Intrerupator

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Comutatorul , cunoscut în mod obișnuit ca un comutator [Nota 1] , este un dispozitiv feroviar care unește două sau mai multe linii, permițând materialului rulant să treacă de la una la alta, deturnând sau nu cursa [1] .

Funcționarea comutatorului

Componentele sale se pot distinge prin schimbare , care este partea care permite materialului rulant să schimbe traseul parcurs și traversarea , care este partea care permite marginilor roților să traverseze șina care nu va fi parcursă [2] [ 3] .

Comutatoarele pot fi clasificate după geometrie (în special în funcție de raza ramurii și tangentei), după tip sau după tipul de acționare.

Prezent în infrastructura feroviară de la origine, tipul de întrerupător de uz general este cel cu ace mobile, introdus cu puțin înainte de 1882 de inginerul american naturalizat german, inginer șef al companiei Philadelphia și Reading Railroad, William (născut Wilhelm) Lorenz ( Osnabrück 1826 - Reading (Pennsylvania) sau Philadelphia (Pennsylvania) 1884) [4] [5] [6]

Vedere a numeroaselor întrerupătoare ale stației centrale din Frankfurt
Special

Caracteristici

Diagrama unei prezențe simple la stânga.

În terminologia feroviară actuală, ruta inițială ia numele de traseu corect , în timp ce ramura care se desprinde de ea ia numele de ramură deviată sau, mai simplu, de deviată [7] . Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că în reglementările de exploatare a căilor ferate poziția „normală” și poziția „inversată” sunt indicate prin desenul planului schematic de construcție al uzinei, deci dacă în acest plan indicația „normală” pentru ramură apare pentru unele comutatoare deviate și „inversate” pentru aspectul corect, pârghiile de control ale comutatorului vor respecta aceste caracteristici.

O prezență este caracterizată prin două capete: un vârf, adică partea căii corecte care provine din care este posibil să se angajeze sau nu ramura deviată și un călcâi (sau capăt) care este partea opusă [7] .

Din punct de vedere geometric, o prezență la vot este caracterizată prin [7] :

  • valoare tangentă: este valoarea tangentă a unghiului dintre axa căii corecte și tangenta la axa ramurii deviată în punctul său final
  • raza ramurii deviate: principala caracteristică distinctivă a comutatoarelor din punct de vedere al performanței; viteza maximă de deplasare a ramurii deviate este determinată în funcție de aceasta

Într-o prezență la vot, distingem și [8] :

  • ace: acestea sunt componentele mobile ale comutatorului; datorită deplasării lor, trenului de cale ferată i se permite să schimbe direcția, angajând ramura traseului corect sau ramura deviată. Șina pe care se sprijină se mai numește și contrago.
  • inimă: punct în care converg cele două șine interne ale celor două ramuri.

Pentru a permite marginii să traverseze una dintre cele două șine, acestea sunt întrerupte în inimă: acesta este definit ca spațiu dăunător; în acest punct marginea roții de cale ferată nu este constrânsă și, pentru a evita abaterea materialului rulant, o contra-șină este poziționată în corespondență cu șina opusă, cu funcția de a reține marginea celeilalte roți, împiedicând-o de la îndepărtarea mai mult decât era de așteptat, asigurând ghidarea axei [9] .

Componente

Inima

Inima unei prezențe
Inimă formată din șine

Cea mai delicată parte a comutatorului, inima este formată de intersecția celor două șine ale traseului corect și ale ramurii deviate. Se materializează nu în punctul matematic exact de intersecție a celor două șine convergente, ci într-o poziție mai în spate, deoarece există constrângeri mecanice la subțierea excesivă a șinelor (câteva zeci de milimetri, care variază în funcție de modelul de prezență) [10] .

Această întrerupere a continuității celor două șine („spațiu dăunător”) este totuși necesară, așa cum sa menționat deja, pentru a permite trecerea flanșei. În consecință, în corespondență cu acest spațiu, nu există suport pentru una dintre cele două roți ale fiecărei camere. Mărimea spațiului nociv crește pe măsură ce unghiul α, de deviere a urmelor scade [11] .

Prin urmare, se generează o limită fizică la amplitudinea maximă a spațiului dăunător, care trebuie să fie astfel încât să asigure sprijinul vertical al roții care trece prin el (care în acel moment a pierdut ghidajul lateral datorită existenței spațiului dăunător) [ 7] [8] .

Miezul poate fi obținut prin îmbinarea celor două capete ale șinelor, prelucrate corespunzător, cu șuruburi de înaltă rezistență sau ca un monobloc din oțel turnat cu mangan. În funcție de tipul de inimă, se schimbă tipul de conexiune la urmele care stau la schimb. [12] . Cu inima realizată cu șine, comutatorul este conectat la șine prin intermediul unor îmbinări, în timp ce cu cel monobloc este sudat. În ambele cazuri, se ia în considerare expansiunea termică a pistelor.

Cadrul acelor unui deviator

În cazul prezențelor destinate călătoriei cu viteză mare, inima are un punct mobil : ea, la fel ca acele, se mișcă în așa fel încât să elimine spațiul dăunător, care altfel ar fi foarte mare și incompatibil cu nevoile confort și siguranță.din moment ce tangențele acestor comutatoare sunt foarte mici [7] [13] . Cu miezul tipului de vârf mobil, eliminând spațiul dăunător, nu mai este necesar să folosiți contra șinele [14] .

Rama acului

Cadrul acului este partea mobilă a comutatorului; datorită mișcării sale, vehiculul este direcționat pe una sau alta ramură a abaterii, garantând continuitatea mecanică a șinelor. Cele două șine care formează cadrul acelor sunt cea exterioară curbei și cea a ramurii de așezare corectă orientată spre curba însăși. Cele două ace sunt realizate prin subțierea celor două șine, astfel încât să poată juxtapune perfect profilul intern al șinelor. Partea finală a fiecărui ac dispare apoi sub capul șinei la care este cuplat, care ia numele de contrago [7] .

