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T O P I C R E V I E W
Nino Carbone
Posted - 22 March 2026 : 10:38:39
- E.331 FS - - E.331.012 in sosta alla stazione di Ceva il 29 agosto 1962 -
- Foto Peter Willen / da: Storia dell’elettrificazione e dei locomotori trifasi F.S. / Claudio Pedrazzini / Club Ferromodellistico Bresciano -
Il progetto della E.331 molto simile a quello della contemporanea E.332, cassa, rodiggio, schema di trasmissione, come pure analoghi erano i servizi per cui erano state destinate: treni viaggiatori veloci su linee pianeggianti.
Vi erano notevoli differenze negli schemi elettrici: per ottenere le 4 velocità di marcia, infatti i motori erano sì collegati in cascata o in parallelo, ma mentre nella E.331 i motori funzionavano sempre alimentati da corrente trifase, nella E.332 questi erano percorsi, ora da correnti bifasi (statore a 6 poli), ora da correnti esafasi (statore a 8 poli). grazie alla particolare forma degli avvolgimenti dei motori.
Delle locomotive del Gruppo E.331 vennero costruite 18 unità tra il 1916 e il 1920.
- Cenni di storia - Nel 1915 era trascorso un anno da quando la Westinghouse di Vado Ligure stava realizzando le E.330, ultima macchina trifase opera dei tecnici ungheresi stabilitisi in Italia, che dallo scoppio della Grande Guerra, essendo cittadini di uno Stato ormai nemico ritornarono in Ungheria alla Ganz.
Forse anche per questa ragione le FS volsero la loro attenzione ai locomotori c.a. trifase costruiti in Svizzera, dalla Brown-Boveri per l’equipaggiamento elettrico e dalla Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik (SLM) per la parte meccanica.
Il sistema, sviluppato dalle esperienze condotte con le prime locomotive del Sempione per realizzare il locomotore a c.a. trifase per treni passeggeri dotato di 4 velocità di regime, la Brown-Boveri praticò una soluzione del tutto diversa da quelle dei tecnici ungheresi della Ganz e da quelli della Westighouse.
Le FS prima di scegliere il sistema da adottare per le macchine di futura costruzione, accettarono l’analisi delle proposte tecniche, sia della tedesca Brown-Boveri di Baden che della svizzera Oerlikon di Zurigo, lasciando all’Ufficio Studi Locomotive del Servizio Materiale e Trazione di Firenze la sola progettazione della parte meccanica.
Approntata la progettazione nella primavera del 1913, le FS intrapresero lunghe trattative con i costruttori che portarono alla fine a far realizzare 2 Gruppi di locomotive elettriche dalle 2 industrie interpellate, la E.331 e la E.332, con la parte meccanica simile ma differenti nella parte elettrica.
Con le E.331 e le E.332, si intendevano perseguire le stesse prestazioni della E.330, ma con un rodiggio espressamente previsto per ottenere con continuità le massime velocità possibili anche su tracciati tortuosi quali erano quelli costieri che caratterizzavano al tempo la Riviera Ligure di Ponente, realizzato con uno schema meccanico del tutto diverso da quello delle precedenti costruzioni.
La realizzazione delle 18 unità che costituirono il Gruppo E.331, (inizialmente Gruppo 033) furono affidate alla Breda e alla O.M. di Milano per la parte meccanica e alla Tecnomasio Brown-Boveri per la parte elettrica, la quale si appoggiò per il progetto alla Brown-Boveri di Baden sua casa madre svizzera.
- La meccanica - Ciascuno dei 2 motori era collegato tramite lunghe bielle inclinate con albero ausiliario, che a sua volta tramite altre bielle rimandava il moto agli assi motori.
Sotto l’aspetto meccanico ricordava locomotive francesi costruite qualche anno prima - nel 1910 - con rodiggio 1’C1’ per la “Compagnie de Chemins de fer du Midi”.
- Foto Unbekannt / Biblioteca dell'ETH di Zurigo, Bildarchiv / da: commons.wikimedia.org -
- Schema della locomotiva elettrica monofase E 3101 costruita per la rete francese “du Midi”, con trasmissione a bielle inclinate e alberi ausiliari; le FS scelsero uno schema simile per le locomotive trifase E.331 ed E.332 progettate nel 1913, però con rodiggio 2’C2’ -
- Schema da: iTreni oggi 132 -
Nell’insieme, lo schema meccanico risultò più complesso e pesante di quello della E.330, consequenziale a una scelta obbligata, volta ad evitare l’uso della biella a “V” - brevettata - su cui era fondata la meccanica della E.330.
