Differenze tra le versioni di "Elettrotecnica e sicurezza del 1867"

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<section begin="Titolo"/>Elettrotecnica e sicurezza del 1867<section end="Titolo"/>
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<section begin="data"/>20 aprile 20102011<section end="data"/>
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| Nome e cognome dell'autore = Silvio Gallio/Ermes Ferlini
| Titolo = Elettrotecnica e sicurezza del 1867
 
I momenti del contatto fra il ''tasto'' e i ''capocicli'' sono quelli determinanti nel ciclo percezione-reazione-segnalazione. E finalmente, con Ceradini, vediamo cosa succede quando una locomotiva entra in tratta.
<!-- here -->
 
{{NessunaIndentatura}}'''“MODO DI FUNZIONARE DELL’APPARATO”'''</p>
6. '''''“Modo di funzionare dell’apparato”'''''
 
Si supponga una locomotiva che entri in tratta in direzione da sinistra a destra nello schema di ''Figurafigura 7'', toccando i ''capocicli'' posti fra le rotaie nei pressi della cantoniera n°. 1. Tutti gli apparati sono “a riposo”; i ''nottolini'' e le ruote degli ''apparecchi alternanti'' non sono in contatto perché isolati dal dente '' coibente.''. Così quando il ''tasto'' tocca il ''capociclo'' “'''a'''” non si ha passaggio di corrente e, conseguentemente, nessun allarme.
 
Poi, mentre il ''tasto '' percorre il breve tratto “'''''a-b'''''” fra il primo e il secondo ''capociclo'', l’''ala'' ha già spostato il braccio “'''''b'''''” dell’''interruttore'' in posizione non verticale (vved. anche'' Figurafigura 6''). Questo spostamento fa ruotare il cerchio parzialmente isolato, interno all’''interruttorinterruttore''e (vved. anche ''Figurafigura 3''); viene così predisposto l’''apparecchio di contatto'' per deviare la corrente elettrica quando avverrà il contatto tra il ''tasto'' e il successivo ''capociclo''.
 
Mentre il braccio “'''''b'''''” dell’''interruttore '' viene mantenuto obliquo {{Pt|dalla|dalle}} ''ali'', il procedere del treno porta il ''tasto'' a toccare il ''capociclo'' “'''''b'''''”. La corrente elettrica che proviene dalla ''pila'' della locomotiva non viene più deviata a terra ma inviata all’elettromagnete “'''''c'''''” del primo a''pparecchioapparecchio alternante.''. La tensione fa scattare l’àncora “'''''f'''''” che, tramite il sistema di leve, fa girare la ''ruota di interruzione '' per lo spazio di un dente. Questo passa, come abbiamo visto, da ''coibente '' a ''deferente'' ovvero conduttore. Si predispone così il ''capociclo'' “'''''a'''''” (il primo della casa cantoniera n°. 1) per un allarme ad un eventuale treno successivo; questo, entrando in tratta, farà scattare l’allarme nella sua stessa locomotiva. '' Il primo treno si è autoprotetto a tergo. ''.
 
La corrente elettrica procede, inoltre, fino alla cantoniera n°. 3 e all’elettromagnete “'''''c’''''' '''''. '''''Qui la ''ruota di interruzione'', girando fino a un dente ''deferente'' (conduttore)'' ''si predispone per l’allarme di un treno in senso opposto, devia la tensione all’interruttore “'''γ”γ''' che avendo il braccio “'''''b'''''” in posizione verticale manda a massa la corrente chiudendo così il circuito. ''Il treno si è autoprotetto davanti.''.
 
Per rimanere nell’esempio, dopo che la cantoniera n°. 1 ha attivato il ''capociclo'' “'''''a’ '''''” della cantoniera n°. 3, nella locomotiva di un eventuale treno che proceda ''in senso opposto'', quando il '' tasto'' entra in contatto con il ''capociclo'' “'''''a’ '''''” della cantoniera n°. 3 parte il fischio di allarme.
 