Cele două ace pot fi configurate diferit:

  • cadru cu ace legate: cele două ace sunt conectate rigid prin cuplarea tirantelor, astfel încât mișcarea lor simultană să fie asigurată;
  • războinic cu ace neafixate: cele două ace au fiecare propria tijă de manevră și se pot deplasa, în anumite limite, independent una de cealaltă.

În ambele cazuri, în cele două configurații (normală și inversă), există întotdeauna una dintre cele două ace care se apropie și cealaltă la distanță [8] .

Mișcarea poate avea loc fie printr-o rotație în jurul unui știft vertical (ace articulate), fie prin deformarea elastică a acului însuși (ace elastice) [15] . Pentru a facilita mișcarea acelor, acestea se sprijină pe lagăre speciale, numite lagăre glisante , care, datorită suprafeței lor netede și lubrifiate, reduc frecarea [10] .

Contra șinele unui comutator

Counter șine

Când roata vehiculului circulă prin spațiul dăunător, pierde constrângerea de conducere. Pentru a vă asigura că vehiculul este condus în orice caz, două șine contrare sunt poziționate lângă cele două șine exterioare, care au funcția de a reține marginea pe partea sa internă. În acest fel, se asigură trecerea roților din partea corectă a vârfului inimii, fără ca acestea să vină să o atingă fizic [16] .

Distanța dintre șine și contra șine este de 40-41 mm, cu două coturi la capete care duc la o lățime de 56-65 mm [8] [10] .

Conduce

Cadrul acelor este deplasat cu ajutorul unei pârghii, care la rândul său poate fi acționată manual sau cu ajutorul unui motor aflat într-o cutie de control. La comutatoarele mai lungi, destinate vitezei mari, punctele de manevră pot fi mai multe decât una.

Tipuri de comutatoare

Seria de comutatoare duble englezești

Comutatoarele pot veni în diferite configurații: simple, duble, engleze și pot fi cu un punct fix sau mobil inimă (acesta din urmă pentru viteză mare) [17] .

Exemplu de participare dublă

Participare simplă

Participarea simplă este cel mai comun tip. Se compune numai din ramura cu aspectul corect și ramura deviată, cu dispozitivul de acționare relativ [17] .

Participare dublă

O prezență dublă constă din două comutatoare (unul la dreapta și unul la stânga) care se succed la distanță mică, parțial interpenetrate pentru a economisi spațiu: inima primului comutator este situată la călcâiul celui de-al doilea comutator. De fapt, trei inimi sunt făcute în loc de două, în consecință complexitatea sa constructivă este mai mare decât două comutatoare simple plasate în ordine; întreținerea devine, de asemenea, mai scumpă. O prezență dublă poate fi numită la dreapta sau la stânga, în funcție de direcția primei ramuri deviate. Difuzarea lor este limitată la aeroporturile secundare sau la anumite situații de lipsă de spațiu; în special, au fost eliminate în toate liniile echipate cu alimentare cu curent alternativ trifazat : un schimb simplu era deja deosebit de complex de implementat din punctul de vedere al liniilor de contact (care trebuiau să rămână izolate unele de altele), pentru care s-a luat drumul de a nu avea, în acele linii, întrerupătoare de acest tip [18] .

Participare triplă

Similar cu dublul, este, de asemenea, compus din două întrerupătoare (dreapta și stânga) interpenetrate, dar în acest caz total: ace sunt la aceeași înălțime și, în consecință, cele două inimi. În practică, cele două inimi coincid cu cele două ace exterioare, referindu-se la curbe. Întrerupătoarele triple, datorită dimensiunii reduse, sunt utilizate în depozite și pe navele de feribot [Nota 2] . În toate celelalte cazuri, acestea au fost abandonate [Nota 3] , în principal din cauza lipsei de robustețe [18] .

Exemplu de întrerupător triplu, instalat pe un feribot FS (Scilla sau Villa), oprit în docul stației Messina Marittima.

Participare engleză

Comutatorul englezesc, numit și switch-intersection, este un dispozitiv care permite atât intersecția dintre două piste, cât și trecerea de la o pistă la alta. Poate fi clasificat ca simplu sau dublu, în funcție de comunicarea permisă provenind dintr-o direcție sau ambele. În primul caz există o singură pereche de ace, în al doilea caz două [7] .

Inima are forma unui patrulater, cu două unghiuri acute (în direcția paralelă cu axa de simetrie dintre cele două piste) și două unghiuri obtuse (în direcția perpendiculară pe aceasta din urmă). Pentru a limita întinderea spațiului nociv de lângă inimi, tangenta trebuie să fie de cel puțin 0,12 [7] .

Aplicarea comutatorului englez este utilă pentru reducerea dimensiunii dispozitivului; pentru a obține aceeași funcție, altfel ar fi necesare două comutatoare simple succesiv, care ar necesita o lungime mai mare. Utilizarea lor este abundentă în piețele stației, unde spațiile disponibile nu sunt mari [17] .

Comutator de îndoire

Exemplu de prezență într-o curbă

În cazuri particulare, comutatoarele pot fi plasate în corespondența unei curbe: prin urmare, atât ramura deviată, cât și ruta corectă sunt curbate. Datorită modului în care este construită o prezență la vot, toate punctele sale sunt pe același plan; în consecință, superelevarea curbei va fi aplicată și celorlalte puncte, inclusiv ramurii deviate. Limitările de viteză la care este supusă ramificația deviată sunt diferite în funcție de direcția reciprocă a celor două ramuri:

  • ramura deviată se curbează pe aceeași parte a traseului corect: în acest caz, inclinarea ramurii deviate va fi mai mică decât cea necesară pentru a parcurge curba la viteză maximă, dar limitarea va fi mai puțin restrictivă decât în ​​cazul plat
  • ramura deviată se curbează pe partea opusă celei a căii corecte: în acest caz ramura deviată va avea o cota negativă (adică va exista o înclinație spre exterior), iar acest lucru implică o scădere puternică a vitezei pentru ramura deviată. În Italia, supraelevarea negativă poate presupune valoarea maximă de -72 mm.

