L`applicazione sulla Torino

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Lo sghiacciamento dei conduttori di contatto sulle linee ad alta velocità Le applicazioni sulle linee AV/AC:

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Torino - Milano

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Milano - Bologna di Alvaro Fumi CIFI - Milano, 29 novembre 2012

Circuito tipo di sghiacciamento

Immobilizzare i variatori di rapporto sotto carico in posizione adeguata

SSE Alimentante

Scegliere le fasi primarie in maniera tale che la tensione secondaria risulti sfasata di 60 °

Nord Ovest LdC Est feeder

L a L b

Lunghezza circuito sghiacciamento = 2 L a + 2 L b Estensione sub-tratta = L a + L b Circuito base = lunghezza 125 km per sub-tratta da 62,5 km (5 x12,5 km) Circuito corto = lunghezza 100 km per sub-tratta da 50,0 km (4 x12,5 km)

Circuito tipo di sghiacciamento Scelta delle SSE Alimentanti

25 kV

Sintesi delle predisposizioni

Prima dell’inverno, occorre intervenire nelle

SSE Alimentanti

per: 1. La verifica delle fasi di alimentazione primaria dei trasformatori di potenza, per assicurare una tensione sfasata di 60 ° per l’alimentazione del circuito di sghiacciamento; 2.

L’immobilizzazione dei variatori di rapporto sotto carico dei trasformatori in maniera di disporre al secondario di tensioni di uguale ampiezza (sfasate di 60 °), in relazione alla tensione primaria mediamente disponibile e alla corrente che si vuole far circolare sul circuito di sghiacciamento in funzione della lunghezza dello stesso; L’adeguamento della taratura delle protezioni TE di linea per il periodo invernale, al fine di consentire la circolazione delle correnti di sghiacciamento dell’intensità attesa per un tempo di almeno 45 minuti.

L’applicazione sulla Milano - Bologna

a) La tratta di linea TE per la quale è possibile attuare lo sghiacciamento dei conduttori di contatto è quella alimentata a 2x25 kV - 50 Hz compresa tra il PPS di Tavazzano e il PPS di Modena Sud b) I circuiti di sghiacciamento sono tre e si sviluppano su tre sub-tratte (Nord, Centro e Sud) di estensione compresa tra 58 e 61 km, per le quali valgono tutte le considerazioni fatte per la sub-tratta standard da 62,5 km: 1. La

sub-tratta Nord

, alimentata dalla SSE di Pieve di Fissiraga, è compresa tra il PPS di Tavazzano e la SSE di Fiorenzuola; 2. La

sub-tratta Centrale

, alimentata dalla SSE di Beneceto, è compresa tra la SSE di Fiorenzuola e il PPD di R. Emilia Nord; 3. La

sub-tratta Sud

, alimentata dalla SSE di Modena, è compresa tra la SSE di Beneceto e il PPS di Modena Est.

L’applicazione sulla Milano - Bologna

c) Per predisporre i circuiti di sghiacciamento prima dell’inverno e per configurarli dalla postazione DOTE AV di Bologna, occorre operare come descritto nell’ Istruzione Tecnica RFI/TC.TE-25kV007 del 10.10.2012:

“Istruzioni particolari per lo sghiacciamento dei conduttori della linea di contatto a 25 kV - 50 Hz. Applicazione sulla tratta AV/AC Bologna Milano”

d) Si sottolinea che i circuiti di sghiacciamento di che trattasi sono stati sperimentati e verificati in campo. Gli stessi sono interamente configurabili da DOTE attraverso una procedura in macro comando, realizzata per facilitare il compito degli operatori del DOTE stesso.

L’applicazione sulla Milano - Bologna

Nord Centro Centro Sud

Assetto sghiacciamento sub-tratta nord

PIEVE DI FISSIRAGA

(179 + 667)

SB1 ITR1 ITR2 TR1 SSE TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 MI POC

(km 189+108)

I1 S10 I2 PPS TAVAZZANO

(km 188+356)

Interruttore Sezionatore Linea interessata circolazione di corrente Linea alimentata non interessata da circolazione di corrente Linea disalimentata PCF I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 PPD LIVRAGA

(km 168+374)

PPD SOMAGLIA

(km 156+852)

PPD PIACENZA

(km 140+908)

FIORENZUOLA

(130 + 594)

SB1 ITR1 SSE ITR2 TR1 TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 PPD ALSENO

(km 119+549)

D P BO

Assetto sghiacciamento sub-tratta centrale

MI I1 S10 I2 I3 S20 I4 PPD PIACENZA

(km 140+908)

FIORENZUOLA

(Km 130 + 594)

SB1 ITR1 ITR2 TR1 SSE TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 Interruttore Sezionatore Linea interessata circolazione di corrente Linea alimentata non interessata da circolazione di corrente Linea disalimentata PCF I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 PPD ALSENO

(km 119+549)

PPD FONTANELLATO

(km 106+827)

PPD PARMA

(km 95+755)

BENECETO

(Km 83 + 944)

SB1 ITR1 SSE ITR2 TR1 TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 PPS R.EMILIA. N.

