jueves, 6 de mayo de 2010

Huesos de perro y bucles de retorno


En un artículo anterior, hablaba de mi predilección por los circuitos con topología de "hueso de perro" y hacía énfasis en la característica de este tipo de circuitos que tienen un  recorrido muy largo, que aparenta doble vía, pero que en realidad es una sola vía, por lo que un tren que circula por él acaba por recorrer todo el circuito en ambos sentidos sin ninguna maniobra ni cambio de vía.

Claro que una maqueta, no sólo es un circuito, sino que al menos deberá tener una estación. En la imagen de cabecera he dibujado un esquema que a mi me gusta mucho como base para el trazado de una maqueta: Se trata en efecto de un hueso de perro, con sus dos lazos, aquí muy evidentes porque los he representado en rojo aunque en la realidad ambos deberían estar ocultos en el interior de túneles. El resto del circuito representado en azul, sería la parte visible del circuito, aunque hay que recordar que esto es sólo un esquema, de manera que esa parte azul puede ser todo lo larga y complicada que queramos y no necesariamente toda ella a la vista.

He representado también un esquema de estación. Esta estación sería una estación "de cruce" ya que llegan dos lineas de doble vía y salen otras dos líneas de doble vía. Cuando los trenes circulan por esa estación, si lo hacen en línea recta, es decir sin tomar ningún desvío, hacen el recorrido completo del hueso de perro, de manera que un tren circulando así acaba por pasar cuatro veces por la estación, dos en un sentido y dos en otro, antes de completar la vuelta completa al circuito. Sin embargo , utilizando algunos de los desvíos, es posible hacer que los trenes tomen otro camino y hagan circuitos más cortos, que se adelanten en la estación,, etc. En un esquema más acabado habría seguramente más desvíos, vías de apartadero etc. En definitiva una estación bastante grande que da mucho juego. En definitiva este esquema básico es suficiente para una maqueta de tamaño medio, De hecho este fue el esquema básico de mi primera maqueta en escala Z


Este trazado es ideal para hacerlo en H0 de 3 carriles, porque no tiene ninguna complicación eléctrica, pero cuando vamos a un sistema de dos carriles, como es la escala Z, nos encontramos con los típicos problemas debidos a la polaridad de las vías,

En efecto, si vemos el circuito tal como está representado en la imagen de cabecera, podemos comprobar que toda la parte representada en azul podría ser un sólo circuito eléctrico, y eso no produce ningún problema de polaridad. de manera que los trenes pueden circular por toda la zona de vías azules, y en particular por todos los desvíos de la estación (y más que hubiera) sin ningún problema. Esta situación es particularmente idónea para una instalación digital, ya que hay un solo circuito eléctrico, y en él puede haber varias locomotoras, circulando cada una de ellas en su sentido de acuerdo con lo ordenado por la central digital.

Por el contrario, en una instalación analógica se produce un problema: si nos fijamos, las cuatro vías que atraviesan la estación, deben ser recorridas por los trenes que circulan haciendo el circuito completo, en sentidos alternados.



Si nos fijamos en la imagen adjunta, las vías representadas en rojo, deben tener la polaridad que hace que los trenes circulen hacia la derecha (flecha roja) y las vías representadas en azul, deben tener la polaridad inversa, para que los trenes circulen en el sentido de la flecha azul. En estas condiciones todos los desvíos que unen una vía de un color con otra vía del color contrario, producirían un cortocircuito si estuviesen conectados a la misma fuente, así que habría que aislar todas esas uniones.

Además para que un tren pudiera circular por esos desvíos, por ejemplo desde una vía roja a una vía azul, habría que alterar momentáneamente la polaridad de la vía azul, para que el tren entrase en ella como circulando marcha atrás. (e efecto, estaría circulando en "marcha atrás" en la vía azul).

