Il problema si presenta evidente nelle gallerie ferroviarie dove, talvolta, è difficile offrire un "ritorno elettrico" efficace alle rotaie: per esempio, i binari della Grande Galleria dell'Appennino, 18 e rotti Km presentano da sempre problemi di corrosione galvanica, (non proprio elettrolisi..), in qualche modo favoriti anche dal microclima esistente al suo interno.
In teoria circuitale, al binario si chiede di avere i massimi valori di conduttanza
G(S)=1/R (dove R e' Resistenza in Ohm e S è conduttanza in Siemens): all'aperto è più facile ottenerla, con i consueti accorgimenti: al chiuso (gallerie lunghe) le cose cambiano..una su tutte, non c'è palificazione che possa coadiuvare la conduttanza.
Un binario che non presenti frequenti ..."messe a terra" abbassa la sua conduttanza e introduce resistenza.
Giacchè le resistenze elettriche complessive di una loco si misurano in max 20..22 Ohm (ad essere larghi), resistenze parassite (dovute alla corrosione galvanica) introdotte dal binario possono tradursi in calo di efficienza delle loco stesse, oltre a danneggiare fisicamente (ma di più elettricamente, marcatamente nelle giunzioni) il binario stesso. E la sostituzione del binario, in galleria, è opera onerosissima...
Saluti.

vero!
Argomento interessante!

Sarebbe anche da spiegare come si fa a ritornare il "negativo" in presenza di blocco elettrico e/o ripetizione continua del segnale.. Comprese le casse di disaccoppiamento e altre meraviglie tecnologiche anni '30..

Ehm.. nessuno dei due è un mito.. ma la realtà!
Le ruote coniche hanno alcuni vantaggi tra i quali c'è l'effetto differenziale che agevola il rotolamento in curva (che altrimenti sarebbe per forza uno strisciamento).
Il ritorno, per quel che riguarda la continua, è da sempre sui binari!
Ora con le nuove AV in corrente alternata non è più del tutto vero.. ma se la legge di ohm è sconosciuta.. mettersi a parlare di corrente alternata potrebbe essere un problema..

il circuito di ritorno è costituito dal binario in parallelo al terreno, la sua resistenza è praticamente costante e varia fra 0,63 e 0,75 ohm!
il circuito di alimentazione è formato dalla linea di contatto in serie col crcuito di ritorno!

tornando al fenomeno della corrosione nelle gallerie, per offrire un ritorno migliore spesso si aggiungono altre rotaie che hanno solo questa funzione!

supponiamo che un treno percorra una curva con i bordini a contatto con la testa della rotaia esterna. le ruote interne, siccome il loro bordino è discosto dalla testa della rotaia, toccheranno la rotaia con una superficie di rotolamento dal diametro minore di quella esterna. ma quanto minore? dipende solo dal raggio delle ruote. questo vuol dire che l'effetto differenziale perfetto lo si ha solo per un raggio di curva funzione del raggio delle ruote, in tutti gli altri casi si striscia lo stesso! volevo solo dire questo.
per quanto riguarda il ritorno del 3000 volt intendo dire che a quanto ho capito è ottenuto collegando le rotaie a tutto quanto di metallico hanno nelle vicinanze e quindi le rotaie non costituiscono un circuito chiuso che riotrna alla sottostazione. in altri termini la mia domanda era: qual'è il percorso di un positrone (se il filo è a +3000 volt e supponiamo che nei fili scorrano positroni anzichè elettroni) che dalla sottostazione percorre la linea di contatto e i motori della locomotica un volta uscito dalle ruote della locomotiva per ritornare alla sottostazione?
saluti
fb

tieni presente che se un cerchio "striscia" per 20-30m si spacca!

poi tieni presente anche che per le FS lo scartamento, per le curve con raggio inferiore a 300m, viene incrementato di 30mm!!!
questo è l'allargamento massimo applicato dalle FS.

se poi pensi che le velocità nelle curve con tali raggi possono raggiungere al massimo i 70km/h, facendo qualche semplice calcolo di velocità angolare e tenendo presente che grazie ai differenti diametri dei cerchioni poggianti sul pdf (cerchione troncoconico), lo slittamento del cerchione che si trova all'interno della curva (slittamento perchè il cerchione esterno gira ad una velocità maggiore e quindi imprime la stessa al cerchione che si trova all'interno e non strisciamento!) è praticamente nullo!

