tram e trasporto pubblico a Roma

Note di trazione elettrica; sistemi inconsueti di captazione di corrente

Il sistema a presa sotterranea Waller-Manville
Una faccenda per alcuni lati simile a quella del Cattori a Roma

Da Modern Tramway, ottobre 1979.

Nota. - In omaggio alla nazionalità degli inventori, useremo qui i seguenti termini per denotare alcuni componenti del sistema: conduit, il condotto sotterraneo che porta la linea di contatto, denominato caniveau nei sistemi di origine francese; plough, l'organo di presa della corrente, portato dal rotabile, la charrue nei sistemi francesi.

Il sistema di presa di corrente in condotto sotterraneo proposto verso il 1890 dai signori Waller e Manville, due nomi al tempo già noti in varie sperimentazioni in elettricità, si proponeva di risolvere i vari inconvenienti che sistematicamente vanificavano gli innumerevoli analoghi sistemi allora sperimentati, ad esempio nelle installazioni di Holroyd-Smith a Blackpool, perennemente in crisi a causa dell'acqua e della sabbia che invadevano il condotto.

Manville, Edward (1862-1933), elettrotecnico, industriale e politico; fu membro del Parlamento dal 1918 al 1923; dal 1927 al 1928 si interessò ai primi esperimenti di televisione con il sistema Baird. Non si trovano indicazioni biografiche di J.E .Waller.

Secondo i due inventori, un sistema di presa di corrente deve rispondere ai seguenti requisiti: (1) tutti i componenti interni dell'impianto devono essere facilmente accessibili dal suolo stradale senza necessità di demolizioni; (2) l'isolamento dei conduttori deve essere assoluto, ottenuto a mezzo di isolatori ad olio; (3) la presa dei corrente deve consistere in componenti meccanicamente rigidi, tali da evitare il rischio di contatti con altre parti dell'impianto; (4) il tutto deve essere meccanicamente semplice. Vedremo subito come buona parte di questi proponimenti si perderà durante la strada: gli isolatori ad olio si riveleranno un rimedio peggiore del male, mentre alla fine il sistema sarà tutt'altro che semplice.

La figura sottostante mostra la disposizione del conduit, del conduttore di contatto e del plough.

Il conduit è costituito da una serie di gioghi in ferro C che, interrati alla distanza reciproca di circa 90 cm (30 ft.), delimitano il condotto sotterraneo, posto sotto una delle rotaie di corsa costituita da due rotaie R a doppio fungo affiancate; ogni giogo porta un supporto S montato su un isolatore J. Questi supporti hanno una forma atta a sostenere il filo di contatto Z quando lo stesso non è impegnato dall'organo di presa di corrente; in altre parole, in in assenza di rotabili, il conduttore Z, formato da una treccia in rame flessibile, è semplicemente appoggiato alla successione di gioghi.

Il plough portato dal rotabile è costituito da due piastre in ferro affiancate P penetranti nel conduit, che terminano con un supporto U in grado di sostenere il filo di contatto in posizione Z'; quindi, spostato inizialmente a mano il conduttore da Z in Z', durante il moto del rotabile lo stesso sarà progressivamente alzato e rilasciato, mentre da U attraverso P la corrente sarà portata al motore della vettura. Per permettere la sistemazione iniziale del conduttore e qualsiasi altra operazione nel condotto, in corrispondenza di ogni giogo un tombino stradale di appropriate dimensioni permette l'accesso al conduit; si ha quindi sulla superficie della strada una successione di tombini a reciproca distanza di 90 cm, ciò che sembra già contraddire il requisito (4) di cui sopra.

Questo è tutto, il principio potrebbe anche essere semplice, ma all'atto pratico le cose come al solito si complicano. Appena la linea superi una certa lunghezza, il conduttore non può essere costituito da un'unica campata; non solo, ma le successive campate devono essere ancorate in modo elastico per compensare le variazioni di lunghezza dovute alla dilatazione termica e l'inventore presenta allo scopo un complicato sistema di pesi e pulegge di rinvio da collocare in particolari pozzetti che, secondo lui, potrebbero essere posti ogni quarter of mile, cioè ogni 400 metri circa, con un complicato sistema che permetta il passaggio del plough, mentre nelle curve i punti di ancoraggio dovrebbero forse essere ravvicinati. Infine, l'inventore non si azzarda nemmeno a parlare di scambi ed incroci.

Le immagini che seguono, riprese dal periodico The Electrical Engineer, marzo 1890, illustrano meglio alcuni dettagli del sistema.

La prima figura riporta quanto schematicamente accennato più sopra, mentre la seconda dà la disposizione per avere due conduttori nel conduit, probabilmente per evitare il ritorno della corrente attraverso le rotaie; la terza figura dà il conduit visto dall'alto e si nota il tombino a livello della strada.

A sinistra il conduit è visto in sezione di fianco; il conduttore è sostenuto dal plough all'estrema sinistra e non appoggia pertanto sul supporto portato dall'isolatore. A destra il complicato sistema di contrappesatura per porre in tensione il conduttore.

