Comparativo-de-los-trenes-ferreos-modelos-FM-86-FM-95-A-y-FE-07-del-Sistema-de-Transporte-Colectivo-_Metro_-de-la-Ciudad-de-Mexico

Vista previa del material en texto

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A 
D E M É X I C O 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
“ARAGÓN” 
 
“COMPARATIVO DE LOS TRENES FÉRREOS 
MODELOS FM 85, FM 95–A Y FE 07 DEL SISTEMA 
DE TRANSPORTE COLECTIVO „METRO‟ DE LA 
CIUDAD DE MÉXICO” 
 
 
T E S I S 
Q U E P A R A O B T E N E R E L T Í T U L O D E: 
INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA 
P R E S E N T A : 
DAVID MARTÍNEZ OCHOA 
 
 
ASESOR: INGENIERO ABEL VERDE CRUZ 
 
SAN JUAN DE ARAGÓN, ESTADO DE MÉXICO, 2013 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
A MIS PADRES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MIS HERMANOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MIS AMIGOS 
 
 
 
Con respeto, orgullo, cariño, y 
profundo agradecimiento. 
Por sus sacrificios, comprensión y 
todo el apoyo brindado durante mi 
formación profesional. 
Diana Aydee y Rodrigo Isaac 
Por su apoyo y comprensión. 
 
Que me apoyaron en momentos 
difíciles y que contribuyeron para 
obtener mi formación profesional. 
AL ING. ABEL VERDE CRUZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AL ING. JAVIER NAVA PEREZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MI ESCUELA FES ARAGÓN 
 
 
 
Con respeto, admiración y 
agradecimiento. 
Por la ayuda brindada, su paciencia y 
guía en la elaboración de esta tesis. 
Con respeto y agradecimiento. 
Por su ayuda brindada, sin la cual 
gran parte de esta tesis no hubiera 
sido posible 
Que me dio el privilegio de pertenecer 
a sus filas con las puertas abiertas y 
continuar mi educación profesional 
1 
 
Titulo de la Tesis: 
Comparativo de los trenes férreos modelos FM 86, FM 95–A y FE 07 del Sistema de 
Transporte Colectivo ―Metro‖ de la Ciudad de México 
 
Objetivo: 
Comparar los avances tecnológicos empleados en los trenes de rodadura férrea a través de 
los años en los que el transporte eléctrico ha prestado servicio a los usuarios dentro del 
Sistema de Transporte Colectivo ―Metro‖ 
 
Objetivos particulares: 
 Dar a conocer los elementos utilizados para dar servicio de transporte eléctrico férreo 
en la Ciudad de México 
 Listar y describir los elementos que conforman una subestación del STC de la Ciudad 
de México 
 Comparar la evolución tecnológica aplicada para hacer eficiente el servicio (utilizar los 
recursos existentes y reducir costos) 
 
Introducción 
A través de los años se han utilizado medios de transporte eléctricos en territorio mexicano y 
la Ciudad de México no es la excepción, dentro de la misma ha habido una gran demanda de 
medios de transporte baratos y que lleguen cada vez más lejos, y en respuesta a esto los 
gobiernos han hecho diversas obras para responder de manera adecuada a la ciudadanía. 
El Sistema de Transporte Colectivo (STC) ―Metro‖, organismo descentralizado, nace con el 
principal fin de transportar a toda esa gente, a través del ya conocido ―trafico‖ o problema de 
congestionamiento vial (existente desde la década de los 80, del siglo XX), y que a la fecha 
sigue creando vías terrestres y subterráneas donde se emplean trenes férreos eléctricos. 
Se da a conocer los elementos de un sistema de transporte eléctrico, la energía que se 
suministra a las subestaciones rectificadoras y sus componentes, los valores energéticos que 
se requieren para dar servicio y las divisiones de las líneas por zonas eléctricas. 
Finalmente la comparación de los tres tipos de trenes férreos eléctricos utilizados en las 
líneas A, Dorada y Tren ligero de la Ciudad de México. 
2 
 
INDICE 
 
I. Generalidades ……………………………………………………………………….. 3 
I.I El transporte en la Ciudad de México ………………………………….... 3 
 
II. Elementos que conforman un sistema de transporte eléctrico ……………. 6 
II.I Elementos y definiciones ……………………………………….………… 6 
II.II Líneas de tensión ……………………………………………….…………. 12 
II.III Subestación eléctrica ………………………………………….….……….. 14 
II.IV Líneas de contacto …………………………………………….…………... 15 
II.V Elementos de soporteria ……………………………………….…………. 20 
II.VI Elementos de seguridad para manipulación de las líneas ………….… 26 
II.VII Conformación de los convoys o trenes …………………………………. 31 
 
III. Elementos de rectificación en una subestación eléctrica del STC .............. 42 
III.I Constitución de una subestación de rectificación …………………….. 42 
III.II División por zonas eléctricas ………………………………………….…. 47 
III.III Subestaciones ……………………………………………………….……. 51 
 
IV. Comparativo de los trenes férreos modelos FM 86, FM 95–A y FE 07 …..... 68 
IV.I Comparación de trenes …………………………………………………… 68 
IV.II Comparación de pantógrafos ……………………………………………. 72 
 
 Conclusión ……………………………………………………………………………. 74 
 
 Bibliografía y mesografía ………..………………………………………………….. 75 
 
3 
 
CAPÍTULO 1 
GENERALIDADES 
 
 
I.I El transporte en la Ciudad de México 
 
A lo largo de la historia, los transportes han facilitado el traslado de muchas personas, 
mercancías, animales y una variedad casi infinita de objetos, pero también han permitido el 
intercambio de ideas y costumbres, teniendo una red de comunicación e intercambio cultural 
a través de distintas épocas y regiones. 
Así, el transporte es parte de la memoria de la ciudad, desde las canoas que navegaban por 
los canales de la Gran Tenochtitlán, las carrozas coloniales y las locomotoras de vapor hasta 
la etapa eléctrica del transporte cuya evolución a lo largo del tiempo han marcado épocas 
inolvidables en el devenir de nuestro país. 
Fue en el año de 1800 cuando el imperio de la tierra fue ganando terreno a la ciudad lacustre 
de aquellos tiempos, en los que el medio de transporte idóneo eran las canoas que 
circulaban por los viejos canales, posteriormente en reinado del caballo, los animales de tiro 
y por supuesto, el pie humano fueron los íconos del transporte. 
Parte de los cambios de lo que se conoce como reformas borbónicas del siglo XVIII, que 
representaron un impulso modernizador fue la decisión del virrey de Bucareli de mejorar el 
aspecto de la ciudad, convirtiendo los viejos caminos reales en avenidas o paseos arbolados 
para beneficio de carruajes y diligencias. 
Durante la primera mitad del siglo XIX, una vez instaurada la República, la composición 
geográfica y social de la Ciudad de México tenía la necesidad de crear un medio de 
transporte para el pueblo que venía a vender o trabajar desde lugares alejados, la solución 
fue encontrada en los ómnibuses, que eran grandes carretones tirados por animales. 
1856 fue un año de renovación en el que por primera vez se otorgaba una concesión para 
construir una línea de tranvías de mulitas, los cuales sustituyeron paulatinamente al ómnibus, 
la proliferación de este medio de transporte trajo a la ciudad el crecimiento urbano a lo largo 
de sus rutas. 
4 
 
Cuando México surgió como una nación independiente en el año de 1821, los liberales de la 
mitad del siglo XIX consideraban que el establecimiento de ferrocarriles era un factor 
importante para el desarrollo y progreso de nuestro país y un síntoma inequívoco de 
modernidad.Desde la década de 1830 se intento construir el primer ferrocarril, pero no fue sino hasta el 
día 4 de julio de 1857, que el presidente Comonfort puso en marcha el primer tramo de la 
ruta entre México y la Villa de Guadalupe, que si bien fue concebida como parte del 
ferrocarril a Veracruz, prestó servicio a este importante sitio durante mucho años. 
A partir de este hecho nacieron diferentes empresas de ferrocarriles, entre ellas la Compañía 
Limitada de Ferrocarriles, la cual llego a ser la más grande e importante del ramo y que 
explotaría el sistema ferroviario hasta el año 1896. 
Mientras esto sucedía con las compañías, la ciudad y su población crecían y las diversas 
líneas se vieron en la necesidad de efectuar diversos cambios en su modalidad de tracción, 
debido a que se presentaron nuevas problemáticas para el transporte urbano. Por sus 
características de gran peso y tamaño los ferrocarriles no tenían pleno acceso a las 
estrechas calles. Para dar remedio a tal situación las autoridades dispusieron que los 
ferrocarriles se instalaran en las periferias mientras que el servicio al interior de la ciudad lo 
darían los coches jalados por mulas o caballos, también conocidos como tranvías de mulitas. 
La llegada del siglo XX vio la instalación de los primeros tranvías eléctricos de la ciudad, que 
circulaban sobre las mismas vías que los de mulitas, aunque la situación de estos últimos por 
los nuevos ―troleys‖ no terminó sino hasta 1934, cuando el último tranvía de mulitas hizo su 
recorrido final de las calles de Guatemala, por El Carmen, hasta el barrio de Tepito. 
Así, durante la primera mitad de este siglo, el transporte eléctrico compitió con un creciente 
número de camiones y automóviles de alquiler y particulares movidos con gasolina, iniciando 
la dinámica que hoy caracteriza nuestra ciudad. 
Para la segunda mitad del siglo XX la Ciudad de México presentaba graves problemas de 
transporte público y congestionamiento de la red vial, particularmente en la zona centro, 
donde se concentraba el 40 por ciento del total de los viajes realizados dentro de la ciudad, 
en este lugar y sus alrededores circulaban 65 de las 91 líneas de autobuses y transportes 
eléctricos de pasajeros, con cuatro mil unidades además de 150 mil automóviles particulares. 
En las horas pico del tráfico, la velocidad de circulación era menor a la de una persona 
caminando. 
El principal promotor de la construcción del Metro fue el ingeniero Fernando Quintana, quien 
al frente de la empresa Constructores Civiles Asociados (ICA), realiza una serie de estudios 
que permitirían un anteproyecto y más tarde un proyecto de construcción de un Metro para la 
Ciudad de México, el cual se presentó a diferentes autoridades del Distrito Federal, sin 
embargo es hasta el 29 de abril de 1967 que se publica en el Diario Oficial el decreto 
presidencial mediante el cual se crea un organismo público descentralizado, el Sistema de 
5 
 
