Electrificación del Ferrocarril Transandino Chileno
El Ferrocarril Trasandino se caracterizó por presentar grandes dificultades en su explotación derivadas de su trazado accidentado que cruza el límite internacional a 3.200 metros de altura en la Cordillera de Los Andes. Por sus características especiales: trocha métrica, curvas de pequeño radio, elevadas pendientes (hasta 2,5% en los sectores de adherencia y 8% en los tramos con cremalleras), numerosas defensas cubiertas contra la nieve y avalanchas y gran proporción de túneles, por lo que no era posible mejorar la velocidad y peso de los trenes con tracción a vapor, especialmente por la dificultad de ventilación de túneles y sectores cubiertos. Por estas razones, a inicios de la segunda década del siglo XX y cuando el ferrocarril recién completaba diez años de explotación, se decidió realizar el estudio de la electrificación del sector comprendido entre las estaciones de Río Blanco en el sector chileno y Zanjón Amarillo en el sector argentino, considerándose la realización inmediata de las obras en la sección de más compleja operación entre Río Blanco y Las Cuevas.
A partir de la experiencia adquirida en el país con la electrificación de la Primera Zona de Ferrocarriles del Estado y sus resultados de explotación altamente satisfactorios, aconsejaron emplear al mismo sistema de electrificación a 3.000 volts corriente continua, para el FCT, permitiendo en el futuro la interconexión de las líneas en la estación de Los Andes.
La Ley No 3.803, del 13 de septiembre de 1921, legalizó el acuerdo establecido con fecha 9 de mayo entre la Compañía del Ferrocarril Transandino Chileno y el Estado. Según este acuerdo, se transfería al Estado Chileno el 70% de las acciones de la Compañía y se autorizaba a ésta a emitir bonos 542 mil libras esterlinas. El producto de esta emisión debía ser invertido en obras de mejoramiento especificadas, incluyendo la electrificación de las secciones más difíciles con cremalleras. Para esta obra se consultó dentro del plan general un presupuesto por 257.373 libras esterlinas, el que fue aprobado por el Ministerio de Ferrocarriles el 21 de septiembre de 1923, mediante Decreto No 524.
De acuerdo con lo anterior, y considerando los estudios preliminares efectuados por el Transandino Chileno y la Compañía del Ferrocarril Transandino Argentino, ambas compañías designaron al ingeniero señor J. J. Fifer para que realizara los estudios y prepara los presupuestos.
La electrificación completa del lado chileno, desde Los Andes a Las Cuevas, es decir, la primera estación del lado argentino después del túnel internacional, indicado por su situación como el punto adecuado para el cambio de locomotoras, no fue posible ejecutarla debido a que el presupuesto de la obra ascendían, según los estudios, a 413.630 libras esterlinas, en tanto que, de Río Blanco a Las Cuevas, el presupuesto era de 252.030 libras esterlinas, monto que se alcanzaba a cubrir con los fondos autorizados por el Gobierno, dentro del plan de mejoramiento general.
Por Decreto No 647 de 5 de agosto de 1924 fue aprobado el presupuesto definitivo de 252.030 libras esterlinas, presentado por el Transandino Chileno para la electrificación de la sección Río Blanco a Las Cuevas. Las obras se iniciaron el 1 de mayo de 1925, ejecutándose por parte del mismo ferrocarril la construcción de la línea aérea y de transmisión y contratando a la firma British Thomson Houston la maquinaria eléctrica para la subestación rectificadora de Juncal y con las firmas suizas asociadas Swiss Locomotiva and Machina Work, Winterthur y Brown Boveri, las locomotoras eléctricas. El suministro de energía eléctrica fue contratado en alta tensión, a 44.000 volts, con la Compañía Chilena de Electricidad.
Terminadas las obras, y después de las pruebas preliminares, en agosto de 1927, se efectuaron las pruebas definitivas. Resultando éstas ampliamente satisfactorias, el 20 de octubre de 1927, Gobierno autorizó la explotación con servicios de trenes eléctricos en forma provisoria, inaugurándose las obras el 29 de octubre del mismo año. Finalmente, después de diversas tramitaciones administrativas, la autorización definitiva se decretó el 21 de agosto de 1928.
En la tabla 1 se presenta el presupuesto aprobado y el valor efectivo de las obras al 30 de junio de 1928, completamente terminadas.