(km 71+636)

D P BO

Assetto sghiacciamento sub-tratta sud

BENECETO (km 83+944) SB1 ITR1 ITR2 TR1 SSE TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 Interruttore Sezionatore Linea interessata circolazione di corrente Linea alimentata non interessata da circolazione di corrente Linea disalimentata PCF I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 MODENA (km 31+919) SB1 ITR1 SSE ITR2 TR1 TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 POC (km 21+696) D P BO PPD PARMA

(km 95+755)

PPD R. EMILIA N.

(km 71+636)

PPD R. EMILIA S.

(km 59+222)

PPD MODENA O.

(km 44+287)

PPS MODENA E.

(km 22+663) 10

Modalità operative per la Milano - Bologna

Al momento, in caso di allerta per possibile formazione di ghiaccio sui conduttori, le operazioni da intraprendere, sull’intera linea o per su-tratta interessata, sono le seguenti:

1. Interrompere la circolazione di eventuali rotabili a trazione elettrica 2.

Interrompere le eventuali attività manutentive lungo linea 3.

Predisporre l’assetto per lo sghiacciamento della sub-tratta nord e mantenere la linea alimentata e percorsa da corrente per circa 45 minuti Predisporre l’assetto per lo sghiacciamento della sub-tratta sud e mantenere la linea alimentata e percorsa da corrente per circa 45 minuti Predisporre l’assetto per lo sghiacciamento della sub-tratta centrale e mantenere la linea alimentata e percorsa da corrente per circa 45 minuti

Lo sghiacciamento della sub tratta centrale può essere realizzato prima o dopo di quello delle sub-tratte nord e sud Le operazioni possono essere ripetute ciclicamente più volte nella stessa interruzione notturna, in dipendenza delle condizioni meteo

L’applicazione sulla Torino - Milano

a) La tratta di linea TE per la quale è possibile attuare lo sghiacciamento dei conduttori di contatto è quella alimentata a 2x25 kV - 50 Hz compresa tra il PPS Settimo T.se e il PPS di Rho b) I circuiti di sghiacciamento sono due e si sviluppano su due sub-tratte (Est ed Ovest) di estensione compresa tra 58 e 61 km, per le quali valgono tutte le considerazioni fatte per la sub-tratta standard da 62,5 km: 1. La

sub-tratta Est

, alimentata dalla SSE di Chivasso, è compresa tra il PPS di Settimo T.se e la SSE di Greggio; 2. La

sub-tratta Ovest

, alimentata dalla SSE di Sedriano, è compresa tra la il PPD di Carisio e il PPS di Rho; 12

L’applicazione sulla Torino - Milano

c) Per predisporre i circuiti di sghiacciamento prima dell’inverno e per configurarli dalla postazione DOTE AV di Settimo T.se, occorre operare come descritto nell’ Istruzione Tecnica RFI/TC.TE-25kV008:

“Istruzioni particolari per lo sghiacciamento dei conduttori della linea di contatto a 25 kV - 50 Hz. Applicazione sulla tratta AV/AC Torino Milano”

L’applicazione sulla Torino - Milano

Suddivisione della linea TO - MI in due sub-tratte (assetti di sghiacciamento) ENEL RONDISSONE SSE CHIVASSO Nord

20+481)

SSE GREGGIO Ovest Centro SSE CHIVASSO SSE GREGGIO

(km 65+874)

POC SETTIMO T.

(km 2+250)

PPS SETTIMO T.

(km 2+491)

PPD BRANDIZZ O

(km 9+751)

PPD CIGLIANO

(km 29+500)

Est PPD NOVARA O.

(km 77+175)

POC NOVARA O.

(km 1+275 BP km 1+269 BD)

PPD NOVARA EST

(km 88+871)

Sud PPD BERNATE

(km 101+837)

ENEL MAGENTA POC VERCELLESE O.

(km 1+582 BP km 2+341 BD)

PPD ALICE C.

(km 41+874)

PPS RHO

(km 117+210)

POC RHO

(km 118+152)

PPD CARISIO

(km 53+500)

SSE SEDRIANO

(km 111+950) 14

Assetto sghiacciamento sub-tratta ovest

CHIVASSO

(20+481)

SB1 ITR1 ITR2 TR1 SSE TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 TO POC

(km 2+250)

I1 S10 I2 I1 S10 I2 I3 S20 I4 Interruttore Sezionatore Linea interessata circolazione di corrente Linea alimentata non interessata da circolazione di corrente Linea disalimentata GREGGIO

(65+874)

SB1 ITR1 SSE ITR2 TR1 TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 D MI P PPS SETTIMO T.

(km 2+250)

PPD BRANDIZZO

(km 9+751)

PPD CIGLIANO

(km 29+500)

PPD ALICE C.

