Elettrotreno

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

L'elettrotreno è un treno elettrico automotore, di regola non scomponibile, con carrozze motrici e rimorchiate, senza locomotiva. Si tratta di fatto di convogli a "composizione bloccata" con potenza di trazione distribuita sulle carrozze, in contrapposizione ai convogli di "materiale ordinario" dove la potenza motrice è concentrata esclusivamente sulle locomotive.

Generalità[modifica | modifica sorgente]

Elettrotreno ETR 470 Pendolino per servizi ad alta velocità di proprietà della società italo-svizzera Cisalpino (aprile 1997)

Si tratta di una soluzione tecnica sviluppata essenzialmente in Italia nella prima metà del XX secolo. La rete italiana del tempo versava ancora in condizioni di bassa efficienza a causa dei binari che impiegavano rotaie con bassa massa lineare (il massimo era 36 kg/m) e in barre molto corte, unite spesso con giunti affacciati invece che intercalati; inoltre i ponti ed i viadotti non ammettevano elevati carichi assiali.

L'elettrotreno nacque quindi allo scopo di risolvere il problema della bassa velocità media dei treni composti di locomotiva e carrozze (detti in seguito treni di "materiale ordinario") senza dover investire ingenti somme di denaro per ricostruire le linee ferroviarie italiane che ammettevano un basso carico assiale. Venne sviluppata l'idea di ripartire la potenza su ciascuna delle carrozze, anziché concentrarla tutta sulla locomotiva, installando i motori di trazione in ogni singolo carrello e comandandoli a distanza dai posti di manovra situati ad entrambe le estremità del convoglio, che pertanto assumeva una configurazione di tipo bloccato. Ciò permetteva di contenere la massa assiale entro i limiti permessi dai binari e pertanto il raggiungimento di velocità di rango superiore. Il primo esempio di tale realizzazione fu l'ETR 200 e in seguito sulla stessa filosofia vennero realizzate anche molte serie di elettromotrici.

Esempi di elettrotreni sono la serie degli ETR italiani , dagli ETR 250 Arlecchino e ETR 300 Settebello ai vari ETR 450, 460, 470, 480 e 485 Pendolino. Vanno esclusi dalla categoria i recenti ETR 500 impropriamente definiti elettrotreni dato che sono costituiti da locomotive e carrozze, sono cioè composizioni a potenza concentrata. Sono inclusi nella categoria degli elettrotreni anche i Minuetto elettrici (classificati anche come ALe, Automotrice Leggera elettrica) ed i TAF.

All'estero tipici elettrotreni sono gli ICE 3 DB, gli AVE della serie Velaro (di fatto degli ICE 3) e Alaris 490, e tutti i vari Pendolino delle ferrovie finniche, portoghesi, inglesi, ceche e slovene. Infine, tutti i convogli che percorrono le linee giapponesi Shinkansen ad altà velocità sono elettrotreni, a conferma della validità della soluzione costruttiva della potenza distribuita, rispetto a quella a potenza concentrata tipica dei TGV francesi (peraltro in Francia è attualmente in fase di realizzazione l'elettrotreno AGV, su ordinazione dell'italiana NTV).

Tecnica[modifica | modifica sorgente]

Due ICE 3 tedeschi sulla Ferrovia ad Alta Velocità Francoforte - Colonia

Semplificando, un elettrotreno non è altro che una successione di automotrici e rimorchiate, o solo automotrici, a seconda del progetto e dell'impiego.

Possiamo distinguere due ampie categorie di elettrotreni: quelli destinati alle alte velocità e quelli per servizi vicinali (regionali o suburbani). Per i primi le caratteristiche da tenere in considerazione sono l'elevata potenza per elemento (carrozza) e le prestazioni alle elevate velocità d'esercizio, solitamente oltre i 250 km/h. Per gli elettrotreni per servizi vicinali invece, importanti saranno le doti di accelerazione e frenata, la capacità di carico e infine la velocità di salita e discesa dal mezzo (per evitare perdite di tempo in stazione). Per questi motivi non è facile scambiare i ruoli degli elettrotreni, anche se talvolta un mezzo progettato per servizi vicinali può svolgere servizi a più ampio raggio. Tipica evoluzione in tal senso ha subito il TAF, treno concepito per servizi vicinali, che però è stato acquistato dalle ferrovie marocchine (ONCFM) per svolgere servizi espressi sotto la denominazione di Z2M.