Figura alăturată arată un exemplu al primului tip de prezență într-o curbă.

Participare simetrică

O prezență simetrică are ambele ramuri curbate, una deviază la stânga și cealaltă la dreapta. Acestea sunt obținute prin modificarea prezențelor drepte în atelier și acest lucru duce la consecința că viteza cu care pot fi parcurse crește: raza ramurii deviate de fapt se dublează și, în consecință, viteza maximă suferă o creștere favorabilă (care este nu liniar cu creșterea razei, dar depinde de rădăcina pătrată) [17] .

Tipul de unitate

Participări manuale

Manetă pentru acționare manuală
Participare manuală

Acestea sunt operate de om prin intermediul forței sale musculare . De obicei utilizează dispozitive mecanice elementare, cum ar fi contragreutățile și pârghiile care le facilitează manevrarea. În jargonul feroviar, un dispozitiv de acest tip este definit ca macaco (în nordul Italiei) sau caciotta (în Lazio): facilitează eforturile fizice ale deviatorilor și menține acul comutatorului apăsat în poziție, pentru a împiedica devierea acestuia la trecerea convoiul.

Comutatoarele sau comutatoarele manuale sunt de obicei circulabile de trenuri la viteze care nu depășesc 30 km / h .

Conectat la pârghia de funcționare există un indicator de direcție: cele mai rudimentare constau, în Italia, dintr-un disc cu o săgeată imprimată (sau alte indicații similare în alte țări), care se rotea la trecerea de la o configurație la alta, indicând echipajul auto direcția în care a fost orientat comutatorul.

Manete pentru comutarea firelor a întrerupătoarelor și a semnalelor feroviare

Participări cu returnare automată

În cele ce urmează vedem cum unele schimburi au posibilitatea de a fi urmărite. Acest fapt poate fi exploatat în mod favorabil în situațiile în care este necesar să nu existe un operator repartizat la o centrală (curți de manevră sau puncte de trecere în linii secundare cu trafic redus). Un comutator de întoarcere automată se caracterizează prin asumarea întotdeauna a aceleiași configurații (indiferent care dintre ele) și prin revenirea automată la acesta (prin intermediul arcurilor elastice) în cazul în care acesta este călcâi. La un punct de trecere nesupravegheat cu 2 linii, fiecare tren de intrare va fi întotdeauna deviat spre stânga, în așa fel încât să direcționeze trenurile care vin din ambele direcții pe cele două linii. La ieșire, cele două trenuri vor prelua cele două comutatoare, reluându-și mersul normal pe linie, iar ulterior comutatoarele vor reveni la poziția inițială pentru a putea efectua (automat) o nouă manevră de trecere [19] .

Participanți cu fir

Acest tip de comutator este acționat de un fir controlat de la distanță de pârghii, acționat manual de comutatoare. În general, acestea erau utilizate în gări, deoarece lungimea firului trebuia limitată, iar pârghiile erau amplasate lângă biroul de circulație.

Prezențe cu acționare electromecanică

Cutie de manevră a unei prezențe electromecanice care poate fi fixată (rețineți banda roșie de pe capac)

Comutatoarele cu acționare electromecanică au fost introduse pentru prima dată în Franța între 1888 și 1893 , mai întâi cu acționare cu solenoid (ca cea a tramvaielor) și apoi cu un motor electric real [13] . În Italia nu au apărut înainte de 1924 , anul în care a fost construit primul aparat central electric în Sestri Levante [13] . Mișcarea are loc printr-o cutie de comutare electrică capabilă să tragă acele comutatorului în cele două configurații posibile. Această cutie este echipată cu tiranți care într-o prezență simplă (formată din două ace) sunt patru, dintre care două pentru manevră și două pentru control. În schimb, în ​​comutatoarele englezești (formate din patru ace) există două tije de manevră (capabile să tragă cele patru ace datorită unei anumite roți de echilibrare a uniunii) și patru tije de control, pentru a controla în mod independent poziția corectă a fiecărui ac individual.

Cutia de comandă este fixată de comutator prin intermediul a două plute (perpendiculare pe șină și conectate la aceasta cu șuruburi) și a două plute transversale, pe care este fixată cutia. Legătura este compusă dintr-o serie de tije cilindrice din oțel și o serie de conexiuni articulate care, prin așa-numitele picioare, sunt fixate pe ace, între prima și a doua bară transversală începând din punctul comutatorului. Aceste picioare sunt fixate cu două șuruburi fiecare și între ele și ace există colțuri, adică foi groase de 1 mm care permit reglarea manevrei și a comenzilor pentru a asigura conformitatea cu standardele de siguranță [20] .

Trebuie remarcat faptul că standardele de siguranță utilizate în FS prevăd că acul apropiat (cel care este în contact cu șina) are o „ușurință” maximă față de acul contrar de 2 mm și că cutia își pierde poziția. control de la 3 mm în sus. În schimb, acul de la distanță trebuie să fie la 150 mm distanță de acul de contrast. Aceste reguli împiedică devierea materialului rulant către tranzit.

Prezență acționată hidraulic, pentru viteze de deviere de până la 220 km / h

Cutiile de distribuție constau dintr-un motor de curent continuu de excitație alimentat la 144 Vcc capabil, prin reductoare mecanice și transformatoare de mișcare (de la rotativ la alternativ), să acționeze tijele de acționare. Motorul este echipat cu două înfășurări distincte, care îl fac să se rotească în ambele direcții: cele două înfășurări sunt alimentate de două circuite distincte, care corespund celor două manevre pe care le poate efectua comutatorul. Odată ce s-a ajuns la poziția dorită (comutator normal sau invers), intervine dispozitivul de blocare, conținut în carcasă și capabil să blocheze tiranții (și deci ace) în poziția dorită. În același timp, poziția corectă a tijelor de control este detectată prin contacte electrice, conținute și în carcasă, permițând, printr-un circuit alimentat la 48 Vdc, să verifice atât poziția comutatorului (normal sau invers), cât și corecta distanța dintre ace și contract. Controlul este încredințat atât tijei de comandă, cât și manevrelor, pentru a asigura siguranța în cazul în care una dintre acestea nu funcționează. Acest lucru permite deschiderea semnalului, pentru a proteja itinerariul în care se va angaja trenul și unde va întâlni comutatorul [20] [21] .