Transporte Colectivo, con el propósito de construir, operar y explotar un tren rápido con 
recorrido subterráneo para el transporte público del Distrito Federal. 
Meses más tarde el 19 de junio de 1967, en la avenida de Chapultepec con la calle de 
Bucareli se realiza la ceremonia de inauguración de las obras del Metro de la Ciudad de 
México. Dando inicio a la obra civil más grande de la ciudad, tanto por su dimensión y costo, 
como por el beneficio que aporta a sus habitantes. 
Escasamente dos años más tarde el 4 de septiembre de 1969, un flamante convoy naranja 
hace el recorrido inaugural, entre las estaciones de Insurgentes y Zaragoza. 
El Metro es, probablemente, la obra civil y arquitectónica más grande y compleja de la 
Ciudad de México. Su principal característica es que está en un proceso permanente de 
transformación y crecimiento, por la incorporación de nuevas tecnologías y la ampliación de 
la red. 
Durante la década de los 80 el transporte eléctrico de la ciudad no sólo se concentro en el 
Metro, ya que fue en este tiempo cuando el Sistema de Transportes Eléctricos (STE), 
comenzó el remplazo de los antiguos tranvías PCC, por uno de los símbolos característicos 
de la institución, el trolebús, siendo la última adquisición los modernos trolebuses serie 9000, 
que iniciaron su operación en 1998. 
Fue en el año de 1984 que los últimos tranvías PCC fueron retirados del servicio que 
prestaban en la antigua Línea de Xochimilco, para dar paso al Tren Ligero. En 1985 se inició 
un proyecto para renovar el servicio en esa línea que consistió en dos etapas. Primero se 
acondicionó el tramo Taxqueña – Estadio Azteca y para 1988 el de Huipilco – Xochimilco. 
Los primeros vehículos que dieron vida al tren ligero utilizaron las carretillas de los antiguos 
tranvías PCC. No obstante fueron sustituidos en 1995 por los trenes modernos TE–90 y TE–
95. 
En el año de 1993 inicia la tercera etapa de expansión del Metro, con la conclusión de las 
Líneas 1, 2 y 3 y la construcción de las líneas 6 y 7, con lo que éste Organismo incrementa 
su longitud a 114.7 km y 105 estaciones en 1985. Un año más tarde iniciaría su cuarta etapa 
con la ampliación de las recién construidas Líneas 6 y 7, además de iniciarse la construcción 
de la Línea 9. En este periodo el Metro aumentaría su extensión 16 km y 16 estaciones más. 
Finalmente en el año de 1994 se inicia la construcción de la Línea B, la cual fue terminada en 
su totalidad en el año 2000, tiempo en el que se inauguró el segundo tramo para completar la 
obra. Así se configura el rostro actual del Metro de la Ciudad de México con un total de 201.3 
km de vías dobles, 11 líneas en operación, 175 estaciones, 7 talleres de mantenimiento, más 
de 14 mil trabajadores y un promedio de 4.2 millones de usuarios transportados diariamente. 
 
 
6 
 
CAPÍTULO 2 
ELEMENTOS QUE CONFORMAN 
UN SISTEMA DE TRANSPORTE 
ELÉCTRICO 
 
 
 
II.I Elementos y definiciones 
 
Traviesas 
Son los elementos transversales al eje de la vía que sirven para mantener unidos y a la vez a 
una distancia fija (galga o trocha) a los dos carriles (rieles) que conforman la vía, así como 
mantenerlos unidos al balasto, trasmitiendo el peso del material rodante al balasto y, por 
intermedio de éste, al suelo. También cumplen la función de dar peso al conjunto, de manera 
que la geometría inicial del trazado se mantenga en la mayor medida posible. Se fabrican de 
diversos materiales, entre ellos madera, hierro y hormigón. Las traviesas de hormigón 
pueden ser monobloque o bibloque; las primeras están formadas por una sola pieza de 
hormigón armado, mientras que las traviesas bibloque constan de dos piezas de hormigón 
unidas por una barra de hierro (riostra). 
Además, las traviesas de hormigón monobloque pueden ser polivalentes si los carriles se 
pueden fijar en dos posiciones distintas para permitir la instalación de vías de 
diferentes anchos. 
Desde hace años, con la aparición de los distintos tipos de bloqueos eléctricos la traviesa ha 
de estar aislada eléctricamente con respecto a los carriles. 
 
Tipos de traviesas 
 Traviesa de madera 
 Durmiente 
 
 Traviesa de hormigón 
 Monobloque 
 Bibloque 
7 
 
 
 Traviesas especiales 
 Mixtas: De hormigón y acero 
 De hormigón pretensado 
 
 
a) Durmiente de madera b) Durmiente de concreto 
Fig. 1 Tipos de durmientes 
 
Las principales funciones que debe desempeñar una traviesa son las siguientes: 
 Soporte de los rieles, fijando y asegurando su posición en lo referente a cota, separación 
e inclinación. 
 Recibir las cargas verticales y horizontales transmitidas por los rieles y repartirlas sobre 
el balasto mediante su superficie de apoyo. 
 Conseguir y mantener la estabilidad de la vía en el plano horizontal y en el vertical frente 
a los esfuerzos estáticos procedentes del peso propio y las variaciones de temperatura y 
a los esfuerzos dinámicos debidos al peso de los trenes. 
 Mantener, siempre que sea posible,por sí mismo y sin ayuda de elementos específicos 
incorporados a la sujeción, el aislamiento eléctrico entre los dos hilos de rieles cuando la 
línea esté dotada de circuitos de señalización o por corrientes parásitas. 
 
Por norma general las traviesas se colocan a una distancia de 60 cm entre ellas; esto puede 
variar entre los diferentes aparatos de vía que llevan cada uno unas distancias entre 
traviesas específicas. Los 60 cm pueden variar también para evitar que una soldadura de 
carril pueda caer encima de una traviesa con el consiguiente deterioro de esta. Esta distancia 
no es aleatoria, sino que se basa en estudios concretos: si están más alejadas, las traviesas 
se levantarían al paso del tren y si están más cercanas, se incrementaría notablemente el 
costo por kilómetro de la obra. 
El sistema de sujeción entre el riel y la traviesa dependerá del tipo de traviesa, apartando 
ciertas consideraciones menores, y con el uso de sillas de asiento. 
8 
 
Se pueden distinguir, según el tipo de ésta y su polivalencia (que se puedan usar un mismo 
tipo de sujeción) para distintos tipos de traviesa en: 
 Madera 
 Tirafondos 
 Sistema SKL-12 
 
 RN 
 RS 
 P2 
 NABLA 
 
 MONOBLOQUE 
 HM 
 SKL-12 
 
 
 
Rieles 
Se denomina riel, carril, raíl o trillo a cada una de las barras metálicas sobre las que se 
desplazan las ruedas de los trenes y tranvías. Los rieles se disponen como una de las partes 
fundamentales de las vías férreas y actúan como soporte, dispositivo de guiado y elemento 
conductor de la corriente eléctrica. La característica técnica más importante del ferrocarril es 
el contacto entre el riel y la rueda con pestaña, siendo sus principales cualidades su material, 
forma y peso. 
 
 
Fig. 2 Riel de acero 
9 
 
En el comienzo del transporte por ferrocarril se utilizaron rieles con dos cabezas, con la 
intención de que fueran usados nuevamente una vez que la cabeza en servicio llegara a su 
límite de desgaste. Posteriormente se vio que tal operación no era posible, dado que, al 
invertir su posición, no resultaban aptos para el tráfico debido al desgaste ocasionado por los 
durmientes en la superficie de apoyo, y se adoptó el perfil actual, denominado Vignole, el 
cual consta de una cara inferior ancha, destinada al apoyo sobre los durmientes, y una cara 
superior, más angosta y de mayor altura, destinada a guiar y sostener las ruedas. 
En sitios donde coexiste el tránsito carretero con el tráfico ferroviario se debe pavimentar la 
superficie, siendo usual que se utilicen rieles de tipo Vignole modificados mediante una 
garganta, la cual permite que se desplace por ella la pestaña de las ruedas del material 
ferroviario, al tiempo que actúa como límite del pavimento. 
En grúas es común emplear un perfil específico, denominado Burdach, con una forma más 
achatada y ancha que en el perfil Vignole. 
 
 
 
a) Riel antiguo b) Riel de garganta c) Riel Burdach 
 
 
d) Riel Vignole 
Fig. 3 Tipos de rieles 
 
Partes del riel 
 Cabeza: Parte superior, que se utiliza como elemento de rodadura. 
 Patín: Base, de anchura mayor que la cabeza, cuya superficie inferior es plana para su 
apoyo en la traviesa. 
 Alma: Parte de pequeño espesor que une la cabeza con el patín 
10 
 
Tipos de riel 
 Riel ligero: Es aquél cuyo peso no excede de los 40 kg por metro lineal. Se usa en 
líneas por las que circulan trenes sin excesivo peso o que transportan cargas ligeras, y 
cuya velocidad no es alta. Por ejemplo, en los ferrocarriles mineros o los tranvías. 
 Riel pesado: Su peso oscila entre los 40 y los 60 kg por metro lineal. Se utilizan 
cuando aumentan los requerimientos de velocidad, seguridad y carga máxima a 
transportar. Principalmente se emplea en ferrocarriles de mercancías o pasajeros y 
metropolitanos, así como líneas de alta velocidad. 
 
