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Breve Historia de la Tracción Eléctrica

febrero 27, 2010

Se pueden distinguir tres periodos en los avances de la tracción eléctrica:

  • El primer periodo llega hasta 1905 y se caracteriza por la aparición del motor eléctrico de continua. La locomotora eléctrica es entonces una máquina autónoma semejante a la de vapor y su energía se acumula en una especie de “ténder” donde se sitúan las pilas o acumuladores de alimentación.
  • El segundo periodo está unido al desarrollo del transformador de corriente alterna, el cual posibilita corrientes de tensión elevadas. A partir de este momento la corriente se va a producir en lugares alejados de la máquina, con lo cual ésta va perdiendo su autonomía. Aparecen diversos tipos de electrificaciones: de corriente continua o alterna.
  • El tercer periodo comienza antes de la Segunda Guerra Mundial, con la aparición de convertidores que permitirán transformar la corriente alterna en continua en el interior de la locomotora.

Desde hace mucho tiempo se conoce tanto la electricidad estática como el magnetismo; en el siglo XVIII el italiano Volta inventa la pila y durante el XIX el danés Oerstedt, el americano G. Henry y el francés Ampére realizan grandes descubrimientos y progresos en el campo del electromagnetismo. En 1832 Faraday constata la existencia de corrientes inducidas por el movimiento de un imán en una bobina; todos estos descubrimientos son el origen de la realización de las primeras máquinas eléctricas rotativas y el comienzo de la aplicación de la electricidad en lugar del vapor en la tracción ferroviaria.

Las primeras locomotoras eléctricas que transportaron viajeros las diseñaron los americanos Farmer y Hall, siendo la ideada por este último la primera que tomaba la corriente directamente del carril.

En Europa Swear y Bessolo posibilitan conducir la corriente por medio de hilos análogos a los del telégrafo y suspendidos de postes.

El verdadero nacimiento de la tracción eléctrica se considera cuando la sociedad Siemens y Halske construyen una pequeña locomotora eléctrica para la Exposición Industrial de Berlín en 1879; dicha locomotora fue construida para remolcar vagonetas con carbón en la minas alemanas, haciendo un trayecto circular de 300 m. y recogiendo la corriente de un carril especial situado en el eje de la vía.

(Locomotora eléctrica para la Exposición Industrial de Berlín de 1879)

A finales del siglo XIX se produce el gran desarrollo de los tranvías, sobre todo en Estados Unidos. El primer tranvía con tracción eléctrica que funcionó en el mundo fue realizado en Europa por Siemens en 1881, pero los avances en este campo en Europa serán lentos por lo que el desarrollo a gran escala de este medio de transporte urbano se basará casi siempre en los avances americanos.

Es en 1888 cuando se produce el gran “boom” de la tracción eléctrica en los Estados Unidos con la puesta en servicio de 33 líneas ferroviarias eléctricas con 210 Km y 265 vehículos en total. A partir de este año y sucesivamente se irán inaugurando nuevas líneas llegando hasta unos 23000 Km de líneas a principios del siglo XX.

Desde los comienzos de las investigaciones en el campo de la tracción eléctrica tanto los inventores europeos como americanos vieron la posibilidad de aplicarla a los metropolitanos, siendo la primera línea de metro inaugurada en Londres en 1890.

Otra de las aplicaciones de la tracción eléctrica se llevará a cabo en vehículos atípicos como los de cremallera y los monorraíles:

Las locomotoras de cremallera son utilizadas fundamentalmente en tramos con pendientes muy pronunciadas, y fue en Suiza donde, en 1884, se realizó el primer ensayo con una vagoneta eléctrica de cremallera, y en 1888 en Estados Unidos apareció la primera locomotora de cremallera. Fue a partir de entonces cuando la tracción eléctrica de cremallera sufra una constante evolución, sobre todo en aquellos países que, como Suiza, tienen un territorio montañoso.

(Locomotora de cremallera suiza de 1898)

La primera aparición de los monoraíles se produce en la Exposición de Lyon del año 1872, siendo en 1898 en Alemania la primera vez que se pone en funcionamiento el monorrail en una línea ferroviaria.

