COMMITTENTE:
ALTA SORVEGLIANZA:
GENERAL CONTRACTOR:
INFRASTRUTTURE FERROVIARIE STRATEGICHE DEFINITE
DALLA LEGGE OBIETTIVO N. 443/01
PROGETTO DEFINITIVO
LINEA AV/AC VERONA - PADOVA
SUB TRATTA VERONA – VICENZA
2° SUB LOTTO MONTEBELLO VICENTINO – BIVIO VICENZA
SPECIFICA TECNICA APPARECCHIATURE DI PIAZZALE
SISTEMA RISCALDAMENTO DEVIATOI (RED)
GENERAL CONTRACTOR
ITALFERR S.p.A.
SCALA:
IL PROGETTISTA INTEGRATORE
Franco Persio Bocchetto
iscritto all’Ordine degli Ingegneri
della Provincia di Roma
al n° 8664 – Sez. A
settore Civile e Ambientale
Data:
Data:07-10-2015
Data
COMMESSA
LOTTO FASE
ENTE
TIPO DOC.
OPERA/DISCIPLINA
PROGR.
I N0 D
0 2
I 2
S P
I S 0 0 0 0
A 0 6
D
REV.
B
001
di
VISTO CONSORZIO SATURNO
CONSORZIO
Firma
SATURNO
Data
Programmazione
Rev.
Descrizione
Redatto
Data
Verificato
Data
Approvato
Data
Autorizzato Data
A
Prima Emissione
G. Boscia
08/06/2015
M. Ferro
08/06/2015
S. La Mura
08/06/2015
07/10/2015
B
Nuova Emissione
G. Boscia
07/10/2015
M. Ferro
07/10/2015
S. La Mura
07/10/2015
N.elab,: 1/1
CIG:3320049F17
CUP:J41E91000000009
File:IN0D02DI2SPIS0000A06B.docx
Cod. Origine:
0 1 4
Linea AV/AC VERONA – PADOVA
2° Sublotto: MONTEBELLO VICENTINO – BIVIO VICENZA
Titolo: SPECIFICA TECNICA APPARECCHIATURE
RISCALDAMENTO DEVIATOI (RED)
PROGETTO LOTTO CODIFICA DOCUMENTO
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SOMMARIO
1
INTRODUZIONE ...................................................................................................................................................3
1.1
1.1.1
1.2
Tracciabilità del documento ..........................................................................................................................3
Note alla tabella di tracciabilità del documento ........................................................................................3
Scopo del documento ...................................................................................................................................3
2
DOCUMENTI DI RIFERIMENTO ..........................................................................................................................4
3
RISCALDAMENTO ELETTRICO DEVIATOI ........................................................................................................5
3.1
ARCHITETTURA DELL’IMPIANTO ..............................................................................................................5
3.2
DESCRIZIONE DEI COMPONENTI DEL SISTEMA ....................................................................................6
3.2.1
Trasformatori di piazzale...........................................................................................................................7
3.2.2
Riscaldatori per contrago armamento 60UNI o 60FS (armamento “pesante”).........................................7
3.2.3 Cassetta di alimentazione per riscaldatori contrago armamento 60 UNI o 60 FS (armamento
“pesante”) ..............................................................................................................................................................7
3.2.4
Riscaldatore per tiranteria .........................................................................................................................8
3.2.5
Riscaldatori per cuore mobile ...................................................................................................................9
3.2.6
Cassetta di alimentazione per cuore mobile .............................................................................................9
3.2.7
Quadri elettrici .........................................................................................................................................11
3.2.8
Rilevatore di neve e ghiaccio ..................................................................................................................11
3.3
3.3.1
ALLESTIMENTO PER TIPOLOGIA DI DEVIATOIO ..................................................................................14
Componenti per punta aghi tg. 0,040 .....................................................................................................14
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RISCALDAMENTO DEVIATOI (RED)
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INTRODUZIONE
La regolarità e la sicurezza del traffico in ambito ferroviario possono essere fortemente
compromessi qualora gli scambi vengano coinvolti da precipitazioni nevose e/o da fenomeni
atmosferici che inneschino il rischio di formazione di ghiaccio. Allo scopo di migliorare le condizioni
di sicurezza e assicurare la regolarità del servizio, è stato introdotto il sistema di riscaldamento
deviatoi, con l’obiettivo di evitare condizioni di pericolo e di limitare al massimo i disservizi.
