Continuità del filo di contatto in diramazioni e raddoppi; circuito di controllo.
tram e trasporto pubblico a Roma
I rotabili della ferro-tramvia Roma-Civitacastellana-Viterbo, 1906-1929
Notizie addizionali sul materiale rotabile da un documento Westinghouse
Commutazione AT-BT delle motrici
Materiale rotabile
Circuiti di comando e trazione
Incroci SRFN-tramvie urbane
Il periodico Tramway & Railway World del marzo 1908 riporta una descrizione della tramvia Roma-Civitacastellana basata su dati avuti dalla Société Anonyme Westinghouse di Parigi, costruttrice, secondo la fonte, della tramvia in oggetto per rotabili e impianti, esclusa la stazione generatrice.
Controllo della linea di contatto
Dalla sottostazione di Tor di Quinto parte un filo che, montato sugli stessi pali che sostengono la linea di contatto, si ricollega alla stessa a Civitacastellana; dovrebbe dare la possibilità di verificare la continuità del filo di contatto, fornire una protezione contro i corti circuiti e permettere la misura della caduta di tensione sulla linea. Per permettere questi controlli dalla sottostazione il filo di contatto e il filo ausiliario devono costituire un circuito unico, senza rami derivati e per soddisfare questa condizione ogni diramazione deve essere costituita isolando il filo principale e ricollegandolo alla stessa con un filo ausiliario, ciò che si capisce meglio osservando gli schemi della figura sottostante; è facile immaginare a quali e quante complicazioni si sarà andati incontro per poter osservare questa regola ad ogni raddoppio o diramazione.
Continuità del filo di contatto in diramazioni e raddoppi; circuito di controllo.
Il controllo di continuità e la protezione dai corti circuiti si dovrebbero ottenere automaticamente con il dispositivo indicato nella parte destra della figura. Nella stazione generatrice, sul filo di linea L è inserito il contatto ts del teleruttore TS, che può interrompere l'alimentazione eccitando per una delle due vie: eccitazione del relè A di massima corrente (corto circuito in linea) e alimentazione dal filo pilota P attraverso il trasformatore T2 oppure caduta del relè B di minima tensione (interruzione di linea). In ogni caso TS deve avere una tenuta meccanica per non cadere all'apertura di ts.
Osservazione. - Il circuito sembra abbastanza dilettantistico e di funzionamento dubbio. La protezione contro il corto circuito in linea funziona solo se il corto si verifica in una posizione intermedia della linea, per la quale la corrente in A raggiunge il valore di eccitazione, mentre la tensione su P e quindi su T2 si mantiene ad un valore sufficiente all'eccitazione di TS.
Commutazione AT-BT delle motrici
Nella fonte citata la tensione di linea è sempre indicata in 6500 V per la parte a.t. e 650 V per la b.t.. La linea è sezionata da interruttori con spegni arco a corna (sezionatori Vedovelli) in dieci punti in prossimità delle stazioni; ogni sezione è protetta con uno scaricatore a corna con resistenza a liquido verso terra. A Tor di Quinto, in corrispondenza del passaggio da bassa ad alta tensione un dispositivo montato su un palo dovrebbe azionare automaticamente il commutatore di tensione posto sull'imperiale delle motrici; questo dispositivo non sembra essere stato presente in origine sui locomotori (ved. circuiti di comando e trazione).
Controller dei locomotori; commutatore per il cambio della tensione di linea
montato sull'imperiale di un locomotore che manca sul rotabile dell'ultima immagine.
Secondo la fonte, nel 1908 il parco rotabili della tramvia sarebbe composto da:
I locomotori sono gli 1-3; le elettromotrici sono certamente quelle a due assi numerate 11-17. Le rimorchiate dovrebbero essere le cross-bench gruppo 50 e quelle numerate nel gruppo 30.
Circuiti di comando e trazione
Locomotori
Nello schema dei locomotori manca il commutatore a.t.-b.t. per il funzionamento sotto i 6500 e i 550 V, peraltro ampiamente descritto nel testo insieme all'automatismo che ne permetterebbe l'azionamento e in effetti lo stesso commutatore sembra non essere presente nell'immagine data del locomotore. Si potrebbe supporre che lo stesso commutatore, non presente in origine, sia stato montato successivamente sui rotabili, che però in tal caso non avrebbero potuto percorrere all'inizio la tratta urbana; forse si riteneva che il servizio merci avrebbe riguardato la sola parte extraurbana della linea.
Un'altra ipotesi sarebbe che, come spesso accade, in mancanza delle immagini e dello schema corretti l'estensore dell'articolo ne abbia utilizzati di simili, magari relativi ad un rotabile dal quale quello per la tramvia sarà stato derivato.
Il circuito di comando dei locomotori è indiretto elettropneumatico, con controller a cinque posizioni che corrispondono tutte a marce economiche; anche l'invertitore di marcia è a comando elettropneumatico. L'apparecchiatura è semplicissima, con le elettrovalvole per il comando dei contattori e dell'invertitore alimentate a 40 V; per ogni tacca del controller sono eccitate due elettrovalvole, i contattori delle quali collegano la preventive coil (2) a due prese successive sull'autotrasformatore fornendo ai motori successivamente le tensioni indicate nella tabella sullo schema del circuito di trazione; ogni contattore può eccitare solo se gli altri due dello stesso gruppo sono caduti, ciò che garantisce contro corti circuiti sul trasformatore. I motori sono ad eccitazione in serie con avvolgimenti di compensazione, secondo il sistema largamente impiegato in trazione monofase dalla Westinghouse. Il circuito prevede il comando multiplo di due o più locomotori, disposizione che non sembra sia stata mai utilizzata sulla linea.