În cazul în care comutatorul este traversat la vârf , intervine și un electromagnet care blochează mecanic cutia de control [22] .

Cutiile utilizate în FS sunt numeroase și se caracterizează prin tipul de armament pe care vor fi montate (cutiile L88, L90 pentru armament ușor și P80, SE92, SO, MET pentru armamentul 60) și prin viteza liniei ( de ex. viteza maximă pentru P80 = 180 km / h, MET 250 km / h).

Manevră electrică în traversă

Există, de asemenea, cutii de distribuție pe traversă (MET - Electric Traverse Maneuver); toate piesele mecanice și electrice necesare pentru manevrarea comutatorului sunt conținute într-o traversă goală din metal, evitând tiranțele lungi cu care trebuie echipate cutiile de comutare instalate în afara comutatorului. În acest caz tiranții constau din 4 paralelipipede verticale simple care ies din cutie și, prin picioare, activează și controlează acele. Acest tip de unitate a fost creat pentru a facilita operațiunile de întreținere a pistelor (de exemplu, tamponarea): cu cutia de control tradițională este necesar să dezasamblați parțial cutia în sine sau să procedați manual. Cu MET, pe de altă parte, sistemul de acționare este perfect comparabil cu un cap de cruce tradițional și pot fi utilizate mașini de întreținere normale, care permit o creștere a productivității și o simplitate mai mare în operațiunile de întreținere [22] .

Prezențe cu acționare hidraulică

Întrerupătoarele cu acționare hidraulică sunt caracterizate printr-o serie de brațe extensibile, numite actuatoare , a căror mișcare este reglată de variația presiunii unei substanțe uleioase. Acestea sunt de obicei aplicate pe liniile de mare viteză sau pe liniile cu trafic mare sau, în orice caz, liniile în care pentru diverse nevoi (de exemplu , locurile de mișcare deosebit de ocupate) este necesar ca trenurile să acopere deviatul la viteze deosebit de mari. Datorită versatilității și calității lor extreme, precum și raza mare de curbură a ramurii deviate , ele sunt, în funcție de model, capabile să susțină trenurile care circulă la viteze de 100 km / h, 160 km / h sau 220 km / h în deplină securitate [23] .

În acest tip de prezențe, acele sunt mișcate de acțiunile exercitate de dispozitivele de acționare asupra mai multor puncte, al căror număr variază în funcție de model; de exemplu, există 4 puncte de manevră în prezența FS de tip S.0.1. Dispozitivele de acționare au atât funcția de activare a prezenței cât și asigurarea comutatorului său invers [23] .

Siguranță

Schimbați dispozitivul de oprire
Schimbați dispozitivul de oprire
Schema așa-numitei legături „cârlige”, care efectuează oprirea de comutare la comutatoarele acționate manual

O caracteristică pe care toate tipurile de întrerupătoare o au în comun este aceea referitoare la siguranța în mișcarea trenurilor: în acest scop, fiecare întrerupător, de orice fel, care este plasat pe o pistă de circulație trebuie să fie echipat cu dispozitive speciale de blocare (mecanice sau electrice) în poziția dorită, numite dispozitive de blocare , care împiedică schimbarea în timp ce orice tren de cale ferată ajunge sau este în tranzit. Pentru ambele sisteme, opritorul de comutare poate fi adaptat sau de neîntrerupt: în primul caz, când un convoi trece cu prezența în configurație greșită, nu există nicio deteriorare a aparatului de siguranță, ceea ce se întâmplă în aceeași situație cu cel de-al doilea caz. [24] .

Blocarea comutatorului cu cheie

Dispozitiv de blocare a comutatorului cu cheie
Dispozitiv de blocare a comutatorului cu cheie

Opritorul de schimbare a cheii se efectuează prin intermediul unei încuietori aplicate pe contraac și conectate la ac; dacă acesta din urmă este abordat, cheia poate fi rotită și scoasă din încuietoare, asigurând astfel blocarea prezenței. Posesia cheii de către managerul de mișcare (DM) este garanția că prezența este configurată într-o anumită poziție și că este blocată: nu poate fi mutată decât dacă cheia este introdusă înapoi în încuietoare. În același pătrat, fiecare cheie trebuie numerotată diferit, pentru a garanta unicitatea poziției comutatoarelor. Se poate întâmpla ca un comutator (sau un semnal de protecție) să necesite, pentru mișcarea acestuia (sau pentru schimbarea aspectului său în cazul semnalului), inserarea unei chei aparținând unui alt comutator: în acest caz vorbim de comutator invers cu chei conjugate : aceasta este o altă constrângere de securitate, a cărei aplicație tipică poate fi cea a două comutatoare aparținând unei comunicații [25] .

Pentru a facilita controlul de către DM a poziției comutatoarelor prin colectarea cheilor respective, a fost introdus inițial așa-numitul prospect de colectare a cheilor ; este un plan schematic al stației care arată cheile care trebuie colectate (adică pe care trebuie să le aibă DM) pentru a forma fiecare itinerar. Siguranța operațiunii este încredințată numai operațiunii de control efectuate de DM și poate fi susceptibilă la erori (de înțeles uman, dar contrar siguranței) [26] .

Pentru a atinge un nivel mai ridicat de securitate, a fost introdus un blocaj central în biroul de mișcare, un aparat capabil să verifice mecanic congruența dintre itinerariul creat și cheile aflate în posesia DM, și astfel să prevină erorile umane datorate evaluării incorecte. a colecției de chei [27] .

