Omologazione Alta Velocità

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1 Omologazione Alta Velocità Omologazione del treno ETR 500 PLT Verifica delle condizioni di progetto della sovrastruttura binario per l esercizio a 300 km/h nelle nuove linee AV/AC I risultati I Record di Velocità 13 Dicembre

2 Omologazione del Materiale Rotabile sulle linee Alta Velocità Attualmente il materiale rotabile per poter circolare sulle linee Alta Velocità in Italia deve subire un processo di omologazione secondo la disposizione Disposizione 62/2006 di RFI detta le regole con riferimento agli standard internazionali e nazionali che devono essere rispettate sia dal materiale Alta Velocità che dal materiale convenzionale per poter circolare sulle linee AV/AC di RFI. il MR omologato sulle linee AV deve comunque sempre rispettare le disposizioni di precedente emanazione per l omologazione sulle linee classiche (disp. 01/03); il MR ad Alta Velocità di nuova costruzione deve rispettare le Specifiche Tecniche di Interoperabilità europee STI AV. 13 Dicembre

3 Omologazione del treno ETR 500 PLT sulle linee Alta Velocità Esercizio a 250 km/h Esercizio a 300 km/h Linee storiche a rango C + Direttissima Roma Firenze a 250 km/h Prima dell entrata in servizio sulle linee AV/AC il treno ETR 500 PLT era stato ammesso a circolare sulle linee storiche fino alla velocità massima di 250 km/h raggiungibile nell esercizio sulla tratta Direttissima Roma Firenze con sistema di segnalamento RS a 9 codici Linee Alta Velocità/Capacità Roma-Napoli + Torino-Novara a 300 km/h Principali verifiche sperimentali del processo di Omologazione sulle linee AV/AC Verifiche sul sul nuovo nuovo sistema di di segnalamento ERTMS-ETCS Verifiche di Dinamica di Marcia Verifiche di Dinamica di Marcia Verifiche di di captazione di di corrente e interazione pantografo catenaria Verifiche di frenatura Verifiche di frenatura Aerodinamica Stabilità del del pietrisco Rumore 13 Dicembre

4 Qualificazione del binario delle linee AV/AC Prove di salita in velocità Valutazione del comportamento dinamico del sistema treno binario ai fini della verifica delle condizioni di progetto per gli aspetti relativi al binario Dopo il completamento della linea AV/AC Roma Napoli è sorto il problema di verificare, oltre agli altri sottosistemi, il sottosistema binario per le condizioni di progetto di 300 km/h. Mentre per l omologazione del materiale rotabile esistono degli standard europei consolidati, per il binario non esistono regole europee riconosciute e abbiamo dovuto inventare una procedura adatta allo scopo creata sulla base delle nostre conoscenze assumendo alcuni principi adottati già dai francesi che chiamano montée en vitesse questa tipologia di prove. Progetto Specifica Tecnica per la qualifica dell armamento a 300 km/h Preparazione del treno di prova ETR 500 PLT Realizzazione delle corse prova e analisi statistica dei dati in tempo reale Redazione del rapporto di prova finale 13 Dicembre

5 Diametro ruote portanti a nuovo 890 mm 13 Dicembre Principali caratteristiche tecniche del treno ETR 500 PLT Composizione commerciale: 12 carrozze e 2 locomotive alle estremità Tensione di alimentazione catenaria 3 kv cc 25 kv ca 1,5 kv cc Potenza massima al cerchione per locomotiva 4,4 MW Forza di trazione allo spunto 170 kn Velocità massima di esercizio 300 km/h Accelerazione non compensata massima di esercizio 1 m/s 2 Motori di trazione Carrelli Passe carrelli Trasmissione del moto Massa della locomotiva Massa carrozze Diametro ruote motrici a nuovo 4 motori asincroni trifase per locomotiva con sospensione verticale a due stadi sospensione laterale attiva ammortizzatori antiserpeggio rilevatori serpeggio e riscaldo boccole 3 m Riduttore a ingranaggi con giunto a doppio albero cavo 67 t 43 t 1040 mm

