ITTO950692A1 - Linea di alimentazione per un veicolo elettrico e sistema di trasporto utilizzante la linea stessa - Google Patents

Abstract

Linea di alimentazione (1) per veicolo elettrico (80) in lucro isolante allungato cavo (4) porta superiormente una pluralità di piastre conduttrici (34) disposte allineate lungo una direzione (8) di avanzamento del veicolo e separate mediante elementi isolanti (37) interposti tra piastre conduttrici adiacenti (34). L'involucro (4) alloggia un elemento conduttore nastriforme (60) disposto lungo la direzione di avanzamento, deformabile elasticamente e provvisto di una porzione a nastro di materiale ferromagnetico (65). Il conduttore nastriforme (60) è atto ad essere attratto dal campo magnetico generato da elettromagneti (84) portati dal veicolo elettrico (80) per ottenere l'inflessione di un tratto (60a) dell'elemento conduttore nastriforme (60) verso le piastre conduttrici (34) ed il collegamento di almeno una piastra conduttrice (34) ad una linea di alimentazione (17) portata internamente all'involucro. Il veicolo elettrico (80) è inoltre provvisto di almeno un captatore (87) atto ad accoppiarsi con la piastra in tensione (34) per fornire una polarità dell'alimentazione elettrica del veicolo (80).(Fig.2).

Description

DE SCR IZ ION E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una linea di alimentazione per un veicolo elettrico e ad un sistema di trasporto utilizzante la linea stessa.

Sono note linee di alimentazione per veicoli elettrici, in particolare veicoli ferroviari, le quali comprendono un insieme di conduttori (ad esempio conduttori metallici filiformi o rotaie metalliche) da cui il veicolo elettrico è in grado di prelevare, mediante organi di presa estendentesi dal veicolo elettrico stesso (ad esempio pantografi o pattini striscianti), l'energia necessaria al suo funzionamento. Tali conduttori sono portati da appositi supporti (ad esempio pali e/o sostegni) posti lungo una linea ferroviaria in una posizione non facilmente accessibile, ad esempio disposti al di sopra della linea ferroviaria oppure in prossimità dei binari della linea ferroviaria stessa.

Le linee di alimentazione del tipo sopra descritto sono costantemente in tensione durante l'esercizio della linea stessa e devono essere disposte, per evidenti ragioni di sicurezza, in zone protette normalmente non accessibili agli utenti e al personale di esercizio della linea di alimentazione. Ciò comporta una serie di vincoli nella realizzazione della linea di alimentazione e nella sua disposizione rispetto alla linea ferroviaria. Ad esempio, alcune linee di alimentazione delle metropolitane sono provviste di una rotaia di alimentazione in tensione posta sul piano delle rotaie che è ovviamente non accessibile; per tale motivo il piano delle rotaie non può essere utilizzato, in caso di incidente, come via di fuga prima della disalimentazione della rotaia di alimentazione.

Le linee di alimentazione di superficie note presentano inoltre un impatto ambientale non trascurabile dal momento che i conduttori ed i supporti dei conduttori stessi sono ampiamente visibili. Per tale motivo le linee di alimentazione di superficie note si inseriscono con difficoltà in un tessuto urbano preesistente, si pensi ad esempio all'impatto ambientale prodotto dalle linee tranviarie e filoviarie urbane all'interno delle città d'arte.

Le linee di alimentazione filoviarie note presentano inoltre un altro inconveniente derivante dal non automatico e corretto riposizionamento dell'organo di presa rispetto alla linea di contatto in caso di sgancio dell'organo di presa stesso.

Sono inoltre state proposte linee di alimentazione di tipo autoisolato comprendenti una pluralità di segmenti conduttori disposti al livello del piano stradale, elettricamente separati tra di loro ed allineati lungo una direzione di avanzamento di un veicolo elettrico. Tali linee di alimentazione sono atte a funzionare con veicoli elettrici provvisti di primi e secondi organi di presa spaziati tra di loro ed estendentesi dal veicolo verso i segmenti conduttori. I primi ed i secondi organi di presa sono atti ad andare in contatto rispettivamente con primi e secondi segmenti conduttori collegati con una prima ed una seconda linea di alimentazione (ad esempio una linea elettrica positiva ed una linea di ritorno) attraverso organi di interruzione a comando remoto. La chiusura degli organi di interruzione a comando remoto viene comandata dal veicolo elettrico mediante un segnale di pilotaggio inviato verso la linea di alimentazione. Ad esempio, il segnale di pilotaggio può essere un campo magnetico atto ad ottenere la chiusura di un interruttore ad effetto Hall interno all'organo di interruzione a comando remoto per comandare il collegamento tra una linea elettrica di alimentazione ed un segmento conduttore.

I dispositivi atti a generare il segnale di pilotaggio utilizzati nelle linee di alimentazione autoisolate note presentano elevata complessità e costo elevato; inoltre gli organi di interruzione a comando remoto presentano struttura elettromeccanica complessa e sono pertanto di costo elevato, di difficile realizzazione e di onerosa manutenzione.

In tali linee di alimentazione ogni segmento conduttore, o sistema di segmenti conduttori, necessita di alimentazione ed è energizzato singolarmente indipendentemente dallo stato degli altri segmenti. Ciò comporta necessariamente che su ogni segmento debba essere svolto un controllo attivo con conseguenti problemi di velocità e di sincronismo.

