Electrificaciones ferroviarias en Galicia y Asturias (IV).

Material motor
La tracción de todos los trenes en la rampa sería evidentemente eléctrica, aunque seguiría habiendo tránsitos de locomotoras de vapor mientras las líneas interiores de Asturias no fuesen completamente electrificadas. 

Este hecho tuvo que esperar a la ejecución del Plan Restringido de Electrificaciones de 1948. El Plan tenía como objetivo en el Noroeste la ampliación de la electrificación en Pajares hasta Gijón y León, mientras que en el acceso a Galicia se centró en electrificar el Ponferrada - León, como veremos en artículos posteriores. 

Primer modelo para la electrificación de Pajares. Fuente: Revista de 

Obras Públicas (2432). 

La electrificación hasta Gijón y los ramales interiores de Asturias se culminó en 1973 con la entrada en servicio del tramo entre Serín y la planta de Uninsa, distante tan sólo 4 km. Este ha sido como tal el último tramo en ser electrificado, sin embargo por aquellas fechas la mayor parte de la red asturiana llevaba años en servicio y es de suponer que los pasos entre Asturias y la Meseta se había reducido ampliamente con la inauguración de la electrificación hasta Gijón en el 55 o a partir del 56 con la entrada en servicio del tramo Tudela Veguín - Lugo de Llanera, último tramo con una longitud destacable. En concordancia incluimos una tabla con la relación de tramos y su entrada en servicio.

Relación de tramos por orden cronológico. Fuente: Olaizola Elordi: La tracción eléctrica en la España del franquismo (1936 - 1975) Págs. 84-85. 

La naturaleza de la explotación ferroviaria del tramo Ujo - Busdongo condicionaba inicialmente a no distinguirse entre la tracción de los trenes de viajeros y los de mercancías. La pendiente, radios de curva y grandes diferencias en tonelaje y velocidad entre los servicios de viajeros y de mercancías provocaría dificultades para la coordinación de las circulaciones así como en el mantenimiento del parque de forma indirecta¹.

Los condicionantes técnicos exigidos por Norte obligaban a la búsqueda de un modelo de locomotora entre las compañías fabricantes de la época con rodaje C´+ C´ ya que de esta forma todo su peso sería adherente, mejorando la adherencia y no debería exceder el peso máximo admitido por los puentes metálicos del tramo, que era de 13.5 Tm/eje. 
En base a las proyecciones de transporte durante la primera época de funcionamiento se consideró realizar la compra de 12 locomotoras eléctricas, que fue adjudicada a la compañía General Electric (GE). Debido a las limitaciones impuestas a las importaciones de material ferroviario dentro de la política proteccionista de la época se acordó construir la mitad en Estados Unidos y la otra mitad en España. La construcción se ejecutaría en las plantas de Erie de GE y de Sestao de la Sociedad Española de Construcción Naval (SECN), es preciso distinguir que los componentes mecánicos de las seis locomotoras suministradas por Estados Unidos procedían de Alco mientras que en las seis españolas sería la SECN la suministradora. En la parte eléctrica de las españolas como contraposición los equipos eléctricos fueron suministrados por Westinghouse. 

Estas locomotoras trabajaron toda su vida en el Noroeste de España 

hasta que fueron retiradas en 1978. Fuente: Werner Hardmeier. 

Estas peculiaridades hicieron que por motivos técnicos el grupo de 12 fuese dividido en dos series dentro de Norte, que se mantuvieron en Renfe. Las 6 locomotoras americanas fueron numeradas de la 6000 a 6006 en Norte, mientras que las españolas comprendieron la serie 6100. La tecnología y equipos eléctricos eran en la base los mismos sin embargo algunos equipos eléctricos, mecánicos, su distribución interior y aspecto exterior eran distintos. 

Locomotoras 6000, General Electric

Esta serie tenía un peso total de 80 toneladas y por eje de 13.33 mientras que la longitud entre topes de 14.02 metros, ligeramente superior a sus compañeras de electrificación.