Due sono le tipologie costruttive: con carrozze adiacenti che condividono lo stesso carrello (come l'ETR 200), oppure con carrozze indipendenti. La prima tipologia è stata quella adottata in Italia per i primi elettrotreni, e oggi la si usa soprattutto per i convogli per servizi regionali: Minuetto, Coradia-LINT, Talent, Desiro, FLIRT. La tipologia invece di elettromotrici e rimorchiate indipendenti è preferita per i servizi ad alta velocità. La soluzione di condividere il carrello fra due carrozze è stata adottata anche dai francesi per la parte rimorchiata dei TGV. Tale soluzione comporta una minor serpeggio del carrello alle alte velocità, nonché una minor inclinazione del convoglio allo sviamento dai binari. Di contro, specie nel caso il carrello fosse motorizzato, si aumenta il carico assiale, e si complica la soluzione costruttiva. Va detto che alcuni carrelli sono "separabili", in modo da rendere più facile accoppiare e disaccoppiare gli elementi, senza ricorre a gru e argani, lasciando le carrozze ad appoggiarsi su un solo asse.

Vantaggi[modifica | modifica sorgente]

Elettrotreno Newag 19WE
Elettrotreno svizzero a 4 elementi per servizi regionali RABe 514

Basso carico assiale[modifica | modifica sorgente]

Il principale vantaggio della formula è il basso carico assiale. Specie a metà del XX secolo, quando l'armamento delle linee ferroviarie era assai leggero, in alcuni paesi come l'Italia gli elettrotreni permettevano di raggiungere elevate prestazioni velocistiche su linee vecchie, talvolta con ponti risalenti all' '800, senza dover fare importanti lavori di adeguamento.

Basso carico rimorchiato[modifica | modifica sorgente]

Attualmente invece, per i servizi vicinali, la formula del convoglio a potenza distribuita è vantaggiosa sia per il basso carico rimorchiato rispetto al numero di persone trasportate (si elimina il locomotore), sia soprattutto se la frequentazione del treno è bassa, cioè il convoglio è formato da un così ridotto numero di carrozze da non giustificare la presenza di un locomotore, la cui potenza eccederebbe le necessità di traino. Tipici in tal senso, sono appunto i convogli denominati Minuetto di Trenitalia. La versatilità della formula rende poi facile accoppiare in comando multiplo più elettrotreni per far fronte a servizi ad alta frequentazione di passeggeri. Per i servizi urbani e interurbani (S-Bahn) le DB usano appunto composizioni bloccate a potenza distribuita di quattro elementi.

Bassa aggressività sui binari[modifica | modifica sorgente]

Per i servizi ad alta velocità la formula delle composizioni bloccate a potenza distribuita offre il vantaggio di una bassa aggressività sui binari, dovuta al minore carico assiale, e soprattutto, al fatto che i motori sono più piccoli, ed è quindi più facile "appenderli" alla cassa, che non poggiarli sul carrello. Tipici sono tutti i vari Pendolino e gli Shinkansen giapponesi. Le ferrovie tedesche si erano in un primo tempo orientate verso composizioni bloccate a potenza concentrata per i loro ICE 1 e 2, salvo poi orientarsi verso la formula a potenza distribuita per i più moderni ICE 3. Solo i TGV rimangono convogli a potenza concentrata, con due locomotori in testa e in coda al treno.

Elettrotreno Danese IC3 per servizi InterCity presso Nyborg

Svantaggi[modifica | modifica sorgente]

Elevati costi per elemento[modifica | modifica sorgente]

Un fattore che limita la diffusione degli elettrotreni a solo impieghi particolari è quello dei costi. Di fatto, in un elettrotreno, si hanno tanti "locomotori", col risultato di duplicazioni dei motori e degli elementi di comando (inverter, chopper o reostato). È quindi preferibile, in molti casi, concentrare il tutto in un singolo locomotore, invece di frazionare la potenza in varie elettromotrici. Anche la manutenzione risulta più complessa.

Bassa versatilità[modifica | modifica sorgente]

I convogli a composizioni bloccate hanno lo svantaggio intrinseco della bassa versatilità. Se è vero che gli elementi di un elettrotreno possono comunque variare ed essere sostituiti, tale operazione di solito avviene solo in deposito. Inoltre, se l'elettrotreno è composto da un mix di elementi automotori e di rimorchiate, la variazione degli elementi è comunque soggetta alle prestazioni che si vogliono mantenere: non si possono mettere molte rimorchiate e poche automotrici! I convogli classici invece possono variare il numero di carrozze in base ai servizi che effettuano. Inoltre le prestazioni del convoglio sono date dal locomotore che le traina, venendo incontro alle esigenze di servizio.

Altro problema si riscontra in caso di guasto: se un elemento si guasta, si deve sostituire l'intero convoglio, mentre con soluzioni tradizionali basta cambiare locomotore.

Non ultimo, l'obsolescenza: in un convoglio tradizionale si può cambiare il locomotore con uno più prestante, e comunque destinare il precedente a servizi meno impegnativi/prestigiosi (di solito vanno al traino dei treni "merci"). Un elettrotreno è invece un convoglio progettato specificatamente per uno scopo: obsoleto, bisogna radiarlo, poiché vi è poca possibilità di altro impiego.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

trasporti Portale Trasporti: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di trasporti