Gli Apparati Centrali garantiscono, mediante i collegamenti di sicurezza, la circolazione sicura e regolare dei convogli sull’infrastruttura ferroviaria.
Il collegamento di sicurezza è un vincolo, meccanico o elettrico, tra gli organi di manovra di un segnale e i deviatoi ed eventuali altri meccanismi (chiusure di passaggi a livello, scarpe fermacarri, ecc.) interessati dal movimento comandato dal segnale stesso, tale da soddisfare le seguenti condizioni:

1. Per disporre il segnale a via libera è necessario che i deviatoi e gli altri meccanismi interessati siano disposti e assicurati nella posizione voluta;
2. Per rimuovere i deviatoi e gli altri meccanismi da questa posizione, occorre che il segnale sia ridisposto a via impedita;

A.C.E.I.

Fra gli apparati centrali prendiamo in considerazione quelli attualmente utilizzati nella maggioranza degli impianti. Questi apparati sono chiamati Apparati Centrali Elettrici a pulsanti d’Itinerario o A.C.E.I..

Gli ACEI. sono costituiti da un banco di manovra composto di pulsanti e levette e da un Quadro Luminoso (Q.L.) con la rappresentazione schematica dei binari di stazione e degli enti esistenti (segnali, deviatoi, passaggi a livello, scarpe fermacarri, ecc.).

Operando su questi apparati gli enti coinvolti nel percorso che dovrà seguire un treno vengono comandati automaticamente, le condizioni di sicurezza vengono realizzate mediante una serratura “elettrica” di relè, i quali azionano i dispositivi interessati dall’itinerario.
I collegamenti richiesti fra gli enti di stazione e di linea ed i segnali sono realizzati mediante vincoli elettromeccanici e meccanici (leve, elettromagneti, relè, ecc.).

A.C.C.

Gli Apparati Centrali Computerizzati (ACC), costituiscono il nuovo sistema di comando e controllo degli enti di stazione. Tali apparati permettono di gestire, tramite impianti completamente computerizzati, gli scambi, i passaggi a livello, i circuiti di binario, i sistemi di blocco e gli altri enti di linea, ecc. e di collegarli ai segnali garantendo la sicurezza dell’esercizio come viene fatto dagli altri tipi di apparati elettromeccanici (ACEI). Tali collegamenti sono realizzati mediante logica software ed il collegamento fra questi ed il piazzale avviene tramite schede elettroniche detti attuatori.

La parte elettronica degli ACC per garantire la sicurezza di funzionamento è sempre ridondata ovvero esiste, per ogni apparecchiatura, una unità normale ed una di riserva.

Gli ACC sono composti dai seguenti sottosistemi:

• Sottosistema delle Interfacce Operatore;
• Sottosistema di Elaborazione delle Logiche di Sicurezza;
• Sottosistema di Interfacciamento con gli enti di piazzale;

Un treno, per poter circolare in linea, deve avere la sicurezza che la stessa sia libera e che non si trovi, all’improvviso, un treno davanti che viaggi nello stesso senso o in direzione opposta. Siccome gli spazi di frenatura di un treno sono molto lunghi, i treni devono essere opportunamente distanziati tra loro.
Questo distanziamento si realizza tramite sezioni di blocco, i sistemi utilizzati sono:

• Blocco elettrico Automatico (B.A.);
• Blocco Conta Assi (B.C.A.);

B.A.

Caratteristica di questo sistema è che ciascuna sezione di blocco risulta bloccata solo il tempo necessario al treno di percorrerla. Per il resto del tempo, la sezione stessa risulta libera. Tutte le operazioni necessarie per la sicurezza sono ottenute in modo automatico per mezzo di circuiti a relè. Il distanziamento dei treni viene garantito da segnali di blocco che risultano a via libera se la sezione non è occupata, in caso contrario si dispongo a via impedita facendo arrestare il treno.

B.C.A.