L'immagine piccola a fianco riporta una sezione degli isolatori ad olio proposti dagli inventori: la parte interna dell'isolatore è foggiata a cavità anulare, nella quale è posto dell'olio isolante che dovrebbe evitare la formazione di un velo di umidità sulla porcellana, migliorando l'isolamento della linea; nei fatti questo tipo di isolatore non sembra abbia mai raggiunto il fine prefissato ed oltretutto la necessità di un periodico rifornimento di olio ad ogni supporto non sembra in linea con la pretesa semplicità del sistema.

Gli isolatori ad olio rivestono per noi particolare interesse perchè furono inizialmente impiegati sulla linea di trasmissione elettrica tra Tivoli e Roma costruita dalla Società Anglo-Romana nel 1886, dando risultati disastrosi: l'olio diveniva ben presto ricettacolo di insetti e detriti vari, perdendo le sue proprietà isolanti e peggiorando il funzionamento della linea e furono ben presto sostituiti da usuali isolatori a campana.

* * *

Sembra che il sistema Waller-Manville non sia mai andato oltre una breve linea dimostrativa, realizzata nei pressi di Liverpool nel 1897 e non possiamo tacere, in proposito, di un episodio che, almeno come inizio, sembra essere una copia dell'impresa del Cattori a Roma.

In quel periodo si andava delineando la necessità di dotare la città di tram elettrici e si stavano studiando il pro e il contro dei vari sistemi proposti, quando un certo Simplex Electric Tramway Conduit Syndicate presentò il sistema Waller-Manville, offrendo la costruzione gratuita di una breve linea dimostrativa. A Liverpool, però, le cose andavano evidentemente in modo diverso che a Roma, visto che uno Special Tramway Committee non ci mise molto a rinviare al mittente il progetto, nonostante le numerose pressioni, anche politiche, esercitate dal Syndicate e dalla Waller & Manville Consulting Engineers.

Ma il Syndicate, che agiva in realtà per conto della British Insulated Wire Co. (BICC), una ditta costruttrice di cavi isolati, non si perse d'animo e fu avviata la costruzione di una linea dimostrativa nella località di Prescot, su un terreno di proprietà della BICC.

La linea, costruita seguendo i criteri che abbiamo più sopra indicato, risultò lunga, vedi caso, circa a quarter of mile, cioè esattamente della massima lunghezza di conduttore che poteva essere teso in un campata nel conduit (vedi sopra), a scartamento pari a 4 ft 31/2 inch, cioè circa 1,30 metri con un tracciato in forma di C caratterizzato da numerose curve e tratti in pendenza, oltre che da una breve diramazione per una piccola rimessa; qui si trovava anche la stazione generatrice con un gruppo rotante General Electric alimentato a 135 V dallo stabilimento della BICC, che forniva alla linea l'alimentazione a 540 V. Occorre qui riconoscere una certa audacia ai costruttori, nel prevedere curve, pendenze e scambi, oltre ad una tensione di linea alta per un sistema del tipo in oggetto. Il rotabile, l'unico previsto per la linea, era una piccola motrice a due assi, dotata di due motori anch'essi GE da 15 CV.

Sembra che, almeno all'inizio, la linea di Prescot desse buoni risultati ed anzi si racconta come divenne ben presto meta di visite anche da parte di illustri elettricisti dell'epoca, ai quali il Waller forniva dettagliate informazioni; l'interesse per la stessa durò però poco, nell'arco di qualche anno altri efficienti sistemi, primo dei quali quello a filo aereo, divenendo di uso generale. Il binario di Prescot fu demolito e al suo posto la BICC costruì un edificio industriale.

La linea di Prescot al piccolo deposito e un dettaglio della motrice.

Nell'immagine a sinistra si notano le estremità superiori a di alcuni gioghi e dei tombini b per l'accesso al conduttore; non si ha purtroppo alcun dettaglio sullo scambio. Nell'immagine a destra il supporto a del plough è fissato al telaio della vettura, anche se non ci capisce cosa sia quella specie di nastro (sembrerebbe un conduttore per collegare il plough al motore, ma non sembra isolato dal telaio); b è il plough vero e proprio che penetra tra le due rotaie di corsa e sostiene in c la corda di contatto (aggiunta in bleu); d è un ferro che forma un giogo.

* * *

Una diversa versione del sistema Waller-Manville, con qualche differenza costruttiva rispetto a quanto descritto, sembra essere apparsa sempre a Liverpool nel 1892, ossia successivamente alla prima descrizione del sistema ma precedente l'impianto di Prescot, ad opera di un certo T.C. Brain. Qui il conduit, in assenza di rotabile, restava chiuso da due lamine di acciaio parallele, che deformandosi si aprivano al passaggio del plough; la disposizione avrebbe dovuto impedire l'accumularsi di detriti stradali nel conduit, ma come è facile immaginare non poteva funzionare e fu presto dimenticata.

rev. A1 12/09/21