6 I I convogli per le le prove Alta Velocità Per le prove Alta Velocità sono stati impiegati treni ETR 500 PLT appositamente strumentati per le misure: ETR n 31 ed ETR n 59 di Trenitalia composizione che prevede 8 carrozze e 2 motrici alle estremità 13 Dicembre Carrozza misure meccaniche Y/Q coefficiente di svio Σ Y forze di ripage Forze ruota-rotaia verticali e trasversali Accelerazioni sui carrelli Accelerazioni in cassa Analisi statistica dei dati TRENO DI PROVA ETR 500 PLT n 31-3kVcc 25 kvac Carrozza misure elettriche Dinamica dell interazione pantografo catenaria Corrente e tensione di linea Qualità della captazione segnalamento

7 Interno carrozza misure meccaniche ETR ETR n n Dicembre

8 Interno carrozza misure elettriche ETR ETR n 31n 13 Dicembre

9 Sistemi di di monitoraggio video ETR ETR n 31n 13 Dicembre

10 La La grandezze di di misura meccaniche del treno di di prova La strumentazione del convoglio di prova poiché determina l interazione dinamica treno binario è stata utilizzata sia per l omologazione del treno che per le verifiche della linea ferroviaria z *I y *I z *II y *II z *I y *I z *II y *IIù Accelerazioni in cassa dei veicoli Sistema rilievo punto di linea R, C, spazio, velocità M R M y +41 y +11 y +41 y +11 y +11 y +11 y +11 y +11 y +11 y +11 z +41 y +21 y +41 y +31 y +31 y +31 y +31 y +31 y +31 y +31 y +31 y +31 y +11 z +11 z +12 Y11, Y12 Q11, Q12 ΣY1 Y/Q11 Y/Q12 y 11(anc) Y21, Y22 Q21, Q22 ΣY2 y +21 Rapporto di svio Y/Q 13 Dicembre y +11 z +11 z +12 Y11, Y12 Q11, Q12 ΣY1 Y/Q11 Y/Q12 V y 11(anc) Y21, Y22 Q21, Q22 ΣY2 y +21 Accelerazioni sui carrelli y + Misura delle forze ruota rotaia Y e Q Forza di ripage ΣY

11 Misura dei profili della geometria di di contatto ruota rotaia La misura dei profili della geometria di contatto è stata determinata sia sulle ruote del treno che sul binario attraverso profilometro di precisione e software di elaborazione secondo la norma UIC Dicembre

12 La nuove linee AV/AC Roma Napoli e Torino Milano sono state progettate e costruite per l esercizio l alla velocità massima di 300 km/h Caratteristiche di planimetria e altimetria Il tracciato planimetrico comprende rettilinei e curve di grandissimo raggio percorribili alla velocità massima di 300 km/h con accelerazione non compensata di 0,6 m/s 2. Raggio minimo delle curve: 5485 m Sopraelevazione max in curva: 105 mm Pendenza massima livelletta 21 Caratteristiche del binario Scartamento: 1435 mm Inclinazione di posa delle rotaie: 1/20 Rotaia UIC 60 Traverse in CAP da 400 kg Scambi a cuore mobile con velocità massima in deviata di 160 km/h 13 Dicembre CARATTERISTICHE GENERALI DELLE NUOVE LINEE AV/AC

13 NUOVA LINEA AV/AC TORINO --MILANO 13 Dicembre

14 OBIETTIVO Verifica delle condizioni di di progetto del binario per l esercizio l alla velocità di di 300 km/h Fase 1 OK Fase 2 Vmax = 200 km/h Verifica delle condizioni di progetto per l esercizio a V = 300 km/h VERIFICHE VERIFICHE CON CON TRENI TRENI PROVE DIAGNOSTICI DI RFI PROVE DI DI SALITA SALITA IN IN VELOCITA VELOCITA DIAGNOSTICI DI RFI Determinazione Rilievo Rilievo della della qualità qualitàgeometrica Determinazione della della dinamica dinamica di di marcia marcia dell interazione dell interazione veicolo veicolo Livello Livello verticale binario con treno ETR 500 PLT verticale binario con treno ETR 500 PLT strumentato per la misura di: Allineamento Allineamento trasversale strumentato per la misura di: trasversale Forze ruota rotaia Scartamento Forze ruota rotaia Scartamento Accelerazioni Accelerazioni 13 Dicembre