Tabla 1. Presupuesto proyectado y ejecutado en la electrificación del sector Río Blanco – Las Cuevas, 1927.
Resultados De Explotación
El objetivo principal de la electrificación fue la supresión de las dificultades de explotación derivadas de las avalanchas y rodados en invierno, que requieren la realización de un programa de ampliación de galerías cubiertas y túneles artificiales para extender las zonas protegidas contra dichos efectos. Estos trabajos no se podían ejecutar considerando tracción a vapor debido al peligro de asfixia del personal y pasajeros en los tramos cubiertos de gran extensión de cremalleras, cuando las locomotoras trabajan a su máxima potencia.
Además, la necesidad de aumentar el tonelaje y reducir el tiempo de itinerario habría significado el uso de locomotoras a vapor aún más potentes con mayor requerimiento de zonas protegidas y la necesidad de revisar el tipo de riel utilizado, de 25 y 27,5 kg/m y de las dimensiones de las barras de cremalleras.
Finalmente, el cambio del sistema de tracción traería una reducción importante en los gastos de reparación y conservación de locomotoras, además se esperaba una reducción en los gastos de combustibles, lo que siempre se consideró difícil de garantizar debido al tráfico poco intenso, que significa un pequeño factor de carga y por consiguiente un mal aprovechamiento de la potencia eléctrica, salvo combinación de trenes de subida con otros de bajada con regeneración eléctrica, lo que no se consideró el la primera etapa de la electrificación del ferrocarril.
De acuerdo con los itinerarios de los años 1926, con tracción a vapor, y de 1928, con tracción eléctrica, presentados en las Tablas 2 y 3, se observa que el viaje de subida de Río Blanco a Las Cuevas es un 31% superior con tracción a vapor para los trenes de pasajeros y más de un 40% superior para los trenes de carga. Considerando el promedio de subida y bajada, la tracción a vapor requería de un 20% más de tiempo para los trenes de pasajeros y de un 35% más de tiempo para los trenes de carga.
Locomotora suiza E-100, con los dos pantógrafos en servicios para prevenir las aislaciones producto del hielo, entrando a cremallera en Guardia Vieja ( KM 37 F.C.T.C. )
Por otra parte, el peso normal de los trenes con tracción a vapor era de 120 toneladas, remolcados con una locomotora de 96,5 toneladas de peso en servicio, en casos excepcionales, cuando las locomotoras habían sido reparadas, era de 130 toneladas, de manera que la proporción entre el peso arrastrado y el peso total era del 55 al 57% y la locomotora sólo arrastra 1,3 veces su peso. Con tracción eléctrica, las locomotoras pesan 85,5 toneladas y el peso normal de los trenes remolcados fue de 150 toneladas, de manera que la proporción del peso arrastrado con respecto al peso total es de un 64% y la locomotora arrastra 1,75 veces su peso, lo que demuestra un mayor aprovechamiento de la capacidad de arrastre con la tracción eléctrica.
Tabla 2. Tiempos de marcha de trenes de pasajeros – combinación internacional
Tabla 3. Tiempos de marcha de trenes de carga
Finalmente, en la Tabla 4 se presentan los gastos de explotación comparados, sobre la base del tráfico correspondiente al año 1928. Se puede observar que la incorporación de la tracción eléctrica en el sector Río Blanco – Las Cuevas tiene un menor costo operacional, sumado a la reducción de itinerario y a una mayor facilidad de operación. Sin embargo, el uso de frenaje eléctrico con regeneración, a cambio del sistema sobre resistencias que se especificó inicialmente, daría mejores tarifas por concepto de energía eléctrica, un costo más razonable para la energía eléctrica (convenido en $0,35 por kwh, lo que se consideraba prohibitivo en esos años) y un mayor tráfico habrían hecho más beneficiosa la electrificación.
Tabla 4. Gastos de explotación del FCTC, 1928.
Electrificación del sector Los Andes – Río Blanco
La electrificación de este sector se desarrolló lentamente y tardó varios años. Primero se electrificaron las vías de tres rieles de la estación Transandino de Los Andes, facilitando el acceso de las locomotoras de trocha ancha al sector de desvíos donde se recibían los trenes procedentes de Argentina.