È un sistema di blocco a funzionamento automatico nel quale l’immissione di un treno in una sezione di blocco è condizionata dal controllo che la sezione stessa sia stata liberata dal treno precedente. Il controllo consiste nell’accertamento, nei punti estremi della sezione, che il numero degli assi dei veicoli entrati sia uguale a quello dei veicoli usciti.

I sistemi di controllo della marcia del treno permettono la movimentazione dei treni in sicurezza garantendo il rispetto dei segnali, la velocità ed il grado di frenatura della linea, i rallentamenti e le riduzioni di velocità ed assicurando la corretta frenatura dei convogli se il macchinista non opera tempestivamente. Sono distinti in:

• Sistemi di Controllo Marcia Treno (S.C.M.T.);
• Sistemi di Supporto alla Condotta (S.S.C.);

S.C.M.T.

Il sistema vigila sul macchinista, che continua ad operare con le abituali modalità di condotta, è composto da due sotto sistemi:

• Il Sotto Sistema di Terra (SST) che ha il compito di trasferire a bordo del locomotore, tramite Punti Informativi, ovvero dispositivi (boe), collocate in determinati punti del binario, le informazioni sull’aspetto del segnale e sulle caratteristiche della linea;
• Il Sotto Sistema di Bordo (SSB) composto da un computer che ha il compito di elaborare le informazioni acquisite dalle boe, da eventuali codici del binario e dalle operazioni eseguite dal personale di macchina, ed è in grado di comandare la frenatura di servizio o di emergenza nel caso in cui vengano superati i vincoli di marcia controllati dal sistema;

S.S.C.

E’ un sistema che viene utilizzato sulle linee a scarso traffico e non elettrificate.
Il sistema vigila sul macchinista, che continua ad operare con le abituali modalità di condotta, è composto da due sotto sistemi:

• Il Sotto Sistema di Terra (SST) che ha il compito di trasferire a bordo del locomotore, tramite Punti Informativi, ovvero trasmettitori (Trasponder a microonde), collocati in determinati punti del binario, le informazioni sull’aspetto del segnale e sulle caratteristiche della linea;
• Il Sotto Sistema di Bordo (SSB) composto da un computer che ha il compito di elaborare le informazioni acquisite da trasponder e dalle operazioni eseguite dal personale di macchina, ed è in grado di comandare la frenatura di servizio o di emergenza nel caso in cui vengano superati i vincoli di marcia controllati dal sistema;

I Passaggi a livello (P.L.) sono il punto di intersezione tra la strada ed i binari della rete ferroviaria.
L’apparecchiatura che permette la manovra dell’asta prende il nome di cassa di manovra PL, che a seconda della posizione dell’asta restituisce un consenso elettrico dello stato di apertura o chiusura delle barriere.
Se un agente esterno, dovesse forzare un’asta in posizione di chiusura fino a provocarne il distacco dal sostegno della cassa di manovra, in questo caso si dice che l’asta è tallonata. Il tallonamento oltre a determinare la separazione tra asta e cassa di manovra, in corrispondenza del gruppo di tallonamento provoca la rottura di un cavo elettrico del circuito di controllo di posizione dell’asta determinando in gergo la perdita del controllo di PL chiuso. A seguito di questo, i segnali posti a protezione del PL permangono o si ridispongono a via impedita evitando il passaggio del treno.

Le tecnologie di terra sono costituite da tutte quelle apparecchiature che permettono la gestione in sicurezza della circolazione dei treni.

Circuiti di Binario

I Circuiti di Binario (C.d.B.) sono particolari apparecchiature che segnalano la presenza di treni, o anche di un solo asse di veicoli ferroviari, su un determinato tratto di binario.
I CdB sono denominati così perché realizzano circuiti elettrici i cui conduttori sono principalmente le due rotaie di un tratto di binario. Ai suoi estremi il CdB ha da un lato la sorgente di alimentazione (A), dall’altro un dispositivo di ricezione (R), che di norma è un relè detto relè di binario o CB.
Quando il tratto di binario è libero, ovvero senza presenza di treni, il dispositivo di alimentazione immette nelle rotaie una corrente alternata che si richiude nei dispositivi di ricezione, facendo eccitare il relè CB, che segnala elettricamente che il CdB risulta libero. Contrariamente la diseccitazione del relè CB si manifesta quando il contatto tra le due rotaie, creato dall’asse del veicolo che percorre quel tratto di binario, non permette alla corrente di raggiungere le apparecchiature di ricezione. Questo determina l’occupazione del CdB. Il dispositivo funziona pertanto per “mancanza di corrente”, ogni mancata alimentazione o interruzione del circuito provoca un’occupazione.

