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Rango (ferrovia)

categoria di velocità massima raggiungibile dai treni su un determinato tratto di linea

Il rango identifica una o più categorie di velocità massime raggiungibili in Italia dalle differenti categorie di treni su un determinato tratto di linea. Viene identificato a terra con un apposito cartello indicatore posto a lato al binario nel punto di inizio della segnalazione.

A tale scopo vengono classificati i rotabili ferroviari, sulla base delle loro caratteristiche tecniche, allo scopo di attribuir loro i vari limiti imposti dal tracciato, in modo da poter sfruttare al meglio le migliori caratteristiche meccaniche e dinamiche di alcuni rotabili rispetto ad altri.

Indice

GeneralitàModifica

 
Esempio di indicatore di velocità

Nel traffico stradale, i limiti di velocità su una determinata strada sono fissati univocamente, e valgono per tutti i veicoli. Ad esempio, in un tratto stradale sgombro con un limite di velocità di 70 km/h, questo limite deve essere rispettato sia da una utilitaria che da una auto sportiva, anche ove quest'ultima potesse tecnicamente procedere ad una velocità maggiore a pari sicurezza ove possieda freni, pneumatici e sospensioni più prestanti.

Si procede diversamente in ferrovia, dove, al fine di sfruttare appieno le caratteristiche del materiale rotabile, sono previsti sullo stesso tratto diversi limiti di velocità a seconda del rango di appartenenza del convoglio, la cui attribuzione è fatta in base alle caratteristiche di dinamica di marcia del convoglio (ovvero a come sono costituiti i carrelli, le sospensioni, nonché l'assetto, eventualmente variabile, e la disposizione delle masse). L'obiettivo è quello di conciliare il comfort di marcia (per passeggeri e merci) e la sicurezza della stessa in funzione delle grandezze meccaniche relative ed alla qualità del binario.

Quando sui cartelli indicatori vengono riportate solo due velocità, queste sono da intendersi come rango A e B (dall'alto verso il basso). Un treno di rango C quindi viaggerebbe alla stessa velocità del rango B. Quando sono riportate tre velocità (come in figura), sono da intendersi come rango A, B e C. Il valore di velocità a rango A, più restrittivo, viene in genere riportato con caratteri più grandi.

Nella composizione di un treno, nel caso in cui i rotabili che lo compongono abbiano ranghi diversi, il rango del treno sarà il minimo tra i ranghi dei rotabili che lo compongono. Per esempio un treno composto da sole carrozze Z1, atte ai 200 km/h e di rango C, se viene trainato da un locomotore E656 (rango B), sarà costretto a viaggiare a rango B.

In generale i ranghi A, B e C sono l'uno meno restrittivo dell'altro, e tendono ad avere velocità massime piuttosto diverse in tratti rettilinei, mentre le differenze di valore si riducono in tratti curvilinei fino ad annullarsi per curve particolarmente strette, e questo perché le differenze fra questi ranghi sono tutte imputabili al diverso comportamento vibrazionale del carrello alle alte velocità. Il rango P invece non è meno restrittivo del rango C nei tratti rettilinei o subrettilinei, dove i valori di velocità limite possono essere gli stessi, mentre consente velocità sensibilmente maggiori nei tratti curvilinei, e questo perché la differenza col rango C è imputabile al pendolamento che consente velocità maggiori solo in curva.

I suddetti limiti di velocità espressi per ranghi non costituiscono comunque le uniche limitazioni di velocità esistenti nella circolazione ferroviaria, ma rappresentano solo quelle relative al comfort ed alla sicurezza di marcia rispetto al rischio di svio durante la marcia in linea o comunque in condizioni di corretto tracciato, ossia su deviatoi disposti per il percorso con velocità più alta. Ulteriori limitazioni di velocità esistenti sono trattate separatamente, e derivano dalle caratteristiche costruttive del veicolo a prescindere dal binario su cui circola, da rallentamenti temporanei su limitati tratti di linea (di solito per lavori in corso o binario dissestato), o dall'esigenza di imporre velocità ridotte dove in corrispondenza di deviatoi si debba circolare su un percorso diverso da quello principale: tutte queste limitazioni non sono distinte per ranghi ma sono comuni a tutti i convogli. Ulteriore limitazione di velocità è quella derivante dalle prestazioni di frenatura: in questo caso il limite deriva anche e soprattutto dalle caratteristiche del convoglio, ma non attraverso una classificazione in gruppi bensì mediante un calcolo dettagliato ripetuto per ogni treno (percentuale di massa frenata).

