Desarrollo de un detector de alta tensión para catenarias de líneas ferroviarias

Abstract

El proyecto, propuesto por la empresa Ingeniería de la Viesca, consiste en el desarrollo de un detector de alta tensión para su uso en catenarias de líneas ferroviarias. El detector podía estar en contacto con la catenaria en la entrada, y a la salida debía superar la tensión umbral de disparo de un MOSFET, para certificar la presencia de voltaje. Desde un primer momento, la empresa ya tenía un prototipo de circuito propuesto, por lo que el punto de partida fue comprender su funcionamiento, y simularlo en LTSpice, software gratuito de simulación de circuitos eléctricos. Este era el esquema inicial. Tras una primera reunión con la empresa, los siguientes pasos fueron, por un lado, desarrollar una PCB o Printed circuit board para probar el prototipo; y diseñar un transformador que cumpliese las especificaciones deseadas de seguridad. Para conseguirlo, se modificó algún parámetro del circuito original, pero no se sustituyó ningún componente. El transformador se simuló en ANSYS, una herramienta de resolución por elementos finitos, para conocer el campo eléctrico generado en el aire en el caso más desfavorable. Para el desarrollo de la PCB, se utilizó Altium, software que permite, a partir de un esquemático, crear un diseño de la PCB listo para su fabricación. Cuando estos pasos estuvieron terminados, se encargaron tanto el núcleo, como los componentes y la PCB. Se soldaron todas las piezas y se comenzó con los ensayos en el laboratorio de la universidad. Cuando la funcionalidad era la esperada y el límite de tensión que podíamos aplicar en el laboratorio fue alcanzado, se contactó de nuevo con la empresa para ensayarlo en sus instalaciones. Ahí, corregimos algunos de los fallos que no podíamos detectar en el laboratorio de la escuela, y probamos el prototipo a altas tensiones para las pruebas. Se modificaron algunos elementos del circuito para soportar el voltaje, y se comentaron posibles líneas importantes para su industrialización futura. En el momento en el que todo fue satisfactorio, se dio el prototipo por funcional, y el proyecto de fin de grado por terminado.