Al pensar en aplicaciones ferroviarias vienen a la mente de inmediato unos conectores muy resistentes y unos entornos adversos. Los conectores de potencia deben ser extremadamente fiables y lo bastante robustos para resistir altos niveles de choques y vibraciones. Pero los sistemas ferroviarios y otros de sistemas de transporte público requieren cada vez más unas comunicaciones de alta velocidad, no solo para mejorar la experiencia del viajero sino también para permitir el uso de sistemas inteligentes de control y monitorización de la conectividad, e incluso sistemas de seguridad de última generación con el fin de garantizar la protección de viajeros y empleados.

A este respecto, 5G podría convertirse en un importante catalizador pero a los expertos del sector ya les preocupa que 5G por sí sola no baste para cubrir la futura demanda de conectividad celular. Así, un informe elaborado en 2019 por Deutsche Bahn llegó a la conclusión de que la demanda de datos prevista probablemente no sería suficiente para cubrir la demanda de 27GHz. Esta es la razón que explica el desarrollo de redes junto a la vía que pueden proporcionar conectividad con un ancho de banda muy elevado y una baja latencia.

Sistema FRMCS (Future Railway Mobile Communication System)

Se espera que el sistema FRMCS (Future Rail Mobile Communication Systems) sustituya a la tecnología de conectividad inalámbrica GSM-R. FRMCS utilizará tecnología móvil 5G y tendrá la capacidad de transmitir, recibir y usar un mayor volumen de datos, todo ello orientado hacia un transporte sostenible.
Se prevé que los equipos GSM-R habrán quedado obsoletos en 2030. La UIC (International Union of Railways) cree que FRMCS será un elemento fundamental para impulsar la digitalización de ferrocarriles, mientras que los servicios celulares mantendrán su misión de conectar el tren al borde de la vía. El desarrollo de la tecnología FRMCS se encuentra en su fase final y las primeras pruebas se han planeado para 2023, mientras que su despliegue a gran escala está previsto entre 2025 y 2035.

East Coast Microwave, una división del distribuidor de conectores Powell Electronics, está especializada en conectores, cables y componentes de RF/microondas. Esta empresa, que ahora cuenta con el soporte en toda Europa desde la sede central de Powell en Dublín (Irlanda), se centra en tres áreas:
 Wi-Fi para viajeros y personal
 Sistemas repetidores de comunicaciones móviles
 Transmisión inalámbrica de datos entre vagones

Las redes inalámbricas se pueden utilizar en diversas aplicaciones, como emisión de billetes a bordo, información sobre horarios e internet para los viajeros. Varias antenas por punto de acceso proporcionarán cobertura inalámbrica en el tren. Los principales criterios al seleccionar las antenas son la cobertura requerida en ciertas partes del tren y la demanda de la tecnología MIMO (multiple input multiple output) más avanzada.
East Coast Microwave suministra una amplia gama de antenas omnidireccionales y direccionales de pequeño tamaño para varios tipos de instalaciones, así como los conectores correspondientes y la tecnología MIMO para alcanzar unas velocidades de transmisión más altas de los datos y una estabilidad muy superior de la red inalámbrica.

En la actualidad los viajeros esperan mucho más: cobertura telefónica sin zonas de sombra; acceso a internet mediante tecnología 4G y 5G; altas velocidades de transmisión de datos; y red de cobertura nacional e internacional. El uso directo de las redes de comunicaciones móviles en los trenes supone un problema ya que el diseño de los vagones tiende a provocar una atenuación significativa de las ondas de radio. La instalación de sistemas repetidores con la tecnología LTE más avanzada ahora permite proporcionar unas comunicaciones móviles rápidas y fiables dentro del tren. Las señales se intensifican desde la antena situada en el techo mediante un repetidor y se distribuye a las antenas o los cables de emisión a través de cables y divisores de señal. East Coast Microwave suministra cables de RF sin halógenos, especialmente desarrollados para el mercado ferroviario, entre los que se pueden incluir cables de empalme delgados y flexibles para curvas muy cerradas y cables de alimentación de baja atenuación para distancias más largas. La tecnología MIMO disponible es válida para antenas interiores y exteriores.
Los datos también se pueden transmitir entre vagones por medio de antenas en lugar de cables, lo cual disminuye los costes de instalación y mantenimiento, especialmente cuando se actualizan instalaciones antiguas. También se requiere menos esfuerzo para conectar y desconectar el vagón. La señal se transmite a menudo entre vagón y vagón a través del estándar 802.11 a/n de Wi-Fi en la banda de frecuencia de 5 GHz. Esto se lleva a cabo principalmente para evitar problemas entre los diversos estándares de comunicación empleados en un tren. Las antenas MIMO también permiten transmitir mayores volúmenes de datos.