La macchina pesava 92.000 t, 18 t in più rispetto alla E.330 a pari potenza, questa differenza, riconducibile quasi completamente alla parte meccanica, comportò una riduzione delle prestazioni, sebbene nell’esercizio pratico, si dimostrò più robusta della E.330 ma non esente da difetti funzionali.
L’albero ausiliario e il gran numero di cuscinetti e di vari organi di movimento, si rivelarono problematici (come sulla E.332), perché la tecnologia del tempo era abbastanza rudimentale, tanto che l’usura meccanica delle parti in movimento si rivelò precoce, creando giochi indesiderabili le cui conseguenze diventavano moleste alla marcia del veicolo, divenendo imprevedibili e pericolose a determinate velocità.
Questo succedeva perché la tecnica del tempo obbligava a tolleranze di lavorazione oggi impensabili.
Come sulla E.332 le apparecchiature elettriche occupavano la parte centrale della cassa.
Il criterio di innalzare il baricentro il più possibile, era seguito dai progettisti del tempo per diminuire le sollecitazioni trasversali delle rotaie durante la marcia e trovò l’applicazione esemplare sulla E.331, essendo posto a 1,62 m sul piano del ferro (uguale alla E.332) risultando tra i più alti tra quelli dei locomotori allora esistenti.
Sotto l’aspetto meccanico la presenza di 2 carrelli di guida garantì, in teoria, il migliore inserimento in curva e il mantenimento di velocità elevate anche sui tracciati tortuosi, ma la presenza di tante bielle, inclinate e non, dava luogo a una difficile equilibratura delle masse rotanti, fonte di oscillazioni e vibrazioni, incrementate dalle sollecitazioni alternate cui erano soggetti i 2 alberi ausiliari di estremità.
- La parte elettrica -
- Foto Breda / da: Storia dell’elettrificazione e dei locomotori trifasi F.S. / Claudio Pedrazzini / Club Ferromodellistico Bresciano -
Il sistema della regolazione della velocità delle E.331, avvalendosi dei brevetti depositati dalla Brown-Boveri, differiva completamente dalla E.330.
Diede buoni risultati sulla E.330, ma tuttavia sulle E.331 gli sforzi di trazione alle velocità di 37,5 e 50 km/h risultarono notevolmente inferiori alle aspettative di progetto e il motivo stava nell’alimentazione bifase degli statori dei motori nella combinazione a 6 poli, particolarmente critica alla velocità di 50 km/h, quando a suddetta alimentazione si sommava il ridotto fattore di potenza, riconducibile al collegamento in cascata dei motori.
Però l’alimentazione bifase con corrispondenti correnti indotte tetrafasi era indispensabile per evitare più complesse commutazioni di circuiti sulla parte rotante del motore.
Essi avrebbero consentito l’alimentazione con corrente trifase a tutte le polarità ma a costo di un gran numero di capi liberi richiesti all’avvolgimento di indotto e di conseguenza non avrebbero potuto essere riportati all’esterno su un collettore di anelli che risultasse praticamente realizzabile per affidabilità ma anche di ingombro.
La soluzione alternativa proposta dalla Brown-Boveri di Baden fornitrice, tramite la TIBB di Milano sua licenziataria dell’intero equipaggiamento elettrico della E.331, fu l’intervento all’interno degli avvolgimenti degli indotti, effettuandone la commutazione, allacciando i numerosi capi liberi nei diversi modi richiesti dalle 2 combinazioni di 6 e 8 poli con commutatori multipli rotanti con lo stesso rotore, derivando le correnti trifase indotte con semplici collettori a tre anelli.
La soluzione, basata sullo sviluppo del primo brevetto Stern (concepito prima che questi concetti portassero nel 1914 alla realizzazione della E.330), fu applicata sulla E.331, ma si prospettò fin dall’inizio difficile e portatrice di imprevisti, tanto che non venne mai più utilizzata dalle FS nelle successive costruzioni di locomotive a c.a. trifase.