Le linee di alimentazione autoisolate note presentano pertanto elevata complessità circuitale, tanto maggiore quanto è maggiore il numero di segmenti conduttori per unità di lunghezza, scarsa affidabilità, elevato costo e manutenzione onerosa.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una linea di alimentazione per veicolo elettrico la quale superi gli inconvenienti delle linee di alimentazione note.

Il precedente scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad una linea di alimentazione per veicolo elettrico del tipo descritto nella rivendicazione 1. La presente invenzione è inoltre relativa ad un sistema di trasporto del 'tipo descritto nella rivendicazione 15.

L'invenzione verrà ora illustrata con riferimento alle figure allegate che rappresentano una preferita forma di realizzazione non limitativa in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di una linea di alimentazione per veicolo elettrico realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 2 è una sezione longitudinale schematica della linea di alimentazione di figura 1;

la figura 3 è una sezione dalla linea di alimentazione elettrica realizzata secondo il piano III-III di figura 2;

la figura 4 è una sezione dalla linea di alimentazione elettrica realizzata secondo il piano IV-IV di figura 2;

la figura 5 è una sezione dalla linea di alimentazione elettrica realizzata secondo il piano V-V di figura 2;

- le figure 6, 7 ed 8 illustrano tre sezioni trasversali di una prima variante alla linea di alimentazione di figura 1;

- la figura 9 illustra, in modo schematico ed in sezione longitudinale, una seconda variante alla linea di alimentazione di figura 1; e

- la figura 10 è una sezione trasversale della variante di figura 9.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2 è indicata nel suo complesso con 1 una linea di alimentazione per veicolo elettrico.

La linea di alimentazione 1 comprende (figura 3) un involucro isolante 4 (non illustrato per semplicità in figura 1) definente al suo interno una cavità parallelepipeda allungata 6 estendentesi lungo una direzione rettilinea (asse) indicata con 8.

In particolare, l'involucro 4 comprende (figure 3, 4 e 5) una parete isolante orizzontale di fondo 10, due pareti isolanti laterali verticali 11,12 perpendicolari alla parete 10 ed una parete isolante orizzontale superiore 15 parallela ed opposta alla parete 10.

L'involucro 4 alloggia al suo interno una prima linea conduttrice di alimentazione elettrica 17 la quale comprende un elemento conduttore metallico rettilineo disposto in una porzione superiore della cavità 6 adiacente alle pareti 15 e 12. In particolare, l'elemento conduttore 17 presenta sezione trasversale conformata sostanzialmente a L e comprende una prima porzione piana orizzontale 17a disposta adiacente e parallela alla parete isolante 15 ed una seconda porzione piana 17b verticale perpendicolare alla porzione 17a e supportata da una spalla verticale 19 (realizzata in materiale isolante) parallela ed adiacente alla parete verticale 12.

L'involucro 4 alloggia inoltre una seconda linea conduttrice di alimentazione elettrica 22 comprendente una parete metallica piana di fondo 25 sovrapposta alla parete isolante 10, una parete metallica verticale 27 la quale è perpendicolare e solidale alla parete 25 ed è interposta tra la spalla 19 e la parete isolante 12. La linea conduttrice di alimentazione elettrica 22 comprende inoltre una parete metallica superiore 29 la quale è perpendicolare e solidale alla parete 27 ed è alloggiata all'interno dalla parete 15 estendendosi sostanzialmente per tutta la larghezza della parete 15 stessa.

Nella figura 1 le linee conduttrici di alimentazione elettrica 17 e 22 sono illustrate in modo schematico e sono solamente rappresentate la porzione 17a e la parete 25 le quali sono parallele ed affacciate tra di loro e si estendono lungo l'asse 8 per tutta la lunghezza dalla linea di alimentazione 1.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 3, la linea di alimentazione 1 comprende una pluralità di piastre rettangolari metalliche 34 le quali sono supportate dalla parete 15 e sono disposte all'esterno dell'involucro 4. In particolare, ciascuna piastra 34 è sovrapposta alla parete 15 e si estende per tutta la larghezza della parete 15 stessa presentando porzioni di estremità supportate da sponde laterali Ila, 12a delle pareti 11 e 12. La linea di alimentazione 1 comprende inoltre una pluralità di elementi isolanti 37 {figura 1) disposti sulla parete 15 all'esterno dell'involucro 4 ed interposti tra le piastre 34. In particolare, ciascun elemento isolante 37 è interposto tra due piastre metalliche adiacenti 34 e separa elettricamente le piastre metalliche 34. Ciascuna piastra metallica 34, inoltre, comunica con un rispettivo dispositivo distributore elettrico 40 alloggiato all'interno della cavità 6 e collegato con la piastra 34 mediante un conduttore elettrico 42 estendentesi attraverso la parete 15.

Il distributore 40 comprende essenzialmente una parete metallica sagomata a C comprendente una prima porzione orizzontale piana 45 supportata dalla parete isolante 10, una seconda porzione verticale 46 la quale è perpendicolare e solidale alla porzione 45 ed è interposta tra la parete isolante 11 ed una spalla 48 realizzata in materiale isolante. Il distributore 40 comprende inoltre una terza porzione orizzontale piana 50 perpendicolare e solidale alla porzione verticale 46 e disposta parallela ed adiacente alla parete isolante 15.

Le porzioni piane 50 e 45 sono pertanto disposte da parti opposte della cavità 6 e sono parallele ed affacciate tra di loro. Le porzioni 50 e 45 dei vari dispositivi distributori 40 sono disposte lungo l'asse 8 per tutta la lunghezza dalla linea di alimentazione 1 definendo rispettivamente primi e secondi collettori elettrici la cui funzione sarà chiarita in seguito.

