Conexión de varias balizas a un transformador de aislamiento.

En primer lugar, se incluye lo que recoge la Normativa acerca de la conexión de varias lámparas a un solo transformador. La información que va a ser expuesta forma parte de [5].

En la sección 3.2.1.7 Transformadores de aislamiento, en el punto e, se detalla lo siguiente:

Alimentación de varias lámparas con un solo transformador. Es preferible que cada luz esté alimentada por su propio transformador de aislamiento. En ocasiones, para reducir los costes de instalación, como ocurre al instalar luces de los ejes de las pistas existentes o disminuir la masa o resistencia de los cables, como también se emplean soportes altos y frágiles para las luces de aproximación, se pueden conectar varias lámparas en serie sobre un único transformador de aislamiento. Naturalmente, el transformador debe tener capacidad para alimentar la carga total de lámparas más las pérdidas en línea. Esta configuración presenta dos problemas: en primer lugar, si falla una lámpara y da origen a un circuito abierto, no funcionan las otras a menos que se usen dispositivos apropiados de variación; y, en segundo lugar, en el instante en que se produce la apertura del circuito, puede hacerse muy grande la tensión instantánea del secundario, especialmente cuando son grandes los transformadores de aislamiento.

Ambos problemas son planteados en los puntos siguientes los cuales se detallan a continuación, que se corresponden con los puntos f y g.

Efectos de los secundarios en circuito abierto de los transformadores de aislamiento. El diseño de la mayoría de los transformadores de aislamiento limita la tensión eficaz de los secundarios en circuito abierto a 300 voltios o menos. Sin embargo, la tensión instantánea en algunos transformadores de aislamiento en el momento en que tiene lugar la apertura del circuito puede llegar a exceder de 1000 voltios. Los transformadores de aislamiento con núcleos magnéticos proyectados para saturarse a una tensión que sólo es ligeramente superior a la de trabajo, suelen tener más bajas tensiones eficaces e instantáneas crestas en el secundario en circuito abierto que los transformadores menos saturados.

Dispositivos de derivación de las lámparas. Tanto si las lámparas están directamente conectadas a un circuito en serie como si forman un grupo en serie sobre un único transformador de aislamiento, cuando se abre el filamento de una de ellas quedan fuera de servicio todas las del grupo a menos que esté conectado entre los terminales de la lámpara averiada un dispositivo de derivación. Desde los primeros días en que se usaban circuitos de iluminación en serie sin transformadores de aislamiento, se empleaban también seccionadores de película de fusible para derivar lámparas averiadas. En este dispositivo, se conectan contactos cargados a resorte entre los terminales a cada lámpara. […]. Si falla el filamento, aumenta rápidamente la tensión entre los terminales hasta un valor tal que hace que se perfore la película y, cortocircuitando los terminales de la lámpara, restablece el circuito serie antes de que se active la protección contra apertura del circuito del regulador de corriente constante. […]. Un desarrollo del dispositivo de derivación para las lámparas en estos

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circuitos es el relé cortocircuitador. Estos relés son más costosos que los citados seccionadores de película, pero ofrecen mayores seguridades.

Al proceder a la instalación de balizas con menor consumo, los transformadores instalados actualmente en el aeropuerto se antojan sobredimensionados, pues en algunos casos la reducción de potencia es de casi 200 W. Cabe entonces la posibilidad de la conexión de varias balizas en serie a un mismo transformador, con el fin de reciclar cierto número de transformadores en servicio actualmente y lograr así una reducción económica en el presupuesto final de la obra.

Como se ha podido ver, la Norma recoge esta posibilidad, teniendo en cuenta una serie de inconvenientes:  Al producirse la conexión de varias balizas a un mismo transformador, en caso de fallo de una de ellas

se produciría la interrupción de todas las que se encuentren conectadas en serie a ella. Esto se soluciona mediante la instalación de relés cortocircuitadores a cada una de ellas.

 Al producirse el caso de circuito abierto, la tensión instantánea puede alcanzar cotas elevadas, produciendo posibles efectos adversos en el circuito. Para ello, el transformador de aislamiento instalado a las balizas debe ser capaz de absorber estas puntas de tensión y evitar la propagación de la misma a lo largo del resto del circuito.

Puede extraerse, por tanto, que la Norma no prohíbe esta práctica, aunque si la desaconseja. Es por ello que se plantea de forma totalmente opcional en las modificaciones de los circuitos y no se recogen en los planos anexos a la memoria.

Este planteamiento presenta una ventaja muy significativa, que es la reducción del número de transformadores empleados en el circuito de balizamiento en cuestión, con la consecuente reducción en los tiempos y en las tareas de mantenimiento. Por tanto, la configuración de los circuitos de balizamiento con esta característica tendría un esquema similar al de la siguiente figura.

Figura 4.24 - Esquema general de los circuitos de balizamiento con 2 y 3 balizas conectadas en serie a cada transformador de aislamiento. Figura extraída de [1] y modificada por el autor.

Gracias a esta modificación, no resultaría necesaria la adquisición de ciertos transformadores de aislamiento, pues la conexión de varias balizas en serie alcanzaría la potencia para la cual se han diseñado los distintos transformadores. Si sería necesario en este caso la adquisición de tantos relés cortocircuitadores como balizas se encuentren conectadas en serie. Para aquellas que se sigan conectando individualmente a un transformador no sería necesaria su instalación. En cualquier caso, la adquisición de un relé cortocircuitador es más

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económica que la adquisición de un transformador de aislamiento, repercutiendo positivamente esto en el presupuesto final de la obra.

4.3.3 Solución considerada.

En cuanto a la solución que se considerará en materia de balizas de los circuitos, esta se hará en base del estudio económico que se recoge en el siguiente capítulo, pues la elección de cualquier opción en este sentido debe ser presentada acompañada de unos resultados económicos, los cuales se muestran en el estudio de viabilidad. Aún así, puede adelantarse que la solución que finalmente se considerará es la de la sustitución de las balizas de borde de pista y de las balizas de cabecera de pista, debido a que cuenta con la mejor relación ahorro-coste de todo el rango estudiado. La explicación se detallará como se ha advertido anteriormente en el próximo capítulo.

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5 PRESUPUESTO Y ANÁLISIS DE VIABILIDAD DE