I 2 motori di trazione, a ventilazione forzata, i cui statori erano commutabili per 6 e 8 poli, sempre con alimentazione trifase, vennero dotati di commutatori multipli rotanti sugli indotti.
Con 2 ulteriori collegamenti in cascata si ottennero, con ruote da 1.630 mm di diametro a alla frequenza di 16,7 Hz, le 4 velocità di regime: 37,5 - 50 - 75 - 100 km/h.
Nei 2 collegamenti in cascata il reostato metallico e a ventilazione forzata veniva collegato allo statore del motore secondario che diveniva indotto, mentre nel collegamento in parallelo il reostato era connesso ai 2 motori.
Nel collegamento in cascata gli avvolgimenti dello statore del motore secondario erano inoltre collegati a stella, onde non eccedere nella tensione al reostato, dal momento che a rotore fermo, cioè nel momento dello spunto, la tensione applicata allo stesso risultava pari a quello della linea, essendoci tra induttore e indotto un rapporto di trasformazione, in quanto entrambi trifasi.
Per tale motivo, unitamente a ragioni di brevetto, sulle E.331 vennero adottati reostati metallici in grado di sopportare tensioni maggiori di quello a liquido e di conservare una resistività più costante anche con forti escursioni termiche.
Per lo schema adottato sulle E.331, alle 2 velocità inferiori - 37,5 e 50 km/h - furono ottenuti sforzi di trazione maggiori rispetto a quelli della E.330, tuttavia mancarono l’obiettivo previsto.
Dall’aspetto elettrico, la soluzione adottata, unica a consentire motori a funzionamento in qualsiasi regime di marcia, introduceva il ricorso ai commutatori rotanti, delicati e di manutenzione onerosa, e con essi tali e tante complicazioni da annullare con ripetuti ricoveri in officina a causa di guasti.
Rimase comunque una locomotiva problematica.
- Estetica - - E.331.1 -
- Foto FS / da: it.wikipedia.org - Le E.331 erano prive di avancorpi perché la loro lunga cassa, fronteggiata da 2 panconi con ringhiera, era in grado di contenere agevolmente tutte le apparecchiature elettriche, principali e ausiliarie.
Le prese di corrente erano del tipo a stanghe con archetti striscianti identiche a quelle della E.330 di brevetto Brown-Boveri.
L’estetica della E.331 simile a quella della contemporanea E.332 era poco convincente e forse quella meno riuscita tra quella delle locomotive trifase: linea piatta, squadrata, affatto originale, cabine basse per la necessità di far rientrare nella sagoma limite gli archetti abbassati, nessuna concessione all’estetica, se si esclude il rodiggio decisamente complesso ed interessante durante il movimento.
Concepite quando le FS pensavano di affidare ad un unico macchinista la condotta dei convogli a trazione elettrica, la E.331 fu progettata con terrazzini di estremità e passerelle d’intercomunicazione per consentire al capotreno di accedere alla cabina di guida affiancando il macchinista in caso di necessità.
Anche spinte dal sindacato ferrovieri, le FS abbandonarono l’idea dell’agente unico, ma sia sulle E.331 che sulle E.332 i terrazzini rimasero per parecchi anni, successivamente, ringhiere, passerelle e terrazzini furono soppressi e i fanali vennero incassati nella nuova struttura anteriore.
- E.331.008 con frontale modificato in stazione a Bra nell’agosto 1957 -
- Foto Aldo Magi / da: Storia dell’elettrificazione e dei locomotori trifasi F.S. / Claudio Pedrazzini / Club Ferromodellistico Bresciano -
- Differenze E.331 - E.332 - Esteriormente le E.331 erano simili ma non uguali alle E.332, essendo queste ultime più alte di 22,5 cm per la necessità di contenere un reostato di diversa struttura rispetto a quello della E.331.
Le macchine dei 2 Gruppi si distinguevano anche per la diversa forma del tetto, orizzontale sulla E.331, spiovente dal centro verso le cabine sulla E.332.