La tracción se basaba en la utilización de 6 motores de tracción eléctricos GE 255-B suspendidos por la nariz que atacaban a través de un engranaje de rueda dentada cada eje. Estos motores estaban aislados para 3000 voltios y se podían operar eléctricamente en serie o paralelo. Dentro de cada bogie de 3 ejes y tres motores estos se conectaban en serie, de este modo la tensión de trabajo debería ser inferior a 3000 voltios, sin embargo se aislaron a una tensión mayor para evitar los picos originados por patinajes o averías de alguno o varios de los motores del bogie. 

Los dos bogies podían operar en serie o en paralelo y este aspecto era controlado a través del regulador del maquinista, en cada combinación existían dos de puntos en marcha estable o económica y otros dos con el campo shuntado al 60 y 80%. 
El regulador estaba equipado con 14 muescas en serie y a continuación 10 en paralelo ofreciéndose en total una escala de 24 velocidades en función del campo eléctromagéntico generado. 
El campo se regulaba a través de la inserción o retirada de resistencias en el circuito de los motores. Tanto para el arranque como para el paso de la conexión en serie a serie-paralelo se van retirando paulatinamente las resistencias y por tanto aumenta la intensidad en los motores y se reducen las pérdidas de energía. 
Las dos marchas consideradas como económicas eran las correspondientes a las muescas número 14, máxima del acoplamiento en serie, y 24, máxima a su vez del acoplamiento paralelo debido a que no intercalaban resistencias en el circuito. 

Relación de velocidades, adherencia, esfuerzo de

tracción y amperios para las locomotoras de la 

serie 6000 de Norte. Cada curva de campo se 

corresponde con una de las muescas del regulador

de tracción. Las condiciones de esta modelización

se basan en el aporte de tensión constante, el 

funcionamiento óptimo de la locomotora de forma 

aislada y obviamente un estado de la vía que

aceptase este desarrollo. Como se puede observar 

la velocidad difícilmente alcanzaba los 50 km/h en
tracción.

Fuente: Revista de Obras Públicas. 

Además de los dos regímenes de trabajo en función de la conexión eléctrica de los bogies hay que considerar la situación de trabajo de los motores con o sin ventilación forzada. El uso continuado del sistema provocaba la generación de calor que calentaba los devanados del motor, disminuyéndose el rendimiento de éstos al depender la resistencia eléctrica interna de la temperatura de los citados devanados. Por esta razón se dotó a las locomotoras con un sistema de ventilación forzada controlado desde cabina, la razón es que los motores podían operar en las dos condiciones de forma consciente de los rendimientos ofrecidos con uno y otro método¹. 

Las locomotoras estaban equipadas con freno de vacío de la marca Clayton y con freno de estacionamiento, además incorporaban freno eléctrico.
Una de las características más destacables de estas series fue la implantación del freno eléctrico de origen.
Se basaba en la conversión de los motores eléctricos de tracción en dinamos², operando 5 de ellos como dinamos en serie y el sexto como excitatriz³ de los campos de todos los motores. 

Otras características destacables eran la ausencia del dispositivo del mando múltiple, al considerarse que las dobles tracciones serían mayoritariamente por cola del tren y la transformación de la energía para el mando y servicios auxiliares. La transformación se hacía por medio de un grupo motor-generador (GMG) que transformaba la tensión tomada de la catenaria a 3000 Voltios en 65. Con el engranaje rotativo del GMG se accionaba directamente en ventilador de refrigeración de los motores de tracción. 

Este GMG era el encargado de suministrar tensión al compresor que hacía funcionar los silbatos y areneros⁴, también alimentaba los dos motores (tipo CP 230) que accionaban las dos bombas de vacío del freno y una batería de acumuladores en paralelo con el grupo para el control y el alumbrado. Todos estos elementos se encontraban en la cámara de baja tensión. 
Como contraste los aparatos de medida y la calefacción de las cabinas eran alimentados directamente a 3000 voltios desde el pantógrafo. 

Diferencia de épocas en la tracción asturiana. Una 7700 coincide en

Soto de Rey con una 6000. Colección César Mohedas.

Estas locomotoras fueron las primeras en ser entregadas, llegaron en barco desde Estados Unidos y fueron descargadas en el puerto de Santander. Desde allí se trasladaron a los talleres de la compañía del Norte en Valladolid y en Febrero de 1924 fueron trasladadas a la rampa para comenzar las pruebas de tracción.

