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Gemini76
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 Inviato il il 29/01/2006 : 21:01:05
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Nel 1965 la E 333.018 è in sosta nella rimessa di Ventimiglia in attesa di riprendere servizio alla testa dei treni passeggeri verso Savona e Genova
Ultimi anni del trifase: la E 432.013 in sosta nella fermata di Nasago, sulla linea Ceva - Ormea nel marzo del 1973. Poco tempo dopo anche questa linea vedrà sparire la trazione elettrica trifase e non sarà mai più rielettrificata.
25/05/76 Trifase Addio: arrivo del treno speciale Alessandria - Acqui Terme, affidato alle locomotive E 432 008 ed E 431 003 organizzato per la cessazione della trazione in ca alternata trifase sulla rete FS.
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depticinese
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Inviato il 30/01/2006 : 10:05:22
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Qualcuno ha idea sul perché sia stato scelto il trifase, all'inizio dell'elettrificazione delle FS ?
D'accordo, la potenza è buona, ma ci sono problemi di regolazione della velocità (non lo si può fare con un semplice reostato), che oltretutto sono fisse e il doppio filo aereo non è semplice da montare e tenere allineato (non parliamo degli incroci del bifilare sugli scambi).
Grazie. |
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Gemini76
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Inviato il 30/01/2006 : 10:33:54
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Il primo esperimento in Italia è del 1890, con l'attivazione della tranvia Firenze - Fiesole, prima linea a trazione elettrica aperta in Europa.
Ad essa seguirono rapidamente altre linee, tanto che già nel 1900 funzionavano in Italia 200 Km di tranvie a trazione elettrica.
L'applicazione di tale sistema di alimentazione anche alle ferrovie trovava resistenze sia dal fatto che la tecnica ferroviaria aveva fatto numerosi progressi anche nel campo della progettazione e costruzione di locomotive a vapore, sia dal fatto che anche le tranvie elettriche, per le quali occorrevano potenze modeste, avevano mostrato alcuni limiti d'esercizio.
Inoltre i sostenitori della trazione elettrica erano tra loro divisi in tre correnti, sostenenti diversi sistemi di alimentazione: accumulatori, corrente continua, corrente alternata. In Italia, nel 1897, il Ministero dei lavori Pubblici istituì una commissione per lo studio delle possibilità di applicazione della trazione elettrica al campo ferroviario, limitata però alle ferrovie a basso traffico, per il principale scopo di rendere più economico l'esercizio. Non trovando però i membri della commissione un accordo sul sistema da utilizzare, si decise di sperimentare tutti e tre i sistemi, sulle seguenti linee:
Bologna - San Felice, sistema ad accumulatori di tipo Plantè
Milano - Monza, sistema ad accumulatori di tipo Pescetto
Roma - Frascati, sistema a 650 V corrente continua mediante alimentazione con terza rotaia. L'esperimento venne però eseguito sulla Milano - Varese, essendosi preferita una linea con più elevato traffico viaggiatori
Linee della Valtellina, ovvero Lecco - Colico - Sondrio e Colico - Chiavenna, sistema in corrente alternata trifase a 3400 V 16,7 Hz.
Su questa linea la commissione propose ed ottenne che l'esperimento venisse esteso anche al traffico merci.
Tralasciando gli esperimenti con trazione ad accumulatori, che praticamente non ebbero seguito, e il sistema a terza rotaia che rimase confinato al passante sotterraneo di Napoli e alla Milano - Varese, fu proprio il sistema di elettrificazione in ca trifase a giocare un importante ruolo nel futuro della trazione elettrica in Italia.