Se busca que las cualidades de los rieles sean: 
 La superficie de rodadura debe ser lo más lisa posible para reducir la fricción, pero a la 
vez, posea rugosidad para mejorar la adherencia rueda carril. 
 Características geométricas deben encontrarse dentro del intervalo que delimita una 
calzada de buena calidad, con elevada rigidez, pero debe absorber la energía en forma 
de deformación elástica. 
 Su peso es deseable para tener elevadas cargas por eje, velocidades y para mantener 
la seguridad, pero el coste aumenta, aunque también se reducen costes de 
mantenimiento, mayor duración y menor resistencia al avance de las ruedas. 
 
 
 
 
Barra Guía 
Es la encargada de conducir toda la energía que hace que los motores de los vagones del 
Metro funcionen y pueda moverse. El voltaje de esta barra es de 750 volts de corriente 
continua, casi 7 veces el voltaje de una casa habitación, aunque este último es de corriente 
alterna. 
Si por accidente se toca esta barra, inmediatamente se ocasionaría la muerte por descarga 
eléctrica. 
 
 
Pista de rodamiento 
La pista de rodamiento solo se utiliza para que pasen por encima las llantas de caucho de los 
vagones del Metro. No lleva corriente eléctrica, en caso de pisarla no ocasionara mayor 
riesgo, sin embargo el peligro está en su cercanía a la barra guía. 
 
 
 
 
 
11 
 
Riel de seguridad 
El riel de seguridad sirve, en caso de pinchadura de alguna de las llantas, donde los vagones 
del Metro rodarán; si esto pasara y no estuviese éste riel, el rin chocaría contra la pista de 
rodamiento y generaría una gran fricción sobre ésta. Así que para evitar esto, el riel de 
seguridad ―atrapa‖ al rin y hace que gire sobre él. No es la mejor manera de andar pero así 
se puede llegar hasta una terminal. 
 
Fig. 4 Señalización de las vías del metro 
 
Catenaria 
Es la línea aérea de alimentación que transmite energía eléctrica a las locomotoras u otro 
material motor. 
Algunos autores prefieren utilizar el término "Línea Aérea de Contacto" o abreviadamente 
L.A.C., que puede incluir los sistemas denominados "línea tranviaria", "línea de trolebús", 
"catenaria flexible" y "catenaria rígida". Existen otros sistemas de alimentación eléctrica para 
ferrocarriles que no deben ser considerados como catenarias; los más importantes son 
el tercer carril y la levitación magnética. 
Las tensiones de alimentación más comunes van desde 600 V a 3 kV en corriente continua, 
o entre 15 y 25 kV en corriente alterna. La mayor parte de las instalaciones funcionan con 
corriente continua o corriente alterna monofásica, aunque existen algunas instalaciones de 
corriente alterna trifásicas. 
En las líneas aéreas, el polo positivo de la instalación es normalmente la catenaria y el 
negativo son los carriles sobre los que circula el tren. Las corrientes provenientes de 
la subestación (transformadora o rectificadora de la tensión de la red general) llegan al tren 
por la catenaria a través del pantógrafo y vuelven a la subestación a través de los carriles de 
la vía férrea. 
12 
 
Una excepción a esta norma son las líneas aéreas de contacto para trolebuses, donde al no 
existir carriles, la corriente de retorno circula hacia la subestación por un segundo cable 
paralelo al primero y en contacto con el vehículo por un segundo trole. 
El nombre de catenaria proviene de la forma geométrica característica de la curva que forma 
un hilo flexible sometido a su propio peso, curva que se presenta en el caso de una línea 
tranviaria formada por un único cable. Sin embargo, en los casos en que se requiere una 
mayor velocidad del material rodante (cercanías, líneas suburbanas e interurbanas y, por 
supuesto, ferrocarriles de alta velocidad) se requiere que el conductor del que el pantógrafo 
toma la tensión, abandone la geometría de la catenaria aproximándose a una recta paralela a 
la vía. Por ello, la solución a este problema pasa por instalar un segundo cable del que éste 
se cuelga. La curva adoptada por este segundo cable tampoco será una catenaria, ya quesoporta un peso variable por unidad de longitud (al soportar el peso del hilo de contacto). No 
obstante, se denomina catenaria a todo el conjunto formado por los cables alimentadores, 
apoyos y elementos de tracción y suspensión de los cables que transmiten la energía 
eléctrica. 
 
 
II.II Líneas de tensión 
 
Líneas de alta tensión 
Se considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, distribuya o 
utilice energía eléctrica con tensiones superiores a los siguientes niveles: 
 Corriente alterna: Superior a 1000 voltios. 
 Corriente continua: Superior a 1500 voltios. 
 
Las líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un Sistema Eléctrico, las de mayor 
longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí las 
diferentes regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones que unen, 
por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos. 
Para transportar la energía eléctrica a grandes distancias, minimizando las pérdidas y 
maximizando la potencia transportada, es necesario elevar la tensión de transporte. La 
tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV. 
Un aumento de tensión significa una disminución de la intensidad que circula por la línea, 
para transportar la misma potencia, y por tanto, las pérdidas por calentamiento de los 
conductores y por efectos electromagnéticos. A mayor tensión, menor intensidad y, en 
consecuencia, menor pérdida energética, lo cual es muy importante si se toma en 
consideración el hecho de que las líneas de alta tensión suelen recorrer largas distancias. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/1500
13 
 
Además, una mayor intensidad de corriente requiere de conductores de mayor área de 
sección transversal, y en consecuencia, con un mayor peso por unidad de longitud. 
Por todos estos factores, se eleva la tensión de transporte, reduciendo la intensidad y 
abaratando los costes de transporte. 
Se argumenta que las líneas de alta tensión afectan el medioambiente y a la gente que 
vive cerca de las líneas de transmisión, por la radiación emitida. Por otro lado, dicha 
contaminación electromagnética permite el ahorro económico a las empresas u organismos 
de distribución eléctrica de transportar la potencia a una tensión elevada. En algunos países 
no es recomendable vivir bajo líneas de alta tensión, por ello existe lo que se le llama 
derecho de vía y se compensa económicamente a la gente que vive bajo o en las 
inmediaciones de las líneas de alta tensión, por el argumento de que los tejidos orgánicos de 
las personas y seres vivos pudiesen ser perjudicados por los campos electromagnéticos 
provocados. 
 
Se clasifican de la siguiente manera: 
 
Líneas de 3ª categoría 
 Tensión nominal: Superior a 1,000 e igual o inferior a 30,000 voltios. 
 Usos: Distribución y generación. En algunos casos puntuales, también son tensiones 
de utilización, como en el caso de ferrocarriles eléctricos. 
 
Líneas de 2ª categoría 
 Tensión nominal: Superior a 30,000 e igual o inferior 66,000 voltios. 
 Usos: Transporte. 
 
Líneas de 1ª categoría 
 Tensión nominal: Superior a 66,000 e inferior a 220,000 voltios. 
 Usos: Transporte a grandes distancias. 
 
Líneas de categoría especial 
 Tensión nominal: Igual o superior a 220,000 voltios y hasta 400,000 voltios en México. 
 Usos: Transporte a grandes distancias. 
 
En los círculos profesionales se emplea el término "Media Tensión" para referirse a 
instalaciones con tensiones nominales entre 1 y 36 kV (kilovoltios). Dichas instalaciones son 
frecuentes en líneas de distribución que finalizan en Centros de Transformación, en donde se 
reduce la tensión hasta los 230 voltios, dependiendo del uso final que requiera el abonado 
del servicio eléctrico. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarril
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/Distancia
14 
 
Líneas de baja tensión 
Se considera instalación de baja tensión eléctrica aquella que distribuya o genere energía 
eléctrica para consumo propio y a las receptoras en los siguientes límites de tensiones 
nominales: 
 Corriente alterna: igual o inferior a 1000 voltios. 
 Corriente continua: igual o inferior a 1500 voltios. 
 
 
 
II.III Subestación eléctrica 
 
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los niveles 
de tensión de una infraestructura eléctrica, para facilitar el transporte y distribución de 
la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en 
secciones, por lo general 3 principales, y las demás son derivadas. 
 
 
Las secciones principales son las siguientes: 
1. Sección de control. 
2. Sección de protección. 
3. Sección de medición. 
4. Sección de señalización. 
 
Las secciones derivadas normalmente llevan 
interruptores, depende de qué tipo, hacia los Fig. 5 Subestación eléctrica elevadora 
transformadores. 
Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas elevadoras, situadas en 
las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar 
el nivel de tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de 
transporte. Las subestaciones eléctricas reductoras, reducen el nivel de tensión hasta valores 
que oscilan, habitualmente entre 13,2, 15, 20, 45 ó 66 kV y entregan la energía a la red de 
distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión 
hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, 
típicamente 400 V. 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
15 
 
 
Fig. 6 Transformador de alta tensión usado en las subestaciones de electricidad. 
 
Existen dos razones técnicas que explican por qué el transporte y la distribución en energía 
eléctrica se realizan a tensiones elevadas, y en consecuencia, por qué son necesarias las 
subestaciones eléctricas: 
 Las pérdidas de potencia que se producen en un conductor por el que circula 
una corriente eléctrica, debido al Efecto Joule, son directamente proporcionales al valor 
de ésta ( ). 
 La potencia eléctrica transportada en una red es directamente proporcional al valor de 
su tensión y al de su intensidad ( ). 
Por tanto, cuanto mayor sea el valor de la tensión, menor deberá ser el de intensidad para 
transmitir la misma potencia y, en consecuencia, menores serán las pérdidas por efecto 
Joule. 
Además de transformadores, las subestaciones eléctricas están dotadas de elementos de 
maniobra (interruptores, seccionadores, etc. y protección fusibles, interruptores automáticos, 
etc. que desempeñan un papel fundamental en los procesos de mantenimiento y operación 
de las redes de distribución y transporte. 
 
