Impulsando mejoras cruciales: Por qué la red ferroviaria más grande de Europa elige la termografía para garantizar viajes seguros

La seguridad de los pasajeros en toda la red ferroviaria de la UE está mejorando constantemente año tras año, con casi un tercio menos de accidentes en 2022 que en 2010, según los datos de la ERA. Las mejoras continuas en los componentes, la infraestructura y los métodos de inspección desempeñan, sin duda, un papel fundamental en el impulso de tales mejoras.

Para proteger a sus pasajeros, su carga y su infraestructura vital, Deutsche Bahn equipa a su equipo con cámaras termográficas para identificar problemas de seguridad en sus casi 33 300 kilómetros de vía, la red ferroviaria más grande de Europa.

La empresa lleva 40 años utilizando la termografía para el mantenimiento predictivo y basado en el estado de su gran red, y a la cabeza de DB Energie (como parte del departamento de “Technical Consulting East” del operador ferroviario) está la ingeniera Xiaoying Wang.

Xiaoying utiliza conocimientos térmicos perspicaces para inspeccionar cuidadosamente líneas aéreas, convertidores y estaciones convertidoras en busca de anomalías de energía o componentes sobrecalentados que de otro modo podrían poner en riesgo la intrincada red de vías y a sus usuarios.

La termografía es “la única forma” de encontrar fallos

El equipo de ingenieros expertos de Deutsche Bahn debe asegurarse de que sus conocimientos sean tan amplios como su amplia red de infraestructura, por lo que no puede depender únicamente de Xiaoying Wang y su pequeño pero impactante equipo.

En su lugar, el equipo utiliza un enfoque de “divide y vencerás”, que consiste en empleados que utilizan cámaras termográficas de nivel básico (en particular la FLIR E8 o la FLIR ONE Pro) para capturar imágenes de componentes que consideran un problema. Con imágenes claras y una gran cantidad de datos disponibles de estos dispositivos de nivel básico, Wang puede interpretar de forma remota los hallazgos y ofrecer recomendaciones relevantes, o llevar su fiable FLIR T1020sc con lentes estándar, gran angular y teleobjetivo para exámenes más rigurosos.

Una parte fundamental del proceso de inspección es coordinarse con la oficina central de la red. Esto es vital para determinar en qué parte de la amplia red de vías debe realizar lecturas el equipo y qué elementos precisos deben supervisar.

“Casi todo lo que hay en el ferrocarril está diseñado para la redundancia”, explica Wang. “Esto garantiza que las operaciones puedan seguir funcionando sin problemas incluso si un componente falla. Pero es precisamente esa redundancia lo que garantiza que los componentes rara vez alcancen sus límites de rendimiento. Si el equipo de servicio técnico desea examinar un componente específico, debe asegurarse de que la carga no se distribuya uniformemente en todas las partes del sistema (como sería habitual), sino principalmente en el componente que se esté examinando.

“Esta es la única forma de utilizar la termografía para ver si todo está bien, o si el componente debe sustituirse inmediatamente o en el próximo apagado planificado”.

Aunque los proveedores de energía a menudo utilizan drones para inspeccionar líneas eléctricas, las condiciones de carga en una línea eléctrica de suministro de tracción de Deutsche Bahn pueden cambiar demasiado rápido. Las inspecciones a gran velocidad carecerían de la resolución necesaria para examinar con precisión los componentes. Para tener esto en cuenta, Wang y su equipo planifican una ruta precisa, trazan cada unión y realizan inspecciones manuales en persona. Esto podría consistir en hasta 30 nodos por ruta, cada uno de los cuales requerirá una inspección cuidadosa en la vía.

Preocupaciones actuales: inspección de convertidores en la línea

Otro elemento crucial de la red inspeccionada con termografía son los convertidores y las estaciones de conversión. Esto es fundamental porque la flota de Deutsche Bahn funciona a una frecuencia de 16,7 hercios, mientras que la red eléctrica funciona a 50 hercios.

Las estaciones de conversión convierten la alimentación en un voltaje adecuado y evitan causar el sobrecalentamiento de componentes, daños eléctricos o incendios. Las estaciones constan de enormes piezas giratorias de maquinaria; el motor eléctrico y el generador solos pueden pesar hasta 140 toneladas. Este resistente kit que convierte la electricidad a un voltaje más bajo puede generar una cantidad significativa de calor, por lo que al realizar la inspección con la FLIR T1020sc se obtienen imágenes claras y nítidas de los elementos internos y la emisividad de calor de cada componente para que cualquier desgaste, anomalía o fallos potenciales se aborden antes de que puedan empeorar.

Por razones de seguridad, en algunas plantas convertidoras, muchos cuadros de control ahora están construidos de tal manera que ya no se pueden abrir. Para superar esto, Wang utiliza una FLIR T1020 para investigaciones semiautomáticas, operando de forma remota un robot móvil para acceder al mantenimiento de áreas que no son accesibles para los humanos.

Mirando al futuro: energía fotovoltaica y termografía

Deutsche Bahn se ha comprometido con el ambicioso objetivo de alcanzar la neutralidad climática para 2040. El uso de energías renovables y nuevas tecnologías es un componente fundamental de esto.

Para investigar y probar mejor las tecnologías y los conceptos energéticos en condiciones reales, Deutsche Bahn opera RealLabor Energy en Berlín. Se trata de una cochera equipada con módulos fotovoltaicos y una “flor solar” que garantiza que parte de la energía necesaria se genere de forma sostenible. El funcionamiento correcto también se puede comprobar con la cámara termográfica FLIR; Wang utiliza la FLIR T1020s con lentes estándar, gran angular y teleobjetivo para generar imágenes térmicas de alta resolución a distancia (lo cual es crucial para evitar arcos eléctricos al inspeccionar un área de alto voltaje) y de cerca, para cuadros de control para asegurarse de que cada elemento esté incluido en el campo de visión.

Formación y soporte de un integrador de Teledyne-FLIR

Rolf Weber Group, integrador de Teledyne-FLIR, ofrece información vital sobre la tecnología de FLIR y sus aplicaciones más impactantes.

Andreas Blug, del Rolf Weber Group, afirmó: “Es necesario no solo proporcionar a los empleados cámaras termográficas, sino también formarles en su uso. Esta es la única forma de crear termogramas significativos”.