La locomotiva E.554 era una locomotiva elettrica a corrente alternata trifase a frequenza ferroviaria delle Ferrovie dello Stato italiane, progettata principalmente per servizio merci. Era previsto anche l'utilizzo per i treni viaggiatori; era infatti dotata di una caldaia a gasolio, per il riscaldamento delle carrozze viaggiatori, in grado di produrre fino a 800 kg di vapore orari.
Storia Le E554 sono state l’ultimo e più perfezionato gruppo di locomotive trifasi per treni merci secondo lo schema meccanico delle locomotive E550. I progettisti delle FS, diretti dall’ing. Giuseppe Bianchi, si avvalsero delle ventennali esperienze maturate nella conduzione e manutenzione di locomotive trifasi e, conformemente agli indirizzi politici del tempo, non utilizzarono brevetti stranieri.
Oltre ad un generale irrobustimento del telaio, l’apparecchiatura che maggiormente fu curata è stato il reostato, dotato di adeguata capacità termica e di un vaporizzatore per il raffreddamento della soluzione sodica. Il comparto macchine comprendente i motori di trazione, combinatori, quadro di bassa tensione, ecc. includeva alle due estremità un angusto e spartano posto di manovra per il personale di guida. A differenza delle precedenti locomotive, ove c’era un motore primario ed uno secondario nel collegamento in cascata (in serie), i motori di trazione erano perfettamente uguali e smontabili dall’alto.
Gli avancorpi frontali, più massicci delle precedenti locomotive trifasi e delle locomotive a 3000 V dell’epoca, contenevano uno il reostato a liquido e l’interruttore invertitore in olio, l’altro i compressori, gli accumulatori e la caldaia a nafta per il riscaldamento del treno (montata solo su alcune unità). Le prese di corrente erano quelle classiche a stanghe con archetti isolati mediante bastoni di legno paraffinato. L’asse centrale delle ruote è privo di bordino mentre gli assi estremi possono spostarsi trasversalmente per favorire l’iscrizione in curva.
Con le E554 e le contemporanee E432 per treni viaggiatori si raggiunse l’apice dell’evoluzione tecnica ma fu anche il “canto del cigno” per la trazione a corrente alternata trifase, in quanto all’orizzonte si era già profilato il nuovo sistema a 3000 V in corrente continua che caratterizzerà le successive elettrificazioni in Italia, fino al recente sistema a 25 kV 50 Hz applicato alla rete ad alta velocità. Dopo le prime elettrificazioni che avevano interessato linee di valico il sistema trifase aveva infatti cominciato a denunciare i propri limiti, tra i quali:
complessità delle linee elettriche di contatto che non consentirono mai di superare la velocità massima di 100–120 km/h; necessità di una rete elettrica di alimentazione e di gruppi in centrale separati da quelli della rete industriale a 45–50 Hz; difficoltà di regolazione della velocità dei rotabili, che avevano poche velocità e fisse; una serie di vincoli progettuali sulla parte meccanica, direttamente mutuata da quella delle locomotive a vapore. Eccellenti macchine da montagna, le E554 dominarono per quasi 40 anni le linee dei valichi del Nord Italia, assicurando la trazione a treni di tutti i tipi, dal merci al rapido di rango. Oltre alle linee del Frejus e del Brennero, appannaggio di queste locomotive erano anche la Ceva-Savona e la Genova-Ronco Scrivia; per un breve periodo furono assegnate anche alla Cuneo-Ventimiglia.
Grazie all’ottimo sforzo di trazione dovuto ai suoi cinque assi accoppiati ed alle ruote di piccolo diametro, la E554 era anche un’ottima locomotiva per treni merci, per i quali era utilizzata anche sulle restanti linee elettrificate del Piemonte.