Esto es una complicación notable, y voy a explicar cómo la resolví, en mi primera maqueta de Z. Lo que hice fue colocar un conmutador de dos posiciones, a las que llamé "Maniobra" y "Circulación". En la posición de circulación el esquema de conexiones correspondía a la segunda figura, es decir, cada vía alimentada en el sentido correcto para la circulación de los trenes. Así podía tener varios trenes recorriendo el circuito y todos ellos pasaban por la estación en la dirección correspondiente. De hecho había además cuatro señales de salida en la estación que funcionaban como las cuatro señales de un bloqueo automático, de modo que los trenes se paraban y arrancaban automáticamente en la estación según se ocupaban o desocupaban los bloques correspondientes. Naturalmente en esta situación de "Circulación" estaba prohibido pasar de una vía a otra paralela en la estación, de modo que todos los desvíos debían permanecer en posición recta en esta opción.

Obsérvese que, en esta situación , si nos fijamos cómo queda la polaridad de las vías en los dos lazos del hueso de perro, representados en rojo en la figura inicial, vemos que no hay ningún cambio de polaridad, de modo que los trenes pueden recorrer esos lazos sin ningún problema, y en definitiva recorrer el circuito completo continuamente pasando cuatro veces por la estación en cada vuelta, y pudiendo circular tres trenes en bloqueo automático.

En la otra posición del conmutador (Maniobra) , las vías que estaban rojas en el esquema anterior cabiaban a la misma polaridad que las azules, de modo que todas las vías de la estación, y en general todas las vías de la maqueta, excepto las de los dos lazos de retorno quedaban alimentadas en paralelo. En esta situación ya se podían mover los trenes de una a otra vía y por lo tanto hacer toda clase de maniobras en la estación y en otras instalaciones no incluidas en el esquema. Sin embargo si nos fijamos en los lazos del hueso de perro ahora producirían un cortocircuito ya que unirían dos vías de distinta polaridad. Esto estaba resuelto de forma que a la entrada de cada uno de los dos lazo, había un tramo aislado de vía con un semáforo. De esta forma al poner el conmutador en "maniobra" se cortaba la alimentación del tramo y el semáforo se ponía en rojo. El tramo aislado evita el cortocircuito y detiene a los trenes que intenten entrar al lazo ante el semáforo rojo.

De esta forma se evita que ningún tren entre a los lazos cuando el conmutador está en la posición de maniobras, y por lo tanto acaban por detenerse todos en estos semáforos o en los de bloqueo. Esto garantiza que no va a haber ningún tren que intente entrar en la estación mientras ésta está en la posición de maniobras. y garantiza así que no se produzca ningún choque.

La verdad es que el sistema me ha funcionado bien por más de treinta años, así que lo puedo recomendar. De todas formas, en mi nueva maqueta me quité de encima este problema de modo que el circuito principal se recorre siempre sin problemas y la estación con todas sus vías y desvíos no forma parte del circuito principal. Todas las vías de la estación y sus instalaciones están en la misma polaridad, de modo que los trenes pueden pasar de cualquier vía a cualquier otra sin problemas. Sólo hay una situación en la que un tren, que proviene del circuito principal puede llegar a la estación y encontrarse la polaridad cambiada, pero eso está ya previsto con una pequeña zona a la entrada de la estación que puede ponerse en contacto con la estación o con el circuito principal. Esto es inevitable, porque si un tren sale con la locomotora en cabeza de la estación y luego vuelve a la estación entrando de nuevo con la locomotora por delante, en algún punto deberá haber habido un cambio de polaridad de la vía.

Y todo esto viene a que el otro día, viendo una página web que tiene multitud de esquemas de trazados de vía, (Base de datos de trazados de vía) me llamó la atencion uno de ellos en los que había  un caso parecido al mostrado aquí: Una estación con varias vías paralelas conectadas por desvíos, y dos de ellas salian hacia uno de los lados como una doble vía pero hacían un lazo de manera que era una vía semejante a uno de los lazos del hueso de perro. Lo que me sorprendió es que habían tratado este lazo como un bucle de retorno, es decir habían utilizado el "kit" para bucles de retorno que proporciona Märklin con la referencia 8993.

