De la Serie AL1 a la AL6 (Eléctrica)

British Rail

Las primeras locomotoras eléctricas de corriente alterna de British Rail se introdujeron nada menos que en 1960 y en su época, con su característico color azul eléctrico y alcanzando hasta los 160,9 km/h, representaron la última imagen del ferrocarril moderno, rápido, bien acabado y estimulante.

La línea principal de la Costa Oeste de British Railways procedente de Euston, con sus ramales a Manchester y Liverpool, fue el primer objetivo para la electrificación de la línea principal a 50 Hz (25 kV). Los ingenieros de BR habían seguido de cerca los avances franceses tras la Segunda Guerra Mundial, tomando la decisión de adoptar el sistema industrial de 50 Hz a finales de 1955.

En octubre de 1960, una máquina de la Serie AL1 prácticamente nueva permanece en la estación de Crewe. Si bien el primer tren eléctrico en entrar en la terminal de Londres fue el de las 15.02 h procedente de Windermere, el 22 de noviembre de 1965, arrastrado por la N ° E3.033 de la Serie AL3, los servicios de trenes eléctricos regulares no comenzaron hasta el mes de abril siguiente.

BR preparó una locomotora de cuatro ejes (Bo-Bo) con una carga por eje que no excediera las 80 toneladas, y capaz de arrastrar una carga de 475 toneladas en un servicio expreso de viajeros. La velocidad máxima iba a ser de 160,9 km/h. A los fabricantes eléctricos, que producían enteramente las locomotoras, o en asociación con ingenieros mecánicos, se les encargaron cinco Series prototipo. Éstas fueron clasificadas originalmente de la AL1 a la AL5, y luego fueron del número 81 al 85 bajo el esquema TOPS (Sistema de Proceso Total de Operaciones) que entró en vigor en 1973. Las cinco Series prototipo hacían un total de 100 locomotoras.

Debido a las escasas distancias libres para los cables de contacto aéreo de 25 kV bajo los puentes, en los túneles y estructuras cercanas a la línea férrea, las locomotoras tenían que funcionar con 6,25 kV en esos lugares, y el cambio entre los 25 kV y esta tensión había que realizarlo automáticamente.

La presentación de las Series AL1 -AL6 estuvo a cargo de S. B. Warder, ingeniero jefe electrónico de BR. Todas las Series tenían el mismo tipo de caja. El Grupo para el Diseño del Transporte Británico y el Departamento de Investigación de Diseño admitió que "existe un límite de lo que se puede conseguir por medio de la apariencia atractiva de algo que es, de hecho, una caja rectangular, pero creían que habían conseguido un aspecto agradable y característico a la vez."

Los detalles del diseño

El periodo de estudio en Francia había resultado provechoso para BR. Los franceses habían optado por la utilización de rectificadores para transformarla corriente alterna suministrada por la catenaria en corriente continua para los motores de tracción. El rectificador de vapor de mercurio se utilizaba ya en la industria y en las subestaciones de los ferrocarriles de corriente continua. En este dispositivo, se descarga un arco eléctrico entre una pileta de mercurio, o cátodo, y un ánodo. Los rectificadores industriales tenían varios ánodos en un depósito, los cuales estaban conectados de forma tal que atraían el arco en una secuencia determinada. Para el uso ferroviario, este sistema tenía el inconveniente de que si fallaba un ánodo se tenía que reemplazar el rectificador entero. Era preferible fabricar un rectificador con varias unidades, con un ánodo cada una que se pudiera reemplazar individualmente si era preciso. Entonces, la corriente continua rectificada llegaba a los motores de tracción.

Una vez en marcha la fabricación, las Series AL1 y AL2 fueron dotadas de rectificadores con depósitos de mercurio multiánodos, modificados a partir del diseño industrial. Las Series AL3 y AL4 tenían rectificadores de un ánodo, dirigidos específicamente a las labores de tracción. La Serie AL5, diseñada y fabricada por los talleres de BR en Doncaster, estaba equipada desde un principio con rectificadores a semiconductores.

En las Series AL1, AL2 y AL5, los motores de tracción arrastraban las ruedas por medio de un dispositivo de transmisión con muelle, desarrollado en Francia por la compañía Alsthom. En ellos, unos silentbloks de goma accionaban un eje hueco arrastrado por el motor junto con la rueda. Las Series AL3 y AL4 tenían una transmisión Brown-Boveri, en la cual unas pastillas cargadas con muelles, situadas en el volante de la caja de engranajes, se conectaban con los radios de la rueda.