 
II.IV Líneas de contacto 
 
Hilos de contacto 
Cable conductor, de cobre electrolítico puro o con una pequeña aleación de plata o cadmio, 
suspendido de la catenaria, paralelo al plano de rodadura media de la vía, que sirve para 
establecer la conexión eléctrica entre la línea área de contacto y el pantógrafo de las 
locomotoras. En el proceso de trefilado se le hace pasar por una serie de matrices que le 
originan las dos acanaladuras laterales características por donde se engrifa a las péndolas. 
En línea recta se coloca formando zigzag para que el frotador del pantógrafo se desgaste por 
igual y, en curva, de manera secante a ella con objeto de que siga la curva y no se pierda el 
debido contacto del hilo con el pantógrafo. 
16 
 
Altura de los hilos de contacto 
La altura de los hilos de contacto es la distancia entre los hilos de contacto y el plano de 
rodamiento de la vía, se mideésta con ayuda de reglas cuyo mástil ajustable en altura, 
posee una escala graduada, con ayuda de Gálibos de altura y descentramiento. 
La altura normal de los hilos de contacto es en principio de 4.85 m. puede ser inferior en los 
túneles ó en otros puntos bajos y es superior en los pasos a desnivel o talleres 5.50 m. 
Estas alturas son variables en función de las obras y tipos de equipo; la altura mínima es de 
4.30m a nivel de estación y túnel. 
Las pendientes máximas de ascenso y descenso de los hilos de contacto están en función de 
la velocidad y de las condiciones de la línea. 
El paso de la altura normal del plano de contacto al nivel impuesto por la estación, puente, 
paso a desnivel etc. Debe ser progresivo, con la finalidad de evitar un desgaste anormal de 
los hilos de contacto o abatimientos del pantógrafo. La pendiente máxima de ascenso y 
descenso está en función de la velocidad de explotación. 
El criterio para considerar las pendientes máximas en cualquier Catenaria, será el siguiente: 
 P1= 3 mm por metro, en líneas con recorridos a velocidades mayores a 170 km/hr, 
pero menores a 200 km/hr. 
 P2= 4 mm por metro, en líneas con recorridos a velocidades de 120 km/hr y menores 
170 km/hr. 
 P3= 6 mm por metro para líneas con recorridos  120 km/hr. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
Línea de contacto doble 
Este tipo de línea está instalada en vías de servicio como son: naves de mantenimiento, 
naves de depósito de trenes, etc. permite desarrollar velocidades del material rodante de 30 
km/hr; se componen únicamente de dos hilos de contacto. 
 
Fig. 7 Línea de contacto doble y sus características 
 
Cables conductores 
Se llama cable a un conductor o conjunto de ellos generalmente recubierto de un material 
aislante o protector, si bien también se usa el nombre de cable para transmisores de luz 
(cable de fibra óptica) o esfuerzo mecánico (cable mecánico). 
Los cables cuyo propósito es conducir electricidad se fabrican generalmente de cobre, 
debido a la excelente conductividad y maleabilidad de este material, o de aluminio que 
aunque posee menor conductividad es más económico. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio
18 
 
Generalmente cuenta con aislamiento en el orden de 500 µm hasta los 5 cm; dicho 
aislamiento es plástico, su tipo y grosor dependerá del nivel de tensión de trabajo, la 
corriente nominal, de la temperatura ambiente y de la temperatura de servicio del conductor. 
Las partes generales de un cable eléctrico son: 
 Conductor: Elemento que conduce la corriente eléctrica y puede ser de diversos 
materiales metálicos. Puede estar formado por uno o varios hilos. 
 Aislamiento: Recubrimiento que envuelve al conductor, para evitar la circulación de 
corriente eléctrica fuera del mismo. 
 Capa de relleno: Material aislante que envuelve a los conductores para mantener la 
sección circular del conjunto. 
 Cubierta: Está hecha de materiales que protejan mecánicamente al cable. Tiene como 
función proteger el aislamiento de los conductores de la acción de la temperatura, sol, 
lluvia, etc. 
 
 
Clasificación de los conductores eléctricos (Cables) 
 
Los cables eléctricos se pueden subdividir según: 
 
Nivel de tensión 
 Cables de muy baja tensión (hasta 50 V) 
 Cables de baja tensión (hasta 1000 V) 
 Cables de media tensión (hasta 30 kV) 
 Cables de alta tensión (hasta 66 kV) 
 Cables de muy alta tensión (por encima de los 770 kV) 
 
 
Componentes 
 Conductores (cobre, aluminio u otro metal) 
 Aislamientos (materiales plásticos, elastoméricos, papel impregnado en aceite viscoso 
o fluido) 
 Protecciones (pantallas, armaduras y cubiertas) 
 
 
 
19 
 
Número de conductores 
 Unipolar: Un solo conductor 
 Bipolar: 2 conductores 
 Tripolar: 3 conductores 
 Tetrapolar: 4 conductores 
 
 
Materiales empleados 
 Cobre 
 Aluminio 
 Almelec (aleación de Aluminio, Magnesio) 
 
 
Flexibilidad del conductor 
 Conductor rígido 
 Conductor flexible 
 
 
Aislamiento del conductor 
 Aislamiento termoplástico: 
 PVC - (policloruro de vinilo) 
 PE - (polietileno) 
 PCP - (policloropreno), neopreno o plástico 
 Aislamiento termoestable: 
 XLPE - (polietileno reticulado) 
 EPR - (etileno-propileno) 
 MICC - Cable cobre-revestido Mineral-aislado 
 
 
 
 
 
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Almelec&action=edit&redlink=1
20 
 
II.V Elementos de soporteria 
 
Cables tensores 
Un cable es una máquina pensada para realizar un trabajo y del cual debemos esperar un 
rendimiento establecido en condiciones extremas. 
Un cable no trabaja como las piezas de un motor, encapsulado en una carcasa, bañado y 
protegido de aceite, sino que lo hace expuesto a todo tipo de agentes externos y agresiones, 
tales como materiales penetrantes y abrasivos, arena, polvo, agentes corrosivos, etc. 
En muchas ocasiones tiene que soportar grandes tensiones, como por ejemplo la tendencia 
al giro de cargas. 
Un cable es el conjunto de hilos o alambres, trenzados entre sí helicoidalmente, en una o 
varias capas, formando cordones, que a su vez se trenzan entre sí, formando propiamente el 
cable. 
 
 
Fig. 8 Cable de cobre Seale 
 
La composición de un cable viene expresada por tres cifras. 
 
Ejemplo: 6x19+1 Seale 
 
La primera cifra indica el número de cordones (6) 
La segunda cifra indica el número de alambres por cordón (19) 
La tercera cifra indica el número de almas textiles (1) 
La palabra Seale indica una disposición especial de los alambres en los cordones, es decir, 
la colocación de los hilos buscando los mejores apoyos y mayor sección metálica, para lograr 
el rendimiento óptimo. 
21 
 
Si el alma del cable no es textil, se sustituye la última cifra (el 1) por una anotación entre 
paréntesis, que indica la composición del alma. 
 
Fig. 9 Vista frontal de un cable de cobre 
6 x 36 + ( 7 x 7 + 0 ) 
 
 
 
Poleas 
Una polea, es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para 
transmitir una fuerza. Se trata de una rueda, roldana o disco, generalmente maciza y rallada 
en su borde, que con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal 
("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento 
en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos —aparejos o polipastos— sirve 
para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. 
Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda 
que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa» actuando en uno de sus 
extremos la resistencia y en otro la potencia. 
 
Está compuesta por tres partes: 
 
1. La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará 
a la forma de la correa que alberga. 
2. El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño 
tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provistas de nervios o brazos que generen 
la polea, uniendo el cubo con la llanta. 
3. El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se 
emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su 
montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes. 
22 
 
 
Fig. 10 Polea simple fija 
Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, 
es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, 
aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y 
móviles: destacan los polipastos. 
El polipasto (del latín polyspaston), es la configuración más común de polea compuesta. En 
un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se 
instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil. 
 
 
 
Fig. 11 Poleas compuestasy su ventaja mecánica 
 
23 
 
Postes 
Un Poste es uno de los elementos que se utiliza para la construcción de una alambrada, 
tendidos eléctricos y telefónicos, televisión por cable, para iluminar calles, plazas o estadios y 
en las actividades agrícolas. 
Existen distintos postes, los hay de hormigón, de madera dura y de metal, dependiendo del 
uso que se le quiera dar, va a ser la elección del poste a emplear. 
 
 
Contrapesos 
Es un peso, que se utiliza para equilibrar las fuerzas o par motor. Se utilizan allí donde se 
desplazan masas considerables. 
Para conseguir estabilidad, ha de compensarse la fuerza que se espera se produzca. Un 
contrapeso ayuda a alzar pesos importantes, dado que las fuerzas opuestas se neutralizan 
con el efecto de la gravedad. La dirección correcta del contrapeso se alcanza con la ayuda 
de rodillos de sentido de giro variable. 
Los contrapesos también se utilizan en giros para evitar un vuelco. Según la ley de la 
palanca, el momento par necesario, resulta de multiplicar la fuerza por la distancia de la 
fuerza al centro de giro. Se utilizan principalmente en ascensores y grúas. 
 