1.1
TRACCIABILITÀ DEL DOCUMENTO
Rev. Rev.
ITF ASTS
A
00.00
B
00.01
1.1.1
CO
Data
-
08/06/2015
07/10/2015
Resp.
M. Ferro
M. Ferro
Note
P/1.1.1
Descrizione
Prima Emissione
Nuova Emissione
Note alla tabella di tracciabilità del documento
n.a. prima emissione
1.2
SCOPO DEL DOCUMENTO
Obiettivo del documento è quello di fornire tutte le informazioni a riguardo del sistema RED
(Riscaldamento Elettrico Deviatoi) del 2° sublotto della tratta Verona - Bivio Vicenza e le linee
guida che hanno portato a tale definizione e composizione.
Il contenuto della relazione riguarda le seguenti apparecchiature:
•
Sistema di riscaldamento elettrico deviatoi con resistenze corazzate per deviatoi con cuore a punta
mobile con Tg. 0,040.
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DOCUMENTI DI RIFERIMENTO
IS 201
Specifica tecnica di fornitura per manovre elettriche da deviatoio tipo FS L88, L90, P80, P80 I.D.
RFI, 10 Ottobre 2002
IS 283
“Norme tecniche del servizio impianti elettrici delle Ferrovie dello Stato per la fornitura di
fermascambi a chiavi, a morsa, apparecchi distanziatori e norme per il collaudo”
Ferrovie dello Stato, 15 settembre 1972
IS 712
“Norme tecniche per la fornitura ed il collaudo degli accessori per casse di manovra elettrica da
deviatoio tipo FS P80.”
Ferrovie dello Stato, 21 ottobre 1996
TE 605
“Norma tecnica per la realizzazione degli impianti di riscaldamento scambi di tipo elettrico.”
Ferrovie dello Stato, 23 Novembre 1992
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RISCALDAMENTO ELETTRICO DEVIATOI
Il sistema di riscaldamento elettrico deviatoi (RED) è previsto per tutte le tipologie di deviatoi
utilizzati, movimentati sia con manovra oleodinamica sia con manovra elettrica.
Sono quindi riscaldati i 4 deviatoi ubicati tra il km 44+257 e il km 44+453 della tratta Verona - Bivio
Vicenza.
Con la predisposizione dell’impianto di riscaldamento elettrico dei deviatoi si vuole assicurare, in
ogni condizione meteorologica, la perfetta manovrabilità dei deviatoi sia a cuore mobile che a
cuore fisso.
3.1
ARCHITETTURA DELL’IMPIANTO
Le caratteristiche generali, elettriche e funzionali, dell’impianto sono quelle indicate nel progetto di
massima mentre per i deviatoi con tangente 0,12 si fa riferimento alla Norma Tecnica FS TE 605
ed. 92 (Norma Tecnica per la realizzazione degli impianti di riscaldamento scambi di tipo elettrico).
Si farà riferimento alla stessa norma anche per le punte aghi dei deviatoi a bassa e bassissima
tangente (da tg. 0,074 a tg. 0,022), e per i cuori mobili, ma adeguando opportunamente, la
lunghezza, il numero e la potenza delle resistenze e dei trasformatori di alimentazione delle stesse.
L’alimentazione di potenza necessaria al riscaldamento deviatoi si ottiene dal quadro di bassa
tensione (QGBT) presente nel PT/PJ2 di Altavilla che, corredato degli opportuni organi di
protezione, alimenterà il quadro RED di distribuzione (QD).
