IL MATERIALE ROTABILE POLITENSIONE

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1 Roma, 17 dicembre 2008 IL MATERIALE ROTABILE POLITENSIONE Francesco Romano D irezio ne S ic urezza I ng eg neria e Q ua lità di S is tem a

2 Il gruppo Ferrovie dello Stato 2

3 Organizzazione aziendale di Trenitalia 3

4 Materiale rotabile politensione Trenitalia 4

5 Materiale rotabile politensione Trenitalia - 2 E 402 a E tr485 E 412 5

6 Interoperabilità 6

7 STI 7

8 Principali componenti elettrici dei rotabili Di s eg uito i principali componenti e s ottos is temi elettrici relativi alla trazione: pantog rafi s ezionatori, contattori, org ani di commutazione circuiti di protezione, s caricatori TV/TA IR /DJ tras formatori azionamenti circuiti di filtro e precarica reos tati di frenatura motori convertitori aus iliari/caricabatterie s is tema di comando e controllo/diag nos tica 8

9 Architetture elettrotreni AV 9

10 Potenza concentrata e distribuita 10

11 Prestazioni di trazione STI 11

12 Prestazioni di trazione rotabili PLT Trenitalia 12

13 Prestazioni di trazione rotabili PLT Trenitalia 13

14 Prestazioni di trazione rotabili PLT Trenitalia 14

15 Prestazioni di trazione rotabili ETR

16 ETR 600 in corrente continua 16

17 ETR 600 in corrente alternata 17

18 Prestazioni di trazione rotabili ETR

19 Prestazioni di trazione Politensione 19

20 Pantografi 20

21 Pantografi 21

22 Pantografi 22

23 Pantografi 23

24 Striscianti in carbone casperowsky PRO G ETTO CARBO N E Tutti rotabili Trenitalia dovranno progressivamente essere dotati di striscianti in carbone su entrambi i pantografi. 24

25 Trasduttore di tensione e corrente 25

26 Scaricatori 26

27 IR - IP 27

28 Trasformatore ETR

29 Trasformatore ETR avvolgimenti primari e secondari (i 4 avvolgimenti primari sono in parallelo); Ogni avvolgimento primario e secondario è multistrato (22 strati e 11 rispettivamente); Fra i differenti strati degli avvolgimenti sono ricavati dei canali per la circolazione dell olio di raffreddamento ( 5 canali per il secondario, 11 per il primario); Ogni avvolgimento secondario è formato da 2 conduttori in parallelo ed ognuno di essi è realizzato tramite piattine trasposte. 29

30 Trasformatore ETR 500 Il sistema di raffreddamento è di tipo a flusso forzato e guidato. Il fluido caldo viene prelevato da due condotti simmetrici mediante due pompe e spinto verso gli scambiatori situati in due torri di raffreddamento. Ciascuno dei due scambiatori è in grado di dissipare una potenza massima di 135kW se attraversato da un flusso di olio di 600l/min. a 115 C e con una temperatura di aria ambiente di 45 C. 30

31 Combinatore ETR

32 Combinatore ETR

33 Combinatore ETR

34 Azionamenti C la s s ific a zio ne a zio na m enti: tipolog ia di c o nvers io ne (reo s ta tic o, c ho pper, inverter) a rc hitettura (m ono s ta dio, bis ta dio) m o dula rità (loc om o tiva, c a rrello, a s s e) tens ioni (m o no tens ione, po litens io ne) revers ibilità (1 qua dra nte, 2 qua dra nti, 4 qua dra nti) c o m ponenti (T iris tori, G T O, I G B T ) 34

35 GTO vs. IGBT Reduced LCC on converter module level: 35

36 GTO vs. IGBT Converter losses GTO vs. un-snubbered IGBT Example: Locomotive 15kV AC, 4.2 MW at the wheel GTO-Converter IGBT MPC-Converter Pv [kw] 36

37 GTO vs. IGBT 37

38 GTO vs. IGBT 38

39 Motori asincroni a gabbia di scoiattolo Vantaggi: ingombro e massa ridotti, minor costo di manutenzione, vantaggioso per l aderenza, semplicità circuitale per il passaggio trazione/frenatura elettrica ed inversione del senso di marcia 39

40 Motori a magneti permanenti Vantaggi: ingombro ulteriormente ridotto (30-40% rispetto a asicroni a gabbia di scoiattolo), rapporto massa/potenza elevatissimo circa 1 kg / 1 kw minor costo di manutenzione, vantaggioso per frenatura in assenza di tensione da catenaria e mantenimento, totalmente chiuso ed autoventilato 40

41 ETR 500 PLT 41

42 ETR 500 PLT 42

43 ETR 500 PLT Circuiti di ingresso AT 43

44 ETR 500 PLT 25 kv 44

45 ETR 500 PLT 3 kv 45

46 ETR 500 PLT cambio configurazione A lim enta zione 25k V A lim enta zio ne 3k V 46

47 ETR 500 PLT Attuazione cambio tensione/fase 47

48 ETR 500 PLT Attuazione cambio tensione/fase 48

49 ETR 500 PLT Attuazione cambio tensione/fase 49

50 ETR 500 PLT Attuazione cambio tensione/fase 50

51 ETR 500 PLT Attuazione cambio tensione/fase 51

52 Cambio tensione 52

53 Cambio fase 53

54 ETR

55 ETR

56 ETR

57 ETR

58 ETR 470 corrente alternata 58

59 ETR 470 corrente continua 59

60 Riferimenti Fra nc es c o R o m a no T renita lia S.p.A. D irezione I ng eg neria, S ic urezza e Q ua lità di S is tem a T ec nolog ie M a teria le R ota bile, S is tem i e T ec nolo g ie di B a s e S viluppo T ec nolog ie E lettric he ed E lettronic he il R es pons abile tel mob france.romano@ trenitalia.it Viale S. Lavag nini Firenze 60