Il pantografo è un dispositivo atto a prelevare la corrente elettrica da una linea aerea di contatto, posto di massima sull'imperiale di un veicolo ferroviario, tranviario o a guida vincolata, allo scopo di fornire energia alle apparecchiature elettriche dello stesso.

Storia

Il pantografo fu sviluppato per ovviare alla difficoltà della semplice asta di captazione di rimanere in contatto con la linea elettrica senza distaccarsene a velocità più sostenute e per acquisire maggiori quantità di energia dalla linea elettrica. Un primo tipo di pantografo fu ideato, nel 1879, da Walter Reichel, ingegnere capo alla Siemens & Halske di Germania. Un pantografo a strisciante piano scorrevole fu approntato nel 1895 per i veicoli della linea ferroviaria Baltimore and Ohio Railroad

Il comune pantografo romboidale (o a diamante) fu inventato da John Q. Brown della Key System per le linee tra San Francisco e la East Bay in California. Vennero fotografati per la prima volta in uso il 26 ottobre 1903. Il disegno romboidale è tuttora in uso in tutto il mondo, soprattutto nei veicoli più datati; nel corso degli anni è stato affiancato e sempre più spesso sostituito da altre tipologie più adeguate e funzionali.

Un particolare tipo di pantografo, per linea aerea trifase, fu costruito dalla AEG nel 1901, nell'ambito degli studi sperimentali per ferrovie elettriche veloci (Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen). Il 28 ottobre 1903, tra Berlino-Marienfelde e Zossen fu raggiunta la velocità di 210,2 km/h. Tuttavia, la captazione laterale non si rivelò particolarmente funzionale e robusta e venne presto abbandonata.

Utilizzo

Il pantografo, nel corso del XX secolo, ha gradualmente sostituito, grazie alle sue migliori caratteristiche di captazione, gli altri apparecchi più antiquati e rigidi utilizzati nei rotabili elettrici, ferroviari e tranviari (archetto tranviario, trolley a stanga e asta di captazione). Il dispositivo trova impiego anche negli apparecchi mobili di preriscaldamento e precondizionamento delle carrozze viaggiatori e, in alcune ferrovie, anche per le attrezzature di bordo di carrozze ristorante e servizi.

Il pantografo più comune è costituito da un parallelogramma a bracci snodabili oppure da un solo braccio con uno snodo nel mezzo (pantografo monobraccio), che sorregge sulla sommità un pattino denominato strisciante realizzato con materiali a basso coefficiente d'attrito e buona conducibilità elettrica. Nel corso del tempo sono stati sviluppati vari tipi di materiali, in genere leghe a base di rame, in grafite e rame sinterizzati; tali materiali sono studiati per diminuire l'usura della superficie di contatto; risulta infatti più semplice e meno costosa la manutenzione del pantografo rispetto a quella della catenaria.

I pantografi vengono montati sul tetto dei veicoli ferroviari su un telaio isolato e collegati, mediante cavi, a dispositivi di protezione contro le sovratensioni accidentali prima dei circuiti di utilizzazione di bordo.

Nei mezzi di trazione ferroviaria, in genere, vengono montati almeno due pantografi, per evitare che un eventuale guasto di quello in uso immobilizzi il treno. Tale espediente non è indispensabile sui rotabili in grado di funzionare anche con fonti di energia diverse dalla linea aerea di contatto (ad esempio l'elettrotreno bimodale italiano Hitachi Blues, che può alimentarsi sia dalla linea aerea sia con i generatori diesel di bordo, monta un solo pantografo). Il doppio pantografo risulta utile anche nei casi di presenza di ghiaccio sulla linea aerea di contatto, che potrebbe causare difficoltà nella captazione dell'elettricità: in tale circostanza vengono sollevati entrambi i pantografi e quello anteriore rispetto al senso di marcia del convoglio viene utilizzato solamente per rimuovere il ghiaccio, in modo che quello posteriore, usato per l'alimentazione, possa scorrere su un conduttore pulito.

Dalla seconda metà del XX secolo vengono costruiti sempre più mezzi di trazione interoperabili, atti alla circolazione su reti con tensioni e correnti differenti, caratteristiche costruttive della catenaria diverse o con differente sagoma limite elettrica; ciò ha indotto a dotare le locomotive e gli elettrotreni di un numero maggiore di pantografi, con caratteristiche adatte all'uso sulle diverse reti di circolazione.

Galleria d'Immagini

Note

Bibliografia Michele Manzo, Il nuovo pantografo tipo 52 F.S., in Ingegneria Ferroviaria, 18 (1963), n. 9, pp. 787–801

Voci correlate Archetto tranviario Trolley a stanga Bifilare Asta di captazione

Altri progetti

Collegamenti esterni

Categoria:Meccanica e tecnologia ferroviaria