LA LINEA AEREA

Tipo M28 standard per piena linea

Tipo M8a standard per stazione e piena linea usi particolari

Tipo M30 standard di stazione "alto" (doppia mensola ecc.)

Abbiamo inoltre costruito un quarto tipo di palo dovuto al fatto che, diversamente dalla realtà, i  pali modellistici "sotto terra" sono più lunghi e  terminano con una parte filettata per poterli fissare con dado e rondella al piano stradale. Ci serviva invece un palo lungo e pieno come quelli veri per poter essere usato a vista, esterno, sui ponti:

Tipo M8a "nudo" palo a vista da esterno ponte o muraglione

Tutto un'altro capitolo sono le sistemazioni a portali della stazione di Grondola, i portali di ingresso alle stazioni e i segnali a traliccio.

Le misure adottate rispecchiano la scala 1/87 anche se, grazie anche la grande varietà della sistemazione reale, abbiamo fatto qualche semplificazione. Abbiamo "assorbito" la diversa scala dell'altezza della linea di contatto, al vero 5000 sul plastico 65 solo sull'altezza del palo lasciando le altre misure in scala.

      

Le problematiche da risolvere, se si ha la pazzia di affrontare una autocostruzione, non sono poche.
Il palo deve essere tagliato, tornito e filettato. In microtornitura devono essere costruiti gli isolatori. In fusione di resina il basamento. Acquistati sul mercato dadi, rondelle tondini e fili. In fotoincisione devono essere riprodotti tutti i rimanenti pezzi.
Fatti i dovuti conti, si ritiene che, per una esigenza di meno di 100 pali, è conveniente acquistarli belle e fatti (o in scatola di montaggio). Ottime ditte costruttrici, anche in Toscana, possono adattarsi anche a necessità particolari e forse anche oltre i 100 pali si possono ottenere delle buone condizioni tanto da dissuadere dall'autocostruzione. L'esigenza sul nostro plastico è sui 500 pali e abbiamo deciso di imbarcarci in questa impresa!
Questo disegno può dare un'idea della complessità:

Le misure riportate in questo disegno sono più comprensibili se confrontate con il disegno inserito nella pagina interbinario dove si spiega anche la corretta distanza del palo dal binario.
Per meglio comprendere le argomentazioni seguenti si osservi che nel disegno qui sopra è rappresentato un tirante esterno. La poligonazione di questo tirante sarà 0 se coincide con il centro del binario, esterna (rispetto al palo) se il tirante sposterà il cavo di contatto 1,5mm più esterno rispetto il centro del binario. La fune portante rimane sempre fissata al centro del binario.

Altezza e poligonazione

Autocostruiti, montati e comprati belle e pronti, i pali vanno posizionati in maniera corretta .

L'area di poligonazione  si sposta  verso l'interno della curva e viene allargata fino alla massima larghezza consentita di 6 mm. In questo modo il profilo esterno di quest'area coincide quasi con il centro del binario. La poligonazione sarà eseguita con tiranti a poligonazione 0 (centro del binario) i cui pali sono intervallati della distanza D: D = 2 * radice quadrata ( R2 - ( R - 6)2) I risultati di questa formula sono riassunti nella tabella qui sotto. Se si usano intervalli fra i pali più corti si restringe l'area di poligonazione. Vedremo, curva per curva, di adottare una distanza che appaghi anche l'occhio.

La catenaria

Occupiamoci adesso della corretta stesura della fune portante e del filo di contatto.

Come al vero riprodurremo la fune portante non regolata.  Gli impianti più recenti sono a "doppia regolazione" ovvero anche la fune portante termina con un sistema di tesatura con contrappesi. L'aspetto delle catenaria in quel caso è molto differente perché la fune e il cavo di contatto subiscono le stesse dilatazioni e i pendini, fissati al cavo di contatto, non devono scorrere sulla fune portante e sono diversamente intervallati.