Trabajaron durante años primero en el primer tramo electrificado con base en el depósito de Ujo y posteriormente en el resto de la red asturiana desde la base de Oviedo. Existe discrepancia entre diversos autores sobre si se destacaron locomotoras fuera de Asturias para trabajos en otras líneas de forma más o menos estable⁵, como la Villafranca del Bierzo - Toral de los Vados o Bilbao, de estas opciones, la única que parece tener fundamente es la de la línea de Villafranca. Según indicó Jose Luis fernández García hace años en un número de la revista de la ASVAFER las locomotoras de esta serie se dedicaron entre 1962 y el cese del servicio de viajeros en 1972 a traccionar los trenes hasta Toral, no habiendo hecho esta serie más servicios fuera de Asturias. 

Locomotoras 6100, Westinghouse & SECN

Esta serie de locomotoras fue desarrollada por la parte nacional del contrato de compra en base a la tecnología eléctrica aportada por Westinghouse. Tenían un peso de 75 toneladas, una velocidad máxima de 60 km/h en modo de recuperación y una longitud entre topes de 14.13 metros⁶.
Al igual que sus compañeras la tracción era asegurada por 6 motores eléctricos 350-A suspendidos por la nariz que atacaban mediante engranaje los 6 ejes con que contaban. 
Los motores de cada bogie estaban conectados en serie y se podía traccionar con los dos bogies en serie o en paralelo. La diferencia fundamental en estas locomotoras era la existencia de un tercer modo de conexión que hacía trabajar a los motores en parejas en serie y entre parejas en paralelo⁷. 

Relación de velocidades, esfuerzos de tracción y

amperios por motor para los tres regímenes de

acoplamiento de los motores y bogies. 

Fuente: Revista de Obras Públicas.

Los frenos eran de vacío de la marca Clayton, de estacionamiento y eléctrico, al igual que sus compañeras, aunque en el caso del freno eléctrico los 6 motores trabajaban como dinamos siendo excitados de forma independiente por el generados del grupo GMG. Otra diferencia que se debe destacar es que en las 6000 tanto el freno de la locomotora como el del tren eran por vacío, mientras que en las 6100 el freno de la locomotora era por aire comprimido y el del tren por vacío siendo operados simultáneamente a través de la válvula situada en cabina. 

De igual manera estaban equipadas con un GMG que transformaba la tensión de la catenaria a 90 Voltios para su uso, este era mucho más amplio que en las 6000, en los sistemas de control, excitación, compresores, ventiladores, bombas de vacío, alumbrado y calefacción entre otros. 

El movimiento de los pantógrafos se basaba en utilizar muelles que al ser liberados hacían alzarse la estructura hacia el hilo de contacto, para la bajada se utilizaba aire comprimido y se sujetaban con un resorte en la posición plegada. La ventaja de este sistema era que en caso de fallo o falta de potencia de las baterías para arrancar el compresor durante el proceso de encendido de la máquina bastaba con liberar manualmente el resorte del pantógrafo para levantarlo. 

Locomotora 6106 maniobrando en Oviedo, al fondo una 7700. Fuente: 

Archivo Juan Bautista Cabrera/Museo Vasco del Ferrocarril. 

Este sistema fue origen de diversos problemas y accidentes entre el personal debido a la liberación repentina del pantógrafo y su contacto con la catenaria.

Una de las características estéticas más destacables de esta serie eran los capots situados en los extremos. El capot correspondiente a la cabina número 1 albergaba la batería de acumuladores, el compresor, una de las bombas de vacío y uno de los ventiladores de 8.5 CV del sistema de ventilación forzada de los motores de tracción. El segundo capot cobijaba el GMG, la resistencia del campo, la segunda bomba de vacío y el segundo ventilador.

Las locomotoras fueron entregadas unos meses más tarde que sus compañeras y comenzaron a hacer pruebas en la rampa en Agosto de 1924.
A diferencia de sus compañeras, algunas de ellas realizaron servicios fuera de Asturias que han sido documentados fotográficamente, estuvieron trabajando en la zona de Santander, el Quintanilla - Barruelo y Barcelona.

A modo de curiosidad, hay que comentar que el foco de gran intensidad de esta serie estaba localizado originalmente encima de cada capot, en algún momento durante su vida fueron movidos y colocados encima de la ventanilla central de cada cabina. 

