Trazione trifase

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La trazione trifase fu un sistema di elettrificazione ad alta tensione sulle linee ferroviarie che si era diffuso specialmente negli anni venti, ma già prima della prima guerra mondiale trovò applicazioni innovative, specialmente per merito dell'ingegnere ungherese Kálmán Kandó, che operò a lungo in Italia.

Storia[modifica | modifica sorgente]

Mensola della cateneria trifase alla ex stazione di Taggia-Arma

I vari stati europei adottarono tensioni nominali di 1500, 3000 e 6000 Volt, e frequenze tra 15 e 20 Hz, allo scopo di conciliare l'esigenza costruttiva di motori relativamente lenti senza dover elevare troppo il numero dei poli e per contenere entro limiti accettabili le cadute induttive e le perdite di energia conseguenti alla utilizzazione della rotaia come terzo conduttore di linea.

I locomotori avevano in genere due motori e si ottenevano quattro velocità di esercizio con l'ausilio dì reostati e speciali collegamenti statore-rotore che permettevano di variare il numero di poli e in seguito anche il numero di fasi.

La massima aderenza si otteneva mediante bielle di accoppiamento delle ruote motrici.

Svantaggi[modifica | modifica sorgente]

Il sistema trifase pur tecnicamente valido per quanto riguarda le potenze e le tensioni di alimentazione dei motori, aveva però l'inconveniente di una maggiore complessità costruttiva della linea aerea e dei sistemi di captazione, soprattutto negli scambi e negli incroci; infatti le due fasi aeree esigevano, come è comprensibile, la presenza di doppi pantografi, e dispositivi per mantenere la loro captazione sempre separata, anche quando le linee si incontravano o si incrociavano (la terza fase era applicata alla rotaia).

Locomotiva elettrica trifase FS E.554 (notare gli striscianti doppi per la linea aerea bifilare)

Inoltre i motori asincroni avendo caratteristiche di avviamento e regolazione meno elastiche dei motori a corrente continua erano meno adatti alle esigenze di frequenti avviamenti e fermate, e continue variazioni di velocità. Il favore per la corrente alternata trifase rispetto alla corrente continua nella trazione era giustificato dal fatto che a quel tempo vi erano serie difficoltà a produrre corrente continua a tensioni superiori a 500-700 V, e che i dispositivi di conversione in continua della corrente alternata ad alta tensione erano poco affidabili perché rotanti.

Evoluzione[modifica | modifica sorgente]

L'elettrificazione della linea dei Giovi (con locomotori del gruppo E 550 da 2040 Cv.) risolse il problema del traino di treni pesanti in galleria e in forte pendenza; la soluzione fu pienamente soddisfacente sia dal punto di vista tecnico che da quello umano (con le lente motrici a vapore erano frequenti gli svenimenti da anossia nel percorso a salire per i fumi stagnanti nei tunnel. Tali fatti produssero gravi incidenti e veri disastri, oltre che ovvi disagi per le persone). Nello specifico, per quella linea, si triplicava inoltre la potenzialità di trasporto con aumento della velocità commerciale, frequenza e peso utile dei convogli.

Dopo il 1914 vennero costruiti locomotori veloci, E.330 ed E.331, che raggiungevano i 100 km/h, per le esigenze dei treni passeggeri.

Verso il 1922 venne elettrificata l'importante linea Genova-Torino-Modane e si rese pertanto necessario costruire i nuovi locomotori a quattro assi accoppiati per treni viaggiatori pesanti E.431 ed E.432 (2700 cv./100 km/h).

Nel 1927 sulla linea Roma-Sulmona venne sperimentata la trazione elettrica a 10.000 V a frequenza industriale con i locomotori E.470, E.472 e E.570. Questa realizzazione rappresentò il canto del cigno del sistema; la trazione trifase in Italia sopravvisse fino alla seconda metà degli anni settanta.[1]

Tavola sinottica[modifica | modifica sorgente]

