Il tram: da dove prende la corrente e come circola in città

Il tram prende la corrente da un filo teso sopra i binari, che si chiama linea aerea di contatto. Sul tetto ha un captatore di corrente che tocca sempre il filo. La corrente passa attraverso i motori e torna, tramite le ruote, nelle rotaie, che la riportano indietro. A Bratislava nel filo c’è una tensione continua di 600 volt.

I motori si trovano nei carrelli, cioè i telai con le ruote sotto la cassa, e fanno girare gli assi tramite un ingranaggio. Una ruota d’acciaio rotola su una rotaia d’acciaio con poca resistenza, e le rotaie allo stesso tempo guidano il tram, che quindi non ha bisogno del volante. Il primo tram elettrico in servizio pubblico stabile ha circolato dal 1881 vicino a Berlino; prima, in città, erano i cavalli a trainare le vetture sulle rotaie. A Bratislava il tram circola dal 1895.

Da dove il tram prende la corrente e come la trasforma in movimento

La linea aerea di contatto è un filo teso sopra il binario e messo sotto tensione. Il tram lo tocca con il captatore sul tetto, e la corrente passa attraverso l’apparecchiatura di comando fino ai motori. Dai motori prosegue attraverso le ruote nelle rotaie e lungo queste torna alla sottostazione che alimenta la linea. Il circuito elettrico si chiude così senza un secondo filo.

La maggior parte delle reti tranviarie ha il polo positivo nel filo e quello negativo nelle rotaie. Una rete collegata in questo modo danneggia meno per corrosione le tubature metalliche posate nel terreno lungo il binario. Bratislava usa proprio questo collegamento, con 600 volt in corrente continua.

Il captatore di corrente non è sempre stato uguale. Nelle vecchie fotografie e sui modellini ne trovi tre tipi:

• Asta di presa. Una lunga asta sul tetto con una rotella o uno strisciante all’estremità. Una molla la preme dal basso contro il filo. Era tipica delle reti americane.
• Archetto a lira. Un telaio ad arco che appoggia il bordo superiore contro il filo. Lo progettò Walter Reichel, collaboratore di Werner von Siemens, nel 1889, e nell’Europa continentale divenne presto comune.
• Pantografo. Un telaio articolato pieghevole con un’ampia striscia in alto. Quasi non si stacca dal filo, si alza e si abbassa facilmente e oggi ce l’ha la maggior parte dei tram.

La corrente aziona i motori di trazione, cioè i motori elettrici che fanno avanzare il veicolo. Ogni motore di solito fa girare un asse tramite un ingranaggio che riduce i giri del motore e aumenta la forza sulle ruote. I tram più vecchi avevano motori a corrente continua da circa 600 volt. A bassa velocità danno molta forza, il che è utile proprio alla partenza. I veicoli più recenti hanno motori a corrente alternata, ai quali l’elettronica adatta la corrente della linea.

Perché viaggia su rotaie e come parte e frena

Le rotaie danno al tram due cose: poca resistenza al rotolamento e una guida precisa. Una ruota di metallo rotola su una rotaia di metallo con poca resistenza, più facilmente della ruota di un carro sul selciato. Già con i tram a cavalli questo significava che un cavallo trainava più peso sulle rotaie che sulla strada e che il viaggio era più regolare.

A tenere il tram sulla rotaia è soprattutto la forma delle ruote. La loro superficie di rotolamento è leggermente conica, così la sala montata, cioè due ruote su un asse comune, torna da sola al centro del binario. Il bordino, cioè il bordo rialzato sul lato interno della ruota, interviene solo quando questo non basta, per esempio in una curva stretta.

In città le rotaie sono a livello del selciato, per questo si usa la rotaia a gola. Accanto al fungo della rotaia ha una gola in cui passa il bordino, e auto e pedoni possono attraversare il binario. L’ha inventata l’inventore francese Alphonse Loubat nel 1852. La gola si riempie di ghiaia e sporcizia e va pulita, altrimenti il tram viaggia in modo duro e si possono danneggiare sia la ruota sia la rotaia. Per un ciclista è un punto in cui la ruota può incastrarsi.

Il conducente comanda partenza e frenata con un manipolatore. I tram più vecchi avevano una leva per la marcia e una per il freno, quelli più recenti hanno un unico manipolatore con un dispositivo di sicurezza che ferma il tram quando il conducente smette di tenerlo. Per frenare il tram ha più sistemi:

• Freno elettrico. In frenata i motori passano a funzionare da generatori e trasformano di nuovo il movimento in corrente. Questa torna nella linea oppure si trasforma in calore nei reostati. Così i freni ad attrito si consumano meno.
• Freni ad attrito sulle ruote. Fermano il tram anche quando il freno elettrico si guasta.
• Freno a pattino. Elettromagneti appesi al carrello appena sopra la rotaia vengono attratti dalla rotaia e frenano per attrito direttamente su di essa. Non dipende da quanto le ruote aderiscono alla rotaia, perciò aiuta anche sul binario bagnato. Si usa nelle frenate rapide e di emergenza.