La tracción en la línea no variaría de forma sustancial hasta la entrada en servicio de las locomotoras 7700 de Renfe a partir de 1952 dentro del Plan General de Electrificación. Posteriormente en torno a los 70 fueron apartadas de forma progresiva y a día de hoy se conservan varios ejemplares de estas dos series, en concreto la 6004 y las 6101 y 6102. 

Notas

¹ En el trabajo consultado (ver bibliografía) sobre los equipos internos y conceptos de funcionamiento eléctrico de las máquinas especifica un mayor rendimiento, medido a través de los caballos de vapor (CV) producidos, con ventilación forzada. Sin embargo la temperatura de trabajo indicada para este régimen es superior (120 ºC) a la alcanzada en el sistema sin ventilación. La conclusión alcanzada es que los datos se han cruzado y como indican los autores del trabajo las diferencias alcanzadas de rendimiento no son grandes debido a la buena ventilación natural. 

² Los motores eléctricos funcionan bajo la base de un rotor y un estator, el movimiento del rotor se produce debido a la generación de un campo electromagnético desde el estator. Este campo es generado a través del flujo de energía tomado desde la catenaria. De igual manera el sistema puede funcionar a la inversa, el movimiento del rotor en torno al estator genera una corriente eléctrica en el último que se devuelve a la catenaria. 

³ Una excitatriz es un aparato eléctrico que se encarga de suministrar una corriente eléctrica al rotor de un generador eléctrico síncrono, al moverse el rotor y tener esta corriente eléctrica pasando por su devanado se convierte en un electroimán que genera un campo magnético. Este campo es transformado en corriente eléctrica continua que se vierte a la catenaria.

⁴ Tanto los areneros como los silbatos podían ser accionados de forma neumática o manual, para este último caso en la cada cabina de conducción estaba instalada una cuerda del silbato y una palanca para accionar los areneros.

⁵ La locomotora 6001 fue trasladada temporalmente a Barcelona para efectuar pruebas con algunas compañeras de la serie 6100 en trenes de trabajos.

⁶ La velocidad máxima depende se varios parámetros, siendo uno de los más destacables el tipo de conexión de los motores de tracción. Las velocidades máxima en tracción con la combinación en serie era 11.6 km/h, en serie-paralelo era de 24.6 y en paralelo era de 38.3 km/h (ver bibliografía).

⁷ En cada combinación debía haber dos puntos de marcha estable y dos con el campo shuntado en un porcentaje variable, sin embargo no se ha encontrado especificación alguna sobre este aspecto en los trabajos consultados.

Bibliografía

• Álvarez Fernández, Manuel; Locomotoras (14), Norte 6001/6; MAF editor, 1998.
• Álvarez Fernández, Manuel; Locomotoras (15), Norte 6101/6; MAF editor, 1999.
• F. Hontoria, Ricardo & García Lomas, José María; Electrificación de la rampa de Pajares (VIII); Revista de Obras Públicas, 2432, 296-306, 1925.
• F. Hontoria, Ricardo & García Lomas, José María; Electrificación de la rampa de Pajares (IX); Revista de Obras Públicas, 2454, 277-285, 1926.
• Fernández García, José Luis; El Ferrocarril de Toral de los Vados a Villafranca del Bierzo; ASVAFER, 48, 9-11, 1999.
• Fernández García, José Luis; Locomotoras traicioneras; Objetivo Pajares 22-12-12. Consultada 24-12-17. http://objetivopajares.blogspot.com.es/2012/12/locomotoras-traicioneras.html
• Olaizola Elordi, Juan José; La tracción eléctrica en la España del franquismo (1936 - 1975), Revista de Historia Ferroviaria, 13, 55-88, 2010.
• RBA - Larousse; Diccionario de Tecnología, Biblioteca de consulta Larousse, 2003.
• Rivera, Ángel; Las tracciones térmica y eléctrica en RENFE (IV): Las primeras "eléctricas" de Pajares (RENFE 6001 A 6006 y 6101 A 6106); Trenes y tiempos 19-07-17. Consultada 26-12-17. http://trenesytiempos.blogspot.com.es/2017/07/las-tracciones-termica-y-electrica-en.html