Gli impianti sulle linee della Valtellina furono realizzati dalla ditta Ganz di Budapest, una delle più quotate dell'epoca, alla quale la RA commissionò l'intero progetto, sviluppato sotto la responsabilità dell'Ing Kalman von Kando, noto come uno dei massimi esponenti e pioniere della trazione elettrica trifase in Italia
Le prove iniziarono il 26/07/1902 e durarono fino al 4/09/1902, mentre l'esercizio iniziò ufficialmente il 15/10/1902, con un parco di due locomotive e dieci elettromotrici
Nonostante anche questo sistema non fosse privo d'inconvenienti (primo fra tutti la necessità di avere due conduttori elettrici che creavano non poche difficoltà sui deviatoi) offriva rispetto agli altri un buon rendimento ed un esercizio economico, e questo fece si che nelle elettrificazioni che seguirono di preferì la corrente alternata trifase, almeno fino all'avvento della cc a 3000 V che insidiò e poi scalzò del tutto la ca trifase
Il primo grande problema che si trovò ad affrontare la neonata amministrazione fu quello delle comunicazioni del porto di Genova con il retroterra, attraverso il valico dei Giovi. Entrambe le linee, sia quella via Busalla che quella via Mignanego erano ormai a livello di saturazione,a causa del forte aumento di traffico, specie merci. I brillanti risultati ottenuti sulle linee valtellinesi, e il limite invalicabile di 2000 carri/giorno con la trazione a vapore, fecero si che le Ferrovie dello Stato decisero nel 1903 di elettrificare entrambe le linee dei Giovi. I lavori iniziarono nel 1907 sulla Pontedecimo - Busalla, dove l'esercizio elettrico fu attivato il 1 Marzo 1911. In seguito l'esercizio fu esteso prima da Busalla a Bivio Rivarolo e Camapsso (01/12/1911), poi da Bivio Rivarolo a Sampierdarena (01/11/1913), seguita dal tratto Ronco - Busalla (21/06/1915) per concludersi il 15 Maggio 1916 con l'elettrificazione del tratto Sampierdarena - Genova Porta Principe. La trazione fu affidata alle locomotive del gruppo E550, progettata dall'Ufficio Studi del Servizio Materiale e Trazione delle FS, per la parte meccanica, e dalla Società Italiana Westinghouse di Vado Ligure (per la quale lavoravano molti tecnici della Ganz), per la parte elettrica. Tali locomotive, soprannominate dai ferrovieri "piccoli giganti dei Giovi" realizzarono un rapido miglioramento della trazione dei treni sulle linee acclivi, potendo trainare 190 t a 45 Km/h su pendenze del 35 %o , mentre le locomotive a vapore del gruppo 470 potevano trainare sulla stessa pendenza 170 t a 25 Km/h. L'esperienza maturata con le E 550 e dalle precedenti E 360, E 380 ed E 390 mostrò chiaramente l'insufficienza di due sole velocità di marcia, perciò dalle successive macchine si ricorse al sistema della commutazione dei poli, che consentì di elevare a quattro le velocità.
La critica che fu sempre mossa al sistema di trazione a ca trifase a 16,7 Hz era che richiedeva la costruzione di impianti appositi per la produzione e trasmissione di energia elettrica e di sottostazioni di conversione con macchinario rotante. La scelta di quella frequenza era però da attribuirsi a diversi fattori tecnici (scarsa affidabilità degli ingranaggi riduttori della velocità, SSE più distanti, riduzione delle cadute di tensione...)
Nel 1927, però, i risultati degli studi e dei vari esperimenti svolti sia in Italia che all'estero avevano dimostrato la possibilità di elevare la tensione in linea a valori molto al di sopra dei 3000 - 3600 Volt, fino ad allora consentiti. Inoltre i progressi raggiunti nelle costruzioni meccaniche avevano consentito la realizzazione di ingranaggi riduttori di velocità degni della massima fiducia.
Questo complesso di cause spinse le ferrovie dello Stato a sperimentare il sistema di trazione elettrica a frequenza industriale (45 Hz) con una tensione di 10 Kv sulla linea di contatto. Per gli esperimenti (iniziati nel 1927) si scelse la linea Roma - Sulmona, con forti pendenze e lunga 172 Km dei quali ben 20 in galleria.