Per ridurre la sezione dei cavi, la linea di alimentazione dei quadri RED sarà gestita a 1000 Vca.
Sono stati previsti dei trasformatori innalzatori (a valle del QGBT) e abbassatori (a monte del QD).
Per consentire il funzionamento in automatico dell’impianto il quadro RED di distribuzione (QD) è
collegato ad una centralina meteorologica (snow detector) che gestirà automaticamente l’avvio e lo
spegnimento del sistema RED in base alle condizioni che rileva, di caduta o probabilità di caduta
neve o di temperature eccessivamente rigide, tramite gli appositi sensori di temperatura e di
umidità.
L’impianto di riscaldamento è costituito essenzialmente da:
•
•
•
•
•
•
•
Trafo innalzatore di tensione 400/1 kV ;
linea di alimentazione di piazzale in b.t. 1000V;
trafo abbassatore di tensione 1000/400 Vca ;
quadro RED di distribuzione (QD) da dove partono le alimentazioni singole per ogni Trafo
di piazzale;
trasformatori di piazzale 400/50V, con isolamento in olio siliconico;
linee a 50V che alimentano le resistenze corazzate per le punte aghi contraghi e contraghi
del cuore mobile;
impianti accessori di alimentazione e fissaggio degli elementi riscaldanti.
La gestione del riscaldamento deviatoi avviene generalmente in modo automatico tramite lo Snow
Detector, che è composto da:
•
•
•
Centralina di elaborazione dati e comando, situata nel Q.D.
Rilevatore meteorologico, situato nel piazzale o a bordo binari
Sensore di binario (da installare sotto al deviatoio situato nella zona più fredda del
piazzale).
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3.2
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DESCRIZIONE DEI COMPONENTI DEL SISTEMA
Il sottosistema riscaldamento deviatoi è composto dai blocchi funzionali compresi entro la linea
tratteggiata.
Il rilevatore automatico di precipitazione nevosa (snow detector) è particolarmente importante in
quanto, con quadro in stato di stand-by, attiva il riscaldamento non appena iniziano le precipitazioni
nevose oppure in presenza di una temperatura che può provocare la formazione di ghiaccio con
conseguente incollaggio degli aghi.
Il sistema di diagnostica è predisposto per la remotizzazione ma non remotizzato,
similmente a quanto previsto sulla Torino-Padova.
Centralina
Trasmissione
Dati
Modem
Alimentazione come
da Piano Cavi
Quadro Distribuz.
Alimentazione
in B.T.
Termostato
Centralina
Snow Detector
Sensore neve
Trasformatori di piazzale
D1
Di
Dn
Riscaldatori deviatoi
Figura 1 – Schema a blocchi funzionali del riscaldamento deviatoi
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3.2.1
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Trasformatori di piazzale
I trasformatori elettrici sono del tipo con raffreddamento in olio siliconico, a circolazione naturale
adatti per il funzionamento all’aperto..
Le caratteristiche principali sono:
•
•
•
•
•
Potenza: 7,5 KVA e 15 KVA,
Tensione al primario: 400 V monofase ± 15% (senza prese di regolazione), 50 Hz,
Tensione al secondario: 50 V (a vuoto), 50 Hz
Uscite: 4 per il 7,5 KVA e 6 per il 15 KVA,
Circuiti primario e secondario protetti da fusibili.
Esecuzione meccanica, accessibilità alle parti in tensione, tipi di collegamento e materiali elettrici
impiegati, sono conformi alla specifica F.S. TE 605 ed. 1992 e in accordo con le normative vigenti.
Per assicurare la resistenza agli agenti atmosferici, anche di tipo marino, la cassa di contenimento
è zincata e quindi verniciata secondo la specifica DY991/1; il colore è giallo RAL 1004 con strisce
nere sul coperchio, come richiesto dalla Norma TE 605 ed. 1992.
