equipo de captación de corriente

Una zapata es un colector de corriente montado en el bogie o carro de un ferrocarril que mantiene contacto eléctrico con un tercer carril mientras el tren se mueve. El dispositivo se desliza a lo largo de la superficie del carril, transfiriendo corriente de alto voltaje al sistema eléctrico a bordo del tren. La superficie de contacto, típicamente hecha de aleación de cobre o compuesto de grafito, se desgasta continuamente y requiere reemplazo regular. La mayoría de los sistemas de metro y trenes de cercanías que utilizan electrificación por tercer carril dependen completamente del funcionamiento fiable de la zapata.

El nombre deriva de la similitud de la zapata de contacto con la suela de un zapato presionando contra el carril. La zapata misma tiene un resorte para mantener una presión de contacto consistente, usualmente entre 30 y 80 libras, dependiendo del diseño del sistema y el voltaje. A medida que la zapata se desliza sobre imperfecciones, juntas y escombros en la superficie del carril, la vibración y el desgaste son inevitables. El mecanismo de resorte compensa las variaciones menores del carril para evitar arcos eléctricos y pérdida de contacto.

Problemas típicos y mantenimiento

Los modos de fallo de la zapata son predecibles: la zapata de contacto se desgasta y pierde presión, la contaminación del carril (óxido, hielo, hojas, polvo de la vía) bloquea el flujo de corriente, o la zapata se desalinea y pierde el contacto por completo. En líneas con mucho tráfico, los intervalos de reemplazo de la zapata se miden típicamente en semanas o meses en lugar de años. El arqueo excesivo en el punto de contacto crea chispas azules visibles e interferencia de radio; esto indica un fallo inminente de la zapata. Algunos sistemas sufren fallos repetidos en condiciones invernales cuando la humedad y la sal corroen tanto la zapata como el carril.

La zapata se asienta en un marco de soporte que permite el movimiento vertical e incorpora el resorte de retorno. El conjunto completo se atornilla al bastidor del bogie. Cuando la zapata se desgasta más allá de un espesor establecido (a menudo de 6 a 10 milímetros de altura restante), debe ser reemplazada. Esto se realiza en un depósito o instalación de mantenimiento; se baja el bogie o se desatornilla el soporte de la zapata, se desliza la zapata gastada y se instala una nueva.

El rendimiento de la zapata afecta directamente la disponibilidad del tren. Una zapata defectuosa puede no activar las alarmas de inmediato, lo que lleva a una pérdida gradual de potencia, luces tenues o tracción reducida durante la aceleración. En sistemas donde varios trenes comparten el mismo tercer carril, una zapata deficiente de un solo tren puede causar una caída de voltaje que afecte al tráfico adyacente. Los operadores de red programan el reemplazo preventivo de la zapata basándose en el kilometraje, el tiempo en servicio o la inspección visual del desgaste para evitar interrupciones en cascada.