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Catenaria rigidaApplicazioni nelle gallerie di RFI
Claudio Spalvieri
RFI - Direzione Tecnica
Energia
20 luglio 2020
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INDICE
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La scelta della catenaria rigida in RFI 301Applicazioni nel settore ferroviario 502La Specifica Tecnica RFI 803Confronto catenaria rigida/elastica 2904
05 Conclusioni 37
La scelta della catenaria rigida in RFI
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La scelta della catenaria rigida in RFI
o Rinnovi T.E. in gallerie di sezione ridottao Numerosi progetti di nuove elettrificazioni di linee esistentio Necessità di realizzare catenarie conformi alla STI Energia
20/07/2020Catenaria rigida - Applicazioni nelle gallerie di RFI I Relatore: Ing. Claudio Spalvieri
Specifica Tecnica RFI DTC ST E SP IFS TE 097 A del 13.12.2018
Applicazioni nel settore ferroviario
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Applicazioni nel settore ferroviarioAd oggi la catenaria rigida trova principale impiego:o Negli impianti metropolitanio Nelle officine di manutenzione dei rotabilio Nelle gallerie ferroviarie di alcuni Gestori dell’Infrastruttura
Il principale vantaggio si ha in mancanza di spazi sufficienti per l’attrezzaggio dellacatenaria elastica tradizionale.
Alcuni esempi:
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Tunnel ferroviari–SBB Barcelona Sants-Adif
Tunnel ferroviari-ÖBB Metropolitana di Roma-Linea C
Berlin Hauptbahnhof–DB Deposito manutenzione rotabili di Mestre (VE)-NTV
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Applicazioni nel settore ferroviario
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Berlin Hauptbahnhof-DB
Barcelona Sants-Adif
Deposito di Mestre (VE)-NTV
Metropolitana di Roma-Linea C
La Specifica Tecnica RFI
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La Specifica Tecnica RFI
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Prevede l’impiego fino alla massima velocità diesercizio di 160 km/h, nelle gallerie di sezioneridotta con catenaria a 3 kVcc
Garantisce la compatibilità sia con il pantografointeroperabile da 1600 mm a corni isolati checon il pantografo da 1450 mm a corni non isolati
Garantisce il rispetto di tutti i requisiti della STIEnergia
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La Specifica Tecnica RFILa catenaria rigida fissa è un sistema a linea aerea rigida di contatto realizzato tramite unprofilato scatolare di alluminio all’interno del quale viene inserito il filo di contatto astandard RFI.
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Profilato catenaria rigida con filo di contatto Profilato quotato catenaria rigida
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La Specifica Tecnica RFILa distanza tra due sospensioni deve essere in funzione della massima velocità ammessadalla linea. In particolare, la campata diminuisce con l’aumentare della velocità di esercizio,secondo quanto di seguito riportato:o Velocità di 80 km/h: campata di riferimento pari a 12 metrio Velocità di 120 km/h: campata di riferimento pari a 10 metrio Velocità di 160 km/h: campata di riferimento pari a 8 metri
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La Specifica Tecnica RFI
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Il profilato è ancorato al volto della galleria tramite idonee sospensioni.La tipologia di sospensione da utilizzare generalmente è quella a traversa isolata, tuttavia èammesso anche l’impiego di sospensioni a mensola orizzontale.
Esempio di sospensione a traversa isolata Esempio di sospensione a mensola orizzontale
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La Specifica Tecnica RFI
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Utilizzo di guide scorrevoli metalliche in grado di sopportare la corrente di guasto delsistema 3 kVcc di RFI per sospensioni a traversa isolata.Nel caso delle sospensioni a mensola orizzontale è sufficiente la connessione rigidaprofilato/morsetto.
Inserti conduttori
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La Specifica Tecnica RFI
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I profilati sono collegati tra loro mediante giunti.La coppia di piastre ha la funzione di garantire la continuità meccanica ed elettrica.
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La Specifica Tecnica RFI
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È opportuno posizionare i giunti in corrispondenza dei punti in cui il valore del momentoflettente dovuto al carico distribuito del peso proprio della catenaria rigida è pari a zero.
Punti di sospensione come vincoli di incastroC: campata di riferimentop: peso proprio catenaria rigidaM: momento flettente
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La Specifica Tecnica RFI
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In corrispondenza della mezzeria di ciascuna pezzatura deve essere previsto un punto fissoche ripartisce equamente le dilatazioni termiche su ciascuna “semi-pezzatura”.
Punto fisso
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La Specifica Tecnica RFI
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Sono previste sovrapposizioni isolate e non isolate.Alle estremità libere, i due profilati di alluminio sovrapposti devono essere opportunamentepiegati verso l’alto in modo da garantire un graduale passaggio del pantografo (rampe).
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La Specifica Tecnica RFI
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In corrispondenza delle sovrapposizioni non isolate sono previsti i cavallotti di continuità.
Cavallotti di continuità
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La Specifica Tecnica RFILa transizione tra catenariatradizionale e catenariarigida è un punto singolareche permette di rendere ilpiù graduale possibile ilpassaggio tra le duecatenarie.