Alla successiva casa cantoniera n°. 2 il ciclo si ripete con la sola differenza di inviare la tensione all’elettromagnete dell’''apparecchio alternate '' della cantoniera n°. 4. Quando la locomotiva supera la seconda casa cantoniera sono attivi i ''capocicli '' di allarme “'''''a '''''” delle case cantoniere n°. 1 e n°. 2 e i ''capocicli'' “'''''a’ '''''” delle cantoniere n°. 3 e n°. 4.
 
[[Immagine:Elettrotecnica e sicurezza del 1867-Figura 7.png|thumb|414px|Figura{{Centrato|Fig. 7 - Tre momenti dell’avanzamento della locomotiva con relativi circuiti disponenti attivati}}]]
 
Il treno continua a correre e porta il ''tasto'' a toccare il ''capociclo'' “'''''a'''''” della cantoniera n°. 3 (ved. fig. 8). Come nel caso delle cantoniere n°. 1 e n°. 2 non si ha passaggio di corrente. Quando, come nei casi precedenti, il ''tasto'' tocca il ''capociclo '' “'''''b'''''”, la corrente attiva l’''apparecchio alternante'' “'''''c'''''”'' della cantoniera n°. 3 e “'''''c’ '''''“ della cantoniera n°. 5. E così via. Il macchinista continua a percepire il “tocco” della campanella quando impegna la nuova tratta e, subito dopo, anche quando libera il ''circuito disponente'' appena percorso. La via è libera. Lo è davvero?
 
La “liberazione” del “blocco” alla cantoniera n°. 1 avviene quando il ''tasto '' arriva a contatto con il ''capociclo'' “'''''b’ '''''” della cantoniera n°. 3 (il cui braccio “'''''b'''''” dell’interruttore è stato posto in posizione ''non '' verticale dall’''ala''). La corrente, a questo punto, passa dalla locomotiva all’elettromagnete “'''''c’ '''''” che fa girare la ruota “'''''d’ '''''”. Il dente della ruota, a contatto con il ''nottolino,'', passa da ''deferente '' (conduttore) a ''coibente '' (isolante). Si disattiva il ''capociclo ''“'''''a’ '''''” della cantoniera n°. 3 che era stato attivato dall’''interruttore '' della cantoniera n°. 1. Inoltre la corrente viene inviata all’elettromagnete della cantoniera n°. 1, la relativa ''ruota di interruzione'' gira posizionando un dente ''coibente'' contro il ''nottolino '' e si disattiva il primo ''capociclo'' “'''''a'''''”. L’interruttore dell’''apparecchio alternante '' “'''α”''' mette a terra il circuito, il sistema è “a riposo” e il “blocco” risulta libero. Un secondo treno può entrare nella prima tratta.
 
[[Immagine:Elettrotecnica e sicurezza del 1867-Figura 8.png|thumb|414px|{{Centrato|Fig. 8 - La locomotiva attiva il capociclo “a” e il relativo circuito (rosso) e poi il capociclo “b” disattivando il circuito precedente (celeste)}}]]
La “liberazione” del “blocco” alla cantoniera n° 1 avviene quando il ''tasto ''arriva a contatto con il ''capociclo'' “'''''b’ '''''” della cantoniera n° 3 (il cui braccio “'''''b'''''” dell’interruttore è stato posto in posizione ''non ''verticale dall’''ala''). La corrente, a questo punto, passa dalla locomotiva all’elettromagnete “'''''c’ '''''” che fa girare la ruota “'''''d’ '''''”. Il dente della ruota, a contatto con il ''nottolino,'' passa da ''deferente ''(conduttore) a ''coibente ''(isolante). Si disattiva il ''capociclo ''“'''''a’ '''''” della cantoniera n° 3 che era stato attivato dall’''interruttore ''della cantoniera n° 1. Inoltre la corrente viene inviata all’elettromagnete della cantoniera n° 1, la relativa ''ruota di interruzione'' gira posizionando un dente ''coibente'' contro il ''nottolino ''e si disattiva il primo ''capociclo'' “'''''a'''''”. L’interruttore dell’''apparecchio alternante ''“'''α”''' mette a terra il circuito, il sistema è “a riposo” e il “blocco” risulta libero. Un secondo treno può entrare nella prima tratta.
 
