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10. Terminal Ferroviário

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Terminal Ferroviário

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Terminal Ferroviário

10.1 Definição

O terminal ferroviário é um pátio dedicado ao carregamento e à descarga de produtos.

Essa denominação vem do fato de que os pátios que efetuavam carregamento e descarga de produtos estavam nas pontas das linhas ferroviárias, ou seja, nos terminais da linha.

Por exemplo, a EFVM tem seus pontos de carregamento nas minas e descarregamento no Porto de Tubarão, justamente os pontos terminais da ferrovia. Essa mesma situação ocorre com a EFC onde em uma extremidade da via está a mina de Carajás e na outra o

Porto de Ponta da Madeira. Atualmente, os terminais ferroviários estão posicionados ao longo da ferrovia, mas a denominação permanece.

Aos terminais ferroviários, usualmente, está acoplado um pátio de manobra, pois um trem, que não seja um trem unitário, ao chegar, deve ser desmembrado e os lotes devem ser enviados aos terminais ferroviários específicos. De maneira geral, os lotes são encaminhados aos terminais após passarem pelo pátio de recepção e pelo pátio de classificação.

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11. Projeto de Pátios Ferroviários

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Projeto de Pátios

Ferroviários

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Capítulo 11

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11.1  Introdução

Como visto anteriormente, a maior parte do tempo da vida útil do material rodante ocorre dentro dos pátios ferroviários. Isso contribui diretamente para o aumento do tempo do ciclo dos vagões. Projetos e estudos bem elaborados podem gerar grandes benefícios econômicos para a ferrovia. Dessa forma, é interessante que se realize de maneira mais criteriosa o projeto dos pátios ferroviários.

Os projetos devem ter dois objetivos principais:

1. redução dos custos de investimento;

2. redução da permanência dos vagões dentro do pátio.

No entanto, deve-se notar no gráfico da Figura 11.1 que a redução dos custos de investimento nas instalações físicas geralmente leva a um aumento do tempo de atendimento aos vagões. Isso gera diretamente aumento da permanência dos vagões no pátio e, consequentemente, aumento do custo de retenção dos vagões. O que se busca, então,

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12. Indicadores de Desempenho Operacional da Operação Ferroviária (Key Performance Indicator – KPI)

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Indicadores de

Desempenho

Operacional da

Operação Ferroviária

(Key Performance

Indicator – KPI)

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1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Indicadores de produção;

Indicadores de consumo ou eficiência energética;

Indicadores de utilização do material rodante;

Indicadores de utilização da VP;

Indicadores de acidentes com patrimônio;

Indicadores de acidente do trabalho;

Indicadores de pátios ferroviários.

A seguir é apresentada cada uma das categorias citadas.

12.1 Indicadores de Produção

Indicadores de produção dizem respeito à movimentação de carga pela ferrovia. A seguir são listados os principais indicadores de produção.

12.1.1 Tonelada útil

O primeiro indicador analisado é o total de tonelada efetivamente transportada na ferrovia. Esse indicador é denominado Tonelada Útil (TU) que nada mais é que o somatório das toneladas úteis transportadas na ferrovia. Usualmente, ele é expresso em TU 3 103 e sua apuração é mensal.

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13. Conceitos Mínimos de Material Rodante

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Conceitos Mínimos de Material Rodante

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1. Material de tração;

2. Material rebocado.

Conceitos Mínimos de Material Rodante

O material rodante é o conjunto de todos os equipamentos que se locomovem sobre a via permanente. O material móvel das estradas de ferro, material rodante, é classificado pela sua capacidade de tração:

O material de tração é composto pelos seguintes veículos: as locomotivas, os equipamentos de via e os diversos veículos motorizados que podem circular na ferrovia. Usualmente, as locomotivas são também denominadas material de tração, confundindo-se com o sentido mais amplo do termo material de tração.

O material rebocado é composto pelos seguintes veículos: os carros que transportam os passageiros e os vagões que transportam as cargas.

Serão detalhadas a seguir as características do contato roda-trilho do material rodante.

Posteriormente, serão apresentados os dois tipos de material rodante que circulam na ferrovia.

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14. Conceitos Mínimos de Sistemas de Sinalização e Comunicação

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Conceitos Mínimos de

Sistemas de Sinalização e Comunicação

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Atualmente existem três formas possíveis de se localizar uma composição ferroviária na via permanente. São elas:

1. Manual;

2. GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global);

3. Eletrificação dos trilhos.

A forma manual é feita pelo agente da estação através do registro da passagem do trem na estação. Essa informação é passada para o centro de controle operacional, quando houver, ou é passada para o agente da próxima estação. Atualmente, esse método é usado somente em ferrovias com poucos recursos, podendo-se dizer que esse método não deve ser considerado em nenhuma hipótese para um projeto de uma ferrovia.

