Las señales difieren tanto en la forma de mostrar aspectos como en la forma de montarlas con respecto a la vía.
Señales mecánicasEditar
Las formas más antiguas de señales muestran sus diferentes indicaciones mediante una parte de la señal que se mueve físicamente. Los primeros tipos comprendían un tablero que, o bien se ponía de cara y era totalmente visible para el conductor, o bien se giraba para que fuera prácticamente invisible. Estas señales tenían dos o como máximo tres posiciones.
Las señales de semáforo se desarrollaron en Francia a finales del siglo XVIII, antes de ser adoptadas posteriormente por los ferrocarriles. El primer semáforo ferroviario fue instalado por Charles Hutton Gregory en el ferrocarril de Londres y Croydon (más tarde el de Brighton) en New Cross Gate, al sureste de Londres, en 1841. Su forma era similar a la de los telégrafos ópticos que estaban siendo sustituidos en tierra por el telégrafo eléctrico. La instalación de Gregory fue inspeccionada y aprobada para la Junta de Comercio por el general de división Charles Pasley. Pasley había inventado en 1822 un sistema de telegrafía óptica por medio de semáforos para el ejército británico, y parece haber sugerido a Gregory la aplicación del semáforo a la señalización ferroviaria. Posteriormente, el semáforo se adoptó rápidamente como señal fija de forma casi universal. A veces se utilizaban señales de disco, como las fabricadas por la Hall Signal Company, pero los semáforos podían leerse a distancias mucho mayores. La invención de la luz eléctrica, que podía ser más brillante que las lámparas de aceite y, por tanto, visible tanto de noche como de día, dio lugar al desarrollo de las señales luminosas de posición y de las señales luminosas en color a principios del siglo XX, que fueron desplazando a los semáforos. En el Reino Unido quedan algunas en funcionamiento.
Las señales mecánicas pueden funcionar manualmente, conectadas a una palanca en una caja de señales, mediante motores eléctricos o hidráulicamente. Las señales están diseñadas a prueba de fallos, de modo que si se pierde la energía o se rompe un enlace, el brazo se moverá por gravedad a la posición horizontal.
En los EE.UU., los semáforos se empleaban como señales de orden de los trenes, con el fin de indicar a los maquinistas si debían detenerse para recibir una orden telegrafiada, y también como una simple forma de señalización en bloque.
Señales luminosas en colorEditar
Señales ferroviarias alemanas que muestran el aspecto Hp0 (Stop)
La introducción de las bombillas eléctricas hizo posible la producción de señales de luz de color que eran lo suficientemente brillantes para ser visto durante la luz del día, a partir de 1904.
La cabeza de la señal es la parte de una señal luminosa en color que muestra los aspectos. Para mostrar un mayor número de indicaciones, una sola señal puede tener varias cabezas de señal. Algunos sistemas utilizan un único cabezal acoplado con luces auxiliares para modificar el aspecto básico.
Las señales luminosas en color tienen dos formas. La forma más frecuente es la de unidades múltiples, con luces y lentes separadas para cada color, a la manera de un semáforo. Por lo general, se proporcionan capuchas y escudos para proteger las luces de la luz solar, que podría causar indicaciones falsas.
Las señales de reflector eran el tipo de señal más utilizado en los Estados Unidos hasta hace poco, aunque se han vuelto menos populares debido al vandalismo. En ellas, se utiliza una sola bombilla incandescente en cada cabeza, y se utiliza un mecanismo de relé de corriente alterna o corriente continua para mover un espectáculo de color (o «roundel») delante de la lámpara. De este modo, la gravedad (a prueba de fallos) devuelve el roundel rojo a la trayectoria óptica de la lámpara. En efecto, este mecanismo es muy similar a la señal luminosa de color que se incluye en una señal de semáforo accionada eléctricamente, salvo que la omisión del brazo del semáforo permite miniaturizar los redondeles y encerrarlos en una carcasa resistente a la intemperie. Ampliamente utilizadas en los Estados Unidos a partir de la Segunda Guerra Mundial, las señales de faro tienen la desventaja de tener partes móviles que pueden ser manipuladas deliberadamente. Esto hizo que se volvieran menos comunes durante los últimos quince o veinte años, cuando el vandalismo empezó a hacerlas vulnerables a las indicaciones falsas.
Sin embargo, en algunos otros países, como en los ferrocarriles italianos (FS) a partir del Regolamento Segnali, siguen siendo la señal luminosa de color estándar, aunque las nuevas instalaciones son las que se describen a continuación.
Más recientemente, se han empezado a utilizar grupos de LED en lugar de las lámparas incandescentes, los reflectores y las lentes. Éstos consumen menos energía y tienen una supuesta vida útil de diez años, pero en realidad puede no ser así.
Las normas de funcionamiento generalmente dictan que una señal oscura se interprete como la indicación más restrictiva que puede mostrar (generalmente «stop» o «stop and proceed»). Muchos sistemas de luces de color tienen circuitos para detectar tales fallos en las lámparas o en el mecanismo.
Señales luminosas de posiciónEditar
Una señal luminosa de posición es aquella en la que la posición de las luces, y no su color, determina el significado. El aspecto consiste únicamente en un patrón de luces iluminadas, que son todas del mismo color. En muchos países, las pequeñas señales luminosas de posición se utilizan como señales de maniobra, mientras que las señales principales son de color. Además, muchos sistemas de tranvía (como el Metro de Wolverhampton) utilizan señales de luz de posición.
Señales de posición en colorEditar
Un sistema que combina aspectos de los sistemas de color y de posición fue desarrollado en el Ferrocarril de Baltimore y Ohio (B&O) en 1920 y fue patentado por L.F. Loree y F.P. Patenall. Es similar al sistema de luces de posición con la luz central eliminada y los pares de luces resultantes coloreados en correspondencia con el ángulo que forman: verde para el par vertical, ámbar para el par diagonal derecho y rojo para el par horizontal. Se puede añadir un par adicional, de color «blanco lunar», en la otra diagonal para las indicaciones de restricción. La señalización de velocidad no se indica mediante cabezas de señalización adicionales, sino mediante un sistema de luces «orbitales» blancas o ámbar colocadas en una de las seis posiciones por encima y por debajo de la cabeza principal. La posición superior o inferior indica la velocidad actual, mientras que la posición de izquierda a derecha indica la velocidad en la siguiente señal (máxima, media o lenta en ambos casos). Las señales enanas tienen los mismos aspectos que las de tamaño completo. Una de las ventajas reivindicadas para el sistema es que las bombillas quemadas producen aspectos que pueden interpretarse inequívocamente como la indicación prevista (para la cabeza principal) o como una indicación más restrictiva (para las orbitales-si sólo se enciende la cabeza central, la indicación es lenta o restrictiva).
Las luces de posición en color (CPL) se instalaron por primera vez como piloto en el ferrocarril de Staten Island en la ciudad de Nueva York, en ese momento una filial del B&O; también se aplicaron en el ferrocarril de Chicago y Alton cuando este último estaba bajo el control del B&O, así como en el propio B&O. Con la desaparición de la B&O en la CSX se han ido sustituyendo por señales luminosas en color NORAC.