Ciao a tutti,
volevo ringraziare tutti quelli che sono intervenuti.
Mi fapiacere che questo argomento stia interessando molti.
Bhe era cominciata male, ma adesso le cose si stanno facendo molto piu' chiare,grazie ANDREA 402.
IO sono spesso collegato a leggere gli interventi, ed a imparare da chi e' piu' esperto di me.GRAZIE.
CIao Giuseppe

Ho notato leggendo alcune risposte che c'è un pò di confusione; vediamo di mettere a posto le cose. per quanto riguarda il circuito di ritorno alla sottostazione, il binario, non è assolutamente collegato a terra! Anzi. Le rotaie sono solo collegate alla " barra negativa di stazione" collegata, a sua volta, al catodo dei raddrizzatori. Se la rotaia venisse collegata a terra, avremo una zona CATODICA nel punto di entrata e corrispondentemente, una zona ANODICA in uscita. Poichè le strutture, sia in entrata che in uscita, sono sempre in ambiente elettrolitico (terreno permeato di ioni, ambiente aereo umido, ecc.) si realizzano condizioni simili a quelle di una cella elettrolitica fornita di un CATODO inattaccato e di un ANODO solubile. Si verifica dunque una "corrosione elettrolitica". Le correnti responsabili di questo tipo di corrosione, sono "correnti vaganti". Esse penetrano nel sottosuolo, vagano in cerca di strutture metalliche, che poi corrodono in uscita ( gasdotti, acquedotti, armature del cemento ecc). Tornando alle rotaie, si cerca di isolarle dal terreno nel miglior modo possibile, anche per la presenza dei circuiti di binario, mettendo delle solette di gomma tra la suola e la piastra di appoggio, e delle piastrine in teflon sulle molle, in caso di attacco tipo "pandroll". Lo strato di ossido che avvolge le rotaie, è solo ossido di ferro dovuto al contatto con l'atmosfera
(se ci fate caso, quando arrivano sui carri, pronte alla messa in opera, sono gia arrugginite). Nel circuito di alimentazione delle locomotive, la linea di contatto, non è in serie, con il ritorno (sarebbe un corto circuito netto!), ma è indipendente. La locomotiva, è in "parallelo" tra positivo (linea) e negativo (rotaia). Per il ritorno alla sottostazione, sulle linee con il blocco automatico, si usano le "connessioni induttive" che non costituiscono un ostacolo per la corrente continua di trazione, ma forniscono un alta impedenza (reattanza induttiva), alla corrente alternata del circuito di binario. Comunque, la vicinanza delle sottostazioni, e la grossa sezione delle rotaie, non ha mai dato problemi di sorta, al circuito di ritorno neanche sotto pioggia.

come non sono messe a terra le rotaie? le rotaie fanno parte della terra stessa!
inoltre, siamo sicuri che la gomma sotto alle rotaie venga messa per ragioni di isolamento elettrico?
fb