Naturalmente quando il treno impegna l’''apparecchio alternante'' della cantoniera n°. 4 si “libera” la tratta “protetta” dalla cantoniera n°. 2 e così proseguendo.
[[Immagine:Elettrotecnica e sicurezza del 1867-Figura 8.png|thumb|414px|Figura 8]]
 
La corrente generata dalla batteria'' ''posta sulla locomotiva deve attivare quattro elettromagneti; due sulla locomotiva e altri due, degli ''apparecchi alternanti'', posti ai capi di ben 4 chilometri di cavo. Questo fatto rende la corrente stessa estremamente debole e tuttavia sufficiente ad eccitare l’elettromagnete di “bassa potenza” dell’''apparecchio avvisatore; ''; sufficiente per attivare il campanello ''ma non abbastanza '' da permettere all’''apparecchio avvisatore'' di emettere fischio della locomotiva. In condizioni di “via libera” il macchinista, al passaggio del treno presso le cantoniere, percepisce due ”tocchi” del campanello; il primo conferma l’attivazione dei circuiti di allarme che potremmo definire di “''protezione anteriore”anteriore''<nowiki>; il secondo conferma la disattivazione dei circuiti di allarme di “</nowiki>''protezione posteriore''”''.''
Naturalmente quando il treno impegna l’''apparecchio alternante'' della cantoniera n° 4 si “libera” la tratta “protetta” dalla cantoniera n° 2 e così proseguendo.
 
La corrente generata dalla batteria'' ''posta sulla locomotiva deve attivare quattro elettromagneti; due sulla locomotiva e altri due, degli ''apparecchi alternanti'', posti ai capi di ben 4 chilometri di cavo. Questo fatto rende la corrente stessa estremamente debole e tuttavia sufficiente ad eccitare l’elettromagnete di “bassa potenza” dell’''apparecchio avvisatore; ''sufficiente per attivare il campanello ''ma non abbastanza ''da permettere all’''apparecchio avvisatore'' di emettere fischio della locomotiva. In condizioni di “via libera” il macchinista, al passaggio del treno presso le cantoniere, percepisce due ”tocchi” del campanello; il primo conferma l’attivazione dei circuiti di allarme che potremmo definire di “''protezione anteriore”''<nowiki>; il secondo conferma la disattivazione dei circuiti di allarme di “</nowiki>''protezione posteriore''”''.''
 
Purtroppo, però non sempre la via è libera; se fosse sempre libera l’apparato sarebbe del tutto inutile. Possiamo avere due casi principali di occupazione della tratta: a) si ferma un treno che precede il secondo; b) due treni viaggiano in direzione opposta sullo stesso binario della stessa tratta.
 
6.1. ''{{NessunaIndentatura}}'''Treni in successione'''''</p>
 
Si supponga che un treno (celeste) viaggiante da “1” a “7” abbia impegnato la tratta fra le cantoniere n°. 4 e n°. 5. Esso ha attivato i circuiti fino alla cantoniera n°. 6 e ha “liberato” i circuiti che erano stati attivati alle cantoniere n°. 1 e n°. 2. In un treno che proceda nella stessa direzione, quando il ''tasto'' entra in contatto con il ''capociclo '' “'''''a'''''” della cantoniera n°. 3, ancora attivato, mette in azione il fischio della locomotiva (ved. fig. 9).
 