Per queste prove erano già in costruzione delle nuove locomotive elettriche, appositamente pensate per questa linea: E472 (1925), E 470 (1927), E 570 (1927). Le prime due, destinate al servizio viaggiatori, avevano quattro assi accoppiati e due portanti, che formavano un carrello con quello accoppiato vicino. Quattro coppie di ingranaggi, con pignoni elastici, due bielle triangolari e sei bielle d'accoppiamento trasmettevano il movimento alle ruote. I due motori asincroni erano a ventilazione forzata e le velocità erano: 37,5 - 50 - 75 - 100 Km/h per il gruppo E 470 e 37,5 - 50 - 75 Km/h per il Gruppo E 472. Il peso totale variava da 91 a 97 tonnellate per una potenza di 2000 kW.
Le locomotive del gruppo E 570 avevano invece 5 assi tutti accoppiati, analogamente a quelle del Gruppo E 550. La potenza era ancora di 2000 kW per una velocità di 25 e 50 Km/h e un peso di 76 tonnellate.
Tutti e tre i tipi venivano alimentati mediante trasformatori ad olio e i primi due tipi potevano circolare anche sotto la tensione di 3400 V 16,7 Hz.
Il 28/10/1928 venne così elettrificata alla tensione di 10 Kv 45 Hz la tratta Roma Prenestina - Tivoli (con raccordo Roma Prenestina - Roma San Lorenzo), mentre il 23/3/1929 fu la volta del restante tratto
Inizialmente sembra anche che l'esperimento debba estendersi anche ad altre linee del nodo di Roma, tanto che la costruenda nuova linea Campoleone - Nettuno si prevede già di elettrificarla a 10 Kv 45 Hz, vengono anche già posati i pali, forse anche la linea aerea e forse si effettuano anche delle prove (ma mancano documenti certi dell'epoca), ma ormai gli orientamenti in ambito FS (e non solo) stanno cambiando.
Infatti, come già visto, il successo dell'elettrificazione a 3 Kv CC (sicuramente molto più semplice da gestire come impianti per la presenza di un solo filo di contatto), ha spinto il Governo italiano a puntare tutto su questo sistema, e alle FS non resta che adeguarsi alle nuove direttive sospendendo ogni ulteriore esperimento. La Roma - Sulmona resta così unica linea alimentata a ca trifase nel nodo di Roma, con non pochi problemi di esercizio. Per questo motivo le FS decidono, non appena possibile, la trasformazione della Roma - Sulmona convertendo l'alimentazione a 3 Kv cc.
Già il 28/10/1935 la tratta Roma Prenestina - Mandela viene convertita dalla tensione di 10 Kv 45 Hz alla tensione di 3 Kv cc. Nel 1938 viene demolita la E 570.004 e già si inizia a progettare la conversione dell'intera linea. Lo scoppio della seconda guerra mondiale blocca i progetti, e la Mandela - Sulmona resta in corrente alternata trifase, ma purtroppo, ancora per poco. Infatti tra il 1944 e il 1945 la stasi totale del fronte in Italia centrale causa la totale distruzione della linea, oltre che di alcuni mezzi: almeno 3 E472 vengono fatte saltare in aria dai genieri tedeschi in ritirata insieme al viadotto sulla Valle del Sagittario. Altre macchine, ritenute probabilmente atte al servizio, vengono invece condotte al nord sotto le reti a 3,6 Kv (i tedeschi ignoravano che quelle macchine erano si trifase, ma per una tensione diversa, oltretutto le E570 erano simili alle E551). . Al termine delle ostilità il quadro è di totale distruzione: l'intera elettrificazione distrutta, oltre a numerosi opere d'arte.