Le E554 furono infine banco di prova per i primi sistemi di comando multiplo, ideati allo scopo di risparmiare personale, permettendo la guida di più locomotive dalla sola unità di testa. Alcune macchine furono pertanto attrezzate con differenti sistemi, che vennero sperimentati dai depositi di Genova e Bolzano; le resistenze del personale, però, costrinsero ben presto le Ferrovie a rinunciare all’esperimento. Le apparecchiature vennero smontate, ma su alcune unità gli accoppiatori per le condutture di comando rimasero in opera: la E554.174 è appunto una di queste.
La E554.174 ha lavorato fino alla fine del sistema trifase avvenuta il 25 maggio 1976 con la conversione dell’ultima linea Alessandria-Acqui e la fermata della Centrale di Arquata Scrivia. È stata salvata dai volontari dell’associazione “Museo Ferroviario Piemontese” e, dopo varie peregrinazioni, esposta presso la sede del museo a Savigliano. Nell’ottobre 1994 ha partecipato alle celebrazioni per la millesima locomotiva completa costruita nello stabilimento di Vado Ligure.
Caratteristiche tecniche Parte meccanica La locomotiva E.554 fu un'evoluzione del progetto della E.550 da cui derivarono successivamente le serie E.551 e E.552. Ne ricalca infatti la stessa impostazione del rodiggio, a tre assi a passo rigido e due assi estremi montati su carrello di tipo italiano, per meglio iscriversi nelle curve. Le ruote anch'esse di piccolo diametro ne facevano una locomotiva adatta ai servizi a bassa velocità per merci pesanti e viaggiatori non veloci.
Allo stesso modo che nelle E.550 i tre assi erano accoppiati mediante biella e ricevevano il moto dai due motori di trazione per mezzo di una speciale biella articolata con snodi di tipo sferico sulle bielle inclinate dei motori. A differenza delle macchine precedenti il telaio, formato da longheroni in un solo pezzo, alloggiava i motori di trazione in modo che fossero smontabili dall'alto. Questo accorgimento aveva permesso di avvicinare gli assi centrali riducendo il passo rigido della locomotiva. Le ruote erano del tipo in uso sulle locomotive a vapore con contrappesi di equilibratura e manovelle a 90°. L'asse centrale era privo di bordino per una migliore inscrivibilità in curva.
Sul telaio rigido era montata la cassa composta di una cabina centrale che conteneva, oltre ai motori, anche i compressori, le apparecchiature ausiliarie con i relativi quadri elettrici e, separati, i due posti di manovra. La produzione dell'aria compressa necessaria avveniva per mezzo di due compressori elettrici e di uno meccanico azionato da una apposita biella sul primo asse. Tra i due trolley trovava posto, sul tetto, la coppia di serbatoi dell'aria compressa.
L'impianto frenante era dotato di freno continuo automatico e freno moderabile con freno a mano azionato da un volantino agente su tre assi.
Parte elettrica La parte elettrica era costituita da due motori a corrente alternata trifase il cui circuito permetteva il collegamento, in cascata per l'avviamento e la marcia a bassa velocità e, in parallelo, per la marcia alla velocità più alta. I collegamenti necessari venivano stabiliti mediante un controller a tamburo, mentre un reostato a liquido permetteva di limitare la corrente assorbita all'avviamento. Il liquido, contenuto in un cassone metallico, era composto di una soluzione di acqua e carbonato di sodio.
L'alimentazione di corrente elettrica avveniva per mezzo di due trolley a stanga montati sul tetto della cabina e sempre in presa contemporaneamente. La protezione di massima corrente e l'interruzione della corrente ai circuiti di trazione avveniva per mezzo di un interruttore-invertitore in bagno d'olio a comando elettropneumatico con la funzione anche di invertitore di fasi per l'inversione di marcia della locomotiva.
