Análisis de Efectos de Voltajes Riel-Tierra y Corrientes de Fuga Elevadas en el Metro de Santiago

Abstract

El objetivo general del presente trabajo de titulo es realizar un análisis, apoyado en la elaboración de un programa de simulación de valores esperables de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra en las líneas del Metro de Santiago. Y mediante estos valores, realizar una estimación de la cantidad de material perdido por corrosión galvánica durante los años de operación del Metro, realizar proyecciones a futuro y además, proponer algún método que permita controlar tanto valores de corrientes de fuga como voltajes riel-tierra elevados, considerando que lo primero afecta directamente la adecuada operación del sistema de tracción y lo segundo puede afectar directamente la seguridad de los operarios de este sistema de transporte. Metro de Santiago tiene en este momento 5 líneas operativas, que transportan una gran cantidad de pasajeros a lo largo del día, los cuales se verían directamente afectados por una suspensión de servicio a causa de fallas estructurales originadas por corrosión o por ineficiencias en la operación del sistema. En este contexto, se realizó una simulación aplicada en Matlab, basada en un conjunto de hipótesis debidamente fundamentadas, que permitió obtener valores cada 2 segundos de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra a lo largo de los rieles, a medida que los trenes se desplazan entre estaciones consecutivas. Como resultados relevantes, se obtuvo que la magnitud de los voltajes riel-tierra y de las corrientes de fuga son fuertemente sensibles a la resistencia de fuga riel-tierra. A la vez, la sensibilidad de estas variables tiene un valor relativamente más bajo con respecto a la resistencia longitudinal del terreno y a la resistencia de las barras guía. Es relevante así orientar los esfuerzos, en cuanto a mantenimiento preventivo, en conseguir que las resistencias de fuga riel-tierra se mantengan en valores adecuados. Como producto del estudio se entregan diversas recomendaciones para prevenir y reducir corrientes de fuga, tales como mantenimiento preventivo, uso de ánodos de sacrificio, medición regular de corrientes de fuga y voltajes riel-tierra a lo largo de las líneas, entre otras. Se concluye que es posible mantener un control sobre los voltajes riel tierra y corrientes de fuga, sin embargo, se sugiere realizar estudios más acabados, que permitan realizar un adecuado programa de mantenimiento preventivo.