La suspensión de las cajas de las Series AL3 y AL4 era una versión del cabezal de balancin, pero en las Series AL1, AL2 y AL5 se utilizó un sistema Alsthom. En éste, la caja estaba sujeta a un cabezal fijo por medio de un pilar con grandes rodamientos cónicos de goma en la caja y en el cabezal. Los elementos estandarizados en todas las Series eran el disyuntor Brown-Boveri con soplado por aire (el cual apagaba el arco cuando se abrían los contactos por medio de un potente chorro de aire) y el medio pantógrafo tipo Faiveley, fabricado en Inglaterra bajo licencia.

Los fabricantes de los componentes electrónicos tenían libertad para desarrollar sus propias ideas en el equipo de control. Había opiniones diferentes en cuanto a la posición del selector de tensión en el circuito eléctrico. En las Series AL1, AL3 y AL5, estaba en la parte de baja del transformador, por ser más frecuente la utilización de 6,25 kV, mientras que, en las Series AL2 y AL4, se encontraba en el lado de alta, con corrientes más bajas.

En las locomotoras eléctricas, las corrientes eléctricas que pasan a través de los devanados de los motores hacen que éstos se calienten. En todos los prototipos, los motores de tracción tenían ventilación forzada por medio de ventiladores motorizados. La Serie AL4 difería de las otras: en vez de tener motores ventiladores separados, el aire provenía del ventilador de un grupo generador, que suministraba corriente continua a otros dispositivos y servicios auxiliares. En la Serie AL3, algunos mecanismos se activaban con motores trifásicos que tomaban la corriente de una máquina giratoria llamada convertidor Arno.

Datos Clave: Serie AL1 a AL6
SERIE AL1	SERIE AL2
N°:E3.001-E3.023.E3.096-7 Locomotoras fabricadas: 25 Presentación: 1960 Diseño y fabricación: AEI/BRCW Retirada del servicio: 1991 Características especiales: blindaje plateado y ventanas laminadas.	N°: E3.046-E3.055 Locomotoras fabricadas: 10 Fecha de presentación: 1960 Diseño: AEI/Metrovick, Manchester. Fabricación: Beyer Peacock, Manchester Retirada del servicio: 1987 Características especiales: prototipo de ma-yor potencia.
SERIE AL3	SERIE AL4
N°: E3.024-3.035, E3.098-E3.100 Locomotoras fabricadas: 15 Fecha de presentación: 1960 Diseño y fabricación: EE Retirada del servicio: 1987 Características especiales: ruedas de radios.	N°: E3.036-E3.045 Locomotoras fabricadas: 10 Fecha de presentación: 1960 Diseño y fabricación: NBL/GEC Retirada del servicio: 1983 Características especiales: motores de tracción refrigerados con un ventilador, accionado por el generador utilizado para suministrar corriente continua a los servi-cios auxiliares.
SERIE AL5	SERIE AL6
N°: E3.056-E3.095 Locomotoras fabricadas: 40 Fecha de presentación: 1961 Diseño y fabricación: BR, Doncaster. Retirada del servicio: 1991 Características especiales: rectificadores se-miconductores y frenos reostático.	N°: E3.101-E3.200 Locomotoras fabricadas: 100 Fecha de presentación: 1965 Diseño y fabricación: BR, Doncaster y EE. Características especiales: motores suspen-didos del eje.

Un miembro de la Serie AL5, la N ° E3.095, parte de Crewe a finales de los años 60. A finales de los 50, se esperaba la electrificación de las líneas principales de la Costa Oeste y de la Costa Este, y los requisitos para la Costa Oeste fueron preparados por los ingenieros de la Eastern Región, llevándose a cabo la fabricación en Doncaster. De los cinco prototipos, esta Serie fue la que sobrevivió más tiempo. Clasificadas como Serie 85, las dos últimas supervivientes, las N° 85.101 y 85.113, fueron retiradas de servicio el 8 de noviembre de 1991.

El primer prototipo, la N° E3.001 de la Serie AL1, se llevó a la London Midland Región el 27 de noviembre de 1959. En la serie de pruebas que siguieron, la N° E3.025 de la Serie AL3 circuló 8,5 km a una velocidad media de 156 km/h, alcanzando los 164,6 km/h al acelerar. Poco menos de un año después, el 12 de septiembre de 1960, comenzó el tráfico en el tramo electrificado Manchester-Crewe, de 49,88 kilómetros. Aunque sólo realizó un corto recorrido, el resultado de la prueba resultó satisfactorio.