In sede di ricostruzione occorre decidere se riprendere il progetto trifase o ricostruire gli impianti elettrificando il tutto in CC. La scelta cade ovviamente sulla seconda ipotesi: la tratta Mandela - Avezzano, dopo un breve periodo di trazione a vapore, viene elettrificata il 15/08/1946, mentre la tratta Avezzano - Sulmona il 18/05/1950. Le E470 e le E472 vennero demolite tra il 1946 ed il 1948 a Genova e Torino, sempre nello stesso periodo vennero demolite le locomotive superstiti rimaste a Sulmona. Calava così,definitivamente, il sipario su questo sistema di elettrificazione. Impossibile esprimere un giudizio tecnico sulla validità o meno del progetto: troppo breve il periodo di esercizio, effettuato oltretutto in anni in cui era sempre più evidente la volontà di puntare tutto sulla corrente continua
Vedi anche http://www.ilmondodeitreni.it/trifase.html
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Gemini76
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Inviato il 30/01/2006 : 21:26:12
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No problema! Il forum è fatto per discutere...eppoi avrai tanto da dirci sui tram milanesi!Mi paicerebbe invece avere un parere sul sistema adottato sulla Roma - Sulmona...purtroppo ebbe la sfortuna di essere sperimentato in un periodo in cui gli orientamentie rano verso la continua.....
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depticinese
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Inviato il 01/02/2006 : 10:50:43
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Effettivamente in epoche precedenti all'elettronica, la corrente alternata era più facile da "gestire" perché con trasformatori e autotrasfomatori puoi modificarne la tensione come vuoi.
Per quanto riguarda l'ambito ferroviario, però si è sempre andati verso frquenze basse (16,7 Hz, come in Svizzera e Germania), perché il motore si comporta in modo più simile a quello a corrente continua, con una coppia maggiore all'avviamento.
Per maggiori dettagli devo recuperare un testo in uso una quarantina di anni fa al Politecnico di Milano, dove sono descritti gli aspetti tecnici, i pregi e i difetti dei vari sistemi di trazione, fino alla E444 (prototipo) |
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Gemini76
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Inviato il 02/02/2006 : 12:34:06
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Se lo ritrovi facci sapere!
Purtorppo mantenere una linea in trifase credo fosse altamente antieconomico, anche se alla chiusura almeno una decina di loco erano cmq atte al servizio...Penso magari alla Ceva - Ormea....Però poi il dubbio è: a quanti sarebbe fregato di fare un viaggio su una loco trifase? Magari oggi, ad oltre 30 anni per chi non lo ha vissuto c'è un certo fascino, penso che all'epoca forse ne aveva di meno....Fermo restando che già è oneroso mantenere un rotabile, pensa una infrastruttura con relativa SSE ed elettrificazione...inoltre dovevi cmq mantenere PdM abilitato...direi accontentiamoci di ciò che è stato preservato (4 loco a Pietrarsa, una al MFP, non so se a Milano ci sia qualcosa)
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depticinese
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Inviato il 05/02/2006 : 19:04:32
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Libro recuperato!
A Milano ci sono loco trifase al Museo della Scienza e della Tecnica: http://www.museoscienza.org/treni/Default.htm, però credo che nessuna sia più funzionante.
Per quanto riguarda il libro, posto qui la risposta alla questione della Roma-Sulmona e inserisco in un altro topic le considerazioni sui vari tipi di trazione, appena rimessi in ordine gli appunti che mi sono copiato.
L'impietosa conclusione sui 45Hz, datata 1965, è "i recenti perfezionamenti costruttivi hanno consentito di elevare la frequenza di alimentazione fino a 25 Hz; i tentativi fatti di usare la frequenza industriale non hanno dato esito soddisfacente".
Per rincarare la dose "il motore trifase asincrono non è adatto alla trazione a causa della bassa coppia di spunto".
La scelta di utilizzare prima i 15 Hz e poi i 16,67 Hz non erano solo quelle di SSE più distanti e minori cadute di tensione, ma anche problemi di autoinduzione che si verificavano nei motori al crescere della frequenza di alimentazione, che ne rendevano problematico il fuinzionamento (i campi magnetici che si creavano non erano più costanti, ma variabili e la loro variabilità era troppo alta per il regime di rotazione del motore).