Tensione (V) Frequenza
configurazione
Sistema di contatto Nome del gestore Luogo Paese Note
Tre Cavi Tagebau Gruhlwerk Ferrovia a cremagliera (0.7 km).
Operante tra il 1927 e il 1949.
725 50 Hz, Δ Due Cavi Gornergratbahn Zermatt Svizzera
750 40 Hz, 3Ø Due Cavi Burgdorf-Thun Burgdorf - Thun Operante nel periodo 1899-1933.
Convertita in monofase a 15 kV e 16⅔ Hz nel 1933.
800 60 Hz, 3Ø Corcovado Rack Railway Rio de Janeiro Brasile
1125 50 Hz, 3Ø Due Cavi Jungfraubahn Interlaken Svizzera
3000 15 Hz, 3Ø Valtellina Italia 1902 - 1917
50 Hz, 3Ø Chemin de Fer de la Rhune Francia
3000 16 Hz, 3Ø Due Cavi Galleria del Sempione Svizzera, Italia 1906 - 1927
3600 16⅔ Hz, 3Ø Due Cavi Italia Operante tra il 1912 e il 1976 in Italia settentrionale.
FS Porrettana 1927 - 1935
5200 25 Hz, 3Ø Almeria - Gérgal Spagna 1911 - 1966?
10000 45 Hz, 3Ø Due Cavi FS Roma - Sulmona Italia 1929 - 1944
50 Hz, 3Ø Tre Cavi Berlino - Lichtenhain Germania Tracciato di prova (1.8 km).
Tensione e frequenza variabili.
1898 - 1901
10000 - 14000[2] 38 Hz - 48 Hz Tre Cavi Zossen - Marienfelde Tracciato di prova (23.4 km).
1901 - 1904

Tensione e frequenza[modifica | modifica sorgente]

  •  ? V / ??Hz Siemens Factory Experiment 1892 (tensione e frequenza variabili)
  • 200 V / 25 Hz Canale di Panama 1915
  • 350 V / 40 Hz Lugano Tramway 1895
  • 460 V / 60 Hz Panama Canal Authority (anni 70)
  • 500 V / ??Hz Ganz Factory Experiment 1896
  • 550 V / 40 Hz Gornergratbahn all'apertura (1898)
  • 725 V / 50 Hz Gornergratbahn attuale
  • 1.125 V / 50 Hz Matterhorn Rlwy and Jungfrau Rlwy
  • 3.000 V / 15 Hz Valtellina FS 1902 - 1917
  • 3.300 V / 16.7 Hz Galleria del Sempione, SBB 1906 - 1930
  • 3.000 V / 15.8 Hz Valtellina FS 1917 - 1930
  • 3.600 V / 16.7 Hz Valtellina FS 1930 - 1953
  • 3.600 V / 16.7 Hz Genova-Torino, Torino-Galleria del Frejus-Modane(F) ed altre linee in Piemonte ed in Liguria dal 1910 al 1976
  • 3.600 V / 16.7 Hz Trento-Bolzano-Brennero, Bolzano-Merano FS 1929 - 1965
  • 3.600 V / 16.7 Hz Genova-La Spezia e Fornovo FS 1926 - 1948
  • 3.600 V / 16.7 Hz Sondrio-Tirano (Ferrovia Alta Valtellina)
  • 5.200 V / 25 Hz Gergal-SantaFe FC Sur - Spagna
  • 6.600 V / 25 Hz Cascade Range (Great Northern) - USA 1909 - 1927
  • 7.000 V / 50 Hz esperimenti Torino-Bussoleno FS 1927 - 1928

Dettaglio della diffusione della trazione trifase in Italia[modifica | modifica sorgente]

  1. 1901 Morbegno - Sondrio km 26
  2. 1902 Colico - Chiavenna
  3. ???? Colico - Sondrio
  4. 1906 Briga - Iselle km 22
  5. 1910 Lecco - Calolziocorte km 7
  6. 1911 Pontedecimo - Busalla km 10
  7. 1912 Salbertrand - Bardonecchia km

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Emilio Maraini, L’elettrificazione delle ferrovie italiane. Una storia di coraggiosa intraprendenza e di incapacità a seguire una coerente politica industriale, in Storia dell’Ingegneria. Atti del 2º Convegno Nazionale. Napoli, 7-8-9 aprile 2008, a cura di Salvatore D’Agostino, comitato di redazione Alfredo Buccaro, Giulio Fabricatore, Lia M. Papa, Napoli, Cuzzolin editore, 2008, ISBN 978-88-87998-86-3, tomo I, pp. 223-235
  2. ^ Tensione variabile tra 10 kV e 14 kV e frequenza variabile tra 38 Hz e 48 Hz.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Ugo Cantutti, Il ciclo della trazione trifase in Italia si è concluso in Ingegneria ferroviaria, 31º, n. 7-8/1976, Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani, luglio-agosto 1976, pp. pp. 7-14.
  • Giovanni Cornolò, Martin Gut, Ferrovie trifasi nel mondo. 1895-2000, Parma, Ermanno Albertelli, 2000, ISBN 88-87372-10-1
  • Michele Mingari, Franco Dell'Amico e Gianfranco Ferro Viaggio in trifase Editore Acme ISBN 978-88-96759-07-3
  • T. Varfalvi: 50 Jahre elektrischer Zugbetrieb Budapest - Hegyeshalom, ein Werk Kálmán Kandós, In: Eisenbahn 1983/10, Bohmann Verlag, S. 181–188, ISSN 0013-2756
  • Franco Dell'Amico In ricordo di Kálmán Kandó In Rf la Rivista della Ferrovia n. 6

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