Le dimensioni di ingombro dei due modelli di trasformatore sono le medesime e sono
1200x550x370 mm.
3.2.2
Riscaldatori per contrago armamento 60UNI o 60FS (armamento “pesante”)
I riscaldatori sono di sezione ovale (8 x16 mm.), costituiti da una guaina in AISI 321 che contiene il
filo resistivo in Ni/Cr isolato da Ossido di Magnesio compresso ed hanno una potenza specifica di
350 W/m a 50V nominali, con tolleranza +5%, -10% sul valore nominale di potenza.
Vengono prodotti nelle lunghezza standard convenzionale di 4,2 m e 5,3 m. e nelle esecuzioni
destra e sinistra.
Una estremità è chiusa ermeticamente mediante saldatura, mentre all'altra estremità è brasata una
testata in OT per il fissaggio alla scatola di collegamento.
L'ermeticità su questo lato è ottenuta sigillando l'elemento con resina epossidica, la testata di
fissaggio è prolungata per formare degli anelli di dispersione allo scopo di evitare che questa zona
superi, durante l'esercizio, temperature che possono provocare il deterioramento del sigillante.
Il fissaggio alla rotaia non richiede alcuna foratura e viene ottenuto utilizzando opportuni tiranti in
acciaio inox che passano sotto alla rotaia; sono completi di blocchetti in ghisa, dado e rondella con
nasello in acciaio inox ( se ne usano n° 7 per riscaldatori da 4,2 m. e n° 9 pezzi per quelli da 5,3
m.).
3.2.3
Cassetta di alimentazione per riscaldatori contrago armamento 60 UNI o 60 FS (armamento
“pesante”)
La testata dei riscaldatori è inserita nelle specifiche forature della cassetta di connessione (vedi dis.
sottoriportato), che può accogliere uno o due elementi riscaldanti, in funzione del tipo di deviatoio
da attrezzare.
La cassetta è in alluminio verniciato, con coperchio in acciaio inox fissato con dadi autobloccanti,
provvista di morsettiera collegamenti in resina; essa viene fissata alla rotaia mediante un tirante in
acciaio inox e viene fornita completa di 2 pressacavi.
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Figura 2 – Cassetta per contrago
3.2.4
Riscaldatore per tiranteria
È rappresentato in Figura 3 ed ha una potenza unificata di a 750 W, con alimentazione a 50 V
nominali, tolleranza +5%, -10% sul valore nominale di potenza ed una lunghezza di 1,7 m.
L’elemento è costituito da un riscaldatore corazzato tubolare in AISI 321 f 16, con isolamento in
Ossido di Magnesio, piegata a 90° in prossimità dell'uscita di alimentazione.
I terminali di alimentazione sono racchiusi in una cassetta di collegamento in alluminio che integra
la bussola di isolamento in teflon e la staffa in acciaio inox per il fissaggio alla rotaia.
L’estremità opposta alla custodia è sostenuta da un supporto a cannocchiale in acciaio inox,
completo di rondelle in teflon che, insieme alla bussola, assicurano l’isolamento del circuito di
binario.
Nei deviatoi a movimentazione oleodinamica è previsto l’uso di un solo riscaldatore disposto
parallelamente al primo attuatore in punta agli aghi, poiché tutti gli altri attuatori sono protetti da
appositi carter.
Figura 3 – Riscaldatore per tiranteria
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3.2.5
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Riscaldatori per cuore mobile
Ogni cuore mobile viene equipaggiato con resistenze di sezione ovale come quelle del contrago:
sul lato “normalmente chiuso” hanno la potenza di 250 W/m, mentre sul lato “normalmente aperto”
la potenza è di 350 W/m con tolleranza +5%, -10% rispetto al valore nominale.
La lunghezza è di 5,4 m sia per il cuore mobile tg. 0,022 che per il cuore mobile tg. 0,074, anche se
con diverse sagomature.