Aggiungendo che la regolazione di velocità nelle loco cc con tanti motori (E626, E326, E428) poteva essere fatta molto semplicemente con i vari collegamenti serie, serie/parallelo e parallelo e con gli indebolimenti di campo, mentre le loco trifase hanno poche velocità fisse, i progettisti FS (leggi ing. Bianchi e il suo progetto di unificazione dei componenti) hanno scelto di passare alla corrente continua e di interrompere gli esperimenti con il trifase. |
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depticinese
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Inviato il 05/02/2006 : 19:13:38
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Dimenticavo, da alcuni documenti risulta che anche il ministro delle comunicazioni Costanzo Ciano, amico e parente di Mussolini (era il padre di Galeazzo Ciano), abbia esercitato pressioni per il passaggio ai 3.000 V cc, perchè rappresentavano qualcosa di più "moderno".
Ciao |
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Gemini76
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Inviato il 05/02/2006 : 20:42:37
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Si, diciamo che la 3000 V CC prese piede non solo per la sua semplicità...ci furono parecchie spinte...Considera che l'elettrificazione della Roma - Sulmona è un pò il canto del cigno, l'ultima prova x un sistema non visto più di buon occhio....Pensa che sembra che con tale sistema dovesse essere elettrificata anche la nuova Roma - Nettuno, ma mancano dati certi....
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depticinese
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Inviato il 06/02/2006 : 09:19:04
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La famosa "lobby della continua"....  la stessa che voleva costruire loco elettriche ad alta velocità con ruote motrici da 2 metri di diametro !
Vista col sennno di poi, la scelta della continua con la tecnologia degli anni '30 non è poi stata così male, tant'è che resiste da 80 anni, e con potenze delle loco che nel frattempo sono passate da 1 a 6 MW. |
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Gemini76
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Inviato il 06/02/2006 : 10:10:11
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Si, come dici tu la continua non è poi malaccio, vista anche l'evoluzione della tecnica ferroviaria..se pensi alle E 412 che hanno una potenza nominale di 6000 kW o le 402B con una potenza nominale di 5600 kW. Inoltre l'applicazione dell'elettronica ti permette di avere rendimenti migliori, avviamenti più dolci e meno sollecitazioni degli apparati motore...senza dimenticare che le nuove loco assorbono solo l'esatta quantità di eenrgia elettrrica che serve (e in frenatura la restiuiscono...spero di non aver detto male.)Senza dimenticare le migliori condizioni di guida...pensate solo ad una E 636, con il classico maniglione e anche ad una E 656 che ha l'avviatore automatico...tutta n'altra cosa...Le E 464 e le macchine più moderne, con il nuovo banco unificato, sono ancora meglio, puoi anche impostare una velocità massima e più di quella nn va (me lo fece vedere uan volta un macchinista entrando a Smistamento....se imposti 30 Km/h, ad esempio, puoi anche mettere tutta avanti la leva di trazione, ma la macchina come supera i 30 Km/h rallenta...)
Viene solo da pensare una cosa: che in Europa (Francia, Austrai, germania...) si sia puntato molto di più sulla corrente alternata (forse meno in Francia, che ha alcune linee a 1500 V CC e l'Inghilterra, che è un caso a aprte preferendo spesso la terza rotaia), e questo ha di fatto penalizzato la ns industria, che difficilmente ha trovato un mercato estero (anche se 663 e 668 sono state vendute in alcuni paesi, ed anche gli ETR 460). Inoltre abbiamo "sulla coscienza" il fallimento della prima sperimentazione a 25 kV 50 Hz ca. Fallimento non perchè il sistema non era valido, ma perchè fu una cosa imposta dall'alto, le industrie chiesero ed ottennero che si speriemntasse ciò..alle FS non importava nulla...tanto che relegò l'esperimento in Sardegna..e quando ci rese conto che tale sistema di alimentazione era incompatibile con gli impianti di segnalamento esistenti (si generavano correnti armoniche che interferivano con gli enti di stazione)si abbandonò il tutto...Ora è stato ripreso per le linee ad AV...ma a parte che è uno standard europeo imposto in ambito UIC, le nuove linee sono attrezzate con blocco radio senza segnalamento laterale (eccetto che nei P.M credo)...l'SCMT dovrebbe aver risolto quindi i problemi riscontrati a suo tempo (di contro, essendo un blococ radio, se per qualche motivo il segnale si interrompe il treno inchioda...)