La porzione piana 45 (secondo collettore) è inoltre complanare alla parete piana 25 della linea di alimentazione elettrica 22. La porzione piana 45 e la parete piana 25 sono elettricamente separate tra di loro e presentano rispettivi bordi 45b e 25b affacciati e paralleli tra di loro. I bordi 45b e 25b sono inoltre equidistanti (distanza pari a h/2) da un piano di simmetria P dell'involucro 4 perpendicolare alle pareti 10 e 15.

La porzione piana 50 (primo collettore) è inoltre complanare alla porzione 17a della linea conduttrice di alimentazione elettrica 17. La porzione piana 50 e la porzione 17a sono elettricamente separate tra di loro e presentano rispettivi bordi 50b e 17' affacciati e paralleli tra di loro. I bordi 50b e 17' sono inoltre equidistanti (distanza pari a d/2) dal piano di simmetria P.

Il dispositivo distributore 40 comprende inoltre un elemento conduttore nastriforme 60 il quale è disposto all'interno della cavità 6 e si estende per tutta la lunghezza della linea 1. L'elemento astriforme 60, quando disposto in una posizione di riposo, è inoltre sostanzialmente perpendicolare e simmetrico al piano P. L'elemento conduttore nastriforme 60 presenta porzioni opposte di estremità (non rappresentate) supportate da dispositivi di snodo (non rappresentati) posti all'estremità della linea 1 stessa .

L'elemento nastriforme 60 comprende una porzione centrale 63 formata da un nastro di materiale isolante flessibile supportante porzioni conduttrici disposte da parti opposte del nastro isolante 63. In particolare, il nastro isolante 63 supporta un nastro conduttore superiore flessibile 65 solidale e sovrapposto al nastro 63 stesso e realizzato in materiale ferromagnetico. Il nastro 65 è affacciato alla parete 15 e presenta una larghezza L che è maggiore della distanza d intercorrente tra i bordi affacciati 50b e 17' .

L'elemento nastriforme 60 comprende inoltre una porzione conduttrice inferiore formata da un nastro metallico 67 affacciato alla parete 10 e solidale al nastro isolante centrale 63.

Il nastro metallico 67 presenta una larghezza L che è maggiore della distanza h intercorrente tra i bordi affacciati 45b, 25b.

In uso, la linea di alimentazione 1 può essere disposta tra i binari (non rappresentati) di una linea ferroviaria (non rappresentata) con l'involucro 4 disposto nella massicciata (non rappresentata) della linea ferroviaria. In tale disposizione le piastre 34 sono rivolte verso l'alto e sono sostanzialmente complanari al piano delle rotaie. Inoltre, la linea di alimentazione 22 è convenientemente collegata ad un potenziale di terra mentre la linea di alimentazione 17 viene collegata ad un potenziale di alimentazione positivo .

La linea di alimentazione elettrica 1 viene utilizzata in combinazione ad un veicolo elettrico, ad esempio un veicolo ferroviario 80 (rappresentato schematicamente in figura 2) il quale transita lungo la linea ferroviaria (non rappresentata).

Il veicolo elettrico 80 presenta una porzione centrale limitata da una piano di fondo 82 affacciato e parallelo alle piastre 34. Il veicolo elettrico 80 è inoltre provvisto al suo interno di una coppia di elettromagneti 84 ( o di magneti permanenti) che sono atti a generare un campo magnetico che si diparte dal piano di fondo 82 dirigendosi verso l'involucro 4.

Quando il veicolo elettrico 80 non impegna la linea di alimentazione 1, l'elemento conduttore 60 è disposto in una posizione di riposo (figura 3) per cui esso è sostanzialmente indeformato ed è parallelo alla parete di fondo 10. In particolare, nella posizione di riposo, il nastro conduttore 67 è sostanzialmente parallelo alla parete di fondo 10 e si appoggia, per tutta la lunghezza della linea 1, sulla parete di fondo 25 della linea di alimentazione 22 e sulle porzioni piane 45 dei vari dispositivi distributori 40. Viene così stabilito un collegamento elettrico tra le porzioni piane 45 e la parete 25 e quindi tra tutti i dispositivi distributori 40 (e quindi le piastre 34) e la linea di alimentazione 22.

In questo modo, tutte le piastre 34 vengono collegate al potenziale di terra quando l'elemento conduttore nastriforme 60 è disposto nella posizione di riposo. La linea 1 è pertanto intrinsecamente isolata in quanto tutte le sue parti esterne (le piastre 34) sono ad un potenziale di terra e le parti in tensione (la linea 17) sono interne all'involucro isolante 4. Nella posizione di riposo la linea di alimentazione elettrica (positiva) 17 è infatti isolata da tutte le altre parti metalliche della linea 1, in particolare la linea 17 è isolata e fisicamente separata dalla porzione 50 (primo collettore).