- E.331 -
- Disegno Silvio Mazzardi / da: stagniweb.it -
- Sono state le uniche unità con combinatori rotanti sui motori anziché anelli collettori e combinatori montati fissi -
- Consegne - Delle 18 unità E.331 che le FS commissionarono nel 1913, 10 vennero costruite, per la parte meccanica, a Milano dalla Società Breda e consegnati tra il 1916 e il 1920 con marche E.331.1-10, (poi E.331.001-010), mentre le altre 8 unità vennero commissionate, per la parte meccanica all’O.M. di Milano che le consegnarono tra il 1917 e il 1919 con marche E.331.11-18 (poi E.331.011-018).
La maggior parte delle forniture avvenne infatti tra la fine del 1918 e il 1920, mentre negli anni 1916 e 1917 furono consegnate solo 3 macchine.
Il notevole lasso di tempo nel corso del quale venne consegnato questo esiguo quantitativo di locomotori si spiega con il concomitante sforzo bellico delle industrie impegnate nella loro costruzione.
- Il servizio - - E.331 nel Deposito Locomotive di Torino nel 1953 -
- Foto da: scalatt.it -
Le E.331 furono presto declassate dai servizi celeri sulla Riviera Ligure a cui inizialmente erano destinate e vennero impiegate ad altri servizi meno impegnativi sulle linee pianeggianti quale la Torino-Cuneo e a quelli locali afferenti ai nodi di Torino, Alessandria, Ceva e Asti e per qualche tempo furono impiegati sulla linea del Fréjus tra Torino e Bussoleno.
- E.331.008 con un treno internazionale Paris Lyon-Roma in stazione a Bussoleno il 1° settembre 1952 -
- Foto da: it.wikipedia.org -
Causa la presenza a bordo di apparati elettrici con poca o nessuna protezione, a bordo delle E.331 ed E.332 avvennero numerosi incidenti mortali per il fatale contatto tra il personale e tali apparecchi; per questi motivi, specialmente a Torino, questi 2 Gruppi di locomotori furono ricordati dal personale di condotta con il sinistro soprannome di “assassini”.
Con la conversione del sistema a corrente continua del nodo di Torino, avvenuta il 28 maggio 1961, alcune novità vennero trasferite ancora in Liguria per espletare servizi leggeri sulla Riviera di Ponente.
Nel 1963, in concomitanza con la prima fase di conversione del sistema a corrente continua degli scali genovesi e fino a Savona (conversione in c.c. Genova-Savona maggio 1964), le E.331 e le E.332 vennero ritirate dal servizio e accantonate a Savona Fornaci in attesa di essere trasferite a Novi Ligure (San Bovo) dove furono demolite nel 1964.
Nessuna unità è stata conservata a scopo museale.
- E.331 in attesa della demolizione -
- Foto da: it.wikipedia.org -
- Dati tecnici -
- Disegno Mario Piovano / da: Storia dell’elettrificazione e dei locomotori trifasi F.S. / Claudio Pedrazzini / Club Ferromodellistico Bresciano -
- Anno ordinazione e progettazione: 1913 - - Anni di costruzione: 1916-1920 -
- Lunghezza: 13.370 mm - - Rodiggio: 2’C2’ -
- Velocità di regime: 37,5 / 50 / 75 / 100 km/h - - Potenza oraria corrispondente: 950 / 1.280 / 2.000 / 1.900 kW - - Sforzo di trazione corrispondente: 91,7 / 91,7 / 96,8 / 61 kN -
- Numero e tipo di reostato: 1 metallico - - Numero poli statorici motori: 6 oppure 8 - - Numero motori: 2 -
- Peso di servizio: 92 t - - Peso aderente: 48 t -
- Diametro ruote motrici: 1.630 mm -
- Passo totale: 10.600 mm - - Passo rigido: 3.600 mm -
- Unità costruite: 18 -
- Numerazione FS fino al 1921: E.331.1-16 - - Numerazione FS dopo il 1921: E.331.001-018
- Costruttori: Breda Milano - O.M. Milano - Tecnomasio Brown-Boveri -
- Modello Lematec H0 -
- Foto da: reynauld.com -
- Foto da: reynauld.com -
- Un ringraziamento al Prof. Claudio Pedrazzini che mi ha gentilmente acconsentito di ricavare la storia della E.331 trifase dal suo libro: “Storia dell’elettrificazione e dei locomotori trifasi F.S. / Claudio Pedrazzini / Club Fermodellistico Bresciano” -- Altre fonti - - stagniweb.it -