Nel cuore mobile tg. 0,040 sono previsti due riscaldatori che hanno le cassette di collegamento
verso il tallone dell’ago, mentre nel cuore mobile tg. 0,022 sono montati quattro riscaldatori: due
rivolti verso la punta dell’ago e due rivolti verso il tallone. La loro alimentazione è quindi fatta
centralmente rispetto allo sviluppo complessivo dei riscaldatori, in cassette di alimentazione
bloccate, con apposito tirante, alle due piastre fissate al lato esterno del telaio del cuore mobile.
Per semplificare l’individuazione dei codici dei componenti da utilizzare per il sistema di
riscaldamento dei cuori mobili, sono stati realizzati dei kit completi che comprendono le resistenze,
le cassette e tutti gli organi di fissaggio. Poiché nel caso del cuore mobile a tg.0,022 il profilo delle
due resistenze non è simmetrico, è stato realizzato un kit specifico per il cuore mobile del deviatoio
destro e uno per quello del deviatoio sinistro.
I riscaldatori sono opportunamente sagomati per evitare qualsiasi interferenza con gli organi che
danno movimento all’ago e sono fissati al telaio del cuore mobile mediante tiranti specifici in
acciaio inox, completi di blocchetti in ghisa, dado e rondella come per quelli delle punte aghi.
Nel caso dei cuori mobili, i riscaldatori sono provvisti di raccordi particolari che consentono il
fissaggio della guaina metalloplastica a protezione dei cavi che li collegano con la cassetta di
alimentazione.
Figura 4 – Riscaldatori per cuore mobile tg. 0,074
3.2.6
Cassetta di alimentazione per cuore mobile
La cassetta di alimentazione per il cuore mobile deviatoio tg. 0,040 è simile a quella degli aghi
normali armamento 60, in alluminio verniciato con coperchio in acciaio inox fissato con dadi
autobloccanti, provvista di morsettiera collegamenti in resina, ed è fissata al telaio del cuore mobile
mediante un tirante in acciaio inox.
Le cassette sono due per ogni cuore mobile: una sul lato destro e una sul sinistro. Sono provviste,
sul fianco destro o sinistro, di un foro filettato per il fissaggio della guaina che le collega al
riscaldatore, pertanto c’è un’esecuzione destra e una sinistra.
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Figura 4 – Cassetta alimentazione cuore mobile tg.0,074
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3.2.7
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Quadri elettrici
I quadri sono in esecuzione per esterno con protezione stagna, in acciaio (inox) ed avranno la
doppia porta, di tipo cieco, per protezione segnalatori e comandi e tettuccio parapioggia,
rispettano, oltre alle normative FS, le Norme CEI e la Normativa CEE vigente.
Con la porta chiusa le lampade di segnalazione saranno spente, (sia per ridurre i consumi e la
temperatura interna al quadro che per ridurre gli interventi di sostituzione) mentre si accenderanno,
con apposito selettore, quando si aprirà la porta per gli interventi di verifica.
In ogni quadro sono previsti, nella parte di potenza e con componenti adeguati al numero di scambi
da gestire:
•
•
•
•
•
•
Interruttore generale sottocarico
Sistema di distribuzione energia con sbarre
Interruttore automatico magnetotermico differenziale, di adeguata portata, per i
trasformatori della punta e del cuore mobile, con differenziale da 0,3 A.
Teleruttore di comando per i trasformatori della punta e del cuore mobile (ove presente)
Morsettiera componibile, in melamina, nella parte inferiore del quadro
Barra di terra, comune
mentre per i circuiti ausiliari e controllo sono previsti:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
3.2.8
1 trasformatore di isolamento, a valle dell’interruttore generale, con 2 uscite: a 220 V per lo
snow detector e a 110 V per gli ausiliari;
Pulsante di emergenza, a fungo, che agisce sulla bobina dell’interruttore generale;
Comando di accensione e spegnimento per ogni linea;
Selettore generale per scelta funzionamento (automatico/manuale);
Selettore per s (sul quadro) o remoto (da DCO);
Set di lampade per segnale R.E.D.: in funzione o avaria;
Lampada per segnale di comando in remoto;
Lampada per segnale di comando in automatico;
Lampada per segnale presenza rete;
1 voltmetro;
1 amperometro;
Set di temporizzatori per permettere l’alimentazione in cascata dei vari trasformatori di
piazzale al fine di limitare la corrente di magnetizzazione iniziale.
