Rolling stock: specifiche tecniche e normative internazionali nel settore ferroviario

Le norme costruttive per i cavi nel settore ferroviario sono regolate da specifiche tecniche e normative internazionali. Alcuni aspetti chiave includono:

1. Materiali: I cavi devono essere realizzati con materiali resistenti e conformi agli standard di sicurezza. Solitamente, si utilizzano materiali isolanti come il polietilene reticolato (XLPE), silicone e il polivinile (PVC).
2. Protezione meccanica: I cavi devono essere progettati per resistere a stress meccanici, vibrazioni e deformazioni dovute al movimento dei treni. Questo può richiedere l'uso di guaine e rivestimenti speciali.
3. Isolamento elettrico: La capacità di isolamento elettrico dei cavi deve rispettare gli standard per garantire la sicurezza delle operazioni ferroviarie. I test di rigidità dielettrica sono spesso inclusi nelle procedure di controllo qualità.
4. Resistenza alle condizioni ambientali: I cavi devono essere in grado di resistere alle condizioni ambientali estreme, come variazioni di temperatura, umidità e esposizione agli agenti atmosferici.
5. Compatibilità elettromagnetica (EMC): I cavi devono essere progettati per ridurre interferenze elettromagnetiche e garantire la compatibilità elettromagnetica con altri sistemi presenti sulle ferrovie.
6. Conformità normativa: I cavi devono essere conformi alle normative specifiche del settore ferroviario e alle direttive di sicurezza. Le normative possono variare a livello internazionale o nazionale.
7. Protezione contro incendi e fumi: I cavi devono essere progettati per limitare la diffusione di fumi tossici e resistere alle fiamme in caso di incendio. Questo è particolarmente critico per garantire la sicurezza dei passeggeri e del personale.

Per il mercato ferroviario europeo TUTTI i prodotti devono essere classificati secondo la norma EN 45545-2

• EN 45545-1: Generale
• EN 45545-2: Requisiti per il comportamento al fuoco di materiali e componenti.
• EN 45545-3: Requisiti di resistenza al fuoco per le barriere e partizioni.                     
• EN 45545-4: Requisiti di sicurezza antincendio per la progettazione del materiale rotabile.
• EN 45545-5: Requisiti di sicurezza antincendio per le apparecchiature elettriche, comprese quelle dei filobus, autobus a via guidata e veicoli a levitazione magnetica.
• EN 45545-6: Sistemi di gestione e di controllo degli incendi.                
• EN 45545-7: Requisiti per la sicurezza al fuoco nella installazione di liquidi e gas infiammabili.

La sua ratifica ha uniformato le varie norme nazionali di protezione antincendio in Europa.

Sostituisce, ad esempio, la norma tedesca DIN 5510, la norma francese NF F 16-101/-102, la norma britannica BS 6853 e la norma italiana UNI-CEI 11170. La norma EN 45545 è accettata e applicata anche in molte parti del mondo al di fuori dell'Europa.

In Russia, Kazakistan e Ucraina son ancora vigenti le norme EAC (ex GOST), mentre in Nord America la NFPA130.

Tutela delle persone e dei beni.

A seconda della tipologia di veicolo e/o di infrastruttura (come per es. ponti, gallerie, uscite di emergenza..) potrebbe non essere possibile evacuare immediatamente i veicoli ferroviari in caso di incendio. Vengono utilizzati solo cavi autoestinguenti, resistenti al fuoco, privi di alogeni quindi senza rilascio di gas tossici, a bassa densità di fumi, atti a garantire un tempo sufficiente per l'evacuazione in caso di incendio.

La norma EN 45545-2, Parte 2: Requisiti per il comportamento al fuoco di materiali e componenti” definisce i requisiti di protezione antincendio per materiali e componenti utilizzati sui veicoli ferroviari.

EN 45545: Applicazioni Ferroviarie – protezione dal fuoco su veicoli ferroviari – parte 1: Generale

• Valutazione dei rischi dei materiali (categorizzazione) e metodi di prova.
• Il materiale rotabile è classificato secondo un matrice di categorie operative (1-4) e caratteristiche costruttive (N, A, D, S)

La norma EN 45545-2 definisce il livello di pericolo (Da HL1 a HL3), a secondo la posizione nella matrice e usati per la classificazione

Esempi del livello di pericolo determinato con la classe operativa e il design classificazione:

• Funzionamento livello piano stradale, veicolo standard -> HL1
• Nessuna opzione di evacuazione laterale, carrozza letti -> HL3

L'effettivo HL richiesto, tuttavia, è definito dal produttore e/o dall'utilizzatore.

