo en la mitad del cantón. En los cantones de seccionamiento inferiores a 600 m las compensaciones se colocarán en un sólo extremo, siendo el otro punto fijo. Los seccionamientos en vía general se realizarán en tres vanos para vanos iguales o superiores a 50 m. Para vanos inferiores a 50 m se realizan con un eje. El pendolado se calculará para que los hilos de contacto presenten en posición estática una flecha sensiblemente igual a 0,6 de la longitud del vano. La distancia normal entre cara exterior de carril y cara de poste lado vía será de 1,90 m Materiales y equipos montados Macizos y postes Para la cimentación de los postes, que serán normalizados del tipo XR y Z, empresillados y galvanizados, se realizarán macizos cilíndricos también normalizados por el Administrador de la Infraestructura. Los pórticos rígidos serán de celosía con tornillos de seguridad, con tirantes de redondo de acero, debiendo colocarse el tramo de empalme E en un extremo y nunca en el centro. Una vez dispuesto el pórtico, el montaje de las ménsulas tubulares se realizará mediante soportes normalizados, comprobando que la flecha en el centro no supera el valor 1/500 de la longitud. Ménsulas Se utilizarán los conjuntos normalizados, con rótula, tanto en ménsula como en tirante, y tensor de regulación de longitud en el tirante. En pórticos rígidos se usarán igualmente conjuntos normalizados, también con rótula en ménsula, tirante y tensor de regulación. Los ejes de giro de ménsula y tirante deberán estar en el mismo eje vertical. El cuerpo de la ménsula y el tirante se fijan, bien al poste, o a una cruceta cuando van varias ménsulas. En ambos casos la unión se hace mediante rótulas encasquilladas auto lubricantes normalizadas, que permiten el giro en dos planos perpendiculares. Equipo de atirantado La posición del hilo de contacto respecto al eje de vía se fijará por medio del equipo de atirantado ligero, formado por el brazo de atirantado de aleación de aluminio para sujeción del hilo de contacto, en recta y curva de R>3000 m, y brazos curvos, también de tubo de aluminio, para los tramos en curva con R<3000 m. Todos los equipos ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 14

19 montados, tanto en vía general, como en seccionamientos y agujas serán los normalizados por el Administrador de la Infraestructura. Aisladores Los aisladores a utilizar cumplirán las Especificaciones Técnicas correspondientes y están homologados por el Administrador de la Infraestructura. Todos los aisladores de sección estarán dotados de aislador del tipo barra en sustentador, además de péndolas para su nivelación. Hilo de contacto Se montará sustentador de Cu de 153 mm 2 de sección de 37 hilos de 2,3 mm de diámetro, de acuerdo con las especificaciones técnicas. El sustentador se tenderá con una tensión máxima (tense normal + sobretense) de kg durante un periodo mínimo de 24 h, siendo recomendable alcanzar las 48 h. Se montará hilo de contacto de Cu de 107 mm 2 de sección circular, con una tensión máxima en cada uno (tense normal + sobretense) de kg durante un periodo mínimo de 24 h, siendo recomendable alcanzar las 48 h. Se montará cable de acero galvanizado de 72 mm 2 para sustentador de vías secundarias de estación, colas de anclaje y colas de punto fijo. Las péndolas serán de cable de cobre de 25 mm 2 de sección del tipo trenza con 512 hilos de constitución extra flexible soportando cada una un hilo de contacto. La separación entre péndolas será variable, con mayor concentración en el centro del vano, de longitud según especificaciones, con conexión a uno y otro hilo de contacto alternativamente, obteniéndose una flecha en el centro del vano del 0,6 de la longitud del mismo. Seccionamientos Los seccionamientos de compensación se montarán con doble conexión de alimentación entre los sustentadores y entre los hilos de contacto. La separación entre catenarias será de 400 mm tanto para seccionamientos de compensación y de lámina de aire. En todo caso, la separación en ménsulas dobles en los seccionamientos deberá proyectarse de acuerdo con el margen de temperatura de - 15 C a + 80 C. La elevación de los hilos de contacto en los semiejes será de 600 mm. Los aislamientos en los semiejes de los seccionamientos de lámina de aire se realizarán mediante aisladores de compuestos. Equipos de compensación Todas las catenarias se compensarán mecánicamente mediante equipos de poleas de fundición de relación 5:1, y contrapesos, de manera que se establezca con equipos separados, independiente para el sustentador y para los hilos de contacto, en el mismo plano vertical. El recorrido de los contrapesos y la separación de ménsulas dobles se proyecta teniendo en cuenta el margen de temperaturas extremas de los conductores entre - 15ºC y + 80ºC y una distancia al punto fijo de 600 metros. Las rodelas de contrapeso irán protegidas con sistema antirrobo y en andenes y zonas frecuentadas con jaula. Cada equipo de contrapeso llevará su guía independiente y freno o cuña que evite la caída de los contrapesos en caso de rotura del cable. Su montaje se hará de forma que no exista interferencia entre ambos. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 15