O GPS é um sistema composto por um conjunto de 24 satélites, que percorrem a órbita da Terra a cada 12 horas. Ele permite que por meio de dispositivos eletrônicos, GPS receiver, possa ser feita a localização geográfica da locomotiva equipada com equipamento próprio. Portanto, estando a locomotiva equipada com um GPS receiver, é possível saber sua localização. Essas coordenadas são enviadas para o CCO por meio de sistema de comunicação via satélite. E, caso a ferrovia possua o mapa georreferenciado da sua malha, ela pode cruzar esse mapa com a posição dada pelo GPS e o responsável pelo controle de tráfego pode acompanhar o deslocamento da composição sobre o mapa em uma tela do computador.

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1. Caracterização de uma Ferrovia

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Caracterização de uma Ferrovia

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Capítulo 1

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Uma ferrovia é um sistema de transporte em que os veículos (motores ou rebocados) se deslocam com rodas metálicas sobre duas vigas contínuas longitudinais, também metálicas, denominadas trilhos. As ferrovias diferem dos outros meios de transporte por não possuir mobilidade quanto à direção que o veículo tomará, portanto, uma ferrovia é um sistema autoguiado.

Uma ferrovia é constituída basicamente de três elementos físicos e um elemento virtual como pode ser observado na Figura 1.1. Os elementos físicos são a via permanente, o material rodante e os sistemas de comunicação e sinalização. O elemento virtual é a operação ferroviária, assim denominada neste livro, pois é composta efetivamente de métodos e processos para garantir a operação da ferrovia e não possui nenhum elemento físico, somente salas e computadores.

Na Figura 1.1, pode-se ver que a via permanente se divide em infraestrutura e superestrutura, as quais não serão tratadas neste livro. O material rodante se divide em: material de tração — composto por locomotivas e equipamentos de via — e material rebocado — os vagões. Esses dois tópicos serão tratados ao longo deste livro.

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1 - Uma Breve Introdução ao Problema

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Uma Breve Introdução ao Problema

1.1 Capacidade de Transporte de uma Linha........................2

1.2 Por que Tração Elétrica? ................................................3

1.3 Estimativa do Tráfego Crítico ..........................................7

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Capítulo 1

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Um resumo bem sucinto do que será abordado neste livro é a energia elétrica utilizada no transporte. O quanto de energia é gasto, a forma como ela é gerada e transmitida e como

é utilizada serão os temas dos capítulos seguintes.

Um bom início para abordar os conceitos seria começar a quantificar o transporte e introduzir as vantagens da tração elétrica.

1.1 Capacidade de Transporte de uma Linha

Em uma linha de transporte de passageiros, a capacidade de transporte (CT ) máxima ofertada pela linha, expressa em passageiros por hora-sentido, representa a máxima capacidade de uma linha em transportar passageiros. É computada como um produto entre a capacidade individual do veículo (Cv ), o número de veículos (nv ) e a frequência de trens

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2 - Dinâmica do Movimento

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Dinâmica do Movimento

Dinâ

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

Equação do Movimento ...............................................15

Aceleração e Solavanco ...............................................20

Esforço Motor ..............................................................22

Esforço Resistente .......................................................26

Limitação do Esforço Motor: a Força de Aderência .......56

Ciclo de Tração ............................................................75

Consumo e Conservação de Energia durante o Ciclo de Tração .........................................................78

2.8 Característica do Esforço Motor em Função da

Velocidade ...................................................................85

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Capítulo 2

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2. Operação Ferroviária

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Operação Ferroviária

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Operação Ferroviária

2.1 Definição

A operação ferroviária diz respeito à operação de trens pela ferrovia, em circulação e em pátios ferroviários, a fim de atender a um fluxo de transporte. Um fluxo de transporte corresponde ao transporte contratado por um cliente de certo volume de carga de uma origem para um destino.

Como visto no capítulo anterior, uma ferrovia é dividida classicamente em três grandes

áreas: via permanente (VP), material rodante e sinalização/telecomunicação. Tais áreas podem ser vistas como as engrenagens que movem a ferrovia (Figura 2.1).

Via permanente

Material rodante

Sinalização/ telecomunicação

Figura 2.1 Divisão de uma ferrovia (“engrenagens” da ferrovia).

Todavia, essas áreas, isoladas umas das outras, podem conseguir bons resultados cada uma. Porém, a soma dos bons resultados de cada área pode não acarretar o bom resultado final da ferrovia.