Il gruppo E.354 L'elettrificazione col sistema trifase della ferrovia Bolzano-Merano, avvenuta nel 1934, creò problemi per la trazione a causa del tracciato sinuoso della linea, caratterizzato da curve di piccolo raggio, che limitava pesantemente la circolazione delle locomotive trifasi. Le E.554, che il deposito locomotive di Bolzano aveva in dotazione dal 1939, non potevano infatti circolare a più di senza creare problemi all'armamento e la trazione fu affidata alle E.333 che, essendo prive di passo rigido, potevano viaggiare fino a con un treno di 50 tonnellate. Consapevoli che queste locomotive fossero in gran parte dei casi sprecate su questa ferrovia, le FS decisero nel 1936 di modificare sostanzialmente il rodiggio di 10 E.554 portandolo da E a 1C1, creando così un gruppo di locomotive, classificate E.354.001-010, appositamente dedicate alla linea di Merano. La vita di questo gruppo fu però effimera, poiché la geometria dell'armamento si dimostrò ancora soggetta a deformazioni quando la velocità raggiungeva i ..
Le locomotive a comando multiplo Gli studi per l'adozione del comando multiplo sulle E.554 iniziarono nel 1957 per volontà del direttore generale delle FS ing. Severo Rissone. Il compito fu assegnato al Servizio Materiale e Trazione di Firenze a cui vennero imposti due vincoli motivati dall'ormai scontata abolizione del sistema trifase, cioè l'adozione di un numero limitato di modifiche per contenere i costi e la focalizzazione sul gruppo E.554, la cui relativa modernità lasciava prevedere un maggiore tempo di sopravvivenza rispetto agli altri..
La principale difficoltà tecnica da superare era costituita dal sistema di comando meccanico del reostato delle locomotive, che mal si prestava a qualsiasi forma di automatismo.. Questa difficoltà fu dapprima aggirata con la realizzazione del sistema tipo "Bolzano", caratterizzato dalla limitazione di essere unidirezionale., a cui seguì un sistema ibrido che, pur mantenendo il principio ispiratore del precedente, gli aggiungeva la bidirezionalità., seguito infine dal sistema tipo "Ligure" che eliminava tutti i vincoli dei precedenti permettendo inoltre il comando multiplo di locomotive trifasi di gruppi eterogenei..
Il sistema "Bolzano" La prima sperimentazione fu realizzata su una coppia di locomotive del deposito di Bolzano installando un secondo reostato sulla locomotiva che fungeva da pilota, in sostituzione di quello della locomotiva pilotata che rimaneva quindi inutilizzato. La sincronizzazione dei reostati avveniva in modo automatico per il principio dei vasi comunicanti e non richiedeva la modifica del sistema di comando meccanico esistente. Per realizzare un comando multiplo bidirezionale sarebbe stato necessario equipaggiare nello stesso modo entrambe le locomotive, ma per semplicità di sperimentazione questo intervento non venne attuato, preferendo rendere operativo il comando multiplo in una sola direzione di marcia e costringendo a disabilitare la seconda locomotiva e ad usare unicamente quella di testa nella direzione opposta.
Contemporaneamente fu sviluppato un dispositivo per la sincronizzazione dei reostati basato sull'adozione di piccoli motori elettrici, facilmente comandabili a distanza, ma il sistema, rivelatosi non sufficientemente affidabile e di messa a punto troppo delicata, fu abbandonato a favore del precedente, che diede buoni risultati nonostante la limitazione dell'unidirezionalità. D'altra parte quest'ultima non costituiva un inconveniente grave sulla linea Bolzano-Brennero che, caratterizzata da forte acclività solo in una direzione, richiedeva la doppia trazione solo nel senso sud-nord..
L'attrezzamento con il comando multiplo tipo "Bolzano" fu realizzato tra il 1958 e il 1959 su 16 locomotive del deposito di Bolzano, che vennero così a formare 8 coppie fisse con le seguenti numerazioni di servizio:I numeri di servizio sono quelli usati nel periodo in cui fu attivo il comando multiplo; successivamente vi furono infatti variazioni legate al recupero della numerazione di alcune locomotive demolite. E.554.025+E.554.100, E.554.079+E.554.177, E.554.051+E.554.128, E.554.164+E.554.180, E.554.149+E.554.174, E.554.118+E.554.055, E.554.091+E.554.031, E.554.134+E.554.161, dove compaiono la locomotiva pilota seguita dalla locomotiva pilotata..