20 Feeder Si fuera necesario tender un feeder de acompañamiento a lo largo de la catenaria, se hará apoyado en cabeza de poste o en mensulilla, de acuerdo con las especificaciones del Administrador de la Infraestructura. La sección del feeder será de 1x240 mm 2 de cobre, permitiendo la explotación del trayecto de vía en las condiciones más desfavorables y manteniendo la tensión del pantógrafo por encima del límite fijado. Se conectará al sustentador cada 300 m como mínimo, con dos cables de Cu de 150 mm 2 y grapas de presión por deformación de masa en el centro entre dos péndolas. Se conectará también en el vano de elevación de los seccionamientos de compensación mediante cable de Cu de 150 mm 2 extra flexible y grapas de presión por deformación de masa y grapas de tornillo. Se anclará en los seccionamientos de protección y lámina de aire de la estación, conectándose a los seccionadores correspondientes. Seccionadores Serán del tipo normalizado por el Administrador de la Infraestructura, montándose en la parte superior de los postes, con un control que será compatible con el equipo de telemando existente en la línea, o proyectado si fuera necesario. La sección de los cables de energía está calculada para una caída de tensión máxima de un 5%. Todos los postes irán unidos mediante cable guarda de aluminio-acero (LA 110) de 116,2 mm 2, realizando las conexiones mediante empalmes de compresión, tanto al acero como al aluminio. La conexión al poste se realizará mediante grapa de suspensión, utilizando estribos en los cambios de dirección o amarre, dando continuidad mediante un bucle, además de su conexión al poste. Cada 3 Km aproximadamente, se conectará a una toma de tierra de resistencia a la difusión inferior a 10 Ohm. Pararrayos Se montarán en el perfil anterior o posterior al punto fijo en la cabeza del poste en los tramos descubiertos. Serán de antenas con un solo aislador, cumpliendo con las especificaciones del Administrador de la Infraestructura. El lado activo se conectará al feeder de acompañamiento con cable de cobre flexible desnudo de 95 mm 2, siendo su unión al mismo mediante grapas de compresión por deformación de masa. La bajada a tierra será de cable LA-110, aislado en tubo de plástico los tres últimos metros, debiendo conectarse a un pozo de tierra con resistencia a la difusión inferior a 10 Ohm. Toma de tierra Las tomas de tierra del cable de guarda y de los pararrayos se realizarán mediante tomas de tierras de seis picas, de acuerdo con los estudios de resistividad del terreno. En todos los casos la resistencia máxima medida con medidor convencional será inferior a 10 Ohm. Descargador de intervalo Se montará un descargador de intervalo, homologado por el Administrador de la Infraestructura, en toda estructura metálica susceptible de ponerse en tensión, por su proximidad a la catenaria, teniendo que satisfacer las características siguientes: Viseras de protección Se colocarán en todos los pasos superiores, en trayecto y estación, del tipo de protección total continuo. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 16

21 Herrajes y accesorios Los equipos se completarán con los herrajes, grifas y accesorios necesarios, de acuerdo con las especificaciones técnicas del Administrador de la Infraestructura. Se colocarán señales homologadas en los seccionamientos de salida y de protección de las estaciones, así como señales de peligro de muerte en todos los postes próximos a zonas de tránsito de personas Sistema de catenaria poligonal en túnel El sistema de catenaria para el montaje de la electrificación en los túneles tiene las mismas características generales que el sistema estándar de intemperie, así como una estructura y geometría similares, con ligeras variantes en la forma de ménsulas, sustentadores, péndolas, aisladores, hilo de contacto,etc., diferenciándose fundamentalmente en la parte del soporte de ciertos elementos, que son anclados directamente al paramento del túnel, pudiendo aprovechar esta estructura para sostener los soportes de los feeder de acompañamiento si fuera necesario. Figura 4.2. Las características geométricas, mecánicas y eléctricas del sistema marcan una distancia óptima de 6,95 m, desde el plano de rodadura medio de la plataforma hasta el paramento del túnel, en la zona de clave, de acuerdo con las siguientes medidas: Altura de PMR al hilo de contacto: 5,30 m Altura del sistema: 1,40 m Distancia de protección eléctrica: 0,25 m Total altura libre hasta clave de túnel: 6,95 m Con estas holguras es posible conseguir espacio suficiente para los cm que necesita el perfil metálico que va anclado al paramento del túnel y que soporta el sistema. Si fuera necesario, se podría considerar variaciones y ajustes en el montaje de los equipos en el interior de un túnel; considerando una