Ho divagato...chiedo venia
Saluti
O.
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depticinese
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Inviato il 06/02/2006 : 18:11:28
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Mi sa che stiamo andando off-topic, però la frenatura elettrica è proprio così: si alimenta solo l'induzione del motore e l'indotto, girando trascinato dalla ruote, si trasforma in generatore. Sulle linee di montagna il treno che scende alimenta in parte quello che sale... molto meglio della frenatura reostatica dove la corrente generata veniva dissipata su delle resistenze!
L'impressione sulle scelte fatte è, invece, che ogni Paese cercava di avere una sua industria ferroviaria nazionale, con progettazione dei mezzi generalmente guidata dagli uffici tecnici delle reti ferroviarie. Prova ne è che in tutta Europa le ferrovie sono dello Stato, Federali, Nazionali ecc.
Per continuare fuori topic, il problema della tensione è che la potenza di una loco è direttamente proporzionale a tensione (Volt) e a corrente (Ampere): semplificando al massimo W = V x A (tralascio il problema del cos fi, in realtà W <= V x A). Quindi se devi ottenere 6.000.000 W (6MW) a 3.000 V, devi assorbire dalla linea e fare passare attraverso lo strisciante del pantografo 2.000 A, che non sono proprio uno scherzo. Se alimenti il treno a 25.000 V, non è più un problema alimentare i 12,2 MW di un Eurostar francese (Parigi-Londra sotto la Manica), perché la corrente scende a 488 A. |
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depticinese
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Inviato il 06/02/2006 : 18:12:33
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Mi sa che stiamo andando off-topic, però la frenatura elettrica è proprio così: si alimenta solo l'induzione del motore e l'indotto, girando trascinato dalla ruote, si trasforma in generatore. Sulle linee di montagna il treno che scende alimenta in parte quello che sale... molto meglio della frenatura reostatica dove la corrente generata veniva dissipata su delle resistenze!
L'impressione sulle scelte fatte è, invece, che ogni Paese cercava di avere una sua industria ferroviaria nazionale, con progettazione dei mezzi generalmente guidata dagli uffici tecnici delle reti ferroviarie. Prova ne è che in tutta Europa le ferrovie sono dello Stato, Federali, Nazionali ecc.
Per continuare fuori topic, il problema della tensione è che la potenza di una loco è direttamente proporzionale a tensione (Volt) e a corrente (Ampere): semplificando al massimo W = V x A (tralascio il problema del cos fi, in realtà W <= V x A). Quindi se devi ottenere 6.000.000 W (6MW) a 3.000 V, devi assorbire dalla linea e fare passare attraverso lo strisciante del pantografo 2.000 A, che non sono proprio uno scherzo. Se alimenti il treno a 25.000 V, non è più un problema alimentare i 12,2 MW di un Eurostar francese (Parigi-Londra sotto la Manica), perché la corrente scende a 488 A. |
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Gemini76
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Inviato il 06/02/2006 : 21:31:24
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Semplificando per tornare in topic...possiamo dire che il limite grande delle loco trifase era quello di avere delle velocità bloccate?Oltre ovviamente alle problematiche di avere un doppio filo di contatto
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depticinese
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Inviato il 13/02/2006 : 20:14:08
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Esatto. Sono proprio i motivi per cui mi domandavo perchè hanno scelto il trifase.
1. due fili sono più complicati da posare rispetto ad uno
2. non puoi fare tutti i tratti di una linea a 25 km/h o a 50 km/h costanti. Può sempre capitare un tratto dove 50 km/h sono troppi, ma 40 km/h vanno bene e devi viaggiare a 25 km/h |
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