Quando il veicolo elettrico 80 impegna la linea di alimentazione 1 e gli elettromagneti 84 sono attivi viene generata una forza di attrazione magnetica causata dall'interazione tra il campo degli elettromagneti 84 e la porzione conduttrice ferromagnetica 65. L'elemento conduttore 60 viene così attratto verso gli elettromagneti 84 e si alza e si deforma. Come chiaramente illustrato nelle figure 1, 2 e 5, il tratto 60a di elemento conduttore nastriforme 60 interessato dalla forza di attrazione si muove verso l'alto avvicinandosi alla parete 15 e deformandosi ad arco. In particolare, il tratto 60a dell'elemento conduttore 60 disposto al di sotto degli elettromagneti 84 (e quindi soggetto ad una elevata forza di attrazione) si dispone parallelo ed adiacente alla parete 15 (figure 2 e 5) con il nastro 65 disposto a contatto con la porzione 17a della prima linea di alimentazione 17 e con almeno un primo collettore 50. Viene così stabilito, attraverso il nastro 65, un collegamento elettrico tra la prima linea di alimentazione 17 ed il primo collettore 50 e quindi tra la linea 17 e una piastra 34. Nell'esempio di realizzazione illustrato nelle figure 1 e 2 la forma e la disposizione degli elettromagneti 84 è tale da fare si che il nastro 65 vada a contatto con i primi collettori 50 di due dispositivi distributori 40 adiacenti. In questo modo, due piastre 34 (piastre in tensione) adiacenti vengono collegate alla linea di alimentazione positiva 17. Il veicolo elettrico 80 è provvisto di almeno un primo dispositivo captatore 87 (figura 2) disposto al di sotto del piano di fondo 82 in prossimità degli elettromagneti 84 per accoppiarsi con le piastre 34 in tensione e fornire l'alimentazione elettrica positiva per la marcia del veicolo elettrico 80.

I tratti di elemento conduttore nastriforme 60 adiacenti al tratto 60a sono inclinati rispetto al tratto 60a stesso e scendono per gravità verso la parete 10. I tratti inclinati 601 sono distanziati e fisicamente separati dal primo collettore 50 e dal secondo collettore 45 (figura 4). I tratti 601 sono inoltre distanziati e separati dalla prima linea di alimentazione 17 e dalla seconda linea di alimentazione 22 (figura 4). Per tale motivo i dispositivi distributori 40 adiacenti ai dispositivi distributori 40 delle piastre in tensione non sono collegati alle linea di alimentazione 17 e 22 e le piastre 34 adiacenti alle piastre 34 in tensione assumono un potenziale elettrico flottante.

I tratti inclinati 601 terminano quando l'elemento conduttore nastriforme 60 si appoggia sulla parete di fondo 25 della seconda linea conduttrice 22 e sui secondi collettori 45 dei dispositivi distributori 40; in questo modo tutte le piastre 34 della linea 1 che non sono in tensione e non si trovano ad un potenziale flottante sono collegate alla linea conduttrice 22.

Il veicolo elettrico 80 è inoltre provvisto di almeno un secondo dispositivo captatore 88 (figura 2) disposto al di sotto del piano 82 posteriormente/anteriormente agli elettromagneti 84 nel senso di marcia del veicolo elettrico. Tale dispositivo captatore 88 è atto ad accoppiarsi con una piastra 34 collegata alla linea 22 e fornire l'alimentazione elettrica negativa per la marcia del veicolo elettrico 80.

Durante il moto del veicolo elettrico 80 vengono deformate porzioni successive dell'elemento nastriforme 60 ed il tratto 60a si sposta lungo la linea di alimentazione 1 seguendo il movimento del veicolo elettrico stesso; in questo modo la porzione deformata ad arco dell'elemento conduttore nastriforme 60 si sposta lungo la linea 1 propagandosi come un'onda da un capo all'altro della linea stessa.

Da quanto sopra detto risultano chiari i vantaggi della presente invenzione in quanto tutte le parti conduttrici esterne (le piastre 34) della linea di alimentazione 1 sono normalmente collegate ad un potenziale di terra (linea conduttrice di alimentazione 22) quando il veicolo elettrico non utilizza la linea 1. Le piastre 34 vengono collegate alla linea di alimentazione 17 (ad esempio ad un potenziale di alimentazione positivo) solamente quando il veicolo elettrico 80 impegna la linea di alimentazione 1; inoltre le piastre 34 in tensione sono disposte al di sotto del veicolo elettrico e non sono pertanto accessibili. Il contatto stabilito dall'elemento nastriforme 60 tra la linea di alimentazione 17 ed i distributori 40 delle varie piastre 34 è di tipo rotolante con raggio infinito e non produce scintille in quanto tale contatto si muove lungo la linea 1 senza interruzioni di continuità nel contatto stesso, attivandosi anteriormente sempre in anticipo rispetto al dispositivo captatore 87 (poiché il dispositivo captatore 87 è intermedio agli elettromagneti 84} e disattivandosi posteriormente sempre in ritardo rispetto allo stesso.

La linea di alimentazione 1 presenta pertanto una elevata sicurezza intrinseca (non presentando parti costantemente in tensione) e può essere disposta anche in zone accessibili agli utenti e al personale del veicolo elettrico. Ad esempio, la linea di alimentazione 1 può essere vantaggiosamente disposta sul piano delle rotaie di una metropolitana consentendo di utilizzare il piano delle rotaie come via di fuga in caso di incidente anche senza la disalimentazione della linea 1.

La linea di alimentazione 1 presenta inoltre un impatto visivo trascurabile in termini estetici e può essere istallata con facilità in un tessuto urbano preesistente .

L'accoppiamento ed il disaccoppiamento dei dispositivi captatori 87, 88 rispetto alle piastre 34 è inoltre sempre realizzabile in modo semplice e rapido.

Inoltre, la linea 1 presenta una struttura elettromeccanica estremamente semplice ed affidabile, non necessita di complicati circuiti di pilotaggio, è di facile realizzazione e presenta bassi costi di manutenzione .

La principale differenza con le linee autoisolate di tipo noto è dovuta al fatto che, come accennato precedentemente, in tali linee note ogni elemento conduttore, o sistema di elementi conduttori, è energizzato singolarmente indipendentemente dallo stato degli altri elementi conduttori della linea.