 
Fig. 12 Contrapeso en una grúa 
 
 
Circuito eléctrico 
Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales 
como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que 
contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, 
componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución 
lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para 
24 
 
determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que 
tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son 
generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más 
complejos. 
Las instalaciones eléctricas disponen de varios elementos de seguridad para disminuir el 
riesgo de accidentes, como los causados por cortocircuitos, sobrecargas o contacto de 
personas o animales con elementos en tensión. 
Un cortocircuito ocurre cuando falla un aparato o línea eléctrica por el que circula corriente, y 
esta pasa directamente: 
 Del conductor activo o fase al neutro o tierra 
 Entre dos fases en el caso de sistemas polifásicos en corriente alterna 
 Entre polos opuestos en el caso de corriente continua. 
 
El cortocircuito se produce normalmente por fallos en el aislante de los conductores, cuando 
estos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua o por contacto accidental 
entre conductores aéreos por fuertes vientos o rotura de los apoyos. Debido a que un 
cortocircuito puede causar daños importantes en las instalaciones eléctricas e incendios en 
edificios, las instalaciones están normalmente dotadas de fusibles, interruptores 
magnetotérmicos o diferenciales y tomas de tierra, a fin de proteger a las personas y las 
cosas. 
 
Fig. 13 Fusible industrial de 200 amperios 
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:200AIndustrialFuse.jpg
25 
 
 Fusible: es un dispositivo, constituido por un filamento o lámina de un metal o aleación 
de bajo punto de fusión, que se intercala en un punto determinado de una instalación 
eléctrica para que se funda, por efecto Joule, cuando la intensidad de corriente supere, 
por un cortocircuito o por un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer 
peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de 
incendio o destrucción de otros elementos. 
 Interruptor magnetotérmico: también denominado disyuntor termomagnético, es un 
dispositivo utilizado para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y 
sobrecargas, en sustitución de los fusibles. Tienen la ventaja frente a los fusibles de que 
no hay que reponerlos. Cuando desconectan el circuito debido a una sobrecarga o un 
cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Su funcionamiento se basa en 
dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el 
magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un 
electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente 
que va hacia la carga. 
 Interruptor diferencial: también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, 
es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas con el fin 
de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre 
los conductores activos y tierra o masa de los aparatos. En esencia, el interruptor 
diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie con los conductores de 
alimentación de corriente y que producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o 
armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado puede accionar unos 
contactos. El interruptor corta la corriente eléctrica cuando existe una derivación de 
corriente a tierra, que si pasa por un cuerpo humano puede tener consecuencias fatales. 
 
 Toma de tierra: también denominado hilo de tierra o simplemente tierra, se emplea en 
las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del 
aislamiento de los conductores activos. La toma a tierra es un camino de 
poca resistencia a cualquier corriente de fuga para que cierre el circuito "a tierra" en lugar 
de pasar a través del usuario. Consiste en una pieza metálica enterrada en una mezcla 
especial de sales y conectada a la instalación eléctrica a través de un cable. En todas las 
instalaciones interiores según el reglamento, el cable de tierra se identifica por ser su 
aislante de color verde y amarillo. 
 
 
Fig. 14 Instalación domiciliaria de toma a tierra mediante pica de cobre. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmico
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HomeEarthRodAustralia1.jpg
26 
 
II.VI Elementos de seguridad para manipulación de las líneas 
 
Aisladores 
Son piezas de material aislante empleadas para soportar los conductores eléctricos de las 
líneas eléctricas de transmisión y distribución. Típicamente son aisladores de disco cuyas 
características están normalizadas según el peso o fuerza soportable, nivel de contaminación 
admisible y diámetro. En alta tensión suelen emplearse aisladores de 10 pulgadas y en 
media tensión de 6 pulgadas (aunque esto puede variar en función de las normas técnicas 
aplicables en cada país). 
El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación 
eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que 
resiste el paso de la corriente a través del elemento que alberga y lo mantiene en su 
desplazamiento a lo largo del semiconductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico. 
La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan 
gran resistencia a las cargas y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse 
con facilidad. 
De acuerdo con la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados 
experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado 
positivamente, alrededor del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas 
cargas negativas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia. 
En los elementos llamados conductores, algunos de estos electrones pueden pasar 
libremente de un átomo a otro cuando se aplica una diferencia de potencial (o tensión 
eléctrica) entre los extremos del conductor. 
A este movimiento de electrones es a lo que se llama corriente eléctrica. Algunos materiales, 
principalmente los metales, tienen un gran número de electrones libres que pueden moverse 
a través del material. Estos materiales tienen la facilidad de transmitir carga de un objetoa 
otro, estos son los antes mencionados conductores. 
Los mejores conductores son los elementos metálicos, especialmente el oro, plata (es el más 
conductor), el cobre, el aluminio, etc. 
Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes 
conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones 
eléctricas (aislamiento protector). 
La pértiga eléctrica, por ejemplo, es una vara no conductora de electricidad provista de un 
gancho y un material aislante, que sirve para manipular conductores y elementos sometidos 
a tensión eléctrica 
27 
 
 
 
Fig. 15 Pértiga eléctrica 
Lo fundamental de una pértiga es: 
- Ser adecuada a la tensión que se va a manipular, por ejemplo hasta 45 KV 
- Nunca rebasar con las manos la distancia de seguridad que viene marcada en la 
pértiga, pues al rebasar la señal no se asegura el aislamiento 
- Nunca utilizarlas como el único elemento aislante de la red, combinarla con guantes 
aislantes 
 
Existen también accesorios y adaptadores: 
 
 
Fig. 16 Accesorios de una pértiga 
28 
 
 
Fig. 17 Adaptadores de una pértiga 
 
Equipo de soporteria (herrajes y conectores) 
Son todos los tornillos, pijas, rondanas, tuercas, cables tensores, poleas, contrapesos y 
demás elementos que se utilizan para dar soporte a todos los elementos que deben fijarse a 
las estructuras, como pueden ser postes, muros, techos y pisos. 
 
Aparta rayos 
Es un dispositivo que nos permite proteger las instalaciones contra sobretensiones de tipo 
atmosférico y de operación de equipo o interruptores. 
Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y 
dañan al equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se 
deben tomar en cuenta los siguientes aspectos: 
29 
 
1. Descargas directas sobre la instalación 
2. Descargas indirectas 
De los casos anteriores el que se presenta con mayor frecuencia, es el de las descargas 
indirectas. 
Se encuentra conectado permanentemente en el sistema, opera cuando se presenta una 
sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. 
Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos 
explosores cuya operación está determinada de antemano de acuerdo a la tensión a la que 
va a operar. 
Se fabrican diferentes tipos de aparta rayos, basados en el principio general de operación; 
por ejemplo: los más empleados son los conocidos como ―aparta rayos tipo autovalvular‖ y 
―aparta rayos de resistencia variable‖. 
El aparta rayos tipo autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en 
serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y 
precisa, se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una 
gran seguridad de operación. 
El aparta rayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, 
es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en 
tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución. 
La función del aparta rayos no es eliminar las ondas de sobretensión presentadas durante las 
descargas atmosféricas, sino limitar su magnitud a valores que no sean perjudiciales para las 
máquinas del sistema. 
Las ondas que normalmente se presentan son de 1.5 a 1 µs (tiempo de frente de onda). La 
función del aparta rayos es cortar su valor máximo de onda (aplanar la onda). 
Las sobretensiones originadas por descargas indirectas se deben a que se almacenan sobre 
las líneas cargas electrostáticas que al ocurrir la descarga se parten en dos y viajan en 
ambos sentidos de la línea a la velocidad de la luz. 
Los aparta rayos protegen también a las instalaciones contra descargas directas, para lo cual 
tiene un cierto radio de protección. Para mayor seguridad a las instalaciones contra las 
cargas directas se instalan unas varillas conocidas como bayonetas e hilos de guarda 
semejantes a los que se colocan en las líneas de transmisión. 
30 
 
La tensión a que operan los aparta rayos se conoce técnicamente como tensión de cebado 
del aparta rayos. El condensador se emplea como filtro con los aparta rayos de los 
generadores. 
Los aparta rayos se emplean para limitar las sobretensiones que se producen por acción 
tanto de efectos transitorios (sobretensión debida a operación de interruptores) como de 
descargas atmosféricas a niveles en los que los aislamientos del equipo no sufran deterioro, 
así como para asegurar la continuidad del servicio al presentarse dichas sobretensiones. 
Cada aparta rayos se encuentra normalmente abierto y se encuentra calibrado para que a 
partir de cierta tensión entre línea y tierra se cierre automáticamente y filtre los frentes de 
onda. Esto se hace con un circuito de resistencia variable, con tensión, de los elementos 
dependiendo de la naturaleza de éstos. Al desaparecer la sobretensión el aparta rayos 
vuelve a la posición de abierto. 
Deben instalarse aparta rayos en plantas industriales, especialmente en lugares donde las 
tormentas son frecuentes y de gran intensidad. Su instalación, tanto para proteger al equipo 
de la subestación como al equipo de utilización, puede hacerse tanto en el exterior como en 
el interior del local que contiene al equipo que se va a proteger, tan cerca de éste como sea 
factible, tomando en cuenta que deben estar fuera de pasillos y alejados de otro equipo, así 
como de partes combustibles del edificio. Además, deben resguardarse, ya sea por su 
elevación o por su localización, en sitios inaccesibles a personas no idóneas, o bien, 
protegidos por defensas o barandales adecuados. 
 
 
 
Pararrayos 
Son dispositivos de protección para la subestación y de toda la instalación en general contra 
descargas atmosféricas. Consisten en una varilla de material conductor con terminación en 
punta. Estas varillas se conectan a la red de tierras. 
El método de los pararrayos es que al existir descargas en la atmósfera, proporcionarles un 
camino de muy baja impedancia a fin de que se garantice que en caso de ocurrir una 
descarga, ésta se vaya a tierra a través de las puntas y no a través de otros elementos en 
donde pudieran ocurrir desgracias que lamentar. 
 