Come il tram a cavalli è diventato il tram elettrico

Prima dell’elettricità, nelle strade erano i cavalli a trainare le vetture sulle rotaie. Questo tram a cavalli fu introdotto a New York nel 1832 e da lì si diffuse in altre città americane ed europee. Una vettura a cavalli su rotaie portava più persone, e in modo più regolare, di un omnibus, cioè un autobus a cavalli senza binari.

I cavalli però avevano i loro limiti. Un cavallo lavorava quattro o cinque ore al giorno, perciò per una sola vettura servivano anche dieci cavalli nella stalla. Bisognava nutrirli, curarli e portare via il loro letame.

Il primo tram elettrico per un servizio pubblico stabile fu avviato dalla ditta Siemens & Halske il 16 maggio 1881 a Lichterfelde, vicino a Berlino. La linea era lunga 2,4 chilometri e la corrente a 180 volt passava attraverso le rotaie stesse, un po’ come in un trenino elettrico di oggi. Ai passaggi a livello persone e cavalli prendevano quindi scosse elettriche. Questa linea ebbe la linea aerea solo nel 1891.

Alla diffusione dell’alimentazione dall’alto contribuì in modo notevole l’inventore americano Frank J. Sprague, che perfezionò l’asta di presa. Dal 1888 i suoi tram circolavano a Richmond, negli Stati Uniti, anche su salite con pendenze di oltre il 10 per cento. L’elettricità sostituì poi rapidamente i cavalli, e negli anni Novanta dell’Ottocento i tram a cavalli cominciarono a scomparire gradualmente negli Stati Uniti e in Europa.

A Bratislava il primo tram con passeggeri partì il 27 agosto 1895, in un periodo in cui molte città europee viaggiavano ancora con il tram a cavalli. La corrente a 550 volt era prodotta da una centrale a vapore nell’attuale via Pribinova. La linea principale era lunga 3125 metri, aveva 12 fermate e il viaggio durava 16 minuti. Il primo giorno viaggiarono sul tram 2468 passeggeri.

Cosa notare sul modellino di un tram storico

Il modellino di un tram storico mostra le stesse parti del veicolo vero, solo semplificate. Quali di queste ha il tuo modellino e se alcune si muovono lo scopri dalle sue istruzioni e dalle immagini. Mentre lo osservi, concentrati su questi punti:

• Captatore di corrente sul tetto. Dalla forma capisci quale sistema alimentava il modello reale: una lunga asta è un’asta di presa, un telaio ad arco un archetto a lira e un telaio articolato pieghevole un pantografo. Con l’asta di presa guarda in che direzione punta. Sul tram vero l’asta veniva trascinata dietro la vettura, non davanti, altrimenti si staccava facilmente dal filo. Al capolinea, sulle vetture bidirezionali, la si girava quindi nel nuovo senso di marcia.
• Carrello e assi. Conta gli assi sotto la cassa. I primi tram elettrici erano piccole vetture a quattro ruote con due assi. In seguito furono sostituite da vetture più pesanti a otto ruote, che portavano molte più persone e avevano le ruote di solito in due carrelli girevoli. Sul tram vero le ruote sono fissate sull’asse e il motore fa girare l’intero asse.
• Cabina e piattaforme. Guarda se il modellino ha il posto di guida a un’estremità o a entrambe. Un tram bidirezionale con i comandi alle due estremità al capolinea può semplicemente cambiare direzione, uno monodirezionale al capolinea gira su un anello di inversione. A Bratislava circolano entrambi i tipi.
• Ruote. Se le ruote del modellino hanno un bordo rialzato, quello è il bordino. Confronta su quale lato della ruota si trova: sul tram vero è sul lato interno, tra le rotaie.

Se vuoi osservare queste parti su un modellino tutto tuo, puoi scegliere il modellino in legno Tram storico Rolife TG505 oppure Tram urbano classico ROKR LK801. Secondo la descrizione nel negozio, il modellino ROKR LK801 riproduce il tram di Lisbona della linea 28 e ha un meccanismo a molla che lo fa avanzare. Secondo i dati del negozio, entrambi i modellini sono indicati dai 14 anni in su.

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