De los cinco prototipos, la Serie AL5 fue la que apuntó hacia el futuro, no sólo por el uso de rectificadores semiconductores, sino también por su frenado reostático, como complemento del freno neumático. Ya que la electrificación entre Manchester, Liverpool, Birmingham y Londres andaba cerca, se encargaron 100 locomotoras más, que formaron la Serie AL6, y en 1965 se abrió un nuevo depósito en Willesden para las nuevas locomotoras.

En 1.962, las pruebas mostraron que con la mejora de los materiales aislantes, las restricciones de gálibo que habían hecho necesario el funcionamiento a 6,25 kV podían atenuarse, y se electrificó a 25 kV toda la línea principal de Manchester y Liverpool a Euston. Por consiguiente, la Serie A16 se fabricó sin equipo bitensión.

En un principio, se les habían instalado dos pantógrafos a los 100 prototipos, aunque al circular sólo utilizaban uno, generalmente el de detrás. El otro se eliminó más tarde, pues un pantógrafo plegado precisa mucho más mantenimiento que uno en uso. Los depósitos de aire se colocaron en su sitio, una vez que las locomotoras pasaron de tener freno de vacío a freno dual. La Serie AL6 tuvo un solo pantógrafo desde el principio.

Disposición de la cabina

La palanca principal de control tenía una posición que se engatillaba en una muesca, y otra posición para acelerar o reducir la marcha, con una posición de espera entre ambas. El maquinista podía acelerar paso a paso moviendo la palanca desde y hacia las posiciones de muesca y espera, o dejar al regulador acelerar de manera continua hasta la máxima potencia. La corriente de los motores se controlaba en indicadores individuales para cada bogie; las agujas se movían en unas bandas verdes, amarillas o rojas. Ya fuera acelerando paso a paso o utilizando la posición de marcha, el maquinista mantenía las agujas de los indicadores en el sector verde, volviendo a la posición de espera si la corriente se acercaba al sector amarillo. Un indicador de muescas mostraba el porcentaje de la potencia máxima utilizada en cada momento, cuando el campo de los motores se debilitaba.

La idea original de BR fue la de dos tipos de locomotoras: A y B. El tipo A estaba pensado para servicios rápidos de viajeros y arrastre de mercancías, mientras que el tipo B tenía que contar con una mayor capacidad para el arrastre de mercancía pesada entre Londres y Manchester. Sólo se fabricaron cinco tipos B, dos AL1 y tres AL3, y después, tras descubrir que eran innecesarias, todas pasaron a ser del tipo A.

Las primeras lecciones

La experiencia con las cinco Series prototipo había mostrado que el sistema de transmisión por muelles requería un mantenimiento frecuente, de modo que la Serie AL6 se fabricó con motores suspendidos de los ejes. Se instaló un transformador de mayor capacidad para poder alcanzar la velocidad máxima sin debilitar los campos de los motores de tracción, simplificando de este modo los circuitos de control.

Algunas máquinas de la Serie AL5 habían sido dotadas de rectificadores de germanio, y el resto, de rectificadores de silicio, los cuales podían soportar más potencia sin sobrecalentamiento. En la época en que se encargaron las máquinas de la Serie AL6, los dispositivos de silicio habían ya demostrado su fiabilidad y se usaban casi en exclusiva. El equipo eléctrico se dispuso en varios módulos, de modo que se pudiera reemplazar fácilmente cuando fuera necesario. Cada motor de tracción tenía su propio sistema de potencia, consistente en un rectificador de silicio, un regulador para suavizar la marcha y un ventilador, todo conectado a un bobinado secundario individual en el transformador. El reductor del motor se dispuso en cuatro grupos, montados cerca de cada sistema de potencia.

Tras el lanzamiento de los servicios públicos con tracción eléctrica en la línea principal de la Costa Oeste, de Rugby a la capital, en abril de 1966, las AL6 se emplearon en servicios que partían de la recientemente reconstruida estación de Euston. El tramo ferroviario Wolverhampton-Birmingham-Rugby se puso en marcha el 6 de diciembre de ese mismo año. El 18 de abril de 1967, el cuadro de horarios desde Euston se aceleró y apareció el primer Pullman diario que partía de Euston. Se trataba de un servicio de primera clase a Manchester, el Manchester Pullman. Después se introdujo también un segundo servicio Pullman a Liverpool. El tiempo de los trayectos disminuyó en un tercio, y muchos trenes alcanzaban una velocidad media de 112 km/h.