(km 41+874)

PPD CARISIO

(km 53+500)

PPD NOVARA OVEST

(km 77+175)

ASSETTO “SGHIACCIAMENTO” DEGLI IMPIANTI TRATTA OVEST

Assetto sghiacciamento sub-tratta est

GREGGIO

(Km 65+874)

(Km 111+950)

SB1 ITR1 SSE ITR2 TR1 TR2 SSB1 SB2 I1 I2 S012 I3 S034 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 I3 S20 I4 I1 S10 I2 POC (km 118+152) D P MI PPD CARISIO

(km 53+500)

PPD NOVARA OVEST

(km 77+175)

PPD NOVARA EST

(km 88+871)

PPD BERNATE

(km 101+837)

PPS RHO

(km 117+210)

ASSETTO “SGHIACCIAMENTO” DEGLI IMPIANTI TRATTA EST

Modalità operative per la Torino - Milano

Al momento, in caso di allerta per possibile formazione di ghiaccio sui conduttori, le operazioni da intraprendere, sull’intera linea o per sub-tratta interessata, sono le seguenti:

1. Interrompere la circolazione di eventuali rotabili a trazione elettrica 2.

Interrompere le eventuali attività manutentive lungo linea 3.

Predisporre l’assetto per lo sghiacciamento della sub-tratta est e mantenere la linea alimentata e percorsa da corrente per circa 45 minuti 4.

Predisporre l’assetto per lo sghiacciamento della sub-tratta ovest e mantenere la linea alimentata e percorsa da corrente per circa 45 minuti

Lo sghiacciamento della sub tratta est può essere realizzato prima o dopo di quello della sub-tratta ovest Le operazioni possono essere ripetute ciclicamente più volte nella stessa interruzione notturna, in dipendenza delle condizioni meteo

Conclusioni di carattere generale

a) Le configurazioni provate e proposte per sub-tratte da 62,5 km permette la circolazione di una corrente di intensità sufficiente a consentire lo sghiacciamento atteso; b) In condizioni meteorologiche particolarmente severe potrebbe essere adottata la configurazione per sub-tratte da 50 km che consente di effettuare tale sghiacciamento in tempi accettabili con formazioni di ghiaccio di spessore fino a 10 mm, temperatura di - 10 °C e vento a 2 m/s. c) Le prove sperimentali hanno consentito di validare il modello matematico adottato per le simulazioni. Lo scostamento tra i valori della corrente calcolati e quelli misurati sperimentalmente è minore del 3% .

d) Nel corso dell’operazione di sghiacciamento le protezioni distanzio metriche di linea, opportunamente ritarate, sono in grado di rilevare qualsiasi guasto si verificasse e operare correttamente l’intervento di apertura.

e) Per lo sghiacciamento occorre adeguare la taratura delle protezioni per sovraccarico, facendo circolare correnti di 750 - 900 A nella linea di contatto e di 450 - 600 A nel feeder per circa un’ora. Tale taratura, da adottare nei soli mesi in tutta più freddi (ad esempio tra novembre e marzo) consente di operare tranquillità nel periodo invernale.

f) Nei casi reali i tempi di sghiacciamento sono sensibilmente minori di quelli determinati con le prove in camera termica, in quanto le formazioni di ghiaccio sui conduttori di una linea risultano in genere meno compatte e di dimensioni più contenute.

g) L’adozione di conduttori in lega Cu - Mg oltre a migliorare le caratteristiche meccaniche agevola lo sghiacciamento per la maggiore resistività del materiale e le minori correnti di circolazione richieste.

h) Con l’adozione di modeste modifiche d’impianto e la remotizzazione di alcuni comandi, tutte le operazioni possono essere eseguite e controllate da posto centrale.

i) Le prove di sghiacciamento, con la circolazione prolungata di importanti correnti sui conduttori e sul circuito di ritorno della TE, rappresentano un’opportunità per la verifica dell’efficienza del circuito TE, evidenziando, attraverso il surriscaldamento dei punti deboli (es. giunzioni e morsetti), gli oggetti su cui intervenire, per prevenire inconvenienti in esercizio.

j) Aver concepito un circuito di sghiacciamento di facile attuazione da remoto (senza apparecchiature aggiuntive o modifiche d’impianto e senza provocare corti circuiti in linea) rappresenta una novità assoluta nel settore e rispetto a quanto noto presso Ferrovie avanzate. Ad es. SNCF effettuerebbe lo sghiacciamento ponendo in c.c. al binario la l.d.c. a distanza tale da far circolare una corrente sufficiente a produrre l’effetto voluto, con disabilitazione delle protezioni in esercizio e inserimento di protezioni dedicate.

k) Lo sghiacciamento elettrico estreme, ma nei casi pratici è un rimedio efficace per condizioni climatiche sarà agevole attuarlo per evitare la formazione di ghiaccio riscaldando ciclicamente i conduttori dopo l’inizio dell’interru zione notturna.