Dacă comutatoarele sunt foarte departe de biroul de mișcare, este posibil să existe un dispozitiv numit transmițător de chei lângă comutator: tastele, în loc să fie aduse la biroul de mișcare, sunt introduse în dispozitiv și informațiile referitoare la blocarea comutatorului este transmisă electric către aparatul central de securitate, de parcă cheia ar fi fost introdusă în aparatul propriu-zis. În acest fel, DM se evită călătoria între comutator și UM, reducând durata de timp pentru formarea unui itinerar [27] .

Oprire de schimb electric

Dispozitiv de comutare electrică, aplicat la o prezență manuală
Dispozitiv de comutare electrică, aplicat la o prezență manuală

Siguranța blocării întrerupătorului se realizează prin intermediul unei conexiuni electrice de poziție, cu electro magneți de blocare, a cărei dispunere eficientă permite consimțământul activării libere a semnalelor conectate numai dacă comutatorul este fixat ferm în poziția dorită [24] . Pentru a se asigura că contactul contor ac are loc cu o anumită presiune (numită vârf ), chiar și în manevra manuală (în care degetul de la picior a fost asigurat de contragreutatea plasată pe pârghie) așa-numita legătură cu cârlig a fost în curând creată. Tirantul fiecărui ac este prevăzut cu un cârlig care se poate roti și aluneca sub șină (contraac), astfel încât să fie agățat și să țină acul ferm apăsat pe contraacul respectiv [28] .

Această precauție previne, sub acțiunile unui material rulant în tranzit sau datorită elasticității acelor (în cazul în care un întrerupător este format din ace elastice), există mișcări ale acelor, astfel încât să compromită trecerea în siguranță și de-a lungul traseului dorit al trenului.

Scoate

Când un comutator este lovit (parcurs de un material rulant care vine de la ramura traseului corect sau de la ramura deviată), comutatorul trebuie configurat corect pentru a permite convoiului să-l traverseze fără probleme.
Dacă convoiul ia comutatorul de pe ramura pentru care nu este configurat în prezent, se numește tracțiune [29] . Prima axă a convoiului care trece prin el va forța rama acelor să se miște pentru a permite trecerea corectă. În special: acul apropiat va fi îndepărtat de marginea roții care urmează să se blocheze între ac și contraac, în timp ce acul îndepărtat va fi împins pentru a se apropia de marginea celeilalte roți [28] . Urmărirea poate avea loc într-un mod așteptat, fără consecințe negative (exemplu: situații de trecere automată între două material rulant), sau în mod neașteptat (cu sau fără consecințe negative, cum ar fi deteriorarea sau devierea).
Ei se definesc:

  • prezențe intallonabili permanent: gura de manevră provoacă daune comutatorului în sine, precum și potențiale obstacole și deraieri [30] [31] ale materialului rulant care a umbrit incorect.
  • comutatoare care pot fi instalate la comandă: un dispozitiv vă permite să schimbați comutatorul de la care poate fi instalat într-un walk-over. [32]
  • întrerupătoare de tracțiune : cele care permit manevra de tracțiune să aibă loc fără deteriorări (pot fi fără încuietori de comutare sau cu încuietoare de comutare care pot fi parcurse, permanente sau acționate electric [24] ); comutatoarele care pot fi parcurse pot fi echipate cu retur elastic într-o poziție determinată.

Întrerupătoarele acceptabile sunt destinate deplasării la viteze mai mici sau egale cu 30 km / h, în timp ce pentru viteze mai mari este necesar ca acestea să poată fi călcate, pentru a asigura o siguranță mai mare [15] [28] .

De fapt, viteza ridicată provoacă vibrații în structura comutatorului care pot duce la abaterea dincolo de toleranța acului care se apropie: pentru un material rulant care rulează în punctul comutatorului, riscul ca roțile să circule de-a lungul celor două șine exterioare se concretizează, cu consecința inevitabilă a abaterii prin îmbrățișarea acelor [13] .

În schimb, întrerupătoarele utilizate în sectorul tramvaielor sunt, de obicei, toate plimbabile [33] . În timpul unei manevre finale, este necesar ca convoiul să acopere întreaga prezență înainte de a fi capabil să o opereze; în plus, materialul rulant nu trebuie să facă un viraj în U înainte de a trece complet comutatorul în sine [15] .

În caz de îngheț

Încălzitoare în acțiune la participare
Încălzitoare în acțiune la participare

În cazul în care este de așteptat ca un comutator să funcționeze în condiții de îngheț și zăpadă, acesta este echipat cu un aparat de încălzire, denumit încălzitor . Aparatul menționat are sarcina de a menține o temperatură pe părțile în mișcare astfel încât să nu se formeze gheață, ceea ce ar putea împiedica mișcarea corectă a cadrului acului, cu consecințe dăunătoare asupra circulației și siguranței [15] .

Limite di ingombro

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Traversa limite di stazionamento .
Traversa limite di stazionamento

In presenza di ogni deviatoio, da lato del calcio, è presente un segnale che ha il compito di segnalare il punto oltre il quale un rotabile in stazionamento su uno dei due rami va a occupare la sagoma limite dell'altro ramo. Nelle operazioni di manovra o di circolazione, un treno proveniente dal calcio deve fermarsi entro questo segnale per evitare di invadere la sagoma limite dell'altro ramo. Il segnale può assumere le fattezze di un picchetto , oppure di una traversa [34] .

Deviatoi in ambito tranviario

Indicatore di direzione di un deviatoio tranviario

Nelle infrastrutture tranviarie i deviatoi hanno peculiarità proprie di questo modo di trasporto. La manovra avviene per azione diretta del manovratore dal veicolo in approccio allo scambio, e non tramite apparati ad opera di chi gestisce la circolazione (come avviene invece in ambito ferroviario). Gli aghi sono anche chiamati lingue , ed i deviatoi sono tutti tallonabili [33] .