31 
 
 
Fig. 19 Esquema de la estructura y funcionamiento de un pararrayos 
 
 
 
 
Sistema de tierras físicas 
Es un sistema de conexión formado por electrodos y líneas de tierra de una instalación 
eléctrica. Generalmente el término es usado para hacer referencia a una red o conexión de 
seguridad que debe instalarse en los centros de trabajo o en cualquier lugar donde se tenga 
equipo eléctrico o electrónico, ya que de improviso surgen descargas ya sean por fenómenos 
naturales como los rayos o artificiales como sobrecargas, interferencias o incluso errores 
humanos, es por eso que una instalación de puesta a tierra tiene como función forzar o 
drenar al terreno las intensidades de corriente nocivas que se puedan originar. 
 
 
 
II.VII Conformación de los convoys o trenes 
El Sistema de Transporte Colectivo conforma sus trenes de la siguiente manera: 
Cada tren también llamado convoy, está compuesto por nueve carros. Seis de ellos son 
motrices, es decir, que tienen tracción propia y entre todos arrastran al convoy; ocupan las 
posiciones 1, 3, 4, 6, 7 y 9. Los trenes restantes son remolques (R), es decir sin tracción 
propia. 
 
Fig. 20a Convoy de nueve carros 
 
32 
 
M: Representa a los carros motrices equipados con cabina de conducción y 
con tracción propia. 
N: Representa a los carros motrices que con tracción propia y sin cabina de 
conducción. 
R: Representa a los carros remolques. 
PR: Representa al carro remolque central que cuenta con el equipo del 
sistema de pilotaje automático. 
 
Los convoyes de 6 carros, 4 de ellos son motrices y 2 remolques.Esta formación puede 
aumentarse a 9 carros, dependiendo de la demanda de transporte. 
 
Fig. 20b Convoy de seis carros 
 
Al cuerpo del carro, donde viajan los pasajeros, se le llama caja. La caja de los carros va 
montada sobre dos carretillas portadoras, llamadas boguies. En el caso de los carros 
motrices, cada boguie va equipado con dos motores de tracción -un total de cuatro por cada 
carro motriz-. Los boguies de los carros remolque carecen de motor, los carros motrices 
toman la corriente de la barra guía, de 750 volts, mediante las escobillas, situadas entre las 
dos ruedas de cada boguie. 
Bajo las cajas de los carros motores, entre los boguies, van colocados los equipos que 
regulan el funcionamiento de los motores de tracción. Bajo la caja de los carros remolque 
están instalados: 
1. El compresor, que produce el aire a presión para el frenado neumático y el cierre de 
puertas. 
2. El motogenerador, que genera corriente alterna de 250 volts, destinada al alumbrado 
de los carros. El compresor y el motogenerador trabajan con la corriente de 750 volts, 
proporcionada por la motriz N adyacente. 
3. El banco de baterías, que generan corriente de baja tensión (72 volts), para los 
circuitos de mando del tren. 
4. En el remolque que ocupa la posición Intermedia va instalado el captor del pilotaje 
automático. 
Los trenes son de rodadura de acero, tipo ferroviario (se denominan férreos, ya que no 
cuentan con llantas o neumáticos) y están integrados, cada uno, por seis carros, de los 
cuales 4 son motrices, 2 remolques y de igual forma que los convoyes de rodadura 
neumática, uno de ellos está equipado con el sistema de pilotaje automático. 
33 
 
 
Fig. 21 Convoy férreo de 6 carros 
 
En los trenes férreos la alimentación es por catenaria con 750 VCD (en forma similar a los 
trolebuses, por medio de un cable de cobre o aluminio, soportado con aisladores) y la toma 
de alimentación es por medio de un mecanismo de pantógrafo, con un patín de rozamiento 
de carbón. Las ruedas metálicas, en acero forjado, realizan la misma función de guiado y 
transmiten los esfuerzos de tracción - frenado. 
 
 
Tipos de trenes férreos 
TREN FM–86 TREN FM–95 A TREN FE–07 
 
20 trenes, 18 de 6 vagones y 
2 de 9 vagones 
13 trenes de 6 vagones 9 trenes de 9 vagones 
 
Tabla 1 Tipos de trenes férreos 
 
 Los trenes férreos de la línea ―A‖ cuentan con una formación de 6 y 9 carros, de tal 
manera que dependerá del tipo de formación que se hable, será el número de carros 
motores y remolques con que se cuenta cada tipo de tren. 
 Dado que se cuenta con tres modelos de trenes férreos: FM–86, FM–95 y FE–07, cada 
modelo de tren cuenta con sus particularidades tecnológicas y existe una homogeneidad 
en cuanto al concepto de tren férreo. 
 Por lo tanto para poder identificar como están constituidos cada tipo de tren, es necesario 
conocer la nomenclatura que se ha designado a cada modelo, con el fin de poder 
identificarlos cuando se encuentra en proceso de mantenimiento. 
34 
 
 Para poder identificar visualmente los tipos de carros se debe considerar los siguientes 
criterios: 
 Localizar en la parte inferior derecha e izquierda de los carros las siglas siguientes: 
 FM = Material férreo carro motriz con cabina 
 FN = Material férreo carro motriz sin cabina 
 FR = Carro remolque férreo 
 FPR = Carro remolque con pilotaje automático integrado 
 
Carro motor 
con cabina 
 
Se identifica con las letras ―FM‖, seguido 
de un número cero y dos dígitos. Ejemplo: 
FM–045. 
Este tipo de carros en el extremo de su 
carrocería tiene integrada una cabina de 
conducción, donde se controla la 
operación del tren a partir de los 
diferentes equipos instalados en ella. 
Cuenta además con dos carretillas 
motoras y equipos propios de tracción y 
frenado. 
Carro motor 
sin cabina 
 
Se identifica con las letras ―FN‖ seguido 
de un número diez y dos dígitos. Ejemplo: 
FN–1045. 
Este tipo de carro, al igual que el FM, 
cuenta con un medio propio de 
tracción/frenado. 
La carrocería es similar al carro FM pero 
no cuenta con cabina de conducción. 
35 
 
Carro 
remolque 
 
Se identifica con las siglas ―FR‖ seguido 
de un número treinta y dos dígitos. 
Ejemplo: FR–3045. 
Tiene una carrocería semejante a la del 
carro motor FN, cuenta también con dos 
carretillas denominadas bogies, pero sin 
medios propios de tracción y frenado. 
En él están montados los equipos 
auxiliares que proporcionan el aire 
comprimido y la corriente de baja y alta 
tensión para la operación de los equipos 
dentro del salón a pasajeros. 
Carro 
remolque con 
pilotaje 
automático 
integrado 
 
Se identifica con las letras ―FPR‖ seguido 
por un número treinta y dos dígitos. 
Ejemplo: FPR–3074. 
Tiene una carrocería semejante a la del 
carro remolque FR pero sin medios 
propios de tracción/frenado. 
Su principal característica es que en él se 
monta el equipo de pilotaje automático 
(SACEM). 
Tabla 2 Diferentes tipos de carros férreos y su nomenclatura 
 
 
 
 
Pantógrafos 
Es un mecanismo articulado que transmite la energía eléctrica, que proporciona la fuerza 
de tracción, a una locomotora, trolebuses, tranvías y otros vehículos. Consiste en un sistema 
articulado que sujeta un patín, presionándolo contra la catenaria, bajo la que se desliza. 
Se sitúa en el techo de la unidad tractora y es regulable en altura de forma automática, para 
poder alcanzar la catenaria independientemente de la altura a la que se encuentre el hilo 
conductor aéreo. 
Para evitar que el patín se desgaste en un sólo punto, la trayectoria de la catenaria se 
dispone en zigzag, de modo que va barriendo la mayor parte del patín provocando un 
desgaste uniforme en toda su superficie. 
36 
 
El sistema articulado puede estar dispuesto en forma de rombo o diamante, o en forma brazo 
articulado, simple o compuesto. La obtención de la presión necesaria sobre el hilo de 
contacto puede obtenerse de manera mecánica (muelles o resortes) o neumática. La primera 
y segunda imagen (a y b) muestran sistemas articulados monobrazo de accionamiento 
neumático. La tercera imagen (c) muestra un sistema en forma de diamante, también 
conocido como romboidal, accionado por resortes. El diseño del pantógrafo debe adaptarse 
también a la tensión de la línea en cuanto a su aislamiento eléctrico y materiales, 
especialmente en la zona de contacto. 
 
 
 (a) (b) 
 
(c) 
Fig. 22 Tipos de pantógrafos 
 
En pantógrafos de alta velocidad también deben de tenerse en cuenta en su diseño factores 
aerodinámicos, ya que hacen variar la presión de contacto ejercida por los mecanismos 
neumáticos. Dichos pantógrafos tienen en ocasiones alerones o diseños especiales para 
controlar las fuerzas aerodinámicas 
 
 
 
 
 
37 
 
Circuitos electrónicos 
Es un circuito eléctrico que también contiene dispositivos tales como transistores, válvulas y 
otros elementos electrónicos. Los circuitos electrónicos pueden hacer funciones complejas 
utilizando las cargas eléctricas, aunque se gobiernan con las mismas leyes que los circuitos 
eléctricos. Los circuitos electrónicos se pueden clasificar en tres grupos, los cuales son: 
 Circuitos analógicos: Son aquellos en que las señales eléctricas varían 
continuamente para corresponderse con la información representada. El 
equipamiento electrónico como los amplificadores de voltaje o de potencia, 
radios, televisiones, suelen ser analógicos con la excepción de muchos 
dispositivos modernos que suelen usar circuitos digitales. Las unidades 
básicas de los circuitos analógicos son pasivos – resistencias, capacitores, 
inductores – y activos, fuentes de energía independientes y fuentes de energía 
dependientes. 
 Circuitos digitales: En estos circuitos, las señales eléctricas obtienen unos 
valores discretos para mostrar valores numéricos y lógicos que representen la 
información a procesar. Los transistoresse utilizan principalmente como 
conmutadores para crear pasarelas lógicas. Algunos ejemplos de equipos 
electrónicos que utilizan circuitos digitales son las calculadoras, PDAs y los 
microprocesadores. 
 Circuitos mixtos: Estos circuitos son híbridos y contienen elementos tanto 
analógicos como digitales. Algunos ejemplos de estos circuitos son los 
convertidores de analógico a digital y viceversa. 
Los circuitos electrónicos se pueden volver muy complejos, pero a un nivel muy básico, 
siempre tienes la fuente de la electricidad (batería), la carga y dos cables para conducir la 
electricidad entre la batería y la carga. Los electrones se mueven desde el origen, por la 
carga y de vuelta al origen. 
 