Nota. - In Glasers Annalen febbr. 1908 si trova lo schema del circuito dei locomotori della ferrovia della Val Brembana identico a quello dato in Tramway & Railway World marzo 1908 per la SRFN; sono però indicati motori da 75 in luogo di 40 CV.
Elettromotrici
Le elettromotrici sono a comando diretto con controller a cinque posizioni; come sui locomotori, in ogni posizione la preventive coil è collegata a due prese successive sulla parte b.t. dell'autotrasformatore e la tensione applicata ai motori è la media dei due valori. E' indicato l'autotrasformatore principale con prese a 6500 e 550 V e relativo commutatore; le tensioni per i motori sono le stesse indicate per il circuito dei locomotori. In parallelo alla preventive coil è posta una resistenza di riduzione dell'impedenza nell'inserzione di metà della bobina, che sembra però omessa nell'equipaggiamento effettivo dei rotabili; nello schema originale in serie ai due rami del commutatore a.t.-b.t. sono indicati due piccoli trasformatori amperometrici per il comando dell'interruttore automatico a massima corrente.
Nell'incrocio tra una linea a corrente alternata e una a corrente continua, supponendo le due linee alimentate approssimativamente alla stessa tensione, occorre tenere presente che:
E' il caso che si presenta agli incroci tra linee SRFN a 550 V c.a. e linee tramviarie SRTO o municipali a 500-600 V c.c. e, in base a quanto sopra, occorrerà disporre le zone di incrocio in modo che sia sempre la motrice tramviaria urbana ad essere alimentata dalla linea a c.a. e non la SRFN alimentata dalla linea a c.c.; occorre anche impedire che uno strisciante possa porre in contatto reciproco le due linee. La lunghezza della zona nella quale la linea tramviaria urbana è alimentata a c.a., zona neutra (anche se proprio neutra non sarà), dipende da due fattori: l'angolo di incrocio delle linee e la larghezza del maggiore tra gli striscianti delle prese di corrente, che nel nostro caso è quello SRFN.
Se P è la larghezza dello strisciante SRFN ed α è l'angolo di incrocio, la lunghezza teorica o minima della tratta di linea c.c. alimentata in c.a. è AB=P/sen α, valore che andrà incrementato per tener conto degli spostamenti del pantografo in seguito al molleggio del rotabile; all'atto pratico il punto A, dalla posizione limite AA', andrà retrocesso in C, allungando ancora la zona neutra. Per angoli di incrocio ridotti la lunghezza della zona neutra tramviaria può risultare notevole. Nel nostro caso la larghezza dei locomotori è 2,10 m e, valutandolo dalle immagini, lo strisciante del pantografo può arrivare a 1,50 m; per l'angolo di 45° come è dato per gli incroci a Ponte Milvio, la lunghezza minima della zona è 1,5/0,707=2,12 m, valore che sarà portato almeno a 2,30 metri che dovranno essere superati dai tram per inerzia.
Nel caso di incroci a tensione diversa, come quello tra la linea SFRN a 6500 V e la linea tramviaria ATAG alle cave di Grottarossa non è certo possibile ricorrere a sistemi di sezionamento passivi, ma è necessario isolare una sezione delle linee e connetterla all'una o all'altra tensione mediante interruttori.
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(1) Per il quantitativo della prima fornitura di locomotori si veda l'osservazione in I rotabili della ferro-tramvia Roma-Civitacastellana-Viterbo, 1906-1929.
(2) La preventive coil è una induttanza a presa centrale,
la funzione della quale è di permettere il passaggio da una presa sul trasformatore alla successiva senza interrompere
il circuito di trazione e senza cortocircuitare sezioni del trasformatore. Il criterio che si adotta nei circuiti a corrente
continua nell'avviamento reostatico è di far cadere un contattore solo quando il seguente è già eccitato: se applicato ad un circuito a
corrente alternata ciò porterebbe al corto circuito della sezione dell'avvolgimento del trasformatore nel tempo in cui due contattori sono
eccitati. La preventive coil è inserita su due prese successive del trasformatore e dal suo centro si deriva la corrente che
alimenta i motori: la reattanza della bobina limita la corrente derivata dalla sezione dell'avvolgimento (freccia rossa
nell'immagine inferiore a sinistra), mentre la corrente per i motori (frecce bleu), percorrendo le due metà della bobina in senso inverso, non genera nel
suo nucleo alcun flusso magnetico e la bobina non oppone praticamente impedenza alla stessa corrente; per ogni combinazione di due contattori
eccitati la tensione in uscita è la media delle tensioni presenti sulle due prese utilizzate sul trasformatore. In alcuni casi la preventive coil è
derivata da una resistenza (ved. ad es. schema delle elettromotrici a due assi) che ha la funzione di ridurne l'impedenza nel momento in cui è collegata
per metà ad una sola presa del trasformatore, ossia nel passaggio da una tacca del controller alla successiva. Risulterebbe che nel caso delle
motrici SRFN questa resistenza sia stata successivamente eliminata (possibile causa del
ritardo nell'inaugurazione della linea).
Schema della preventive coil e funzionamento dell'inseritore per quattro posizione di controller.
Le cifre a sinistra indicano la tensione su ogni presa del trasformatore;
quelle a fianco della preventive
coil (in bleu) indicano la tensione fornita al circuito di trazione.
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rev. D4 22/11/20