Azionamento

Deviatoio tranviario a manovra elettrica

Come per i deviatoi di tipo ferroviario, i deviatoi tranviari si distinguono per il tipo di azionamento [33] .

Azionamento manuale

Vengono azionati manualmente dal manovratore, che deve pertanto scendere dal tram. Per il movimento egli si avvale di una leva, chiamata ferro da scambio . La manovra manuale può essere impiegata anche sugli scambi manovrati elettricamente, qualora la manovra elettrica non sia avvenuta in maniera corretta [33] [35] .

Azionamento a impulso di corrente

Sono manovrati elettricamente, su comando del manovratore. Il deviatoio è dotato di un motore elettrico, inserito in un circuito del quale fa parte anche la linea di contatto. Nelle antecedenze dello scambio è presente un breve tratto di linea collegato elettricamente al motore; dando trazione in quel tratto, la corrente circolante provoca il movimento dello scambio da una configurazione all'altra, mentre togliendo la trazione lo scambio resta nella posizione in cui si trova. La corrente deve essere sufficientemente elevata per azionare il motore elettrico, ma non eccessivamente per non bruciarlo; nei tram più datati questa operazione si basa sulla perizia del manovratore, mentre nei tram più recenti un apposito apparato regola automaticamente la corrente sul valore adeguato (70 A ) [35] .

Azionamento a radio-frequenze

Per rendere più sicuro ed affidabile il sistema di azionamento elettrico dei deviatoi tranviari, si è sviluppato un sistema semi-automatico ad onde radio. Il comando di deviazione, dato dal manovratore, viene trasmesso dal veicolo ad un'antenna posizionata tra i binari e collegata col motore di azionamento del deviatoio. Sia per i deviatoi ad impulso di corrente che per quelli a radio-frequenze, un indicatore luminoso posto in antecedenza allo scambio stesso comunica al manovratore l'attuale configurazione e l'eventuale avvenuta manovra [35] .

Deviatoi particolari

Deviatoi a molla

Sono l'equivalente degli scambi a ritorno elastico, vengono usati nei capolinea di ribattuta per le reti che impieghino mezzi bidirezionali. Impiegando questa tipologia di deviatoio non è necessario l'intervento del manovratore, in quanto lo scambio viene preso di punta e quindi tallonato, o viceversa [33] .

Deviatoi a pettine

Nei depositi sono impiegati dei deviatoi particolari, definiti a pettine ; essi presentano solo un ago, quello esterno alla curva, risparmiando quindi lo spazio interno. Per questa caratteristica essi devono essere percorsi a velocità ridotte. Questo permette una disposizione in serie di molti deviatoi e quindi un accesso compatto a molti binari paralleli, configurazione tipica dei depositi [33] .

Classificazione dei deviatoi per geometria

In linea generale i deviatoi vengono classificati in base al loro angolo di deviazione e al raggio del ramo deviato. Questi sono i parametri che ne influenzano le dimensioni e le caratteristiche funzionali, ossia la velocità alla quale possono essere percorsi.

Italia

Rotaia Raggio

[m]

Tg Cuore Lunghezza

[m]

Velocità

[km/h]

S 50 UNI 170 0,12 Retto 23,99 30
S 50 UNI 245 0,10 Retto 30,29 30
S 60 UNI 170 0,12 Retto 25,08 30
S 60 UNI 250 0,12 Curvo 29,84 30
S 60 UNI 400 0,074 Retto 39,08 60
S 60 UNI 400 0,094 Curvo 38,02 60
S 60 UNI 1 200 0,040 Retto 73,67 100
S 60 UNI 1 200 0,055 Curvo 69,00 100
S 60 UNI 3 000 0,034 Curvo 109,83 160
S 60 UNI 3 000 0,022 Retto 132,00 160
S 60 UNI 6 000 0,015 Retto 180,00 220

Nelle ferrovie italiane , un deviatoio viene identificato univocamente attraverso tre parametri: il tipo di armamento, il raggio di curvatura R del ramo deviato e la tangente dell'angolo α formato dagli assi dei due rami, come illustrato in figura. A parità di raggi di curvatura possono infatti esistere tangenti diverse, al variare della lunghezza del tratto in curva. Quest'ultimo può concludersi, a seconda delle tipologie di deviatoio, indifferentemente prima o dopo il cuore, per cui possono esistere deviatoi a cuore curvo o cuore retto [17] .

Schema filare di un deviatoio

Ciascun deviatoio viene identificato con una nomenclatura del tipo:

S 60 UNI / 400 / 0,094

S indica uno scambio semplice; 60 UNI identifica il tipo di rotaia, che ha un peso lineare di 60 kg al metro. Attualmente vengono utilizzate quasi solo rotaie 60 UNI, qualche linea secondaria ha ancora rotaie 50 UNI. Il valore 400 corrisponde al raggio di curvatura del ramo deviato, mentre 0.094 è la tangente dell'angolo α. I deviatoi più comuni in uso nella rete FS sono riportati nella tabella a lato [17] .

Le velocità massime ammesse sul ramo deviato sono commisurate al suo raggio di curvatura, e sono dimensionate in modo da prevedere un'accelerazione laterale sul veicolo di circa 0,6 m/s². Fanno eccezione le deviate da 400 metri di raggio, dove l'accelerazione laterale raggiunge quasi il valore di 0,7 m/s² [15] . La ragione di questa eccezione è essenzialmente storico/progettuale: progettare un deviatoio con un'accelerazione minore avrebbe richiesto raggi maggiori, e questo avrebbe creato delle difficoltà nell'inserimento di queste deviate in uno scenario esistente. La sicurezza viene comunque salvaguardata: per lo svio di un veicolo sarebbero necessarie accelerazioni laterali ben maggiori (circa 5 volte tanto), mentre i limiti esistenti sono fissati essenzialmente per il comfort dei passeggeri [15] [36] .