[[Immagine:Elettrotecnica e sicurezza del 1867-Figura 9.png|thumb|414px|Figura{{Centrato|Fig. 9 - La seconda locomotiva tocca il capociclo attivato dalla prima si sentono il tocco e il fischio}}]]
 
Il macchinista che sente il fischio, non sa se la locomotiva più avanti procede nella stessa direzione o gli sta venendo incontro. Inoltre l’apparato entra in ''loop'' e deve essere ''resettato''. Ceradini suggerisce una metodologia per consentire al macchinista di avere una prima informazione; la vedremo al successivo punto 7.
 
6.2. ''{{NessunaIndentatura}}'''Treni in senso contrario'''''</p>
 
Secondo caso, un treno (rosso) che procede da “7” a “1”, alla cantoniera n°. 5 ha già attivato il circuito di allarme della cantoniera n°. 3. Un treno procedente in senso opposto, regolarmente transitato dalla cantoniera n°. 2 ha attivato i circuiti fino alla cantoniera n°. 4.
 
[[Immagine:Elettrotecnica e sicurezza del 1867-Figura 10.png|thumb|414px|Figura{{Centrato|Fig. 10 - I treni incontrano i capocicli attivati dall’altra locomotiva; in entrambe le locomotive si attivano tocco e fischio}}]]
 
I due treni, procedendo l’uno verso l’altro toccano i ''capocicli'' attivati dall’altro treno (ved. fig. 10) rispettivamente nel ''capociclo'' “'''''a’ '''''” della cantoniera n°. 4 per il treno da destra, e il ''capociclo'' “'''''a'''''” della cantoniera n°. 3 per il treno da sinistra. L’''apparecchio avvisatore'' del treno che per primo tocca il ''capociclo'' attivato fa partire il fischio e nello stesso istante interrompe il circuito di alimentazione. Il ''capociclo '' attivato rimane tale e l’''apparecchio avvisatore'' del secondo treno, quando tocca questo ''capociclo'', fa a sua volta partire il fischio e interrompe il circuito di alimentazione. Nel solo tempo strettamente necessario entrambi i macchinisti sono così avvisati del pericolo.
 
{{NessunaIndentatura}}'''IN CASO DI ALLARME'''</p>
7. '''''In caso di allarme'''''
 
Come si comporteranno i macchinisti (ai quali, lo ricordiamo, spetta tutta la responsabilità di procedere o meno)? L’adozione di un sistema automatico di controllo della libertà del binario avrebbe certamente permesso alle Compagnie ferroviarie di ridurre o addirittura eliminare i cantonieri. Ne deriva che sarebbe spettato al personale dei treni di attivarsi per ottenere informazioni e istruzioni. Nel 1867 i telegrafi erano, da tempo, di uso piuttosto comune e quindi dalle cantoniere o addirittura dalla linea -come permetteva l’''Avvisatore Elettrico Vincenzi '' testato sulla Siena-Asciano nel 1863- era possibile mettersi in contatto con le stazioni. Ma Ceradini suggerisce anche altri comportamenti.
 
In caso di segnale di allarme, il macchinista, una volta arrestato il convoglio e riarmato l’''apparecchio avvisatore'', può retrocedere alla cantoniera e controllare lo stato della ''ruota di interruzione'' dell’''apparecchio alternante''<nowiki>; se dopo qualche minuto il dente della </nowiki>''ruota di interruzione'' passa da conduttore a isolato significa che il treno “antagonista” ha liberato la tratta e quindi viaggia nella stessa direzione. Senza bisogno di M40 il macchinista può riprendere la corsa avendo ottenuto l’informazione di un altro convoglio “a distanza di blocco”.
 
Se invece la ''ruota di interruzione'', non si muove, il macchinista può supporre che l’altro treno proceda in senso contrario oppure si sia fermato in linea. E seguire le procedure prescritte.
 