Normalmente se considera que un bucle de retorno se forma cuando un tren describe un bucle en forma de lazo y vuelve a salir a la misma vía por la que entró. Esto siempre es un cortocircuito y hay que resolverlo con una serie de vías aisladas vías de contacto y relés que cambian la polaridad de la vía de acceso, de manera que cuando el tren vuelve a la vía por la que entró, su polaridad está cambiada, funcionando el sistema de modo automático. Claro que aquí no volvía a la misma vía sino a la vía paralela, pero claro al llegar a la estación ambas vías están enlazadas por los desvíos de manera que obligatoriamente tienen la misma polaridad.

Así que al ver esto, se me puso cara de tonto pensando que había estado haciendo el panoli treinta años con mi complicado "Conmutador Circulación/Maniobra" cuando a lo mejor con uno de estos kits de bucle de retorno habría podido tener el problema resuelto de modo automático.

Menos mal que luego me tranquilicé al considerar como funciona este sistema; Supongamos que, en la figura inicial de este artículo, tenemos un trazado todo en paralelo, es decir todas las vías de la estación, y de hecho todas las vías del trazado con la misma polaridad, excepto los dos lazos representados aquí en rojo y que en esos lazos hemos puesto el sistema 8993. Supongamos ahora que un tren sale por ejemplo por la vía de la derecha hacia el bucle. El sistema tiene conectado el principio del bucle en la misma polaridad. Cuando el tren está ya dentro del bucle este sistema lo que hace es cambiar la polaridad de la vía exterior, de manera que cuando el tren salga, se encuentre con la polaridad adecuada al sentido que lleva, que es el contrario a cuando llegó al bucle 


Perfecto pero..... cuando el sistema cambia la polaridad de la vía exterior cambia la polaridad a TODA la vía exterior, ya que toda ella es un único circuito, así que si hay algún otro tren circulando, comenzará inmediatamente a circular marcha atrás. Tampoco vale pensar que no cambiamos la polaridad de toda la vía exterior porque si para evitarlo ponernos sectores aislados, en ellos se formarán puntos de cambio de polaridad.

Así que esto de poner los kits para bucles no resuelve el problema. De hecho yo diría que no puede haber ningún sistema automático que resuelva este problema, porque las dos configuraciones (la que permite una circulación continua de trenes y la que permite cambios de via en la estación) son mutuamente excluyentes, y solo el que maneja los trenes sabe cual de las dos configuraciones le interesa en cada momento.

Así que, bueno, no lo hice tan mal en aquella época.



2 comentarios:

  1. Hola Ignacio. Muy interesante tu artículo. Te pido una aclaración que siempre me ha tenido con duda. Al hacer cambio de polaridad para una locomotora que circula por un punto en el cual puede haber conflicto de polaridad, ¿cómo se evita que la locomotora se ponga a circular en reversa?
    Marco Retana Mora
    Cartago, Costa Rica

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  2. Hola Marco. Gracias por tus elogios.

    No hay ningún truco. Si una locomotora llega a un punto en el que la vía cambia de polaridad. dá un brinco hacia atrás y se queda parada con la mitad de las ruedas en una polaridad y la otra mitad en la otra.

    Por eso en el Kit para bucle de retorno, se forman tres zonas aisladas, la de entrada la de salida, y una central. Las dos primeras son las que cambian de polaridad, pero este cambio se produce cuando el tren está en la zona central, que no cambia su polaridad. Asi que nunca ocurre que una via cambie de polaridad cuando la locomotora está en esa vía.

    En el último esquema, cuando la locomotora está en la zona gris superior, que es la que nunca cambia de polaridad, es en ese momento cuando las otras dos secciones del bucle cambian de rojo a azul

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