(Tren monorraíl alemán (TRANSRAPID))

En el corto espacio de tiempo que transcurre desde los primeros ensayos hasta la verdadera aplicación de la electricidad a la tracción ferroviaria se ha producido un gran desarrollo técnico de este tipo de tracción. Las locomotoras eléctricas crecen en tamaño, potencia, número de ejes y aumenta su velocidad. De esta manera, en 1903, dos automotores eléctricos, uno construido por Siemens y otro por A.E.G., alcanzaron la velocidad de 210 Km/h, el doble de la que llevaban los expresos más rápidos de la época.

(Automotor eléctrico trifásico construido por A.E.G. en 1903)

Al comenzar el siglo XX tiene lugar el desarrollo a gran escala de las electrificaciones de líneas ferroviarias en Estados Unidos y Europa. Destacan ya entonces tres sistemas de electrificación: el de corriente trifásica, corriente continua y corriente monofásica.

Evolución de la tracción eléctrica en España:

Serán las compañías de ferrocarriles quienes llevarán a cabo en un comienzo la electrificación en España, de acuerdo a sus necesidades de explotación y en aquellos tramos donde las características topográficas y climatológicas hacían difícil la tracción a vapor.

Hay que diferenciar el avance en las líneas de vía ancha y en las de vía estrecha:

1) El primer tramo de línea de vía ancha electrificada en España fue el tramo Gérgal-Santa Fe, del ferrocarril Linares-Almería, en 1911. Para su electrificación se eligió el sistema de corriente trifásica de 500 v. y 25 Hz. La línea aérea estaba constituida por dos hilos de contacto de cobre y la tercera fase la constituía el carril. Más tarde, en 1963, se electrificaría la línea hasta Almería. Para el recorrido de esta línea se utilizaron cuatro locomotoras con equipo eléctrico suizo.

En 1925 se inaugura la electrificación del Puerto de Pajares en respuesta a la gran dificultad de la explotación de la línea con tracción a vapor, debido al difícil y abrupto trazado que presentaba la línea durante su recorrido. A partir de este punto se seguirán electrificando más líneas a lo largo de todo el territorio español.

2) Paralelamente a las electrificaciones en vías de ancho normal se realizaba este proceso en las líneas de vía estrecha. La primera de todas fue la del tramo Sarriá-Barcelona en 1905, para seguir con los años venideros electrificando nuevas líneas, hasta llegar a tener un total de 300 Km de vía estrecha totalmente electrificados antes del estallido de la Guerra Civil.

En 1941 se constituye la RENFE, planteándose introducir la tracción eléctrica a mayor escala y potenciar las electrificaciones. En 1946 se aprueba un extenso Plan de Electrificación en el que se especifica que las nuevas electrificaciones debían hacerse a 3000 v,  excepto las de Miranda-Alsasua y Bilbao que se realizaron a 1500 v  para dar continuidad a las líneas electrificadas ya existentes. La elección de 3000 v  en la electrificación hacía caso a dos argumentos:

1) Conseguir una mayor economía en las instalaciones.
2) Ya se habían superado las dificultades para conseguir material a la nueva tensión.

Hasta la década de los cincuenta no se materializarían las primeras inauguraciones a 3000 v , realizándose dos electrificaciones con carácter provisional a 1500 v: Barcelona-Mataró en 1948, para conmemorar el centenario del primer ferrocarril en España y el tramo Torres-Brañuelas en 1949. Estas electrificaciones se transformarían más tarde a 3000 v.

De 1945 a 1984 se lleva a cabo el proceso de cambio de tensión de 1500 v a
3000 v, quedando únicamente electrificada a 1500 v la línea Bilbao-Portugalete. También de 1954 a 1968 se electrificaron unos 2500 Km de vía nueva.

En 1972 el gobierno aprueba el Plan de Electrificación que plantea electrificar 2322 Km entre 1975 y 1977. Así se llega a la década de los noventa con un total de unos 6300 Km de vía electrificada por RENFE.

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