Rilevatore di neve e ghiaccio
Allo scopo di ottimizzare la gestione ed il consumo di energia negli impianti di riscaldamento
deviatoi, occorre installare il rilevatore di neve/ghiaccio.
L'inserimento di quest’apparecchiatura permette l'inserzione e la disinserzione degli impianti, senza
l'intervento di alcun operatore; quest’ultimo avrà il solo compito di dare e togliere tensione al
sistema, all'inizio e alla fine della stagione fredda.
Lo snow detector della IRCA Div. RICA è omologato oltre che dalle FFSS anche dalle Ferrovie
Tedesche (DB), esso è in grado di assicurare le prestazioni più efficaci con la gestione
completamente automatica, con conseguente minor consumo energetico, ma funzione anche con
la gestione manuale, di breve durata, utilizzata generalmente per il collaudo di messa in servizio e
le verifiche di inizio stagione.
L'apparecchiatura è schematicamente rappresentata nel disegno seguente ed è costituita da:
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PIAZZALE
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a) Un sensore di umidità formato da tre piastrine, orientabili secondo la prevalenza del vento
nella località di installazione, che rileva le precipitazioni: di neve o pioggia, in funzione della
temperatura esterna;
b) Un sensore di temperatura, costituito da due sonde NTC (R4, R5) che rilevano la
temperatura ambiente, e sono sporgenti dalla custodia fissata allo stesso palo che
sostiene il sensore di umidità;
c) Un sensore di temperatura in piazzale (8), posto sotto al contrago riscaldato e fissato a ≈
20 cm. dalla punta del riscaldatore dello scambio più esposto a Nord e/o comunque più in
ombra. Come riportato nel disegno deve avere una lunghezza tale da non superare i 100
Ohm;
d) Una centralina per l'elaborazione dei dati ricevuti dai sensori menzionati che consentirà la
gestione automatica dell'impianto agendo sul quadro elettrico ad essa collegato;
e) Cavi di collegamento schermati, per tutte le apparecchiature come indicato in figura, e
relativi accessori.
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Figura 5 – Rilevatore di neve/ghiaccio (snow detector)
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PIAZZALE
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3.3
3.3.1
REV.
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DI
PIAZZALE
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ALLESTIMENTO PER TIPOLOGIA DI DEVIATOIO
Componenti per punta aghi tg. 0,040
•
•
•
•
•
•
nr. 4 riscaldatori per contrago 1855 W, 50 V completi di organi di fissaggio: staffa, rondella,
dado di acciaio inox e morsetto in ghisa che è stato studiato e dimensionato proprio per
linee ad Alta Velocità;
nr. 4 cassette di alimentazione, fissate alla rotaia mediante staffa di acciaio inox, complete
di morsettiera, 2 pressacavi e coperchio di acciaio inox ;
nr. 1 riscaldatore per tirante ria da 750 W, completo di custodia e organi di fissaggio, che è
posizionato nello stesso canale, fra le traversine, dove è localizzato l’organo di movimento
della punta dell’ago;
nr. 1 kit riscaldatore c.m. 0,040
nr. 1 trasformatore di piazzale, con raffreddamento in olio siliconico, da 15 kVA 400 V
monofase e 6 uscite a 50 V.
nr. 2 trasformatore di piazzale, con raffreddamento in olio siliconico, da 7,5 kVA 400 V
monofase e 3 uscite a 50 V