Vigilancia
El desarrollo de todo sistema de vigilancia CCTV exige componentes fiables y de alta calidad, así como una calidad de construcción superior. Esto es especialmente válido si el sistema de vigilancia se monta en un entorno tan complicado como un tren de viajeros. Cuando Petards, el líder del mercado de soluciones CCTV en trenes logró contratos para su sistema de vigilancia digital eyeTrain de altas prestaciones, recurrieron al equipo de ingeniería de TT electronics en busca de soporte.
Los sistemas efectivos de vigilancia del transporte han conseguido incrementar la seguridad de los viajeros ya que disuaden la delincuencia y el comportamiento antisocial. Los sistemas instalados han de seguir operativos cuando fluctúan las temperaturas y bajo vibraciones extremas, proporcionando al mismo tiempo imágenes de alta resolución de forma instantánea al conductor que además son guardadas. El equipo de TT electronics fue capaz de cubrir estas exigencias del diseño gracias a una oferta flexible de productos que cumplían con exactitud las normas del sector ferroviario. El conector de alta velocidad para datos y señal AB Multipole fue seleccionado por Petards debido a sus características sencillas pero robustas.
Este innovador conector incorpora un aislador termoplástico con un bajo riesgo de incendio que es extraíble para su recolocación y puede resistir temperaturas de trabajo de -55˚C a +125˚C. La clasificación IP67 del conector, junto con su clasificación BSEN61373 Cat 1 Clase A frente a choques y vibraciones, lo convirtieron en la solución ideal para varios proyectos de modernización de Petards en trenes de pasajeros en 2011.

Conectores de potencia de alta fiabilidad
Glenair es el principal proveedor de componentes y sistemas de interconexión para trenes de servicio regional (TSR) en Italia. Los TSR, diseñados y fabricados en colaboración con AnsaldoBreda y Keller, son trenes formados por varias unidades eléctricas de doble plataforma con alimentación distribuida, consistentes en dos vagones con motor MCH y cabina para el conductor, y uno o más vagones intermedios con motor. La composición de la unidad de tracción se puede cambiar entre 3 y 6 vagones motorizados manteniendo las prestaciones constantes. Se pueden conectar y controlar de forma remota dos o más unidades de tracción y llegar hasta 12 vagones motorizados. La instalación del equipamiento del tren facilita la modificación de la disposición de los asientos y ofrece la posibilidad de sustituir los asientos por un compartimento para equipaje, asientos plegables o taquillas. En cada vagón motorizado se ha instalado un inversor de tracción IGBT, cada uno de los cuales, refrigerados por agua, alimenta dos motores asíncronos trifásicos. En cada tren se han instalado asimismo dos grupos estáticos (3 kV CC/380 V CA 50 Hz) destinados a servicios auxiliares. Cada grupo estático incorpora a su vez un cargador de batería. Todos los TSR vienen equipados con un sistema frenado de disco mecánico en cada eje y con un sistema de frenado eléctrico regenerativo, con reostato de reserva en cada eje del motor.
Los conectores de potencia de la Serie IRT de Glenair para la conexión de cables de alimentación en el material rodante cubren esta aplicación crítica. Más allá de parámetros concretos como tensión, corriente o cierre hermético es preciso tener en cuenta otros requisitos de la aplicación: condiciones ambientales y operativas, robustez, manipulación y otras especificaciones del cliente. La serie de conectores IRT representa uno de los sistemas de conexión más populares utilizados en el mundo y es capaz de satisfacer todos los parámetros comunes de las diferentes autoridades ferroviarias. Glenair puede desarrollar conectores a medida para aplicaciones concretas que certifican los productos en función de sus requisitos únicos.

Powell Electronics dispone en su stock y ofrece su soporte a una gran variedad de soluciones de interconexión para el ferrocarril en su almacén europeo de Dublín (Irlanda).

Autor: Gary Evans, CEO de Powell Electronics, Europa