Deviatoi

I deviatoi o scambi sono dispositivi di armamento che consento di avviare un rotabile da un binario ad un altro.

Ciascun deviatoio comprende:

• Una parte mobile, telaio degli aghi, in grado di assumere due posizioni in grado di garantire continuità del binario;
• Una parte fissa, incrociamento, in cui è resa possibile la marcia del rotabile sull’uno o l’altro binario, nonostante l’incrocio tra rotaie;

Lo spostamento del telaio degli aghi in una delle due posizioni consentite avviene tramite apparecchiature dette casse di manovra. Queste casse possono essere manovrate a mano sul posto oppure a distanza elettricamente garantendone il comando ed il controllo.

La tipologia di manovra delle casse si distingue in:

• Elettromeccaniche poste a lato del deviatoio (a sinistra o a destra);
• Elettromeccaniche in traversa, ovvero poste al di sotto del binario occupando il posto di una traversa;
• Oleodinamiche, ovvero il movimento è determinato da circuiti oleodinamici;

Segnali

I segnali fissi ubicati lungo la linea e nelle stazioni hanno lo scopo di fornire da terra le indicazioni atte a regolare la marcia dei treni e delle manovre.
I segnali fornisco al macchinista l’ordine di arresto, ovvero via impedita (v.i.), o l’autorizzazione ad avanzare, ovvero via libera (v.l.).
I treni arrestati ad un segnale a via impedita non possono riprendere la marcia se non espressamente autorizzati.
I segnali si possono distinguere in:

• Segnali di prima categoria, quelli cioè in grado di fornire ai treni le indicazioni di via libera e di via impedita. Quando un segnale di prima categoria è disposto a v.i. impone l’arresto del treno in precedenza al segnale stesso, ossia senza impegnarlo;
• Segnali di avviso, precedono sempre un segnale di prima categoria ed il loro scopo è di avvisare l’aspetto del successivo segnale di prima categoria e sono posti ad una distanza tale che il treno possa rispettare gli spazzi di frenatura se il segnale di prima categoria è disposto a v.i.;
• Segnali di protezione dei passaggi a livello, possono essere di prima categoria e di avviso ed hanno lo scopo di dare informazioni sullo stato di apertura o chiusura del PL e di fornire conseguentemente l’ordine di v.l. o v.i.;
• Segnali Ausiliari, sono una serie di segnali differenti tra loro che hanno il compito di integrare con altre informazioni l’aspetto del segnale principale. Solitamente sono posizionati al di sotto del segnale principale;
• Segnali bassi di manovra, forniscono informazioni per i movimenti di manovre dei rotabili;

Pedali

Sono apparecchi che rilevano il passaggio dei rotabili in determinati punti della linea in quanto azionati dal passaggio dei rotabili. Se azionati essi inviano una corrente capace di eccitare un determinato relè che realizza una condizione importante nei circuiti di comando e di liberazione.

Sono collocati in prossimità delle rotaie e funzionano per effetto dell’inflessione delle rotaie stesse oppure per azione del bordino dei cerchioni delle ruote o anche per azione magnetica.

Il sistema di rilevamento temperature delle boccole e dei freni (RTB e RTF) è l’insieme di apparecchiature opportunamente interconnesse dedicate alla rilevazione della temperatura delle boccole e dei freni dei rotabili in un punto della linea ed in grado di rendere disponibili informazioni relative a tali rilevazioni, corredate da eventuali segnalazioni acustiche e visive di allarme nel caso in cui le temperature lette superino i valori di soglia prefissati. Garantendo in questo modo l’arresto del treno con un intervento preventivo.