AGV (tren)
El AGV (acrónimo en francés: Automotrice à grande vitesse; literalmente, "vagón de alta velocidad") es un vehículo de ancho estándar, de alta Tren eléctrico de múltiples unidades de alta velocidad diseñado y construido por Alstom.
Alstom ofrece el AGV en configuraciones de siete a catorce vagones, con asientos que pueden transportar entre 245 y 446 personas. Los trenes se construyen a partir de unidades compuestas por tres vagones (cada uno con un transformador y dos paquetes electrónicos de tracción ubicados debajo de los vagones) y remolques-conductor de un solo vagón. La velocidad comercial máxima es de 360 km/h (220 mph).
El diseño del tren se llevó a cabo a principios de la década de 2000, con un prototipo, "Pégase", producido en 2008. La empresa de transporte italiana NTV encargó 25 trenes en 2008 (clasificados como AGV 575) con inicio de servicios en 2012.
Según Alstom, las ventajas del AGV son: mayor superficie de asientos por longitud del tren (en comparación con un TGV de un solo piso); ventajas de seguridad y mantenimiento del diseño de articulación del bogie de Jacobs, así como una mayor eficiencia energética de los motores síncronos de imán permanente.
Historia y diseño
Los primeros estudios de diseño relacionados con el AGV se realizaron en 1998. A principios de 2000 se presentó en Barcelona un diseño de AGV, inicialmente denominado "TGV 400", como parte de la oferta de Alstom para suministrar Trenes de alta velocidad para la línea de alta velocidad Madrid-Barcelona. Las especificaciones iniciales eran para un tren con tracción distribuida (potencia total 7,2 MW), con capacidad para 359 personas en un tren de 180 m (590 pies 7 pulgadas) de largo, con una versión que incluía frenos de corrientes parásitas con una velocidad máxima de 350 km/h (220 mph). ), y una versión basculante con una velocidad máxima de 320 km/h (200 mph). El diseño mantendría el bogie articulado Jacobs del TGV.
A diferencia del TGV, que se desarrolló en colaboración entre Alstom y SNCF, el AGV se desarrolló totalmente a expensas de Alstom, y las normas de la Unión Europea sobre ayudas estatales limitan el alcance de la colaboración financiera entre la SNCF estatal y Alstom. El AGV fue promocionado en 2002 como un tren de alta velocidad complementario al TGV Dúplex, ofreciendo velocidades más altas para rutas ferroviarias menos transitadas, mientras que Alstom planteó un AGV de dos pisos como una posibilidad futura.
El nuevo diseño fue el primer diseño de tren de alta velocidad en los tiempos modernos que tenía articulación entre vehículos y tracción distribuida. El diseño utilizó inversores de tracción basados en Alstom Onix IGBT; La reducción de peso asociada con la tecnología IGBT permitió una carga por eje de 17 toneladas por eje. Los trenes debían estar compuestos por módulos de 3 vagones con dos bogies propulsados por módulo. Cada bogie motor disponía de dos motores autoventilados montados en la carrocería, uno por eje, de 600 kW. La electrónica de tracción utilizaba dos derivaciones por transformador por módulo, cada una de las cuales alimentaba dos inversores conectados en paralelo, con un inversor independiente para cada motor. Había dos diseños de vagones: los vagones de control de conducción y los vagones intermedios; y dos diseños de bogie: motorizado y no motorizado.
El diseño inicial del AGV incorporaba una serie de características nuevas: una suspensión activa activada eléctricamente (en la dirección transversal al movimiento), utilizada para limitar las oscilaciones entre el coche y el bogie; y frenos de corrientes parásitas, instalados en los bogies finales. Ambas tecnologías ya habían sido probadas previamente en aparatos de TGV. Los vagones se construyeron con una aleación de aluminio como la que se utiliza en el TGV Duplex. Los transformadores, que pesan 6,5 toneladas, están instalados debajo de los coches finales, ya que la presencia del bogie delantero permite distribuir la masa en tres ejes en lugar de dos. La estructura interior fue diseñada para permitir una renovación y modificación más sencilla del entorno de los pasajeros. El nivel del suelo se mantiene prácticamente constante en todo el tren, también en las conexiones entre vagones.
En 2005, la tecnología de motor síncrono de imán permanente había madurado lo suficiente como para usarla en un producto comercial y se incorporó al diseño permitiendo un motor de tracción montado en bogie (en lugar de montado en el bastidor), con mayor eficiencia y menor rendimiento general. peso. Las especificaciones de 2005 permitían un vagón más ancho (3 m (9 pies 10 pulgadas)) que el TGV, con una longitud de vagón correspondientemente más corta. Alstom afirmó que los costos operativos y de capital por asiento eran los mismos que los de un TGV Duplex.
En 2007, un TGV Duplex modificado, el 'V150', equipado con bogies tipo AGV, electrónica de tracción y motores de tracción (que funcionan a 1 MW), estableció un nuevo récord de velocidad ferroviaria de 574,8 km/h ( 357,2 mph).