Nel nostro caso la fune portante é fissa ed è rigidamente collegata ad ogni palo, con il dilatamento aumenta solo l'altezza delle anse fra un palo e l'altro provocando un abbassamento o alzamento della linea di contatto che è regolata.
La linea di contatto non è un cavo unico ma è formata da spezzoni uno di seguito all'altro. Le lunghezze degli spezzoni sulla Pontremolese sono di circa 1000 metri, con lunghezza variabili in funzione della configurazione del tracciato. Il punto di regolazione automatica, più sotto descritto, si può trovare anche in galleria (in presenza di gallerie lunghe) e in curva, ma in genere è stato preferito dai tecnici delle ferrovie anticiparlo o posticiparlo in modo da posizionarlo in un tratto allo scoperto abbastanza rettilineo, gli spezzoni sono così di diverse lunghezze.
Ogni spezzone è fisso al centro (ancorato alla fune portante), mentre alle due estremità è collegato ad un sistema a carrucole e contrappesi che lo mantengono tesato con una forza costante (in stazione, in presenza di brevi spezzoni si può avere la regolazione solo da un lato). Sulla linea di contatto sono fissati i tiranti (in corrispondenza di ogni palo) e i pendini. I tiranti servono solo alla corretta poligonazione (spostamento della linea dall'asse del binario) e sono costruiti in modo da permettere lo spostamento del cavo nel senso longitudinale. I pendini servono a sostenere il cavo di contatto e sono a lui fissati con morsetto a bullone (vedi sezione), mentre sono solo accavallati sulla fune portante in modo da poter scorrere su questa. Nelle campate lunghe, in rettilineo (con più di 8 pendini), i pendini estremi scorrono non sulla fune portante ma su opportuni cavallotti corti o lunghi a seconda della distanza dal punto di regolazione.

Sul plastico sono adottate alcune soluzioni semplificative. Viene impiegato un solo filo di contatto di diametro 0,4 mm che in scala è molto vicino alla sezione reale dei due cavi accoppiati. Inoltre, poichè il plastico sarà digitale, non c'è alcuna necessità che la linea aerea sia "funzionante" , cioè che porti tensione alla motrice. Il dover costruire una linea aerea di semplice aspetto estetico ci semplifica un po' la vita, non essendo necessario la sua stesura in galleria e il suo isolamento. Dovrà essere solamente resistente tanto da sopportare la spinta delle molle dei pantografi, e ovviamente non dovrà causare impuntature.

Linea aerea su uno scambio

La linea di contatto sopra uno scambio deve essere realizzata in modo da evitare che il pantografo si impunti sull'incrocio. Invece di adottare una X rigida sullo stesso livello si preferisce lasciare che i due cavi di contatto scorrano liberi ed indipendenti uno sopra all'altro.

Ovviamente si favorisce la linea a corretto tracciato. La linea di contatto della deviata (blu) che proviene da un terminale regolato due pali prima, passa sopra la linea di contatto di corretto tracciato (rossa)  e prosegue per il tracciato in deviata. Nell'incrocio le due linee di contatto sono tenute vicine da un opportuno cavallotto (nero) che lascia scorrere le due linee longitudinalmente ma le vincola in altezza. Questo cavallotto è importante perchè una elettromotrice provenendo dalla deviata alza inevitabilmente, con il pantografo, linea di contatto della deviata e questa deve fare alzare anche la linea di contatto del corretto tracciato per evitare impuntature

Sezionamento ad aria

Al vero la corrente continua presente sulla linea aerea ha la stessa polarità ed è identica in qualsiasi tratto. I tratti della catenaria sono però isolati fra loro per permettere il sezionamento e disalimentare, per qualsiasi motivo, ogni tratta indipendentemente. La linea del binario pari è isolata dalla linea del binario dispari. In presenza di uno scambio che incrocia i due binari si adotta un sezionamento ad aria. Questo sezionamento sarà cortocircuitato dal pantografo di un locomotore che transita in deviata ed è evidente che deve incontrare la stessa alimentazione (anche sul plastico). Per rendere indipendenti le due linee aeree si adotta una doppia palificazione (nel disegno 45 e 46 ) con doppio tirante.