 
 
Circuito Chopper 
El término chopper se usa para referirse a los numerosos tipos de dispositivos y circuitos 
electrónicos de conmutación. El término se ha distorsionado un poco y, como resultado, en la 
actualidad (años 2000) es mucho menos usado que hace quizás 30 años o más. 
Esencialmente, un chopper es un interruptor electrónico que se usa para interrumpir una 
señal bajo el control de otra. La mayoría de los usos modernos también usa nomenclatura 
alternativa que ayuda a clarificar qué tipo particular de circuito está discutiéndose. Éstos 
incluyen: 
 Fuentes de alimentación conmutadas, incluyendo convertidores de AC a DC. 
 Controles de velocidad para motores de DC. 
 Amplificadores clase D. 
 Drivers (controladores) de frecuencia variable. 
38 
 
Un par de ejemplos de éste circuito son los siguientes: 
 
 
Fig. 23 Circuito chopper elemental con sus respectivas curvas del circuito 
 
39 
 
 
Fig. 24 Circuito chopper de frenado mixto 
 
Sus ventajas son: 
 Como todos sus elementos son estáticos, el mantenimiento se simplifica 
 Ahorra energía eléctrica ya que el circuito no usa las resistencias tradicionales de 
arranque y frenado para los motores de tracción 
 Durante el frenado, regenera energía hacia la línea 
 Las partes móviles o mecánicas son mínimas y aseguran confiabilidad y un mayor 
tiempo de vida 
 
Cabe mencionar que el circuito chopper es un interruptor colocado entre la fuente de 
corriente continua y los motores de tracción. Este interruptor se controla de tal forma que la 
relación de tiempo cerrado y abierto varíe, lográndose una tensión media en los motores de 
tracción. 
 
40 
 
Unidades de mantenimiento 
 
SISTEMATICO BOGIES 
 Sopleteado 
 Cabina 
 Ajuste de iluminación 
 Tracción/frenado 
 Pantógrafo, MCA, baterías, Sacem, Siltec y Tac 
 Motor compresor 
 Cofres laterales FM-86 
 Cíclicos 
 
SISTEMATICO CAJAS 
 Motores de tracción 
 Limpieza de bogies 
 Cambio de balatas 
 Montaje, equipo Sacem y lubricador de pestaña 
 Verificación de ruedas metálicas 
 Altura y ancho de pestaña 
 Sopleteado 
 Cíclicos 
 
CORRECTIVO AVERIAS 
 Atención correctiva de todos los equipos del tren que garanticen su operación en vías 
principales 
 
41 
 
AREA CAJAS MAYOR 
 Motores neumáticos de puertas 
 Pantógrafos 
 Contactores electroneumáticos HB y LB 
 Contactores CMC 
 Disyuntores DJ 
 Tablillas LP, GD y M2 
 Equipos en caja 
 Enganches mecánicos 
 
AREA DE BOGUIES MAYOR 
 Motores de tracción 
 Trabajos correctivos de bogies 
 Ajuste de carros 
 Desacoplado de bogies 
 Cambio de ruedas 
 Cambio de motores 
 
AUXILIARES 
 Movimientos con vehículos: unimog, camión y camioneta 
 Elaboración de piezas maquinadas 
 Reparación de partes del tren dañadas 
 Fabricación de piezas 
 Reparación de todo tipo de equipos 
 
 
42 
 
CAPÍTULO 3 
ELEMENTOS DE RECTIFICACIÓN 
DE UNA SUBESTACIÓN 
ELÉCTRICA DEL SISTEMA DE 
TRANSPORTE COLECTIVO 
“METRO” 
 
 
III.I Constitución de una subestación de rectificación 
 
Una subestación de rectificación básicamente está constituida de las siguientes partes: 
 Un seccionador 
 Un transformador principal 
 Un rectificador 
 Un contactor de seccionamiento (eventualmente) 
 
Seccionador: Su función es aislar la subestación de rectificación con respecto al cable 
alimentador. 
Transformador principal: Su función es la de reducir la tensión de 15 ó 23 kV a 570 ± 1V que 
se utilizan para alimentar al rectificador. 
Rectificador: Su función consiste en rectificar los 570 ± 1V de corriente alterna en 750 volts 
de corriente directa; energía que es suministrada a las barras guías (+) y a los rieles (-). 
Contactor de Seccionamiento (C.S.): Este solo existe en las subestaciones de rectificación 
que se localizan en la frontera de dos zonas y su función es enlazar ó seccionar 
eléctricamente dichas zonas. 
43 
 
De acuerdo a la manera como se alimentan a las barras guía las S.R. se dividen en: 
 Alimentación en ―T‖ 
 Alimentación en ―S‖ 
 
Alimentación en ―T‖ 
En este tipo de subestación rectificadora el interruptor ultra rápido alimenta en forma directa 
a los ángulos A, B, C Y D de la barra guía. 
 
Alimentación ―S‖ 
En este tipo de S.R. alimentada directamente los ángulos A, B, C y D de una zona y los de la 
zona adyacente por medio de un contactor de seccionamiento. 
El conjunto del rectificador cuenta además del grupo de diodos base de silicio, con una 
bobina de equilibrio cuyo objetivo es limitar la magnitud de la onda rectificada y filtrarla, y de 
un interruptor ultra rápido (UR) unipolar que conecta ó desconecta la alimentación que se 
proporciona a las barras guía, en forma automática. 
 
 
RETORNO NEGATIVO DE LAS S.R. 
 
El retorno negativo de la corriente a las S.R. se efectúa por los rieles de seguridad a través 
de los puentes de inductancia y los cableados negativos al puente de GREATS. 
Las S.R. cuentan también con un ventilador utilizado para enfriar por medio de una cámara 
de ventilación al conjunto del grupo transformador y rectificador y al mismo tiempo para 
renovar el aire que circula dentro de la subestación. 
 
44 
 
 
Fig. 25 Subestación de rectificación 
 
 
45 
 
 
Fig. 26 Diagrama a bloques de una subestación de rectificación 
 
 
SUBESTACIÓN DE RECTIFICACiÓN 
vía 1 
vía 2 
cable alimentador 
15023 KV 
1- -f---I 
1 'n 1 
1- _ -f--_ I 
1- -f---I 
1 
r'--., 
p 1 
1 '-r-' 1 
- - -f---
í-- --1 
~ 
1 ~ ti. 1 
1 IjOVr 1 
- -( + )'150 V ff-=-) 
~ 
bloc seccionador 
bloc transformador 
bloc rectificador 
retorno de 
_ la corriente 
46 
 
 
Fig. 27 Diagrama de alimentación con seccionadores de una subestación de rectificación 
 
 
 
 
47 
 
CLASIFICACIÓN 
 
Las subestaciones rectificadoras de acuerdo a la tensión de operación y a su capacidad se 
dividen en 4 tipos: 
1. S.R. a 15 kV, 2500 kW, J.S. 
2. S.R. a 15 kV, 2500 kW, B.G.I. 
3. S.R. a 15 kV, 4000 kW, J.S. 
4. S.R. a 23 kV, 4000 kW, J.S. 
Con objeto de obtener una distribución uniforme de la carga a lo largo de las líneas del metro 
y mantener una tensión dentro de límites tolerables sobre las mismas, las S.R. están 
instaladas a intervalos sobre las líneas y a fin de lograr una mayor flexibilidad en su 
operación se dividen en zonas eléctricas. 
 
 
III.II División por zonas eléctricas 
 
DIVISIÓN DE LA LÍNEA 1 EN ZONAS ELÉCTRICAS 
No. S.R. Potencia en 
kW 
Tensión en 
kV 
C.S. Zonas 
1 PANTITLAN 4000 23 1(X) A 
2 PABLO FIERRO 4000 23 1(X) A 
3 ZARAGOZA 2500 15 1(X) B 
4 AEROPUERTO 2500 15 2(X) B 
5 BALBUENA 2500 15 2(X) C 
6 SAN LAZARO 5000 15 2(X) C 
7 CANDELARIA 2500 15 3(X) C 
8 PINO SUAREZ 5000 15 3(X) D 
9 SALTO DEL AGUA 2500 15 4(X) D 
10 CUAUHTEMOC 5000 15 4(X) E 
48 
 
11 INSURGENTES 2500 15 4(X) E 
12 CHAPULTEPEC 2500 15 4(X) E 
13 CONSTITUYENTES 2500 15 5(X) F 
14 JUANACATLAN 2500 15 5(X) F 
15 TACUBAYA 2500 15 5(X) F 
16 OBSERVATORIO 2500 15 5(X) F 
Tabla 3 Zonas eléctricas de la línea 1 
 