Ci sono diverse norme specifiche per la costruzione dei cavi utilizzati nel settore ferroviario. Queste norme assicurano che i cavi utilizzati nel settore ferroviario siano sicuri, affidabili e in grado di operare in modo efficiente e interoperabile. 

Ecco alcuni esempi:

1. EN 50264: Questa norma specifica i requisiti per i cavi unipolari e multipolari, schermati e non schermati, per sistemi ferroviari.
2. EN 50306: Cavi di controllo con spessori di parete isolanti ridotti per veicoli ferroviari
3. EN 50382: Linee elettriche ad alta temperatura per veicoli ferroviari
4. EN 50200: Cavi con integrità funzionale in caso di incendio

La norma EN 50264 riguarda una serie di cavi, a base di materiali privi di alogeni, per l’uso sui rotabili ferroviari. Essa è divisa in 5 parti:

• Parte 1: Prescrizioni generali.
• Parte 2-1: Cavi con isolamento elastomerico reticolato - Cavi unipolari.
• Parte 2-2: Cavi con isolamento elastomerico reticolato - Cavi multipolari.
• Parte 3-1: Cavi con isolamento elastomerico reticolato aventi dimensioni ridotte - Cavi unipolari.
• Parte 3-2: Cavi con isolamento elastomerico reticolato aventi dimensioni ridotte - Cavi multipolari.

La EN 50306 è una norma europea che specifica i requisiti generali per i cavi elettrici per materiale rotabile ferroviario con prestazioni antincendio speciali. I cavi EN 50306 sono progettati per resistere all'esposizione al fuoco per un periodo di tempo minimo senza propagare il fuoco o rilasciare sostanze pericolose.

La norma è divisa in quattro parti:

Parte 1: Requisiti generali.

Parte 2: Cavi monoconduttore con tensione nominale di 300 V.

Parte 3: Cavi monoconduttori e multiconduttori schermati e guaina con isolamento ridotto.

Parte 4: Multiconduttori e multicoppie schermati o non con guaina standard.

I requisiti generali specificati dalla Parte 1 della norma EN 50306 includono:

• Materiali isolanti: I materiali isolanti devono essere in grado di resistere alle alte temperature e alle radiazioni generate dal fuoco.
• Rivestimento: Il rivestimento deve essere in grado di proteggere i conduttori e i materiali isolanti dalle condizioni ambientali avverse.
• Altri componenti: Altri componenti dei cavi, come le guaine e i connettori, devono essere in grado di resistere al fuoco senza propagare il fuoco o rilasciare sostanze pericolose.

Le parti 2, 3 e 4 specificano i requisiti per le diverse tipologie di cavi EN 50306. Le norme classificano i cavi in base alla tensione nominale, alla temperatura nominale di esercizio e al tipo di isolamento e rivestimento.

La EN 50382 è una norma europea che specifica i requisiti generali per i cavi elettrici per materiale rotabile ferroviario ad alta temperatura con prestazioni antincendio speciali. La norma è divisa in due parti:

Parte 1: Requisiti generali

Parte 2: Cavi unipolari isolati in gomma siliconica per 120 °C o 150 °C

La Parte 1 della norma specifica i requisiti generali per i materiali isolanti, di rivestimento e altri componenti dei cavi. In particolare, la norma specifica i requisiti relativi alla sicurezza antincendio.

La Parte 2 della norma specifica i requisiti per le diverse tipologie di cavi EN 50382.

Cavi tipo F: solo con isolamento

La gomma siliconica apporta vantaggi di installazione grazie alla sua elevata resistenza all'abrasione e allo strappo.

Cavi tipo FF: con isolamento e guaina

Questi prodotti con la guaina aggiuntiva offrono una migliore protezione meccanica rispetto al normale tipo F.

Cavi tipo FX: flessibile

Sono progettati con conduttori extra flessibili (class 6) per essere    utilizzati come cavo di collegamento tra veicoli (JUMPER).

La norma EN 50200 identifica il metodo di prova per la resistenza al fuoco di cavi piccoli, non protetti, per l'utilizzo in circuiti di emergenza.

Questa Norma specifica il metodo di prova per i cavi aventi resistenza intrinseca al fuoco e destinati ad essere utilizzati nei circuiti di emergenza, a scopo di allarme, illuminazione e comunicazione. Si applica ai cavi con tensione nominale fino a 600/1000 V, inclusi quelli di tensione nominale inferiore a 80 V e ai cavi in fibra ottica.

Il metodo di prova è limitato ai cavi con un diametro esterno non superiore a 20 mm.

Il tempo massimo per il quale il cavo verrà sottoposto alla prova è di 120min. (PH120) Esistono anche cavi PH60, PH30 e PH15.