Nella linea 1, invece, una volta attirato l'elemento conduttore nastriforme 60, questo deve essere solo mantenuto nella posizione alta di attrazione e non devono essere svolte altre operazioni per garantire il sincronismo di alimentazione delle piastre 34. Per tale motivo vengono superati i problemi di velocità e di sincronismo delle linee note. Inoltre, tale tipo di energizzazione è concettualmente indipendente dal numero di piastre 34, che all'occorrenza possono anche essere molto piccole riducendo al minimo la parte in tensione superficiale.

Si può inoltre osservare che durante il moto del veicolo elettrico 80 {figura 2) l'estremità anteriore 87a (quella disposta nel senso del moto del veicolo 80) del dispositivo captatore 87 va a contatto con una piastra 34 che è già in tensione; per tale motivo non si creano scintille tra l'estremità anteriore 87a e le piastre che vengono via via toccate dal dispositivo captatore 87 impedendo l'usura del dispositivo 87 stesso .

Infine, la linea di alimentazione 1 non assorbe corrente quando il veicolo elettrico non impegna la linea di alimentazione.

Con particolare riferimento alle figure 6, 7 ed 8 è illustrata una prima variante la alla linea di alimentazione di figura 1; nella descrizione di tale variante la le parti uguali alle parti precedentemente descritte saranno indicate con gli stessi numeri mentre parti nuove o con diversa struttura saranno indicate con numeri diversi.

La linea di alimentazione la comprende una pluralità di piastre 34a ciascuna delle quali presenta larghezza minore rispetto alla larghezza della piastra 34 estendendosi solamente lungo una porzione laterale della parete 15. In particolare, la piastra 34a è supportata dalla sponda 11a, da una porzione di parete 15 e presenta un bordo rettilineo di estremità 90 che dista una distanza dal piano di simmetria P. La piastra 34a è collegata al dispositivo distributore 40 che presenta struttura del tutto uguale a quella precedentemente descritta. La linea di alimentazione la comprende inoltre una linea di alimentazione esterna formata da una parete metallica allungata 91 supportata dalla parete 15 e disposta all'esterno dell'involucro 4. In particolare, la parete 91 è supportata dalla sponda llb, da una porzione di parete 15 e presenta un bordo rettilineo di estremità 92 che dista una distanza [dal piano di simmetria P ed è parallelo ai bordi 90 delle piastre 34a. La parete 91 è pertanto disposta da parte opposta alle piastre 34a rispetto al piano di simmetria P ed è elettricamente separata dalle piastre 34a. La parete 91 è inoltre direttamente collegata alla linea di alimentazione 22 mediante un conduttore metallico 93 che si estende dalla parete 91 stessa alla parete superiore 29 attraverso la parete isolante 15. In questo modo, la parete 91 è sempre collegata alla linea di alimentazione 22 indipendentemente dalla disposizione dell'elemento conduttore nastriforme 60. Il funzionamento della linea di alimentazione la è analogo a quello precedentemente illustrato per la linea 1 e non verrà illustrato in dettaglio. Le piastre 34a vengono infatti collegate alla linea di alimentazione 17 o 22 analogamente a quanto detto per le piastre 34; la differenza principale di tale linea la è infatti costituita dalla presenza della linea di alimentazione esterna 91 sulla quale è sempre presente il potenziale della linea 22 (terra). Il veicolo elettrico (non rappresentato) utilizzante la linea la può essere provvisto di un dispositivo captatore (non rappresentato) atto a strisciare sulla parete 91 per prelevare l'alimentazione elettrica di ritorno del veicolo elettrico.

Con particolare riferimento alle figure 9 e 10 è illustrata una variante lb alla linea di alimentazione 1 precedentemente descritta. Tale variante lb illustra un esempio di configurazione possibile di alimentazione trifase. La linea di alimentazione lb comprende un involucro isolante allungato 94 (figura 10) definente al suo interno una cavità parallelepipeda allungata 95 limitata da due pareti laterali verticali 96, 97 parallele ed opposte, da una parete orizzontale di fondo 98 e da una parete isolante superiore 99 parallela ed opposta alla parete di fondo 98. L'involucro 94 è atto ad essere interrato e disposto con la parete 99 a filo di un piano stradale (o ferroviario) 100.

La linea di alimentazione lb comprende una pluralità di piastre metalliche rettangolari 107 portate dalla parete 99; in particolare la linea di alimentazione lb comprende una prima pluralità di piastre 107a disposte allineate lungo un prima direzione a, una seconda pluralità di piastre 107b disposte allineate lungo una direzione 6 parallela alla direzione a ed una terza pluralità di piaste 107c disposte allineate lungo una direzione c parallela alla direzione 6.

Nella descrizione che segue si parlerà, per semplicità, di piastre 107 dal momento che la struttura dell'insieme delle piastre 107a, 107b, 107c e delle parti con esse cooperanti è la stessa.

Le piastre 107 presentano (figura 9) una faccia 110 rivolta verso l'esterno dell'involucro 94 ed una faccia 111 rivolta verso l'interno della cavità 95 ed affacciata ad una linea di alimentazione 112 estendentesi all'interno della cavità 95 parallelamente alla direzione a, 6, c.