Posteriormente, según los antecedentes proporcionados por Thomson y Angerstein en el libro Historia del Ferrocarril en Chile, en 1946, se inició la electrificación del sector comprendido entre Los Andes y Río Blanco, naturalmente, el primer hito consignado por estos autores menciona la colocación de los postes. Consultados otros documentos disponibles indican que en 1949 ya se trabajaba en la electrificación del sector.
Otra diferencia con la electrificación del sector Río Blanco – Las Cuevas, además de los plazos de ejecución, es el tipo de materiales utilizados. En el la nueva electrificación se emplearon postes de madera de alerce y no los tubos de acero Manesmann utilizados de Río Blanco hacia arriba. Los postes de madera fueron reemplazados parcialmente por tubos de acero a partir de los años 60.
Seis años después de los primeros antecedentes de la electrificación del sector Los Andes – Río Blanco, ésta aún no se completaba, como se puede en un telegrama fechado en agosto de 1952, se establece una prevención entre los km. 26 y 27,5, sector del El Salto del Soldado, para todos los trenes y vehículos, con motivo de los trabajos de electrificación del sector. Otra evidencia del avance de los trabajos se tiene en fotografías de los trenes Presidenciales de febrero de 1953, una de ellas se puede ver que la estación de Vilcuya tenía la línea principal completamente electrificada, no así el desvío de cruzamientos.
El 10 de agosto de 1953 se entregó al servicio con tracción eléctrica el sector comprendido entre Río Blanco y Vilcuya. Si bien quedaba completamente electrificado el sector, es decir desde Los Andes a Río Blanco, no se podía realizar tráfico eléctrico entre Los Andes y Vilcuya debido a que aún no se completaba el eclisaje eléctrico de los rieles, lo que se completó en noviembre de ese mismo año.
El 7 de noviembre de 1953 se entregó al servicio de máquinas eléctricas los desvío del patio de la estación Transandino, el 19 de noviembre del mismo año entraron en servicio los desvío de trocha angosta de la estación Estado y el 21 de diciembre se autorizó el ingreso de máquinas eléctrica, sin bajar pantógrafo, a los desvío de la maestranza y casa de máquinas del Transandino.
Debido a que los motores de cremalleras de las locomotoras eléctricas trabajaban mejor a 2.700 volts y no 3.000 volts, como se diseñaron originalmente, la Subestación de Juncal, rebautizada como Hermanos Clark, estaba calibrada para entregar ese voltaje al trolley, el que se regulaba atendiendo al tonelaje del tren, es decir, se subía para trenes pesados y se reducía cuando se movilizaban trenes livianos. Debido a esto, la electrificación quedó dividida en dos sectores: Sector Los Andes – Río Blanco, controlada por el Jefe de la Sub Estación de Los Andes como Despachador Eléctrico y energizada a 3.000 volts, y sector Río Blanco – Las Cuevas, energizada a 2.700 volts y controlada por el Jefe de la Sub Estación de Juncal como Despachador Eléctrico.
La extensión del sector electrificado motivó la adquisición de nuevas locomotoras eléctricas. A fines de los años 50 se encargaron dos locomotoras a la compañía suiza SLM. Estas locomotoras, de diseño más moderno que las fabricadas en 1926, pesaban sólo 60 toneladas y, a pesar de haber sido fabricadas el año 1958, llegaron a Chile el año 1961, entrando en servicios a fines de ese año, designándoseles como E – 201 y 202. El primer maquinista habilitado para manejarlas fue don Ángel Quiroga Atensio.
Las nuevas locomotoras eléctricas, que eran capaces de desarrollar velocidades mayores que los antiguas E – 100, alcanzado una velocidad máxima de 60 km/hr en adherencia y 25 km/hr en cremalleras, fueron rápidamente destinadas a los servicios internacionales de pasajeros, lo que no significó reducciones de los itinerarios en el sector chileno. Por otra parte, estas locomotoras podían trabajar en múltiple y llegaron equipadas con sistema de freno por regeneración, el que permite devolver energía eléctrica a la sub estación. Para operar con este tipo de freno fue necesario implementar algunas modificaciones en la sub estación de Hermanos Clark, instalándose relés de control e instrumentos para registrar el voltaje y corriente de regeneración, medidos sobre la barra negativa del circuito. Este trabajo fue ejecutado antes de la puesta en servicio de las locomotoras, en 1961, por Sergio Carmona y Raúl Oñate, personal del Laboratorio Portátil de Subestaciones de la I Zona de Ferrocarriles del Estado.