15 Prove di di salita in in velocità Scopo Valutazione del comportamento dinamico del sistema treno - binario ai fini della verifica delle condizioni di progetto della linea, per gli aspetti relativi al binario, per una circolazione alla velocità di 300 km/h. 13 Dicembre Modalità Sperimentazione attraverso corse prova in linea con treno ETR 500 PLT strumentato per il rilievo delle grandezze fisiche della dinamica di marcia: forze ruota rotaia Y e Q, accelerazioni sui carrelli e in cassa. Salite di velocità a partire dalla velocità iniziale V0 = 200 km/h Velocità massima di verifica pari alla velocità di omologazione + 10 %: Vmax = V hom + 10 % Step di velocità km/h : 200, Vi1, 250, Vi2, Vi3, 300, Vi4, Vi5, 330. V km/h Vi = V 0 + Vi V1 250 km/h Vi = V 1 + Vi Vhom 300 km/h Vmax = Vhom+10 % 330 km/h

16 Prove di di salita in in velocità Criterio di valutazione Criterio di valutazione Il criterio di valutazione si basa sulla verifica delle grandezze fisiche relative ai seguenti aspetti Sicurezza Stabilità di marcia Qualità di marcia Fatica binario Le grandezze di valutazione per la verifica di sicurezza, stabilità, qualità e fatica binario sono: somma delle forze trasversali sul binario ΣY (forze di ripage) rapporto di svio Y/Q accelerazioni trasversali sui carrelli y + accelerazioni verticali carrelli z + accelerazioni trasversali e verticali in cassa y *, z * Le grandezze di valutazione misurate durante le corse prova sono elaborate per via statistica e i loro valori massimi sono confrontati con i valori limite riferiti alla norma UIC Dicembre

17 Processo operativo prove di di salita in in velocità Conduzione corsa prova Corsa prova velocità Vi Esperti tecnici Analisi risultati real time Elaborazioni statistiche dati corsa prova Analisi risultati sicurezza, stabilità, qualità di marcia e fatica binario Emissione autorizzazione successive corse prova Incremento di velocità Vi Corsa prova 13 Dicembre velocità Vi + Vi

18 Presentazione dei risultati delle prove Grafico delle forze misurate su una corsa prova per la verifica di sicurezza, velocità, ANC, curve di linea, forze di ripage e rapporto di svio Grafico analogico delle forze in curva 13 Dicembre

19 Risultati Nel dicembre 2005 è stata aperta all esercizio commerciale la linea AV/AC Roma Napoli e nel febbraio 2006 la linea Torino Novara entrambe alla velocità massima di 300 km/h. Una flotta di ETR 500 PLT è stata ammessa a circolare sulle linee AV/AC alla velocità massima di 300 km/h. Le linee AV/AC italiane rappresentano i primi esempi al mondo di tratte ferroviarie ad Alta Velocità in cui il traffico è controllato dal nuovo sistema di segnalamento europeo interoperabile ETCS-ERTMS di livello 2, che attraverso i Radio Block Center fornisce direttamente al treno ed al personale di condotta tutte le informazioni necessarie per la marcia in sicurezza alle massime prestazioni consentite, senza più segnali luminosi lungo la linea utilizzando il collegamento radio GSM-R. 13 Dicembre

20 I I recenti record di di velocità in in Italia I. 320 km/h DD Roma - Firenze giugno ETR kv II. 348 km/h AV Roma Napoli 07 settembre 2005 ETR 500 n 31 III. 350,8 km/h AV Torino Novara 05 ottobre 2005 ETR 500 n 31 IV. 352,6 km/h AV Torino Novara maggio ETR 500 Y2 di RFI 13 Dicembre

21 Sviluppi futuri della sperimentazione Alta Velocità Di recente sono stati acquisiti da RFI due convogli ETR 500 Y per la sperimentazione e diagnostica delle linee AV dotati di locomotive politensione di ultima generazione. Il convoglio ETR 500 Y1 è stato attrezzato per le misure dell interazione pantografo-catenaria a 3kV e 25 kv e per le misure meccaniche di interazione treno binario. Il treno ETR 500 Y2 è in fase di sperimentazione per il sistema di segnalamento ERTMS Al fine di incrementare gli intervalli di riprofilatura delle ruote, è in fase di sperimentazione un convoglio ETR 500 in esercizio AV dotato di profili GV come quelli del TGV francese. 13 Dicembre

22 Grazie per l attenzione 13 Dicembre