Lo schizzo riportato qui sopra riproduce il primo scambio che si incontra entrando in stazione a Pontremoli provenendo da nord. Incominciamo con la numerazione.
In stazione i binari vengono numerati in progressione assegnando il numero 1 al binario più vicino al fabbricato viaggiatori, ed è evidente che la numerazione cambia a seconda della posizione di questo. In piena linea si identifica il binario legale "pari" (2) da quello "dispari" (1) esattamente come per la numerazione dei treni. La numerazione è dispari se si riferisce ad un treno diretto verso SUD e verso EST mentre è pari se è diretto a NORD e a OVEST.
I pali della linea aerea sono numerati stazione per stazione progressivamente a partire dal portale di ingresso - sezionamento lasciando il numero 1 e tutte le numerazioni dispari a sinistra e il due con tutte le numerazioni pari a destra. I numeri progressivi sono riferiti ai pali dei binari di linea, la palificazione dei binari di precedenza e di scalo assume una numerazione non progressiva. Si assegna lo stesso numero del palo di linea a cui viene aggiunto un numero progressivo pari o dispari a seconda del lato. Ovviamente tutto è numerato: gli spezzoni di cavo i terminali di regolazione ecc.

Nel disegno viene riportata solo la linea di contatto a tratto pieno. A tratteggio è rappresentata la stessa linea che, finita la sua funzione, scorre più in alto fino a raggiungere il terminale.

Il sezionamento ad aria è facilmente ottenibile con due pali opportunamente posizionati in modo da permettere la stesura di due cavi di contatto che corrono paralleli fra i due pali senza toccarsi. Per questa configurazione vengono usati i puntoni. Il pantografo percorrendo la deviata striscerà su entrambe le linee. La prima linea di contatto della deviata, finito il tratto parallelo,  termina sul prossimo palo (oppure potrebbe essere riutilizzata per uno scambio successivo). La seconda linea di contatto del tratto parallelo termina anche lei al palo successivo (o potrebbe proseguire per tutta la deviata in presenza di uno scambio inglese)

 

Il puntone è fatto come un tirante ma lavora spingendo il cavo di contatto. Il suo impiego è necessario proprio in casi come questi dove la presenza di un'altra linea molto vicina non permette la posa di un tirante esterno. Nel disegno il puntone vero è quello corto perchè spinge in fuori la linea di contatto (del tracciato corretto) rispetto al piombo della fune portante (nota 1) , quello lungo, da come è disegnato, sembrerebbe un tirante con poligonazione interna perché la linea di contatto è più interna rispetto all'asse del binario/ fune portante, ma proprio in quel punto la linea aerea subisce una curva a gomito (in corrispondenza della fine del tratto parallelo) e anche il braccio lungo lavora a spinta Nota 1 : più sopra si è spiegato perchè prima e dopo il cuore dello scambio la poligonazione è sempre dalla parte del cuore

L'impianto di stazione

Passando alla pratica bisogna procedere come al vero. Si stendono i binari di stazione seguendo un disegno più particolareggiato possibile (dobbiamo ricorre ad un disegno in scala perché Pontremoli sul plastico è lunga 6 metri). A posa avvenuta si deve correggere il disegno riportando su questo la distanze e le sistemazioni effettive. Su questo disegno si posizionano i pali e la linea aerea con gli stessi principi adottati nelle ferrovie, tenendo in conto i sezionamenti, i terminali, gli incroci. Si era partiti cercando di imitare le sistemazioni reali, poi ci siamo accorti che non era possibile poichè il plastico differisce poco dalla realtà, ma quanto basta per rendere assurde alcune soluzioni. Allora abbiamo proceduto a stendere il piano di elettrificazione ex novo così come avrebbe fatto un ufficio studi FFSS (devo dire con sommo divertimento). Le regole da seguire sono le stesse della realtà, rispettando le distanze dal binario, si cerca di semplificare la disposizione ma senza lesinare. Nella realtà i tecnici FFSS non adottano quasi mai situazioni di compromesso o di approssimazione solo allo scopo di risparmiare e realizzano gli impianti senza spreco inutile ma senza limitazioni di budget. Una volta deciso e approvato il piano di posa si riporta sul plastico la posizione esatta dei pali, si segna la posizione e si pratica un foro di 2,5mm. Grazie ad un palo campione, piantato di volta in volta nelle varie sistemazioni, palo per palo, si stabiliscono le misure della mensola la distanza dei tiranti il numero e la posizione degli isolatori della fune portante. In stazione quasi ogni palo deve essere costruito su misura ed è per questo motivo che sono preferibili i pali in scatola di montaggio. Si redige una specifica del palo come ad esempio qui di lato. Si costruisce il palo, lo si prova sul plastico, se tutto ok si procede alla pitturazione, e finalmente lo si fissa alla sede stradale pronto a ricevere la catenaria.