Gran Bretagna

Nel Regno Unito i deviatoi vengono classificati con una lettera ed un numero: la lettera si riferisce al raggio del ramo deviato, mentre il numero indica la tangente, espressa in lunghezza del deviatoio rispetto ad una deviazione unitaria (per esempio: 7 indica una tangente di 1/7, ossia una divergenza di 1 metro che si sviluppa su 7 metri di lunghezza).

Classificazione Tangente Velocità

[km/h]

#10 1/10 24
#15 1/15 48
#20 1/20 64
#26.5 1/53 97
#32.7 1/327 130

Stati Uniti

Negli Stati Uniti d'America i deviatoi sono identificati con un numero, che rappresenta semplicemente l'angolo di deviazione. Sulla base di ciò, si determina univocamente il raggio del ramo deviato e quindi la velocità massima alla quale possono essere percorsi [37] .

Raggio

[m]

Tg Cuore Velocità

[km/h]

190 1/7,5 Curvo 40
190 1/9 Retto 40
300 1/9 Curvo 50
500 1/12 Curvo 60
500 1/14 Retto 60
760 1/14 Curvo 80
1200 1/18,5 Curvo 100
2500 1/26,5 Curvo 130

Germania

In Germania la classificazione è pressoché identica a quella italiana. Un esempio può essere EW 60-190-1:9 , dove vengono indicati, nell'ordine:

  • tipo di deviatoio (semplice, doppio, simmetrico, ...)
  • tipo di armamento
  • raggio del ramo deviato (espresso in metri)
  • tangente (espresso come rapporto)

Russia

In Russia la classificazione è ancora secondo la tangente, e si indica con il semplice rapporto di deviazione (per esempio 1/6). Anche in questo caso la tangente impone raggio di deviata e velocità di uscita.

Note

  1. ^ La denominazione di "scambio", in uso nel linguaggio corrente e nel gergo ferroviario, non è utilizzata dalle norme UNI-UNIFER , che accettano solo quella di "deviatoio". Cf Guzzanti , pp. 13-49 . La scelta quale termine da preferirsi di "deviatoio" è confermata dai repertori terminologici ufficiali: cf p. es. Guida, Milizia , pp. 98-100 .
  2. ^ La denominazione di deviatoio "triplo", presente nella bibliografia in lingua italiana, fu contestata dallo storico delle ferrovie ingegner Erminio Mascherpa , che in una sua nota anonima sostenne essere più corretta quella di deviatoio "doppio simmetrico" Cf Scambi , pp. 24-27 .
  3. ^ Le Istruzioni sugli armamenti dei binari e sui congegni fissi. Armamenti , parte terza Deviatoi, intersezioni, comunicazioni e bivi , pubblicate dal Servizio Centrale del Mantenimento delle Ferrovie dello Stato nel 1911 (Bologna, Stabilimento tipografico Giuseppe Civelli), a p. 11 definivano gli scambi tripli come "ora abbandonati". Come documentato anche fotograficamente dalla bibliografia (cf Scambi , pp. 24-27 ) essi erano ancora in uso alla fine del Novecento .

Riferimenti

  1. ^ Ministero delle Comunicazioni. Ferrovie dello Stato, Istruzione , art. 1, comma 1
  2. ^ Azimonti, Scambio , p. 1005
  3. ^ Corini , p. 165
  4. ^ C. Saviotti, Ferrovie , in Enciclopedia delle arti ed industrie , compilata colla direzione dell'ingegnere m.se Raffaele Pareto e del cav. ingegnere Giovanni Sacheri, Torino, UTET, 1882, vol. 3°, pp. 449-529, qui pp. 487-488
  5. ^ Alessandro Crisafulli, Vecchi scambi: spunti per una ricerca. Lettera , in I treni , 41 (2020), n. 432, p. 46.
  6. ^ Alessandro Crisafulli, Ancora sull'inventore dello scambio. Lettera , in I treni , 41 (2020), n. 436, p. 44.
  7. ^ a b c d e f g h Serra , p. 50-53 .
  8. ^ a b c d Mayer , p. 216-223 .
  9. ^ Guida, Milizia , p. 346 .
  10. ^ a b c Agostinacchio, Ciampa, Olita , p. 637-657 .
  11. ^ Mayer , p. 219-221 .
  12. ^ BNSF , p. A1-15 .
  13. ^ a b c d Merlo , p. 22-26 .
  14. ^ Curia , p. 20-30 .
  15. ^ a b c d e f Policicchio , p. 100 .
  16. ^ Guida, Milizia , p. 90 .
  17. ^ a b c d e f Mayer , p. 228-239 .
  18. ^ a b Scambi , pp. 24-27 .
  19. ^ Mayer , p. 732-733 .
  20. ^ a b Guida, Milizia , p. 57 .
  21. ^ Mayer , p. 734-735 .
  22. ^ a b Mayer , p. 741 .
  23. ^ a b Guida, Milizia , pp. 339 .
  24. ^ a b c Mayer , p. 729-731
  25. ^ Mayer , p. 725-727
  26. ^ Maja , p. 68 .
  27. ^ a b Mayer , p. 728
  28. ^ a b c Mayer , p. 223-225 .
  29. ^ Genovesi , p. 44-46 .
  30. ^ http://www.treccani.it/vocabolario/svio/
  31. ^ http://www.treccani.it/vocabolario/deragliamento/
  32. ^ http://www.segnalifs.it/sfi/it/ac/N_deviatoi.htm#dev
  33. ^ a b c d e f Scambi ferroviari su tramditorino.it
  34. ^ Mayer, Impianti , pp. 204-208
  35. ^ a b c Viganò , p. 26-29 .
  36. ^ Deviatoi su segnalifs.it , su segnalifs.it . URL consultato l'11 aprile 2014 (archiviato dall' url originale il 13 aprile 2014) .
  37. ^ Carnegie , p. 16-18 .