In particolare, la linea di alimentazione 112 comprende un elemento flessibile nastriforme centrale 114 realizzato in materiale isolante e supportante primi e secondi elementi flessibili nastriformi 115,116 disposti da parti opposte dell'elemento nastriforme 114 ed affacciati rispettivamente alla parete 98 ed alla parete 99. L'elemento flessibile 115 è realizzato in materiale conduttore elettrico mentre l'elemento flessibile 116 è realizzato in materiale conduttore e comprende almeno una porzione realizzata in materiale ferromagnetico; in particolare l'elemento conduttore 116 può comprendere un unico strato di materiale conduttore ferromagnetico oppure può comprendere due strati (non rappresentati per semplicità) sovrapposti di cui un primo strato, affacciato all'elemento flessibile 114, è realizzato con materiale ferromagnetico ed un secondo strato è realizzato in materiale conduttore elettrico non ferromagnetico.

La linea 112 si estende parallelamente alla direzione di allineamento delle piastre 107 ed è appoggiata, in condizioni di riposo, sulla parete di fondo 98. La linea 112 presenta porzioni di estremità (non rappresentate) collegate con elementi di snodo (non rappresentati) portati da porzioni di estremità opposte (non rappresentate) della linea lb. La linea 112 può essere deformata (con le modalità che saranno chiarite in seguito) attirando un suo tratto verso la parete 99.

Il secondo elemento flessibile conduttore 116 è atto ad essere collegato con una sorgente di potenziale, continua o alternata, per alimentazione di un veicolo elettrico 122 (rappresentato parzialmente) transitante lungo il piano 100.

In particolare, gli elementi conduttori 116 delle tre linee di alimentazione 112 disposte lungo le direzioni a,b,c sono atti ad essere collegati a tre rispettive uscite di una sorgente di alimentazione trifase (non rappresentata) per l'alimentazione del veicolo elettrico 122.

Il veicolo elettrico 122 presenta inoltre una porzione centrale 124 limitata da una parete di fondo rivolta verso la parete 99 ed atta ad essere disposta affacciata e parallela alle piastre 107. Il veicolo 122 è inoltre provvisto al suo interno di tre coppie di elettromagneti 127 (o di magneti permanenti) atti a generare campi magnetici diretti verso l'involucro 94. Ciascuna coppia di elettromagneti 127 è atta ad interagire con una rispettiva linea 112 posta lungo una delle direzioni a, b, c.

In uso, quando il veicolo elettrico 122 non impegna la linea di alimentazione 1b, la linea di alimentazione 112 è disposta in una posizione di riposo in cui il secondo elemento flessibile 115 è sostanzialmente indeformato ed è disposto parallelo alla parete di fondo 98; in tale posizione l'elemento conduttore 115 stabilisce un contatto elettrico a ponte tra una linea elettrica di ritorno 140 (figura 10) portata dalla parete 98 ed un elemento di contatto 142 comunicante elettricamente con una rispettiva piastra 107. In questo modo, analogamente a quanto precedentemente detto per la linea 1, in condizioni di riposo dalla linea lb le piastre 107 vengono collegate elettricamente alla linea di ritorno 140 (potenziale di terra). Nella posizione di riposo, inoltre, l'elemento conduttore 116 è fisicamente separato dalle piaste 107 che non sono alimentate.

Quando il veicolo elettrico 122 impegna la linea di alimentazione lb e gli elettromagneti 127 sono attivati viene generata una forza di attrazione magnetica causata dall'interazione tra il campo degli elettromagneti 127 ed il materiale ferromagnetico costituente l'elemento flessibile 116. Un tratto della linea di alimentazione 112 viene così attratto verso la parete superiore 99 sollevandosi dalla parete di fondo 98 ed inarcandosi. Come chiaramente illustrato nella figura 9, il tratto di linea 112 disposto al di sotto degli elettromagneti 127 (e quindi soggetto ad una elevata forza di attrazione magnetica) si dispone parallelo ed adiacente alla parete 99 con l'elemento conduttore elettrico 116 a contatto con le faccia 111 di una (o più) piastra 107.

Viene così stabilito un collegamento elettrico tra l'elemento conduttore 116 ed almeno una piastra 107 che viene pertanto alimentata (piastra in tensione). Un dispositivo captatore 132 disposto tra gli elettromagneti 127 è atto ad appoggiarsi sulla faccia 110 della piastra 107 in tensione per prelevare una fase per l'alimentazione del veicolo elettrico 122.

Durante il moto del veicolo elettrico 122 il tratto inarcato della linea 112 si sposta lungo la linea di alimentazione lb seguendo il movimento del veicolo elettrico 122 stesso lungo il piano stradale 100 in questo modo la porzione deformata ad arco dell'elemento conduttore 116 si sposta lungo la linea lb propagandosi come un onda da un capo all'altro della linea lb analogamente a quanto detto per la linea elettrica 1.

La linea lb rappresenta una versione semplificata della linea 1 in quanto in tale linea 1b l'alimentazione delle piastre 107 viene realizzata direttamente mediante il contatto dell'elemento flessibile 116 che funziona come linea di alimentazione e come elemento di contatto di un interruttore. Nella linea 1 l'alimentazione delle piastre 34 viene realizzata in modo indiretto mediante il contatto del nastro 65 sulla linea 17 e sui collettori 50; pertanto nella linea 1 l'elemento conduttore nastriforme assolve solamente la funzione di elemento di contatto di un interruttore in quanto la linea di alimentazione 17 è separate dall'elemento nastriforme 60.