catenaria poligonal, con ménsula y brazo tirante, de características similares a las comentadas. Se pueden llegar a conseguir montajes del sistema funcionalmente adecuados reduciendo la altura del hilo de contacto a 4,90 m desde el plano de rodadura, admitiendo además el montaje de la catenaria con alturas del sistema de 853 mm, siempre y cuando se reduzca convenientemente la distancia entre apoyos (sujeciones o anclajes en este caso) y se establezcan las transiciones necesarias con el fin de realizar el paso del sistema de forma paulatina. Como esta opción ofrece múltiples posibilidades, sin llegar a forzar la aproximación de los anclajes, tomando una altura del sistema de 853 mm, se consiguen garantías funcionales adecuadas con los siguientes valores: Altura de PMR al hilo de contacto: 4,9 m Altura del sistema: 0,85 m Distancia de seguridad: 0,25 m Figura 4.2. Elementos característicos del sistema de catenaria poligonal en túnel Total altura libre hasta clave de túnel: 6,00 m ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 17

22 Aplicando la misma holgura para la fijación de los equipos, se pueden llegar a considerar alturas sobre el plano de rodadura de 6,35 m, hasta el paramento del túnel, más que suficiente para las secciones tipo consideradas en los túneles propuesto en este Estudio Acometidas de energía a las subestaciones Para poder alimentar a las subestaciones de tracción propuestas en las diferentes alternativas será necesario contar con acometidas de energía de la red eléctrica nacional. En las mencionadas subestaciones, donde se realizará la transformación de tensión de la línea de suministro a la necesaria para la catenaria, es decir a V en cc, de acuerdo con el sistema adoptado, las acometidas pueden ser de tres tipos:. Posicionamiento de salida en una línea existente, lo que en términos eléctricos se denomina una "antena". Línea en derivación. Líneas en doble alimentación. Siempre que sea posible, porque puedan soportar las potencias demandadas y no introduzcan desequilibrios insoportables en la red, se recurrirá al primer tipo, fundamentalmente por razones económicas, de ocupación y de impacto sobre el territorio. En este sentido, la ejecución de este tipo de líneas puede producir alteraciones sobre la fauna, la vegetación o el paisaje, tratándose de impactos reversibles, por cuanto tendrán que ser objeto de un estudio detallado que no está dentro del alcance de este Estudio Informativo. De cara a una valoración de las alternativas, de acuerdo con lo anterior, no se han considerado longitudes específicas de acometidas, puesto que se han considerado incorporadas en cada una de las subestaciones Longitudes consideradas De cara a realizar una cuantificación inicial para incorporar en la valoración del Estudio Informativo, se han desglosado las diferentes propuestas en relación con algunos aspectos que las caracterizan; en concreto: Longitud de vía única, en relación con los tramos de variante generados en vía única para garantizar la funcionalidad del triángulo de Villabona. Longitud de vía doble, en relación con los tramos de variante del tronco común de la nueva plataforma. Número de subestación eléctricas de tracción que se han estimado necesarias. Longitud desmontada, en relación con los sistemas que se reordenan al paso por las estaciones y en las zonas de conexión de las distintas alternativas. En las siguientes tablas se han resumido los datos significativos que caracterizan cada una de las alternativas desde el punto de vista de la electrificación, incluyendo sus variantes. En la tabla 4.1 se ha identificado la longitud de vía electrificada, tanto en el tronco como en los ramales del denominado triángulo de Villabona, incluyendo la longitud que se asocia con la reordenación del paso por la estación de Lugo de Llanera y el ramal de la línea Lugo de Llanera Tudela Veguín. En la tabla 4.2 se ha incluido la longitud de vías afectadas por la reordenación al paso por estaciones, para tener una aproximación de la zona de levante de instalaciones, y el número de subestaciones que se incorporan en cada una de las variantes. A los efectos de la duplicación del tramo Nubledo Avilés, para la implantación del sistema de electrificación, se ha considerado la disposición de una única vía, aunque en su momento, será el análisis de las situaciones provisionales el que determine la distribución final y el proceso. ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 18