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3 - Acionamentos de Tração

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Acionamentos de Tração

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

Motores de Corrente Contínua .....................................94

Motores de Indução Trifásicos ....................................126

Motores de Indução Lineares (MIL) ............................152

Motores Síncronos de Ímã Permanente (PMSM) .........161

Alimentação em Corrente Alternada Monofásica ........167

Acionamentos Diesel-Elétricos ...................................170

Notas sobre o Dimensionamento dos Motores ...........179

Divisão de Carga entre Motores .................................181

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Capítulo 3

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Um acionamento é um sistema industrial que faz a conversão de energia elétrica em energia mecânica (em tração) ou vice-versa (em freagem) (Boldea; Nasar, 2006). Entretanto, existem várias diferenças práticas entre os acionamentos de tração e outros acionamentos industriais, tais como IEE (2002) e IET (2006):

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3. Trem ou Composição Ferroviária

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Trem ou

Composição Ferroviária

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Os trens são também conhecidos como composição ferroviária e são formados por uma ou mais locomotivas acopladas por meio de engates a um ou mais vagões. Os vagões são agrupados e engatados em locomotivas nos pátios ferroviários para formar os trens. São os trens que efetivamente circulam na ferrovia e transportam as cargas.

Na operação ferroviária considera-se que a unidade mínima de transporte é o vagão e a unidade mínima de tração é a locomotiva.

Trem ou Composição Ferroviária

3.1 Definição

3.2 Composição Ferroviária

Define-se que a composição ferroviária tem duas extremidades:

1. Frente ou testa e

2. Cauda.

A frente é a extremidade da composição que está no sentido de deslocamento, e a cauda

é a parte contrária à frente.

As composições ferroviárias podem ser classificadas em função da localização das locomotivas em sua extensão. Assim, têm-se:

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4 - Alimentação da Rede de Tração Elétrica

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Alimentação da Rede de Tração Elétrica

4.1 Funções da Rede de Alimentação ............................186

4.2 Sistemas de Alimentação: Classificação e Histórico ...............................................................187

4.3 Escolha do Sistema de Alimentação .........................191

4.4 Estrutura Básica da Rede Elétrica de Tração ............194

4.5 Circuito de Tração ....................................................211

4.6 Alimentadores, Cabines de Paralelismo e Cross

Bonds ......................................................................233

4.7 Resistência e Impedância do Circuito de Tração .......234

4.8 Cálculo das Quedas de Tensão no Circuito de Tração.................................................................244

4.9 Rendimento do Circuito de Tração............................258

4.10 Influência do Circuito de Tração na Potência que

Pode Ser Desenvolvida pelos Trens ..........................259

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4. Centro de Controle Operacional (CCO) – Visão da Operação

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Centro de Controle

Operacional (CCO) –

Visão da Operação

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As ferrovias modernas adotam o esquema de manter um único escritório centralizado para o controle da operação da ferrovia. Nesse local, todas as informações da via permanente (VP), do material rodante circulando, em pátio e em oficina, as manutenções programadas da VP, a escala da equipagem e os demais dados relevantes da ferrovia devem ser centralizados.

Esse escritório centralizado é denominado Centro de Controle Operacional, ou abreviadamente CCO (Figura 4.1).

Centro de Controle Operacional (CCO) – Visão da Operação

4.1 Introdução e Definição

Figura 4.1 Visão geral do CCO da Ferrovia Centro-Atlântica (FCA).

Assim sendo, sua função principal é manter o gerenciamento operacional objetivando: a melhor utilização de todos os recursos da ferrovia, o atendimento aos fluxos de transporte contratados, a preservação da VP e do material rodante, mantendo a segurança de todos

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5. Planejamento da Circulação de Trens

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Planejamento da

Circulação de Trens

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Capítulo 5

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A ferramenta mais usada até o momento para o planejamento da circulação das composições é o gráfico de circulação de trens ou simplesmente gráfico de trens. Será detalhada a seguir sua aplicação, mas antes disso faz-se necessário entender como ocorre a circulação dos trens em linha dupla e em linha singela.

5.1  Circulação de Trens (Linha Dupla)

A circulação em linha dupla se dá com um trem circulando em cada linha em sentidos opostos, como pode ser observado nas operações do metrô. No caso da Estrada de Ferro

Vitória a Minas (EFVM), usam-se travessões universais que permitem ao trem, independentemente do sentido da circulação, trocar de linha sempre que alcançar um desses travessões universais ao longo da estrada, Figura 5.1.

Para o caso de vias com travessões universais, não é de conhecimento, até o momento, de metodologias que calculem a capacidade dessas vias. Para as que não usam travessões universais, adota-se o cálculo da linha singela vezes dois.

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5 - Subestações de Tração

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Subestações de Tração

5.1 Esquemas de Ligação das Subestações

Retificadoras .............................................................264

5.2 Localização e Quantidade de Subestações de Tração ..................................................................267

5.3 Dimensionamento das Subestações de Tração ...........272

5.4 Regulação, Resistência Interna e

Circuito Equivalente da Subestação Retificadora ........278

5.5 Reserva de Potência ..................................................280

5.6 Retificadores e Inversores ..........................................281

5.7 Inversores..................................................................296

5.8 Curto-circuito e os Retificadores ................................299

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Capítulo 5

264

Conforme foi visto na Seção 4.4, o suprimento de energia provém da rede pública de alimentação. No caso dos sistemas alimentados em corrente contínua, a corrente trifásica dessa rede de alimentação é convertida em corrente contínua na subestação retificadora.

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