In alternativa a quanto sopra detto per la linea trifase lb, una linea di alimentazione trifase potrebbe anche comprendere tre involucri cavi allungati separati tra di loro; ciascuno di tali involucri porta una pluralità di piastre (del tipo delle piastre 107) ed alloggia internamente un linea dì alimentazione nastriforme del tipo della linea 112. La linea trifase potrebbe inoltre comprendere un unico nastro isolante (non rappresentato) provvisto di elementi ferromagnetici e supportante contemporaneamente tre linee ciascuna delle quali porta una rispettiva fase.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Linea di alimentazione per un veicolo elettrico caratterizzata dal fatto di comprendere: - una pluralità di elementi conduttori {34;107) disposti secondo una direzione di avanzamento (8) del veicolo elettrico (80) ed elettricamente separati<' >tra di loro; - mezzi cavi di supporto (4;94) dei detti elementi conduttori (34;107); almeno una prima linea conduttrice (17;112) portata internamente dai detti mezzi di supporto (4;94) ed atta ad essere alimentata con una prima polarità; e - almeno un elemento nastriforme (60;112) portato internamente da detti mezzi di supporto (4;94) e disposto lungo detta direzione di avanzamento (8) sostanzialmente per tutta la lunghezza della linea stessa; detto elemento nastriforme (60;112) essendo elasticamente deformabile e comprendendo almeno una porzione realizzata in materiale ferromagnetico (65;114); detta porzione realizzata in materiale ferromagnetico (65;114) essendo atta ad interagire con un campo magnetico generato da mezzi di eccitazione (84;127) portati dal detto veicolo elettrico (80) per attrarre almeno un tratto (60a) del detto elemento nastriforme (60;112) verso una posizione di contatto in cui viene stabilito un collegamento elettrico (50,67,17;112,107) tra detta prima linea conduttrice (17;112) ed almeno un elemento conduttore (34;107). 2.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di supporto comprendono un involucro isolante (4,-94) presentante una cavità interna allungata (6;95) estendentesi lungo detta direzione di avanzamento (8) ed alloggiente detto elemento nastriforme (60;112). 3.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti elementi conduttori (34;107) comprendono piastre elettricamente separate tra di loro e portate dal detto involucro isolante (4;94). 4.- Linea di alimentazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento conduttore (34) è elettricamente comunicante (42) con primi collettori (50) e con secondi collettori (45) alloggiati internamente a detta cavità (6); detta cavità (6) alloggiando inoltre detta prima linea conduttrice (17) ed una seconda linea conduttrice (22) separata dalla prima linea conduttrice (17); detto elemento nastriforme (60) stabilendo un contatto elettrico tra detta seconda linea conduttrice (22) e detti secondi collettori (45) per i tratti del detto elemento nastriforme (60) disposti in una posizione di riposò per cui l'elemento nastriforme (60) è elasticamente indeformato ed è appoggiato su detti secondi collettori (45) e su detta seconda linea conduttrice (17); e detto elemento nastriforme (60) stabilendo un contatto elettrico tra detta prima linea conduttrice (17) e detti primi collettori (50) per i tratti del detto elemento nastriforme (60) disposti in detta posizione di contatto. 5.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti primi collettori (50) e detti secondi collettori (45) comprendono porzioni conduttrici piane alloggiate internamente a detta cavità (6) e disposte affacciate tra di loro da parti opposte della cavità (6) stessa; detta prima linea conduttrice (17) e detta seconda linea conduttrice (22) comprendendo rispettive porzioni conduttrici allungate piane (17a,25) alloggiate internamente a detta cavità (6), disposte affacciate tra di loro ed estendentesi sostanzialmente per tutta la lunghezza della linea stessa; detto elemento conduttore nastriforme {60) comprendendo : mezzi isolanti a nastro (63) estendentesi sostanzialmente per tutta la lunghezza della detta linea; - primi elementi conduttori ferromagnetici (65) portati da un primo lato di detti mezzi isolanti a nastro (63) ed affacciati a detti primi collettori (50) e detta prima linea conduttrice (17); - secondi elementi conduttori (67) portati da un secondo lato di detti mezzi isolanti a nastro (63) affacciati a detti secondi collettori (45) e detta seconda linea conduttrice (22); detti secondi elementi conduttori (67) essendo atti a stabilire un collegamento elettrico a ponte tra detta seconda linea conduttrice (22) e detti secondi collettori (45) per i tratti del detto elemento nastriforme (60) disposti in detta posizione di riposo; e detti primi elementi conduttori (65) stabilendo un collegamento elettrico a ponte tra detta prima linea conduttrice (17) e detti primi collettori (50) per i tratti del detto elemento nastriforme (60) disposti in detta posizione di contatto. 6.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta prima linea conduttrice (17) comprende una porzione di contatto (17a) sostanzialmente complanare con una porzione di contatto (50) di detti primi mezzi collettori; detti primi elementi conduttori (65) presentando una larghezza (L) superiore alla distanza (d) intercorrente tra bordi adiacenti (50b,17') di dette porzioni di contatto di detti primi mezzi collettori (50) e di detta prima linea conduttrice (17); detti primi elementi conduttori (65) essendo atti ad essere interposti, per il tratto del detto elemento nastriforme disposto in detta posizione di contatto, tra detta porzione di contatto del primo collettore (50) e la porzione di contatto della prima linea conduttrice (17). 7.