Sobre la marcha se constató que los motores suspendidos de los ejes en las máquinas de la Serie AL6 dañaban seriamente la vía y las transmisiones al circular a toda velocidad. A algunas de estas locomotoras se les restringieron sus actuaciones, y su velocidad se redujo a 128,7 km/h. Se realizaron varias pruebas con la suspensión y, finalmente, la instalación de muelles flexicoil y ruedas flexibles, en las que los silentbloks de goma soportaban la mitad del peso del motor, hizo de la Serie AL6 un miembro valioso en la dotación de locomotoras eléctricas de British Rail.

La entrada en servicio de la Serie AL6 dio pie a que BR pudiera retirar temporalmente las máquinas de las Series AL3 y AL4, cuyos rectificadores de vapor de mercurio habían ocasionado bastantes problemas. A partir del verano de 1967, todas las locomotoras, a excepción de una de las dos Series, la N° E3.043 de la Serie AL4, que se llevó a Derby para probar los rectificadores, fueron almacenadas en un viejo depósito de máquinas de vapor en Bury, Lancashire. Al anunciarse que la electrificación de la línea principal de la Costa Oeste continuaría hasta Glasgow, a las locomotoras repudiadas se les cambiaron los rectificadores por los de silicio, retomando el servicio en 1972.

En 1983, comenzó la retirada del servicio de las cinco Series prototipo, con la Serie 84. En ese período, las otras Series anteriores estaban dedicadas, en su mayoría, a servicios de mercancías y paquetería. Ello se debía a que su alto índice de averías, en comparación con las de la Serie 86 y luego de la 87, las convirtió en problemáticas. Las últimas de las Series 83 y 82 finalizaron sus servicios a finales de 1987, y las de las Series 81 y 85, en 1991. Las de la Serie 86 siguieron resultando exitosas, y muchas de ellas fueron dotadas con suspensión flexicoil a fin de que pudieran realizar servicios de 160,9 km/h. Varias fueron transferidas a los servicios de la línea principal fuera de Londres, de Liverpool Street a East Anglia, cuando dichos servicios fueron electrificados a finales de los años 80.

Las Series de la AL1 a la AL5 se fabricaron entre 1959 y 1961. Los cinco diseños hacían un total de 100 locomotoras. En 1965, con la introducción de la Serie AL6, se añadieron 100 locomotoras más. En 1973, se introdujo el sistema de numeración TOPS y los seis diseños pasaron a ser Series de la 81 a la 86.

El 24 de octubre de 1990, la N° 86.401 de la Serie 86, Northampton Town, espera en Carlisle. Presentada la Serie en 1965, su diseño era similar al de los cinco prototipos, pero con algunos cambios técnicos. Así como las otras eran bitensión, 6,5 Hz y 25 kV, las máquinas de la Serie AL6 sólo circulaban con 25 kV.

Datos Técnicos: Serie AL1
Longitud total: 17,22 metros.	Distancia entre los centros de los bogies: 9,60 metros.
Distancia entre ejes del bogie: 3,27 metros.	Diámetro de la rueda: 1,22 metros.
Velocidad de servicio máxima: 160,9 km/h	Motores de tracción: 4 AEI(BTH) tipo 189 de 847 HP
Esfuerzo máximo de tracción: 21.772,8 kilos.	Esfuerzo continuo de tracción: 7.711 kilos a 70,8 km/h.
Potencia continua sobre canil: 4.800 HP a 70,8 km/h.	Potencia unihoraria: 3.500 HP
Peso: 80 toneladas.	Suministro eléctrico del tren: 826 V
Presentación formal
En 1960, cuando se abrió el primer tramo de la línea principal de 25kV entre Manchester y Crewe, los cables aéreos y las máquinas con pantógrafos eran una novedad. British Rail, a fin de facilitar información publicó un folleto, Cambios en Crewe, que incluía un glosario de términos técnicos en el que, sorprendentemente, figuraba "Locomotora Eléctrica". Este término estaba definido como: Unidad de arrastre con motores eléctricos para mover el tren junto con otros equipos, y dotada de una cabina de mando con los equipos necesarios para manejarla".

En 1982. la N° 83.010, de reserva en Manchester. Fabricadas por English Electric, estas locomotoras de 74,5 t eran las más ligeras de los cinco prototipos fabricados. Se las llamó "estruendosas", debido al estrépito que hacían sus motores de tracción y sus ventiladores.

Fuente; El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)