El diseño estaba lo suficientemente completo como para congelarse en julio de 2006. Se había formalizado en longitudes básicas de tren de 7 o 14 vagones, y los módulos de 3 vagones seguían siendo parte del diseño. Cada módulo de 3 vagones tenía un transformador o uno de los dos módulos de tracción (inversores) ubicados debajo de un vagón. Los vehículos de remolque adicionales (denominados vagones "clave") debían ampliar el tamaño del tren más allá de múltiplos de tres. El tren es capaz de operar bajo los cuatro sistemas de electrificación europeos, con una velocidad máxima especificada de 360 km/h (220 mph) con electrificación de 25 kV, 320 km/h (200 mph) con electrificación de 15 kV 16+2⁄3 Hz , y reducido aún más a 250 km/h (160 mph) y 200 km/h (120 mph) bajo 3 kV y 1,5 kV respectivamente.
Los bogies están relacionados con el tipo utilizado en los trenes TGV; Además de los cambios en el tipo de motor de tracción y la instalación, los bogies están construidos con acero de alta resistencia a la tracción; para un peso más ligero, la distancia entre ejes del bogie es de 3 m como en el TGV. El frenado se realiza mediante frenado reostático y frenado regenerativo, además de frenos de disco triple en los bogies del remolque para frenado a baja velocidad. No se instaló un freno de corrientes parásitas. El tren también incorpora un compuesto de carbono como elemento estructural, formando una viga en U que soporta el extremo del cuerpo del vagón sobre la suspensión secundaria.
En enero de 2008, NTV (Italia) encargó veinticinco trenes de once vagones por 650 millones de euros para su uso en la red ferroviaria italiana.
El prototipo Pégase AGV se presentó en febrero de 2008, momento en el que Alstom había invertido aproximadamente 100 millones de euros en el programa de desarrollo.
La SNCF no ha adoptado el AGV para uso comercial y prefiere ampliar su flota de TGV dúplex.
Prototipos
Tren de prueba Elisa, 2001
En mayo de 2000, se estaban construyendo vehículos prototipo para realizar pruebas en 2001. Se construyeron dos autocares; una cabina de conducción y otra intermedia, con bogies tanto de remolque como de motor; Para las pruebas, las unidades se conectaron a un conjunto TGV Reseau de cuatro coches. El tren de pruebas (llamado "Elisa") comenzó las pruebas a finales de 2001; incluidas mediciones de marcha y nivel de ruido, así como pruebas de un sistema múltiple "Europantógrafo", diseñado para funcionar con los cuatro sistemas europeos de electrificación aérea. Las pruebas dinámicas incluyeron mediciones del motor de tracción, reóstato de frenado, refrigeración del transformador y del inversor en condiciones de alta velocidad, así como pruebas aerodinámicas sobre el rendimiento del sistema de aire acondicionado a alta velocidad. Las pruebas iniciales se completaron en mayo de 2002.
Manifestante de Pégase, 2008
En 2004, gracias a la disponibilidad de imanes de tierras raras con alta fuerza magnética, Alstom había desarrollado motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) que eran adecuados para vehículos ferroviarios. Eran más pequeños y tenían una mayor eficiencia que los motores asíncronos y una mayor relación potencia-peso, además de tener el potencial de generar niveles de ruido más bajos. El AGV fue una de las primeras aplicaciones del nuevo diseño de motor, utilizando motores prototipo de 720 kW que pesaban 730 kg. En 2008, la potencia nominal continua del motor se volvió a especificar a 760 kW.
A finales de 2005, Alstom inició el proceso de construcción de un tren de demostración AGV de 7 vagones equipado con PMSM, con la mitad de los bogies propulsados. El vehículo de demostración, denominado Pégase (Prototipo Evolutif Grande vitesse Automotrice Standard Européen) fue ensamblado en la planta de Alstom en La Rochelle, con bogies construidos en la planta de Alstom. Planta de Le Creusot. El prototipo fue presentado el 5 de febrero de 2008 en La Rochelle, en presencia del presidente Nicolas Sarkozy.
Los transformadores se montaron en los vagones conductores, mientras que los otros dos vagones de los tres módulos llevaban cada uno un convertidor de tracción (ONIX 233 refrigerado por agua), que también integran convertidores auxiliares, la 'llave' El coche llevaba equipo auxiliar debajo del vagón. El equipo HVAC está montado en el techo. El bus de alimentación interno del inversor de CC se suministra a 3600 V CC.
La unidad inició un programa de pruebas dinámicas de cuatro meses a velocidades de hasta 210 km/h (130 mph) en el circuito de pruebas ferroviarias Velim en la República Checa a mediados de 2008.
Las pruebas durante cuatro fines de semana en la línea de alta velocidad LGV Est comenzaron a finales de 2008; El tren completó 7.500 kilómetros de recorridos de prueba, después de lo cual regresó a la pista de pruebas de Velim para realizar pruebas relacionadas con la certificación de los trenes de NTV en Italia, incluida la integración del sistema de seguridad SCMT.