In Italia, sulla rete RFI, si distinguono 4 ranghi così caratterizzati:

Rango AModifica

A questa categoria appartengono la quasi totalità dei carri merci e vecchie carrozze passeggeri non più in circolazione, nonché tutte le locomotive che viaggiano isolate.

Rango BModifica

Al rango B appartengono alcuni treni dedicati al trasporto viaggiatori, quelli che non figurano nei ranghi superiori (C e P).

Rango CModifica

Include la maggior parte delle locomotive e delle carrozze destinate al trasporto viaggiatori. Nella categoria C i treni sono equipaggiati con sistemi anti-serpeggio (sistemi smorzanti nel carrello, oppure dotazione di carrelli a passo lungo o con rodiggi a ruote libere) e atti a velocità superiori ai 160 km/h, nonché tutti gli elettrotreni articolati o bloccati (ETR), eccetto quelli ad assetto variabile con pendolamento attivo (vedere "Rango P"); inoltre alcune automotrici elettriche (ALe) per il trasporto regionale.

Rango PModifica

Include tutti i treni ad assetto variabile di tipo "attivo" con dispositivo inserito e funzionante ("Pendolini"), tutti con inclinazione di 8°.

Data la scarsa percentuale di treni che viaggiano a rango P sul totale dei treni circolanti, questo non viene riportato sui cartelli indicatori di velocità in linea, per evitare di appesantirne troppo la lettura. In questo caso i macchinisti conoscono quindi la velocità massima alla quale possono circolare solo leggendo la scheda treno che hanno in cabina.

Velocità massima in linea in funzione dei ranghiModifica

La velocità massima in linea viene determinata come la massima velocità che rispetta una serie di condizioni, i cui parametri variano in funzione dei ranghi. In particolare vanno rispettati limiti riguardo:

  • Accelerazione non compensata
  • Contraccolpo sul raccordo parabolico (variazione di accelerazione non compensata per unità di tempo)
  • Rotazione del veicolo intorno all'asse longitudinale sul raccordo parabolico (velocità di rollìo)
  • Altre relazioni matematiche fra le velocità ai ranghi A, B, e C.

Viene fissata innanzitutto una velocità di tracciato  , determinata a partire dalla curva più vincolante (con raggio minore) ipotizzando un'accelerazione non compensata di 0.6 m/s² (vedi anche "Sopraelevazione ferroviaria"). In funzione di questa velocità, vengono fissate le velocità di rango  ,   e  , che devono soddisfare le seguenti condizioni:

  1. Sui raccordi parabolici il contraccolpo   non deve superare nei ranghi A, B e C i valori rispettivamente di  ,   e   (eccezionalmente in rango C può raggiungere i  ). Per la definizione e il calcolo del contraccolpo si rimanda alla voce "Raccordo parabolico".
  2. Sui raccordi parabolici la velocità di rollìo   non deve superare nei ranghi A, B e C i valori rispettivamente di  ,   e  .
  3. Le accelerazioni non compensate per i ranghi A, B e C non devono superare i valori di  ,   e  .
  4.  
  5.  

La velocità di rango viene inoltre ridotta da altre considerazioni di natura dinamica relative al carrello ed ai suoi moti anormali (in primis il moto di serpeggio), nonché relative al tipo di armamento del binario ed alle sue caratteristiche elastiche e dissipative. Inoltre la velocità di rango può talvolta inglobare limitazioni relative alla meccanica della linea elettrica ed al tipo di segnalamento, ossia al regime di circolazione vigente sulla linea.

Voci correlateModifica

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