El menor peso de las locomotoras E – 200 resultó ser una de sus grandes desventajas, ya que no eran capaces de cortar convenientemente la nieve y se salían de la vía con gran facilidad. Carlos Cruz, maquinista del FCTC en los años 60 y 70, comenta que con espesores de nieve de 30 a 40 cm, no era posible circular con las E – 200, sin embargo, las E – 100, con su sistema de transmisión por bielas y sus 86 toneladas de peso podían avanzar sin mayores problemas. La ubicación que tenía en los boguies la bomba de lubricación constituyó otro defecto de diseño de las E – 200, al menos para la realidad del FCTC, debido a que constantemente la bomba era dañada por choques con rocas desplazadas hasta la orilla de vía.
A mediados de agosto de 1965, la zona central fue azotada por un fuerte temporal, el que afectó significativamente la operación del FCTC, debido a que la mañana del día 16, un rodado de nieve se deslizó desde las montañas que están detrás de la estación Hermanos Clark, destruyendo parcialmente la sub estación eléctrica. El tráfico ferroviario estuvo interrumpido durante varias semanas y la operación de trenes con locomotoras eléctricas se mantuvo restringido hasta que se trasladó a Hermanos Clark una subestación portátil, que energizó el sector Río Blanco – Caracoles durante la reconstrucción del edificio de la subestación. Durante ese período, se envió desde la Red Norte la locomotora Dt – 10.002, para realizar el servicio Caracoles – Las Cuevas. Sin embargo, la operación de esta locomotora fue compleja, debido a que sólo cuentan con una cabina de conducción y en Caracoles no existió una tornamesa adecuada para su tamaño y peso, lo que obligaba a circular por el túnel Internacional marcha atrás.
A fines de los años 60, ya rehabilitada la subestación de Hermanos Clark, se propuso utilizar las locomotoras eléctricas sólo en el sector de cremalleras entre Río Blanco y Las Cuevas, como en el tiempo de los ingleses, y el sector de adherencia cubrirlo con las locomotoras diesel tipo Dt – 6000 y Dt – 9.000 que habían sido trasladas desde la Red Norte. Sin embargo, las locomotoras diesel-eléctricas fueron destinadas principalmente a la operación de un nuevo servicio de carga: la “Andina”. Este tren transporta el concentrado de cobre que se produce en un yacimiento ubicado al interior del valle del río Blanco.
Durante los primeros años de operación, los trenes de la Andina eran cargados con los contenedores con concentrado de cobre en la estación Riecillos, ubicada en el km. 28, los posteriormente era transferidos a los trenes de trocha ancha en un nuevo patio de construido en el sector poniente de la estación Estado de Los Andes, el que estaba equipado con una grúa Drott. Durante ese tiempo se construyó un ramal de 4 kilómetros que arranca desde la estación de Río Blanco y mediante un zig-zag con pendientes de hasta un 4% llega hasta la Planta de Filtros en Saladillo, donde se carga el concentrado de cobre en contenedores cilíndricos de 8 toneladas de capacidad.
En 8 de enero de 1970, el Jefe de Explotación del Ferrocarril Trasandino envió al Jefe de la Sección Eléctrica del Departamento de Tracción y Maestranzas las especificaciones de las locomotoras eléctricas de adherencia requeridas para los servicios de carga en los sectores Los Andes – Saladillo y Caracoles – Las Cuevas. Para el sector Los Andes – Río Blanco se requerían locomotoras de línea con poder de arrastre de 450 ton y de 300 ton para subir desde Río Blanco a Saladillo. Además, se requerían locomotoras para maniobras en la estación de Los Andes y para reducir el recorrido y tiempo de maniobras y espera de las locomotoras con cremalleras en Las Cuevas, se propuso incorporar una nueva locomotora eléctrica de adherencia que efectuara el servicio entre Caracoles y Las Cuevas.
Datos curiosos: Consumo de agua de las locomotoras a vapor del FCTC, según pruebas efectuadas en 1925.
El informe precisa que se requerían 6 locomotoras: 3 de línea para el sector Los Andes – Río Blanco, 1 para maniobras en Los Andes, 1 para el sector Caracoles – Las Cuevas y 1 que debía permanecer en reparación preventiva. Las características generales de estas locomotoras se pueden en la Tabla 5.