En 2010, el tren de pruebas AGV comenzó a realizar pruebas en Italia, alcanzando los 300 km/h (190 mph) en la línea de alta velocidad Roma-Nápoles. Las pruebas dinámicas se completaron en marzo de 2010.
Clientes
NTV
El primer y, por el momento, único cliente de Alstom para el AGV fue la empresa italiana Nuovo Trasporto Viaggiatori (NTV).
Alstom presentó su oferta para suministrar a NTV trenes de alta velocidad en marzo de 2006. El 17 de enero de 2008, NTV encargó 25 trenes AGV de once vagones y 460 plazas por 650 millones de euros. El pedido incluía una opción para diez conjuntos de trenes más. Se iban a construir 17 trenes en la planta de Alstom en La Rochelle y los 8 restantes en la planta de Alstom en Savigliano, Italia. Un contrato adicional para el mantenimiento de los trenes durante un período de treinta años implicaba la construcción de un depósito de mantenimiento en Nola, Italia.
La empresa prevé lanzar diversos servicios en las líneas de alta velocidad Turín - Milán - Bolonia, Roma - Venecia y Bolonia - Florencia - Roma - Nápoles, con algunos trenes desde Nápoles hasta Bari. Los servicios iniciales se planificaron para mediados de 2011 basándose en la entrega de los primeros trenes en septiembre de 2010. La librea NTV se dio a conocer en julio de 2008.
Los edificios de las instalaciones de mantenimiento de AGV de 90 millones de euros se completaron en mayo de 2010; La construcción del primer tren NTV AGV se completó el 10 de mayo de 2010. Sin embargo, en marzo de 2011, NTV anunció que pospondría el inicio del servicio desde la fecha de inicio prevista para septiembre de 2011 debido a retrasos en la certificación del tren. En noviembre de 2011 esta fecha de inicio se había trasladado al año 2012. El primer AGV producido en Savigliano se entregó en noviembre de 2011. En diciembre de 2011 se completaron las pruebas de certificación. El 30 de marzo de 2012, NTV anunció que su primer servicio Italo comenzaría en las líneas ferroviarias de Nápoles a Milán el 28 de abril de 2012; el servicio sería el primer servicio de tren de alta velocidad de acceso abierto del mundo.
Los trenes Italo NTV cuentan con conectividad a Internet, TV y cine para pasajeros en tres clases.
El servicio se lanzó el 28 de abril de 2012 y transportaba 45.000 pasajeros hasta el 21 de mayo de 2012, con una carga media de pasajeros del 41%.
Avelia
En 2008, el presidente de Alstom Transport, Philippe Mellier, afirmó que un 'AGV Duplex' se desarrollaría y se convertiría en la oferta de tren de dos pisos de Alstom (para SNCF) después del TGV 2N2. En junio de 2011, Les Échos informó que Alstom estaba desarrollando un nuevo tren de alta velocidad, "AGV II" con una velocidad máxima de entre 380 y 400 km/h (240 y 250 mph), y estará disponible en versión de uno y dos pisos. El diseño era utilizar equipos de potencia/tracción en una sola unidad (locomotora) como se usaba anteriormente en el diseño del TGV, en lugar de tracción distribuida. Se pensaba que el diseño de la locomotora de tracción estaba destinado en parte a pedidos de la SNCF ya en 2014/5 o después de 2015.
En 2015, Alstom y ADEME (Agence de l' Environnement et de la maîtrise de l'énergie) formaron una empresa conjunta, 'SpeedInnov', con el objetivo de desarrollar el tren de alta velocidad de próxima generación para Francia.
En octubre de 2015, la tecnología se agrupó en la serie de productos de la marca Avelia para los trenes de alta velocidad de Alstom, que consta de las ofertas existentes Pendolino, Euroduplex y AGV. En ese momento, NTV compró 8 trenes de alta velocidad Pendolino; el Avelia Pendolino tenía una velocidad máxima de 250 km/h (155 mph). En agosto de 2016, Amtrak y Alstom anunciaron que se había elegido el tren Avelia Liberty para reemplazar los trenes Bombardier-Alstom Acela Express existentes en el Corredor Noreste entre Boston y Washington, D.C. a través de la ciudad de Nueva York y Filadelfia. El Avelia Liberty combinará la inclinación activa Pendolino a una velocidad de hasta 300 km/h (186 mph) y puede alcanzar una velocidad máxima de 350 km/h (217 mph) sin inclinación. El tren tiene dos vagones motores en la parte delantera y trasera, similar al TGV.
La cooperación con la SNCF dio lugar a un contrato para 100 trenes Avelia Horizon de dos pisos en agosto de 2018, que se basan en TGV Duplex. Estos trenes también tienen una velocidad máxima de 350 kilómetros por hora (220 mph).
Conservación
Alstom donó un vagón intermedio del demostrador Pégase al Colegio Nacional de Ferrocarriles de Alta Velocidad (NCHSR) en Gran Bretaña. El automóvil fue trasladado desde la planta de Alstom en La Rochelle al campus de NCHSR en Doncaster a principios de diciembre de 2018, donde se utilizará en cursos.