Bibliografia

Fonti a stampa

  • Ministero delle Comunicazioni. Ferrovie dello Stato, Istruzione per il servizio dei deviatori , Firenze, Stabilimento Pisa e Lampronti, 1922
  • Ministero dei Trasporti. Ferrovie dello Stato, Veicoli ed impianti , Pisa, Tip. editrice Giardini, 1963

Letteratura tecnica

  • C. Saviotti, Ferrovie , in Enciclopedia delle arti ed industrie , compilata colla direzione dell'ingegnere m.se Raffaele Pareto e del cav. ingegnere Giovanni Sacheri, Torino, UTET, 1882, vol. 3°, pp. 449-529 , in particolare pp. 487-488
  • Ferdinand Loewe, Scambi ed incrociamenti , in Enciclopedia dell'ingegnere , in cinque volumi con atlanti tradotta dal tedesco da parecchi tecnici sotto la direzione dell'ing. Leonardo Loria, Milano, Società editrice libraria, vol. 5° Costruzione delle strade ferrate , compilato da F. Loewe e H. Zimmermann, parte seconda: Collegamento dei binari, stazioni, impianti per l'esercizio , Milano, Società editrice libraria, [1902 ?], capitolo VI, pp. 1-206
  • Felice Corini , Costruzione ed esercizio delle ferrovie , 2ª ed., vol. 2. Impianti , Torino, UTET , 1930, pp. 124-160
  • Felice Corini, Scienza e tecnica delle costruzioni stradali e ferroviarie. Tracciato, corpo stradale, sovrastruttura, gallerie , 2ª ed., vol. 1. Del progetto , Milano, Hoepli, 1947, pp. 765-797
  • Felice Corini, Costruzione ed esercizio delle ferrovie , 3ª ed., vol. 1. Tecnica ed economia dei trasporti ferroviari , tomo 2. Impianti fissi delle ferrovie ed impianti di segnalamento , Torino, UTET, 1950, pp. 477-530
  • Lucio Mayer , Impianti ferroviari. Tecnica ed esercizio , Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani , 1970, pp. 97-118
  • Corrado Guzzanti , 13.5. Impianti di stazione e stazioni , in Enciclopedia dell'ingegneria , a cura di Mario Lenti, vol. 3., Milano, ISEDI. Istituto editoriale internazionale - Milano, Arnoldo Mondadori , 1973, pp. 13-49 - 13-51
  • Lucio Mayer, Impianti ferroviari. Tecnica ed esercizio , 2ª ed., Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani, 1986, pp. 147-171
  • Giuseppe Tesoriere , Strade ferrovie aeroporti , vol. 2, Le opere in terra, le sovrastrutture, gli impianti , 5ª ed., Torino, UTET , 1991, ISBN 88-02-04541-0 , pp. 447-455
  • José-Manuel García Díaz-de-Villegas, Miguel Rodríguez Bugarín, Desvíos ferroviarios , Santander, INCAN, 1995, ISBN 84-605-4337-4
  • F. Cesari, V. Rizzo, S. Lucchetti, Elementi generali dell'esercizio ferroviario (Tradizione, evoluzione e prospettive) , Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani, 1999, pp. 159-172
  • Lucio Mayer, Impianti ferroviari. Tecnica ed esercizio , 3ª ed. a cura di Pier Luigi Guida ed Eugenio Milizia, Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani, 2003
  • EJ Carnegie, Swanton Pacific Railroad, Track Manual , Davenport, 2003
  • Pier Luigi Guida, Eugenio Milizia, Dizionario ferroviario. Movimento, Circolazione, Impianti di Segnalamento e Sicurezza , 2ª ed., Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani, 2004
  • Michele Agostinacchio, Donato Ciampa, Saverio Olita, Strade ferrovie aeroporti. La progettazione geometrica in sicurezza , Roma, EPC Libri, 2005, ISBN 88-8184-356-0 , pp. 637-657
  • Franco Policicchio, Lineamenti di infrastrutture ferroviarie , Firenze, Firenze University Press, 2007
  • Andrea Tocchetti, con la collaborazione di Vittorio De Riso e Francesca Mennitti, Infrastrutture ferroviarie , Roma, Aracne, 2008, ISBN 978-88-548-1685-5 , pp. 153-213
  • Burlington Northern and Santa Fe Railway , Design guideline for industrial track projects , Kansas City, 2011
  • Marcello Serra, Il deviatoio ferroviario , in La tecnica professionale , ns 20 (2013), n. 6, pp. 50-53
  • Paolo Genovesi, Tallonamento deviatoio , in La tecnica professionale , ns 20 (2013), n. 11, pp. 44-46
  • Roberto Maja, Circolazione ferroviaria, dispensa del corso di Esercizio Ferroviario , Politecnico di Milano, 2013
  • Luigi Curia, L'evoluzione degli scambi con cuore a punta fissa. Sulla rete ferroviaria italiana , in La tecnica professionale , ns 21 (2014), n. 2, pp. 20-30

Storiografia e complementi

  • C. Saviotti, Ferrovie , in Enciclopedia delle arti ed industrie , compilata colla direzione dell'ingegnere m.se Raffaele Pareto e del cav. ingegnere Giovanni Sacheri, Torino, UTET, 1882, vol. 3°, pp. 487-492
  • Carlo Isnardo Azimonti , Scambio , in Enciclopedia italiana di scienze lettere e arti , vol. 30. Romania-Scap, Roma, Istituto della Enciclopedia italiana , 1936, pp. 1005-1007
  • Giovanni Robert , Scambio , in Enciclopedia italiana di scienze lettere e arti , Appendice II. 1938-1948, vol. IZ, Roma, Istituto della Enciclopedia italiana, 1948, p. 795
  • Scambi doppi e "tripli" , in I treni oggi , 8 (1987). n. 77, pp. 24-27
  • Pietro Merlo, Il comando degli scambi , in I treni , 13 (1992). n. 126, pp. 22-26
  • Sergio Viganò, Un sistema semplice e comodo per gli scambi dei tram , in I treni , 21 (2000). n. 219, pp. 26-29

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 40189 · NDL ( EN , JA ) 00561015
Trasporti Portale Trasporti : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di trasporti