{{NessunaIndentatura}}'''CASI PARTICOLARI'''</p>
8. '''''Casi particolari'''''
 
Un caso particolare potrebbe essere quello di un treno che si fermi dopo aver attivato i ''circuito alternante'' senza portare tutto il convoglio al di là della cantoniera. In questo caso un treno successivo si fermerebbe solo ad una tratta di distanza ma sempre all’altezza della cantoniera precedente e quindi distanza di sicurezza.
Un altro caso particolare, ipotizzato da Ceradini stesso, è la possibile ''millimetrica contemporaneità dei contatti'' di due treni che procedono in senso contrario. In questo caso le due locomotive generano due correnti elettriche uguali e di segno opposto che si azzerano. In nessuna si avverte, quindi, il tocco di campanello. Caso pochissimo probabile e comunque l’assenza del tocco mette in allarme i macchinisti. Retrocesso il treno fino a rialimentare il ''capociclo'', se si avrà il tocco sapranno che davvero un treno sta procedendo in senso contrario: se il campanello rimarrà silenzioso si tratterà di un guasto al ''circuito disponente''.
 
{{NessunaIndentatura}}'''CONCLUDENDO'''</p>
9. '''''Concludendo'''''
 
Un apparato davvero interessante testimone dello sforzo tecnologico di un’epoca manipolatrice di risorse molto limitate; ne abbiamo visto e approvato ogni punto positivo, ogni idea rivoluzionaria. Ma era davvero efficiente, e sufficiente, sul fronte della sicurezza? Nelle ultime parole della presentazione Ceradini si sbilancia in un po’ di propaganda:
 
''…se...se la pluralità degli apparecchi fissi considerata dal punto di vista economico può sconsigliarne l'applicazionel’applicazione, in pari tempo però la loro semplicità e la conseguente pluralità dei circuiti, di cui una singolare interruzione non rende inefficace l'apparatol’apparato che rispetto ad una frazione trascurabile del binario, dovranno riguardarsi come la miglior guarentigia di perfetto successo.<ref name="ftn3"><sup>''Il Politecnico'', cit., pag. 78.''</sup></ref>.''
 
{{NessunaIndentatura}}Alcune osservazioni sono allora necessarie. </p>
 
-* Per prima cosa si deve notare che per un corretto funzionamento dell’intero sistema è necessario che ''tutte '' le locomotive siano dotate della ''parte mobile'' dell’apparato. La mancanza della ''parte mobile'' in una locomotiva toglie ogni possibilità per la stessa di ''colloquiare con il sistema'', di rendergli nota la sua presenza e la sua posizione. Questa locomotiva “clandestina” rende incerta o addirittura pericolosa l’intera gestione del traffico e richiede l’attivazione di procedure manuali che abbassano il livello di automatismo nella sicurezza. Si torna alla “''mente che pensa''” mentre scompaiono gli organi che “''ubbidiscono ciecamente alle leggi fisiche”fisiche''<nowiki>; aumentano i tempi e quindi i costi di lavorazione.</nowiki>
 
-* Un secondo limite si osserva nel fattore meccanico. Il braccio “'''''b'''''” dell’''interruttore'', costretto a ripetuti violenti urti, corre il serio rischio di rompersi in breve tempo. Le ovvie conseguenze sembrano chiare, pesanti. Il problema è parzialmente risolvibile con una attenta manutenzione ma certamente costoso e foriero di insicurezze.
 
-* Un altro punto di discussione sulla affidabilità del sistema viene dall’ancora immatura tecnologia elettrotecnica. Ceradini stesso si trova in difficoltà nel quantificare le grandezze elettriche in gioco: “''La pila, di cui il numero degli elementi può essere determinato dalla pratica, meglio che dal calcolo delle resistenze utili e passive, che entrano nel suo circuito in misura variabile”variabile''. Un forse troppo sbrigativo suggerimento di determinare la potenza richiesta dalle batterie con un metodo empirico-tautologico del tipo “''se funziona vuol dire che funziona''”. Peccato, ci viene spontaneo dire, che “''se non funziona…funziona...'''Crash'''!''”
 