Linea di contatto non regolata
Sul plastico non è necessario effettuare una regolazione automatica del cavo di contatto per questi motivi:

• le temperature all'interno del locale si spera non subiranno grosse oscillazioni, la linea aerea del plastico è riparata dal sole d'estate e dal vento d'inverno, e anche se il riscaldamento del locale non dovesse essere continuo, la temperatura durante l'esercizio sarà abbastanza costante e potrà oscillare al massimo dai 15 ai 30 gradi. In queste condizione si valuta che la deformazione dei fili di rame rimanga molto contenuta

• Gli scenari riprodotti sul plastico sono abbastanza corti, la linea è interrotta come al vero da frequenti gallerie, che fanno in modo che la linea aerea a vista sia lunga in genere sui 2-3 metri. Il punto più lungo è la stazione di Pontremoli che con il tratto che porta fino alla galleria Castello è lunga quasi 10 metri. Anche qui un provvidenziale soprapasso di una strada ci permette di interporre una interruzione con regolazione non a vista.

• La riproduzione modellististica delle carrucole del terminale regolato porta a costruirle, se in scala perfetta, non funzionanti, Se riuscissimo a farle funzionanti mantenendo la scala precisa risulterebbero molto delicate non atte a sostenere e tesare il cavo di rame da 0,4mm o comunque soggette a rompersi al primo sguardo troppo violento.

Messa in opera della catenaria
La messa in opera della catenaria è un'operazione un po' delicata. Si procede stendendo prima il cavo di contatto tesato fra i tiranti, poi la fune di sostegno affastellata fra i pali, e quindi i pendini di sostegno utilizzando opportune dime.
Il cavo deve essere tesato fra i tiranti di due pali contigui (ho visto fotografie di plastici pubblicati sulle riviste con la linea aerea che faceva la curva come il binario !). Si parte da un terminale nascosto e regolabile in galleria. Questo terminale è formato da una semplice barra filettata fissata su una squadretta con due dadi, il cavo fissato sul questa barra può, anche successivamente, essere allentato o tirato. Si prosegue saldando il cavo ai tiranti palo per palo. Per un corretto lavoro si procede con una dima, costituita da un blocchetto di alluminio che si incastra sul binario, che da la giusta altezza e riporta la mezzeria del binario, e con un tendifilo spostabile, che tiene tesato il filo da saldare alla corretta tensione. Il lavoro deve terminare saldando il cavo di contatto al terminale opposto per non lasciare i tiranti sotto uno sforzo che non sarebbero in grado di reggere visto che, anche loro, sono stati realizzati in scala. Il terminale regolato a vista è stato realizzato in fotoincisione non funzionante ma sufficientemente robusto da sopportare la tensione del cavo.
Per ultimo, ma non il meno importante, il sostegno della catenaria in galleria. Mensola, tirante e isolante fune sono stati realizzati in un unico pezzo in fotoincisione (ogni pezzo è stato realizzato da due elementi fotoincisi sovrapposti per dare maggior profondità) .Questi elementi sono impiegati solo all'ingresso della galleria sotto ogni portale, come da disegno qui sotto.
I precisini avranno da obiettare che in genere il binario pari e quello dispari seguono la poligonazione dallo stesso lato, è vero, volevo vedere se eravate attenti.
Una corretta stesura della fune portante prevede il suo ancoraggio sopra il portale prima di proseguire all'interno della galleria.