 
DIVISIÓN DE LA LÍNEA 2 EN ZONAS ELÉCTRICAS 
No. S.R. Potencia en 
kW 
Tensión en 
kV 
C.S. Zonas 
1 CUATRO 
CAMINOS 
4000 23 1(X) A 
2 SANCTORUM 4000 23 1(X) A 
3 PANTEONES 4000 23 1(X)B 
4 TACUBA 2500 15 2(X) B 
5 POPOTLA 5000 15 2(X) C 
6 NORMAL 2500 15 2(X) C 
7 SAN COSME 2500 15 3(X) C 
8 REVOLUCION 5000 15 3(X) D 
9 HIDALGO 2500 15 3(X) D 
10 ZOCALO 5000 15 3(X) D 
11 PINO SUAREZ 5000 15 4(X) E 
12 SAN ANTONIO 
ABAD 
2500 15 4(X) E 
49 
 
13 VIADUCTO 2500 15 4(X) E 
14 VILLA DE 
CORTES 
2500 15 5(X) F 
15 NATIVITAS 2500 15 5(X) F 
16 PORTALES 2500 15 6(X) F 
17 ERMITA 2500 15 6(X) G 
18 GENERAL 
ANAYA 
2500 15 6(X) G 
19 TAXQUEÑA 2500 23 6(X) H 
Tabla 4 Zonas eléctricas de la línea 2 
 
 
DIVISIÓN DE LA LÍNEA 3 EN ZONAS ELÉCTRICAS 
No. S.R. Potencia en 
kW 
Tensión en 
kV 
C.S. Zonas 
1 INDIOS 
VERDES 
4000 15 1(X) A 
2 BASILICA 4000 15 1(X) A 
3 POTRERO 4000 15 1(X) B 
4 LA RAZA 4000 15 2(X) B 
5 TLATELOLCO 2500 15 2(X) C 
6 GUERRERO 2500 15 2(X) C 
7 HIDALGO 2500 15 2(X) C 
8 JUAREZ 2500 15 3(X) D 
9 NIÑOS 
HEROES 
2500 15 3(X) D 
10 HOSPITAL 
GENERAL 
2500 15 3(X) D 
50 
 
11 CENTRO 
MÉDICO 
4000 15 4(X) E 
12 ETIOPIA 4000 15 4(X) E 
13 DIVISIÓN DEL 
NORTE 
4000 15 5(X) F 
14 ZAPATA 4000 15 5(X) F 
15 COYOACAN 4000 23 6(X) F 
16 VIVEROS 4000 23 6(X) G 
17 M.A. DE 
QUEVEDO 
4000 23 7(X) G 
18 COPILCO 4000 23 7(X) H 
19 UNIVERSIDAD 4000 23 7(X) H 
 
Tabla 5 Zonas eléctricas de la línea 3 
 
 
DIVISIÓN DE LA LÍNEA 4 EN ZONAS ELÉCTRICAS 
No. S.R. Potencia en 
kW 
Tensión en 
kV 
C.S. Zonas 
N+1 STA. ANITA 4000 23 1(X) E 
N+2 FRAY 
SERVANDO 
4000 23 1(X) E 
N+3 CANDELARIA 4000 23 1(X) F 
N+4 MORELOS 4000 23 2(X) F 
N+5 CANAL DEL 
NORTE 
4000 23 2(X) G 
N+6 BONDOJITO 4000 23 3(X) G 
N+7 TALISMAN 4000 23 3(X) H 
N+8 MARTIN 
CARRERA 
4000 23 3(X) H 
 
Tabla 6 Zonas eléctricas de la línea 4 
51 
 
DIVISIÓN DE LA LÍNEA 6 EN ZONAS ELÉCTRICAS 
No. S.R. Potencia en 
kW 
Tensión en 
kV 
C.S. Zonas 
1 El ROSARIO 4000 23 1(X) A 
2 TEZOZOMOC 4000 23 1(X) A 
3 AZCAPOTZALCO 4000 23 1(X) B 
4 FERRERIA 4000 23 2(X) B 
5 VALLEJO 4000 23 2(X) C 
6 IPN 4000 23 2(X) C 
7 LINDAVISTA 4000 23 3(X) D 
8 BASILICA 4000 23 3(X) D 
9 LA VILLA 4000 23 3(X) E 
 
 Tabla 7 Zonas eléctricas de la línea 6 
 
III.III Subestaciones 
 
 
SUBESTACIONES DE RECTIFICACIÓN 2500 kW – 15 kV – J.S. 
 
Cada una de estas subestaciones, que se encuentran instaladas en las líneas 1, 2 y 3 son 
alimentadas por medio de un cable armado de 15 kV en corriente alterna trifásica que viene 
de la subestación P.C.C., al cerrar el interruptor DHT de 400 amperes respectivos, es 
transmitida la tensión y recibida por una mufa trifásica instalada en subestaciones de 
rectificación. 
1. Block seleccionador intersec.- Este es un seccionador trifásico de operación sin carga, y 
tiene como función principal aislar la subestación con respecto al cable alimentador que 
viene del P.C.C. cuenta con dos juegos de llaves de bloqueo de maniobras y acceso a la 
celda y está constituido de las siguientes partes principales: 
 
a) Mecanismo de operación 
b) Juego de cuchillas fijas y móviles 
c) Cámaras de arqueo 
d) Aisladores soporte 
52 
 
2. Transformador auxiliar de 25 kV 
La función de éste transformador, es la de reducir el voltaje de 15000 a 220 volts en corriente 
alterna trifásica, que se utilizan para alimentar los circuitos de control y al motor del 
ventilador. 
Los principales accesorios con que cuenta este transformador son: 
a) Cambiador de derivaciones 
b) Indicador del nivel del Pyraleno 
c) Recipiente con sílica 
 
a) Este cambiador se utiliza para subir o bajar el voltaje secundario y su accionamiento 
es desde el exterior y con el transformador desenergizado. 
 
b) Este indicador se emplea para verificar que no ha tenido pérdidas de Pyraleno. 
 
c) Dicho recipiente se encuentra conectado en la parte superior del tanque y la función 
de la sílica es eliminar al transformador y su color original es de un color azul y cuando 
ha absorbido humedad su color cambia a un color rosado. 
 
 
 
Fig. 28 Diagrama a bloques de una subestación de rectificación 
 
 
53 
 
3. Transformador principal de 2750 kVA 
 
La función de este transformador es reducir el voltaje de 15000 a 571 volts que se utilizan 
para alimentar al block rectificador. Dicho transformador es del tipo interior con tanque 
semi lleno de Pyraleno y cámara de nitrógeno en la parte superior, su enfriamiento es por 
aire forzado y cuenta con diferentes accesorios para su operación y protección siendo los 
más importantes: 
a) Cambiador de derivaciones. 
b) Indicador del nivel del Pyraleno. 
c) Dos termostatos de contacto. 
d) Un termómetro de caratula. 
e) Clavijas múltiples. 
 
 
a) Este cambiador se utiliza para subir o bajar el voltaje secundario y su accionamiento 
es desde el exterior y con el transformador desenergizado. 
 
b) Este indicador se emplea para verificar que no ha tenido pérdidas de Pyraleno. 
 
c) El primero de estos termostatos tiene como función enviar la orden de la segunda 
velocidad al ventilador y en caso de seguir subiendo la temperatura, operara el 
segundo termostato por la temperatura peligrosa del transformador y desconectará la 
subestación por ―Avería de Grupo‖. 
 
d) Este termómetro indicador de caratula, tiene como finalidad cuantificar la temperatura 
a que se encuentra funcionando dicho transformador. 
 
e) Estas clavijas múltiples o fichas Kheops tiene por objetivo conectar los circuitos de 
control del transformador al armario de repartición. 
 
 
4. Block rectificador de 2500 kW. 
 
Los principales elementos que constituyen al block rectificador son: 
 
a) Seccionador hexapolar. 
b) Dos circuitos de sobretensión. 
c) Conjunto de diodos. 
d) Bobina de equilibrio. 
e) Interruptor ultra-rápido. 
f) Gabinete de control. 
54 
 
a) Este seccionador es basculante y permite el enlace entre el transformador, está unido 
al juego de barras del rectificador por medio de trenzas flexibles que permiten el 
desplazamiento de las cuchillas. Su mando es manual, en su mecanismo se encuentra 
instalado un micro-contacto que solamente estando cerrado, permite el paso de la 
alimentación al circuito de cierre del interruptor ultra-rápido. 
 
 
b) Estos circuitos están derivados del secundario del transformador principal y tienen 
como función absorber las sobretensiones que provienen de la potencia magnetizante 
en el momento de corte del interruptor DHT cada circuito está formado por 
resistencias y condensadores protegidos con fusibles ―corta circuito‖ con indicador de 
fusión y dispositivo de contacto para desconectar la subestación por ―avería de grupo‖. 
 
 
c) El conjunto está constituido por 168 diodos conectados en dos puentes de Graetz, 
circuitos R.R.C y fusibles de protección con micro contacto para el envió de la orden 
de apertura por diodos averiados, contiene además un termostato de temperatura 
ambiente y un termostato fijo sobre los radiadores superiores que controla el valor 
límite de la temperatura admisible por los diodos. En caso de operar cualquier 
subestación por ―avería de grupo‖ se dispone además de un dispositivo para la 
operación del ventilador en alta velocidad. 
 
 
d) Es del tipo seco y su función principal es absorber la diferencia de tensión instantánea 
entre los puentes de Graetz en el momento de la conmutación. Se encuentra 
conectada sobre las polaridades positivas de los puentes y de su punto medio salen 
las barras positivas hacia el interruptor ultra-rápido. 
 
 
e) Este interruptor para corriente directa, unipolar, de 5000 amperes ajustables a 4000 a 
15000 amperes y está destinado a proteger el grupo rectificador contra sobrecargas y 
cortocircuitos. Se encuentra montado sobre amortiguadores y conecta al juego de 
barras positivas por medio de trenzas flexibles. 
 
 
f) Contiene los relevadores y demás dispositivos para el control, protección y 
señalización de las condiciones en que se encuentran operando la subestación. 
 
 
 
 
 
55 
 
5. Block contactor de