23 TABLA 4.1. LONGITUDES CONSIDERADAS EN LAS PROPUESTAS (m) ALTERNATIVAS L VÍA ÚNICA L VÍA DOBLE L MODIFICACIÓN EST. L DE LLANERA 1A B A B A B A B DUPLICACIÓN De cara a la valoración de las actuaciones, con carácter general, se han considerado las siguientes partidas: Electrificación Km de vía única en el triángulo de Villabona. Electrificación Km de vía doble en el tríangulo de Villabona. Levante de sistemas funiculares en estaciones existentes y su entorno. Electrificación al paso por estaciones. Electrificación Km vía única en el tramo de duplicación Nubledo Avilés. Implantación de subestaciones eléctricas de tracción 5. AFECCIONES Y SITUACIONES PROVISIONALES La implantación del sistema de electrificación en las alternativas propuestas tendrá una serie de afecciones y generará unas situaciones provisionales ferroviarias, como consecuencia de la necesidad de mantener la circulación de trenes, que se valorarán en fases posteriores del proceso de diseño, puesto que su análisis excede el alcance de este Estudio Informativo. TABLA 4.2. Nº DE SUBESTACIONES Y LONGITUDES CONSIDERADAS EN LA REORDENACIÓN DE ESTACIONES (m) ALTERNATIVAS SUBEST TABLADIELLO CANCIENES VILLABONA NUBLEDO 1A B A B A B A B DUPLICACIÓN Tanto las alternativas asociadas con el triángulo de Villabona, como el tramo de duplicación Nubledo Avilés, con sus características específicas, se tendrán que ir concretando, aunque ahora se anticipan algunos aspectos significativos: En el triángulo de Villabona Se producirán afecciones como consecuencia de la ocupación para la implantación de la subestación eléctrica de tracción en las alternativas 1, 2 y 3, que se asocia con la disposición de una zona de la propia estación de Lugo de Llanera, debiendo considerar además una ocupación adicional para los accesos. La integración de la subestación al sistema generará situaciones provisionales y afecciones en la plataforma ferroviaria actual, así como en los sistemas de telemando. Enlace de las alternativas con las dos líneas existentes, en realidad tres si contamos con el ramal de mercancías Lugo de Llanera Tudela Veguín, tanto en su tronco como en los ramales, afectando al sistema actual de catenaria en unos 120 m para facilitar la compatibilidad y montaje de equipos. En ambos ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 19

24 casos los procesos de ejecución y las situaciones provisionales estarán condicionadas por el nivel de servicio que se establezca en las líneas actuales. Se producirán situaciones provisionales como consecuencia de la nueva configuración geométrica al paso por las estaciones de Lugo de Llanera, Villabona y Cancienes, así como por el apeadero de Tabladiello, en las alternativas donde se produzca, debiendo asegurar la continuidad del tráfico ferroviario. En la duplicación Nubledo Avilés Se producirán afecciones como consecuencia de la ocupación para la implantación de la subestación eléctrica de tracción, que se asocia con la parcela ocupada por la reposición del paso a nivel (PS 10.2), debiendo considerar además una ocupación adicional para los accesos. La integración de la subestación al sistema generará situaciones provisionales y afecciones en la plataforma ferroviaria actual, así como en los sistemas de telemando. Enlace con la línea existente, afectando al sistema actual de catenaria en unos 120 m para facilitar la compatibilidad y montaje de equipos. En ambos casos se procurará el mantenimiento de las circulaciones en toda la línea, condicionando los procesos de ejecución. Se producirán situaciones provisionales como consecuencia de la nueva configuración geométrica al paso por las estaciones de Nubledo y su entorno, debiendo desmantelar la zona de pórticos funiculares Se generarán situaciones provisionales como consecuencia de los procesos de duplicación de la vía actual, por la necesidad de asegurar un adecuado nivel de servicio ferroviario, al tener que actuar tanto en el flanco derecho como en el izquierdo de la plataforma, indistintamente. En algunos casos, como consecuencia de las dimensiones de la plataforma, cuando se atraviesa entornos urbanos, principalmente, la disposición de apoyos para el sistema de electrificación será singular, contemplando soluciones excepcionales. provisionales si fuera necesario, en el resto se tendrán que estudiar procedimientos que permitan compatibilizar la ejecución de un sistema de catenaria en paralelo, basado en la disposición de pórticos rígidos de celosía, para dar de baja el sistema actual. A partir de ahí la movilidad de las ménsulas bajo los pórticos puede permitir un acompañamiento acompasado del sistema de catenaria con la nueva geometría propuesta. En relación con la duplicación del tramo Nubledo Avilés, al tratarse de una plataforma que puede tener ampliaciones por ambos lados, las situaciones provisionales serán más complejas y estarán condicionadas por los procesos de ejecución y las fases de obra, debiéndose adaptar a los requerimientos y condiciones impuestas en cada momento por el Administrador de la Infraestructura. En relación con las afecciones a los recintos ferroviarios, como consecuencia de la distribución de la nueva geometría de las vías, salvo la particularidad de la estación de Lugo de Llanera, donde se pueden manejar recintos independiente dentro de la propia estación para los desvíos en fase de obras, incluyendo la disposición de andenes ESTUDIOS INFORMATIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA RED DE ALTA VELOCIDAD EN ASTURIAS. TRAMO OVIEDO-GIJÓN/AVILÉS PÁGINA 20