Viene realizzata accoppiandoin successione la barra ditransizione e la barra diancoraggio.
Barra di transizioneBarra di ancoraggio
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La Specifica Tecnica RFILa barra di transizione è sagomata in modo da consentire un graduale aumento dellarigidezza flessionale nel passaggio dalla catenaria tradizionale a quella rigida.
Barra di transizione
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La Specifica Tecnica RFILa barra di ancoraggio consente di scaricare il tiro meccanico della condutturaproveniente dall’esterno.
Barra di ancoraggio
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La Specifica Tecnica RFILa catenaria rigida, in analogia a quella tradizionale, deve essere poligonata al fine direndere uniforme l’usura dello strisciante del pantografo.
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La Specifica Tecnica RFIAl fine di prevenire fenomeni di corrosione galvanica tra il rame del filo di contatto el’alluminio dei profilati è necessario applicare una speciale pasta protettiva.
Pasta protettiva
2420/07/2020
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La Specifica Tecnica RFIL’inserimento/estrazione del filo di contatto nel profilato avviene tramite uno specialeutensile in grado di divaricare le estremità della barra senza indurre deformazionipermanenti.
Utensile inserimento/estrazione filo di contatto
2520/07/2020
Catenaria rigida - Applicazioni nelle gallerie di RFI I Relatore: Ing. Claudio Spalvieri
La Specifica Tecnica RFIViene garantita la compatibilità sia con il pantografo interoperabile da 1600 mm a corniisolati che con il pantografo da 1450 mm a corni non isolati.
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Catenaria rigida - Applicazioni nelle gallerie di RFI I Relatore: Ing. Claudio Spalvieri
La Specifica Tecnica RFILa Specifica Tecnica definisce la documentazione necessaria per l’idoneità tecnica:
o Certificazione attestante il superamento delle prove di tipoo Dichiarazione CE di conformità del componente d’interoperabilità “catenaria” secondo
quanto previsto dalla STI Energia
Le prove di tipo devono essere eseguite sui tutti i principali componenti che costituisconola catenaria rigida.
2720/07/2020
Catenaria rigida - Applicazioni nelle gallerie di RFI I Relatore: Ing. Claudio Spalvieri
La Specifica Tecnica RFIDi seguito l’elenco dei componenti della catenaria rigida da sottoporre alle prove di tipo:
IsolatoreTraversa isolata
ProfilatoPiastre di giunzione
RampaBarra di transizioneBarra di ancoraggio
Dispositivo di ancoraggio tiranti di ormeggioDispositivo di ancoraggio stralli di punto fisso
Morsetto di alimentazionePresa di terra
Dado autobloccante
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La Specifica Tecnica RFIAlcuni esempi di prove di tipo:
Prova barra di ancoraggio
Prova sospensione a traversa isolata
Confronto catenaria rigida/elastica
3020/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elasticaVantaggio di circa 25 cm nel posizionamento del piano teorico di contatto, a parità disezione di galleria, rispetto all’utilizzo di catenaria a fune regolata.
Catenaria rigida:piano teorico dicontatto a +5050mm dal PF
3120/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elastica
Catenaria FR:piano teoricodi contatto a+4800 mm dalPF
3220/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elastica
Catenaria FF:piano teoricodi contatto a+4950 mm dalPF
3320/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elasticaMancanza del tiro meccanico dei conduttori con vantaggi manutentivi in esercizio.
Rottura LdC in galleria
3420/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elasticaNon è necessario prevedere le nicchie tecnologiche per l’alloggiamento dellecontrappesature delle taglie.
R.A. in galleria
3520/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elasticaIl profilato di alluminio contribuisce alla sezione conduttrice della linea di contatto
Maggiore sezione di rame equivalente
32220817,771226
CATENARIA RIGIDA - CALCOLO SEZIONE RAME EQUIVALENTE
Resistività elettrica alluminio a +20°C [nΩm]Sezione profilato alluminio [mm²]Resistività elettrica rame a +20°C [nΩm]Sezione rame equivalente [mm²]
3620/07/2020
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Confronto catenaria rigida/elastica
È in corso di pubblicazione da parte dell’UICInternational Railway Standard un documentointernazionale che fornisce i requisiti per laprogettazione, costruzione e manutenzionedella catenaria rigida.A tale gruppo di lavoro ha partecipatoattivamente anche RFI.
Conclusioni
3820/07/2020
Catenaria rigida - Applicazioni nelle gallerie di RFI I Relatore: Ing. Claudio Spalvieri
ConclusioniLa catenaria rigida è stata introdotta da RFI alla fine del 2018.
VANTAGGIo Applicazione nei rinnovi T.E. e nei nuovi progetti in presenza di gallerie di sezione
ridottao Certificazione STI Energiao Assenza di tiro meccanico delle conduttureo Vantaggi in termini di carichi elettrici sostenibili per la maggiore sezione di rame
equivalente
SVANTAGGIo Costi maggiorio Tempi maggiori per i rinnovi T.E.
Grazie