Se e le rotaie fossero a terra, il circuito di binario, andrebbe immediatamente in occupazione, specialmente sotto pioggia o in caso di terreni umidi, inoltre per il motivo che ho descritto in precedenza sulla corrosione elettrolitica, qualsiasi cosa nelle vicinanze del binario, verrebbe attaccata dalle correnti vaganti. inoltre se fossero a terra, non avrebbe senso mettere le trecce di continuità sulle giunzioni, le casse induttive, per il circuito di ritorno! Oltretutto non avrebbe neanche senso, mettere i giunti isolati e in caso di terreni rocciosi, argillosi ecc, nessuna locomotiva riuscirebbe a funzionare. Forse tanti credono che il binario sia a terra, per via dei tondini di rame che si vedono alla base dei pali della linea di contatto, dei segnali, e tutte le apparecchiature elettriche poste nelle vicinanze del binario................Quello non e altro che il collegamento a "massa" delle infrastrutture. Il suo scopo è di proteggere le persone in caso di difetti di isolamento, scariche atmosferiche, sovratensioni anomale. Le rotaie sono collegate solo alla SBARRA NEGATIVA DI STAZIONE. Provate ad andare in una sottostazione di conversione; vedrete che all'uscita del fabbricato, in basso, si trovano tutti i collegamenti negativi che vanno alle rotaie. Infine non ha senso collegare il binario a terra quando il miglior conduttore, oltretutto di grossa sezione, è la rotaia!
La soletta di gomma sotto le rotaie, viene anche messa per rendere elastico, il collegamento meccanico tra la traversa e la suola della rotaia.

CASPITA che argomento, non lo avevo ancora visto. Il mio lavoro nelle FS era appunto quello di dare corrente ai treni.

Questo uno schema a blocchi di una sottostazione di alimentazione, molto semplificato.




I blocchi sono le principali apparecchiature elettriche, che sono separate tra loro e verso le linee da sezionatori e/o interruttori che per semplicità non ho disegnato.

Il circuito di ritorno, quello che dal binario ritorna alla sottostazione, è collegato elettricamente, attraverso le rotaie ed i conduttori tra rotaia e sottostazione al negativo di alimentazione, che è il centro stella del trasformatore.

La messa a terra del negativo ha solo lo scopo di collegarlo al potenziale zero, e di sicurezza, non dovrebbe, in condizioni normali, scorrere corrente attraverso di esso. Fanno parte del circuito di terra anche il trefolo di guardia (quello che collega i pali tra loro) e la messa a terra di un palo ogni 500 m, con collegamento alla rotaia di un palo ogni tre.

Il circuito di terra è in parallelo al circuito di ritorno, quindi parte della corrente dovrebbe circolare anche attraverso di lui, ma la sua resistenza, maggiore del circuito di ritorno, in pratica limita molto questa corrente dispersa.

Comunque, quando abitavo proprio sopra la prima galleria della porrettana, dopo poco tempo il serbatoio del gasolio che era interrato si bucò, chissà perchè

Grazie, Marcello, il tuo schema era quello che mancava!


Ciao
Andy

Ragazzi, mi dispiace dirlo ma lo schema non è giusto.
Innanzi tutto, non si può collegare il centro stella del trasformatore primario, alimentato in corrente ALTERNATA TRIFASE, con il POLO NEGATIVO DEL CIRCUITO DI ALIMENTAZIONE DEI LOCOMOTORI, alimentati in CORRENTE CONTINUA!!!!!!!!!!!. Va oltre ogni legge dell'elettrotecnica. in questo modo, le correnti I1, I2, I3, che nel centro stella, e uguale a 0, si vanno a chiudere nel negativo del binario.In questo caso un forte squilibrio di fasi, sul trasformatore, scarica a massa di una fase per perdita di isolamento ecc, manderebbe fuori uso tutti i sistemi del circuito di binario. Inoltre il filo lungo i pali, non è una fune di guardia, ma è un collegamento equipotenziale delle masse; il trefolo ceraunico, va tesato sopra la fune portante. Solo in quest'ultimo caso può offrire una protezione, dalle scariche atmosferiche, in modo ottimale! Sempre riferendoci allo schema, se il binario è a terra, come fanno a funzionare i sistemi di blocco automatico? E i codici della ripetizione che hanno bisogno di sezioni isolate? In questo modo il binario non e affatto isolato, in quanto a terra! E i giunti isolati? Se tutto il binario è a terra, cosa isolano? E le trecce di continuità? Se il binario è a terra, non hanno motivo di esistere, in quanto è la terra stessa che collegherebbe le rotaie alla sottostazione, quest'ultima ha più resistenza? Tanto vale usare le rotaie. Se si osserva lo schema: la corrente continua, dopo essere stata utilizzata dalla locomotiva, si scarica a terra, che a sua volta fa da collegamento col trasformatore trifase della rete primaria, col filtro e con il binario........ c'è qualcosa che non torna; non abbiamo più l'isolamento galvanico nelle due reti!Secondo il mio punto di vista, qui si sta confondendo la terra, intesa come protezione per la vita delle persone; stiamo parlando di ALTA TENSIONE!!!!!!!!!!!!!!! Un ultima cosa, nello schema il raddrizzatore, non funzionerebbe.......manca il suo catodo ( che andrebbe collegato AL BINARIO!