-* Parliamo ora dell’altra caratteristica negativa anticipata al punto 3. Ed è un’ipotesi, purtroppo, di una certa frequenza.
 
Poniamo che ''una locomotiva '' abbia toccato tutti i tasti delle cantoniere e abbia occupato e liberato i vari circuiti. Secondo l’apparato, la tratta fra le cantoniere è libera da treni quando la locomotiva ha “liberato” i ''capocicli'' della cantoniera di fine “blocco”. Ma se un treno si spezza (ed era fatto piuttosto comune) la locomotiva, passando sul ''capociclo'' previsto, segnalerà il ripristino dei circuiti. Carri e carrozze, però, non sono dotati di ''parte mobile'' e non intervengono nella manovra degli apparati. Solo le locomotive lo fanno.
 
Il macchinista di un treno che segue, essendo tutti i circuiti “a riposo”, percepisce i regolari tocchi del campanello e il convoglio prosegue, tranquillo e inconsapevole, alla folle velocità di 40-50 Km/h, verso il suo destino.
Per “fortuna” nel 1867 i freni non sono ancora del tutto sicuri. La nostra ipotesi è che potrà intervenire il frenatore di coda scarrozzato nella sua angusta garitta. Sarà l’utilissimo collega, una volta frenato lo spezzone, con un’affannata e veloce corsa ad affrettarsi incontro all’eventuale treno inseguitore con una bandiera o una lanterna.
 
9.1. ''{{NessunaIndentatura}}'''La critica definitiva'''''</p>
 
Il colpo finale al “''perfetto successo''” per un apparato con intuizioni, peraltro, rivoluzionarie, lo dà la mancanza di una sicurezza ''intrinseca'' al sistema. Aggravante: l’assenza di circuiti di diagnostica e segnalazione di un’anormalità. E questa, purtroppo, è la critica più “definitiva”. L’apparato Ceradini non si dispone automaticamente “a via impedita” in caso di guasto. E niente informa gli operatori della situazione. Unico dato, il sistematico tocco di campanello che assicura la sola continuità dei circuiti elettrici.
 
Esempio: una ''ruota di interruzione'' può rimanere bloccata (un insetto o un piccolo oggetto) mantenendo il dente “''coibente''” (isolato) a contatto col ''nottolino. ''. In tal caso l’energia elettrica segue il suo normale percorso e viene scaricata a terra e il “tocco” del campanello si fa sentire ''anche se la sezione a valle è impegnata.''. Secondo l’inventore, abbiamo letto più sopra, “''una singolare interruzione non rende inefficace l'apparato che rispetto ad una frazione trascurabile del binario”. binario''”. Peccato che quella “trascurabile frazione” possa essere proprio quella dove si trovano interi treni con personale e viaggiatori!
 
E allora è logico che chi guida la locomotiva (e con lui tutti i trasportati) si chiedano: ”''la via è davvero libera? Oppure non lo è, e l’apparato non lo segnala?''”
 
Questa terribile domanda segna la fine della tranquillità di chiunque utilizzi l’''Apparato Elettroelettro-automatico applicabile alle ferrovie per prevenire l’urto dei convogli.''. L’apparato di Ceradini a quanto risulta, non è mai stato acquistato dalle Compagnie ferroviarie. E forse queste nostre ultime considerazioni sono state {{Pt|fatta|fatte}} anche da avveduti funzionari e dirigenti di un secolo e mezzo fa. Tutte le “terribili domande” devono avere una risposta. Sicura. Definitiva.
 
Ceradini non aveva previsto proprio tutto. Ma aveva fatto un grande passo avanti, aveva indicato la strada ed era arrivato lontano. Già nel 1867. Chissà chi lo ha seguito lungo quella strada.
 
<div align="right">'''Silvio Gallio'''</div>
 
<div align="right">'''Ermes Ferlini'''</div>
 
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<references/>
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