SESTrainSimulator permite calcular los valores promedio, máximos, así como el valor de la media cuadrática, de los campos electromagnéticos generados por la operación de trenes eléctricos y de alta velocidad durante un periodo de tiempo específico, hasta un día completo de operación, tomando en cuenta la posición exacta de cada tren en dicho periodo.

Módulos de cálculo aplicables

HIFREQ

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Descripción técnica

Aunque los trenes eléctricos y de alta velocidad existen desde hace décadas, las cuestiones relacionadas con el cambio climático han acelerado e intensificado la electrificación de los sistemas de transporte público. En vista de que estas infraestructuras son utilizadas por el público en general, las exigencias relacionadas con su compatibilidad electromagnética son más estrictas en comparación con las de las instalaciones industriales. Por lo tanto, los operadores de vías férreas tienen la obligación de evaluar no solamente los campos electromagnéticos máximos generados por su operación, sino también los campos promedio y de la media cuadrática producidos en varios períodos de tiempo. Ademas, la distribución de corriente en los sistemas de trenes eléctricos varía constantemente durante el transcurso del día. Es influenciada por la ubicación de cada tren en la vía férrea y por el esfuerzo de tracción, lo que por su parte depende de la aceleración o de la desaceleración de un tren, así como de la pendiente real del terreno. SESTrainSimulator está diseñado para abordar con precisión complejos problemas de esta naturaleza.

Figura 1: Configuración de sección transversal de un sistema de tracción electrificado de doble vía

Figura 2: SESTrainSimulator proporciona una vista interactiva en 3D para examinar la red.

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Aspectos técnicos destacados

Combinando un simple trazado de ruta, generado en Google Earth™, con un archivo de SESCrossSection que representa la disposición de la sección transversal y las características del material de la vía, es posible desarrollar en un instante modelos complejos de redes ferroviarias. Características adicionales, como mallas de las estaciones terminales y los transformadores distribuidos a lo largo de la vía, pueden ser añadidas mediante el ya conocido entorno de diseño de SESCAD. Utilizando esta plantilla junto con un horario de trenes, en el que se indica en detalle el consumo de electricidad y las posiciones de los trenes en varias muestra de tiempo, SESTrainSimulator posicionará y energizará cada tren en las vías para representar fielmente el estado de la red dentro de un periodo de tiempo especificado. Utilizando el poderoso solucionador de onda completa de HIFREQ, todas las interacciones electromagnéticas son tomadas en cuenta para obtener una evaluación precisa de los campos eléctricos y magnéticos en cualquier ubicación, en un entorno en 3D. Considerando la gran cantidad de muestras de tiempo requeridas para lograr un cálculo preciso de los campos durante periodos de tiempo prolongados, SESTrainSimulator puede ejecutar varios modelos simultáneamente para acelerar el proceso de simulación.

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Figura 3: Se proporcionan el cálculo en paralelo de todos los estados al interior de un periodo de tiempo, el progreso del mismo y el tiempo estimado de finalización.

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Capacidades

Estas son algunas de las capacidades más destacadas de SESTrainSimulator:

• Utiliza el solucionador de onda completa de HIFREQ, que ofrece una solución completa para el problema electromagnético, resolviendo las ecuaciones de Maxwell. Toma en cuenta la completa geometría en 3D del sistema y, en consecuencia, puede lograr una mayor precisión que cualquier solucionador basado en circuitos, especialmente en lo que se refiere al cálculo de los campos electromagnéticos.
• Toma completamente en cuenta las interacciones capacitivas, inductivas y conductivas.
• Admite cualquier cantidad de modelos de suelo, cada uno consistente en una estructura de suelo uniforme o con capas horizontales.
• Puede calcular el valor promedio, la media cuadrática y el valor máximo de los campos magnéticos y eléctricos, así como la corriente y la EPT de cada conductor.
• Puede modelar cualquier tipo de sistema ferroviario electrificado, incluyendo sistemas que utilicen transformadores adicionadores-sustractores o autotransformadores.
• Puede ejecutar modelos simultáneamente, hasta alcanzar la cantidad de núcleos lógicos disponibles.
• Puede extraer las cantidades máxima, promedio y la media cuadrática, así como dar acceso a los resultados de cada modelo independientemente.

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Figura 4: La media cuadrática resultante del campo magnético a 1 y 2 metros al exterior de corredor, en cada lado de la ruta