Da "Trazione Elettrica III"
testi d'istruzione professionale per FERELETTRICI DELLE FERROVIE DELLO STATO.

Redazione Dr. Ing. PAOLO SCAFI.

CIFI 1964.

BENISSIMO AVEVO RAGIONE, NON SI PARLA MAI DI BINARIO A TERRA. SE NON ERRO SI PARLA DI COLLEGARE I PALI CON DEI TONDINI, MA ALLA ROTAIA, ED OGNI 500 A TERRA CON VALORI DI RESISTENZA BEN CHIARI, PER UN MOTIVO BEN PALESE. QUESTO SERVE CHE IN CASO DI ROTTURA DI UN ISOLATORE, SOVRATENSIONE ECC., LA CORRENTE DI CORTO CIRCUITO FACCIA APRIRE GLI EXTRARAPIDI DI SOTTOSTAZIONE O ADDIRITTURA FONDERE IL TREFOLO PER NON MANDARE IN TENSIONE GLI ALTRI PALI PER BEN OVVIE RAGIONI!. SULLO SCHEMA IL CENTRO DEL TRASFORMATORE ESAFASE DOPPIO ( 12 GRIGLIE ) DEL RADDRIZZATORE, TIPO "MONOANODICO", E COLLEGATO ALLE ROTAIE, NON A TERRA!!!!!!!!!!!!!!!!!!! LA TERRA DI CUI SI PARLA, E' PER LA SICUREZZA DELLE PERSONE!!!!!!!!!!! E' SPECIFICATO PERFETTAMENTE ALLA FINE DI PAG. 199. LA ROTAIA E LA TERRA, NON, E RIPETO NON, HANNO LO STESSO POTENZIALE. IL TESTO RIPORTA CHE UN BUON CIRCUITO DI RITORNO ALLA SOTTOSTAZIONE, NON DEVE DISPERDERE ENERGIA E NELLO STESSO TEMPO PROTEGGERE IMPIANTI E PERSONE. I PALI VENGONO COLEGATI TRA LORO ED OGNI TANTO A TERRA, SOLO PER QUESTO MOTIVO, NON PER IL RITORNO DEL CIRCUITO!!!!!! Sullo schema , tra l'altro ormai obsoleto perchè dovrebbe essere uno schema di ampolle a vapori di mercurio C.G.E., non vie nessun simbolo di terra, sul circuito di trazione. Infine per chiudere il discorso, vanno messe A TERRA, tutte quelle parti sia negli impianti fissi, che di trazione e segnalamento, che ACCIDENTALMENTE, possano andare in tensione, collegandoli con una terra che offra una resistenza tale da non arrecare pericolo alle persone.( la più bassa possibile). Chiedo scusa per quanto riguarda il trefolo di guardia, ma nelle primarie ENEL, la fune di guardia, serve per le scariche atmosferiche; evidentemente nei testi F.S. la intendono così. Chiedo ancora scusa, per quanto riguarda lo schema a blocchi. Il centro del trasformatore, era il secondario mentre io avevo letto primario. In questo caso e giusto collegarlo al binario, in quanto chiude il circuito del raddrizzatore; ma non a terra!