Tabla 5. Carácteristicas de locomotoras eléctricas requeridas en 1970
El lunes 13 de diciembre de 1982, en la Bitrocha de Los Andes se le pusieron boguies métricos a los coches de servicio IT – 283 e ITDA – 377. Estos coches estaban asignados al Grupo de Ajustes Mecánicos y Filtros de Subestaciones Eléctricas y estaban en transito a la subestación de Hermanos Clark, donde el grupo de trabajo permaneció hasta el 17 de marzo de 1983. Durante ese período se realizó un completo trabajo de mantenimiento de los grupos síncronos de la subestación, los que quedaron en condiciones de prestar servicio sin mayores contratiempos por 6 años.
En julio de 1984, se suspende la operación internacional del FCTC y por algunos años las locomotoras eléctricas sólo se utilizaron para apoyar en emergencias a los trenes de la “Andina”, su bajo poder de arrastre hizo que progresivamente fueron retiradas del servicio. La electrificación desde Río Blanco a Las Cuevas fue desmantelada en 1986 y se cerró la sub estación de Hermanos Clark. Todo el material retirado fue enviado a los almacenes centrales para destinarse a los trabajos de electrificación que se realizaban entre Laja y Temuco en la Red Sur.
En 1992 se evaluó la factibilidad técnica de reparar una locomotora eléctrica tipo E -100. Se descartó la 101 por presentar un descuadre de su caja y la 103 estaba con problemas de aislación de los motores de tracción, optándose por reparar la E – 102, trabajo que no se terminó. El año 1995 la compañía Ferrocarril del Pacífico S.A. tomó el control del transporte de concentrado de cobre desde Saladillo hasta las fundiciones de Ventanas y Caletones. En esos años pusieron en servicio la E – 202, pero a fines de 1997 la Empresa de Ferrocarriles del Estado dispuso el desmantelamiento de la electrificación en el sector y la posterior venta del equipamiento de la subestación de Los Andes. A partir de entonces las cinco locomotoras eléctricas del Transandino han permanecido inmóviles en el patio de la maestranza. El año 2005 fueron declaradas Monumentos Históricos, pero difícilmente volver a operar.
De la subestación de Hermanos Clark no queda mucho, todo aquel que ha pasado por ahí se ha llevado parte de ella y en otras oportunidades ha sido campo de ejercicios militares. El año 2000 se solicitó su declaración como Monumento Histórico, junto a otros edificios significativos de la estación, pero la solicitud no tuvo acogida y de ella no quedan más que ruinas.
¿Cómo operaba la subestación Juncal?
La subestación de Juncal, posteriormente denominada Hermanos Clark, estaba ubicada a 51 kilómetros de Los Andes. Estaba alimentada mediante dos líneas de aéreas de transmisión desde la Subestación de Los Andes a 44 kV, estas líneas se denominaban Juncal # 1 y Juncal #2 y su extensión es de 48,3 kilómetros, construidas con cable 3/0 ACSR separados 6 pies un de otro. Desde la línea Juncal #2 se alimentaba la Subestación Portillo, ubicada en la rivera norte del río Juncal frente a la estación homónima. Esta subestación, de 1000 kVA 44/12 kV proporciona energía al Hotel Portillo.
La línea Juncal #1 energizaban las barras de 44 kV de la subestación (la línea Juncal #2, sólo energizaba la Subestación Portillo y se conectaba a la Subestación Hermanos Clark sólo en emergencias), a esta barras se que se conectan tres transformadores de 1740 kVA y bajan el voltaje de 44 kV a 2,3 kV. Dos de estos tranformadores alimentaban los grupos motor – generador G – 1 y G – 2 de 1000 kW de la subestación, los que entregaban corriente continua a 3.000 V para energizar dos alimentadores: Juncal – Río Blanco y Juncal – Las Cuevas. Estos alimentadores se encargaban de mantener con tensión en trolley. El tercer transformador, adquirido pensando en instalar un tercer grupo motor – generador, era utilizado para el alumbrado de las estaciones Hermanos Clark, Portillo y Caracoles, la Oficina de Movilización del km. 44 y los campamentos de km. 54 y km. 59.
Gentileza: Sergio Carmona Malatesta
Asociación Chilena de Conservación del Patrimonio Ferroviario – Los Andes ( ACCPF )