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta seconda linea conduttrice (22) comprende una porzione di contatto (25) sostanzialmente complanare con una porzione di contatto (45) di detti secondi mezzi collettori; detti secondi elementi conduttori (67) presentando larghezza (L) superiore alla distanza (h) intercorrente tra bordi adiacenti (45b, 25b') di dette porzioni di contatto di detti secondi mezzi collettori (45) e di detta seconda linea conduttrice (22); detti secondi elementi conduttori (67) essendo atti ad essere interposti, per il tratto del detto elemento conduttore nastriforme disposto in detta posizione di riposo, tra detta porzione di contatto del secondo collettore (45) e la porzione di contatto (25) della seconda linea conduttrice (22). 8.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta seconda linea conduttrice (22) presenta sezione trasversale conformata sostanzialmente a C; detta prima linea conduttrice (17) essendo circondata da detta sezione a C. 9.- Linea alimentazione secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento nastriforme (112) comprende almeno un primo elemento conduttore (116) flessibile realizzante detta prima linea conduttrice. 10.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il detto primo elemento conduttore flessibile (116) presenta forma nastriforme e comprende almeno una porzione realizzata in materiale ferromagnetico; detti elementi conduttori comprendendo piastre (107) portate da una parete isolante (99) di detti mezzi di supporto (94); ciascuna piastra (107) presentando una faccia superiore (110) rivolta verso l'esterno dei detti mezzi di supporto (94) ed una faccia inferiore (111) rivolta verso l'interno di detti mezzi di supporto (94) e verso detto elemento nastriforme (112); detto elemento nastriforme (112), quando disposto in detta posizione di contatto, essendo atto a disporsi con detto primo elemento conduttore flessibile (116) in contatto elettrico con una faccia inferiore (111) di almeno una detta piastra (107). 11.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che il detto elemento nastriforme (112) comprende: un elemento flessibile nastriforme centrale (114) realizzato in materiale isolante; detto primo elemento conduttore nastriforme (116) portato da detto elemento centrale isolante; e - un secondo elemento conduttore (115) portato dal detto elemento centrale isolante (114) e disposto da parte opposta al detto primo elemento conduttore (116). 12.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che la detta linea comprende elementi di contatto (142) comunicanti con rispettive piastre (107); per i tratti della detta linea di alimentazione (112) disposti in una posizione di riposo per cui il detto elemento nastriforme è sostanzialmente indeformato il detto secondo elemento conduttore (115) stabilendo un contatto elettrico tra una linea elettrica di ritorno (140) e· detti elementi di contatto (142). 13.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che la detta linea comprende elementi di contatto (142) comunicanti con rispettive piastre (107); per i tratti della detta linea di alimentazione (112) disposti in una posizione di riposo per cui il detto elemento nastriforme è sostanzialmente indeformato il detto secondo elemento conduttore flessibile (115) stabilendo un contatto con detti elementi di contatto e costituendo una linea elettrica di ritorno. 14.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento conduttore (34) è elettricamente comunicante (42) almeno con primi collettori (50) alloggiati internamente a detta cavità (6); detta cavità (6) alloggiando detta prima linea conduttrice (17) e detto elemento nastriforme (60) stabilendo un contatto elettrico tra detta prima linea conduttrice (17) e detti primi collettori (50) per i tratti del detto elemento nastriforme (60) disposti in detta posizione di contatto. 15.- Sistema di trasporto del tipo comprendente una linea elettrica di alimentazione (1, 1a, 1b) èd un veicolo elettrico (80,122) atto a prelevare l'energia necessaria alla sua alimentazione dalla detta linea elettrica (1, 1a, 1b), caratterizzato dal fatto che la detta linea elettrica (1, 1a, 1b) comprende: - una pluralità di elementi conduttori (34;107) disposti secondo una direzione di avanzamento (8) del veicolo elettrico (80,122) ed elettricamente separati tra di loro; - mezzi cavi di supporto (4;94) dei detti elementi conduttori (34;107); almeno una prima linea conduttrice (17;112) portata internamente dai detti mezzi di supporto (4;94) ed atta ad essere alimentata con una prima polarità; e - almeno un elemento nastriforme (60;112) portato internamente da detti mezzi di supporto (4;94) e disposto lungo detta direzione di avanzamento (8) sostanzialmente per tutta la lunghezza della linea stessa; detto elemento nastriforme (60;112) essendo lasticamente deformabile e comprendendo almeno una porzione realizzata in materiale ferromagnetico (65;114}; detto veicolo elettrico (80,122) essendo provvisto di mezzi di eccitazione (84,127) atti a produrre un campo magnetico diretto verso la detta linea (1, 1a, lb) per attrarre almeno un tratto della detta porzione realizzata in materiale ferromagnetico (65;114) verso una posizione di contatto in cui viene stabilito un collegamento elettrico (50,67,17;112,107) tra detta prima linea conduttrice (17;112) ed almeno un elemento conduttore (34;107) che viene disposto in tensione; detto veicolo elettrico (80,122) comprendendo inoltre mezzi captatori (87,132) estendentesi dal veicolo elettrico stesso (80,122) verso la detta linea (1, 1a, 1b) ed atti ad accoppiarsi con detti elementi conduttori in tensione per prelevare l'energia necessaria all'alimentazione del detto veicolo elettrico . 16.- Sistema di trasporto secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi captatori (87) sono disposti ad un lato di detti mezzi di eccitazione (84) lungo una direzione di avanzamento del detto veicolo elettrico (80). 17.- Sistema di trasporto secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di eccitazione {84) comprendono almeno un elettromagnete . 18.- Sistema di trasporto secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di eccitazione (84) comprendono almeno un magnete permanente . 19.- Linea di alimentazione per veicolo elettrico e sistema di trasporto elettrico, sostanzialmente come descritti ed illustrati con riferimento ai disegni allegati.