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Note di trazione elettrica. Comando e regolazione della velocità

L'INTERRUTTORE DI LINEA

Controller a manovella oscillante delle tramvie di Melbourne, 1923.

L'interruttore di linea, più esattamente teleruttore di linea (ma, almeno nell'uso romano, sempre chiamato con il primo termine; in inglese Line Switch o Line Breaker), è un dispositivo elettromagnetico inserito nei circuiti di trazione a comando diretto, avente le funzioni:

• di aprire e chiudere i circuito di trazione al di fuori dei contatti del controller, evitando su questi la formazione dell'arco che si ha all'apertura del circuito
• di aprire il circuito di trazione in caso di sovraccarico.

Con la prima funzione si migliora il funzionamento del controller aumentandone la durata dei contatti; perchè sia efficace, occorre che l'interruttore di linea, che nel seguito denoteremo con TL, chiuda dopo la chiusura del primo contatto del controller e apra prima dell'ultimo contatto in circuito. La fase più importante è quella di apertura del circuito, che avviene spesso in fasi con notevole intensità della corrente di trazione, ad es. nel riporto a zero del controller in forti salite; in tal caso l'arco, in luogo di avvenire sui contatti del controller, avviene su quelli del TL, costruiti in modo adatto e muniti di un energico soffiatore magnetico. Quest'ultimo è costituito da una bobina attraversata dalla corrente di trazione che devia l'arco, in sostanza un conduttore mobile, incanalandolo in un caminetto dove è spento anche con il concorso della corrente di aria calda che si forma. Lo spegnimento dell'arco è la fonte del caratteristico "pop" ben noto ai tramvieri di altri tempi, che su alcuni motrici particolarmente potenti, come le 80 dei Castelli, suonava come una piccola esplosione, spesso in due tempi (pop-pop) per la particolare conformazione del caminetto.

La seconda funzione può anche non essere presente e in tal caso la protezione da sovraccarico sarà data solo dall'interruttore automatico manuale, presente nelle motrici urbane romane in alto sopra il posto di condotta.

Nel parco urbano municipale il TL appare per la prima volta sull'ultima serie di motrici a due assi del 1929, sulle quali è montato sotto una delle piattaforme, e sarà poi mantenuto su tutte le MRS montandolo al centro del sottocassa. Non sarà utilizzato nella costruzione delle MATER che pure, per la loro pesantezza, ne avrebbero richiesto l'applicazione, forse perchè su quelle vetture, dopo una non riuscita applicazione dell'avviamento automatico, si vollero riutilizzare i controller ricavati dal vecchi rotabili di origine senza alcuna modifica. Nel parco STFER dei Castelli il TL appare per la prima volta sulle motrici a quattro assi a comando diretto del 1931 e successivamente sulle motrici urbane tipo MRS a comando diretto, mentre sarà applicato sporadicamente su rotabili precedenti all'atto delle ricostruzioni; sulle motrici SFV (Roma-Fiuggi) il TL è sistematicamente utilizzato nei circuiti a comando diretto per la presenza dell'elevata tensione di linea.

La costruzione del TL e il relativo dispositivo di comando variano a seconda del costruttore.

Interruttore di linea CGE DB976 e controller K35 a manovella oscillante con interruttore LB2.

E' l'impianto adottato sulle motrici STFER (Castelli) del gruppo 80, successivamente installato anche su alcune motrici dei gruppi precedenti; il suo funzionamento può essere schematizzato nelle fasi seguenti.

Schema elettrico e di inserzione del TL CGE DB976.
L'immagine a destra si riferisce ad un TL di una motrice urbana municipale e si differenzia quindi dallo schema in alcuni particolari.

Controller K35

1. Chiusura del circuito di trazione e accelerazione del rotabile. Nello schema sopra riportato troviamo il teleruttore A che chiude il circuito di trazione con il contatto principale a, posto in serie alla bobina del soffiatore magnetico X; il circuito di A è alimentato a tensione di linea attraverso l'interruttore di esclusione JL, il contatto LB, il contatto b2 del relè ausiliario B1-B2 e un contatto del controller, chiuso in posizione neutra (pos. 0 del controller). Il contatto LB è montato esternamente al controller ed è azionato dalla prima parte della corsa della manovella, la stessa non essendo ancora meccanicamente collegata al tamburo interno; con il primo spostamento della manovella si chiude LB e successivamente, con la manovella in pos. 1, eccita A eccita mantenendosi poi sul proprio contatto a1 indipendentemente dal controller, mentre il circuito di trazione è chiuso dal contatto a di A e dai contatti del controller. In tutte le successive posizioni del controller il circuito del TL resta lo stesso e la motrice sarà condotta nel modo usuale.
2. Apertura del circuito di trazione. Se, da una qualsiasi posizione, si riporta la manovella del controller verso lo zero, l'immediata apertura, durante la prima corsa della stessa, del contatto LB dà luogo alla caduta di A con l'apertura del circuito di trazione, in modo che nella successiva corsa i contatti del controller non sono più percorsi da corrente.
3. Apertura del TL per sovraccarico e ripristino. In caso di sovraccarico (ad es. se il conducente frettoloso nella salita di Frattocchie passa in parallelo troppo presto), interviene la bobina B1 che apre il contatto b2, mentre chiude b1. Con la prima operazione si apre il circuito della bobina del teleruttore A, che cade aprendo il circuito di trazione (certamente con un pop che si sarà sentito fino al Albano); diseccita anche B1, ma i contatti b1-b2 restano nella posizione prima assunta essendo meccanicamente bloccati, mantenendo aperto il circuito di A; la manovella del controller può essere riportata a zero con il circuito di trazione sempre aperto. La differenza dalla condizione iniziale prima considerata sta nel fatto che ora i contatti b1-b2 si trovano con b2 aperto e b1 chiuso, quest'ultimo che ad un nuovo movimento della manovella verso le posizioni di marcia, nella prima parte della corsa, porta all'eccitazione di B2: i contatti b1-b2 sono riportati nella posizione iniziale, da b2 chiuso eccita A, il circuito di trazione si richiude come precedentemente visto ecc..

Le due resistenze presenti sullo schema servono a limitare la corrente nella bobina A, quella superiore in fase di eccitazione e quella inferiore, in serie alla prima, in fase di tenuta da a1; la seconda limita anche la corrente nella bobina B2. Il controller utilizzato con questo sistema è anche chiamato a manovella oscillante, per lo spostamento aggiuntivo che può avere la manovella prima di azionare il tamburo interno.

Controller a manovella oscillante e interruttore di linea di una motrice STFER gr. 80.
La parte a sinistra dell'interruttore è il caminetto spegni arco, che normalmente sporge dalla custodia dell'apparecchio (ved. immagini sottostanti).

L'interruttore di linea sulle motrici STFER 62 e 82.

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Ultimo aggiornamento: mercoledì 06 dicembre 2023