La E.402A era una locomotiva elettrica italiana sviluppata negli anni novanta dalla collaborazione tra le Ferrovie dello Stato (FS) e Ansaldo, con l'obiettivo di realizzare una locomotiva potente, veloce e affidabile, destinata principalmente al traino di treni passeggeri a lunga percorrenza.
Le locomotive della serie E.402A furono costruite tra il 1994 e il 1996 in 40 esemplari, numerati dal 006 al 045. Il servizio del gruppo terminò definitivamente il 30 aprile 2019, quando l'ultima unità ancora in configurazione originale, la E.402.030, concluse il proprio servizio e venne trasferita alle OGR di Foligno per essere trasformata.
Tra il 2016 e il 2019 l'intero gruppo venne progressivamente trasformato in locomotive monocabina e riclassificato come gruppo E.401, segnando la definitiva scomparsa delle E.402A dalla composizione del parco rotabili di Trenitalia. La trasformazione dell'ultima unità venne completata il 23 dicembre 2019.
Storia
Sul finire degli anni ottanta, in previsione del completamento della Direttissima Firenze-Roma, gli unici mezzi di trazione delle Ferrovie dello Stato (FS) in grado di consentire l'impostazione di servizi alla velocità massima di 200 km/h erano le E.444. Sebbene fossero locomotive valide, erano state progettate all'inizio degli anni settanta con una tecnologia ormai superata e, soprattutto, la velocità di 200 km/h rappresentava per esse un valore massimo raggiungibile solo per brevi tratti. La velocità massima di esercizio era infatti fissata a 180 km/h.
Peraltro, fino all'apertura della Direttissima Firenze-Roma, su quasi nessun tratto della rete ferroviaria italiana era ammessa una velocità superiore a 180 km/h.
Tra il 1981 e il 1983 i tecnici dell'allora Servizio Materiale e Trazione di Firenze elaborarono il progetto di una nuova locomotiva destinata ai treni veloci, da affiancare alle E.444. Il progetto venne impostato secondo la filosofia dell'epoca come quello di una locomotiva universale, cioè in grado di trainare sia treni passeggeri impostati a 200 km/h sia treni merci a 100 km/h, con quattro assi motori.
Definite le caratteristiche generali della locomotiva, occorreva scegliere il tipo di azionamento. Escluso l'azionamento reostatico, ormai considerato obsoleto, venne preferito un sistema basato su convertitori elettronici e motori asincroni trifase. Nell'ambito FS tale tecnologia era stata sperimentata alcuni anni prima sulle E.633, che adottavano una soluzione ibrida con motori a corrente continua e una prima forma di elettronica di potenza. Le FS si ponevano così all'avanguardia nello sviluppo delle nuove tecnologie di trazione elettrica ferroviaria.
La scelta dei motori asincroni trifase era motivata dai numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali motori a corrente continua: minore massa a parità di potenza, minori costi di manutenzione, maggiore affidabilità e una maggiore possibilità di sfruttare i rapidi progressi dell'elettronica di potenza.
Anche per i carrelli e il sistema di trasmissione vennero sviluppate soluzioni tecniche innovative, con l'obiettivo di ottenere elevate qualità di marcia senza ricorrere a sistemi particolarmente sofisticati e costosi come quelli adottati sui treni ad alta velocità.
Venne così definito il nuovo gruppo E.402, caratterizzato dal rodiggio Bo'Bo', da motori asincroni trifase, da una velocità massima di 220 km/h e da un sistema di trazione costituito da due convertitori elettronici, uno per ciascun carrello, a controllo automatico. La frenatura elettrica poteva essere di tipo reostatico, a recupero o mista.
Considerata l'innovatività del progetto, le FS decisero di realizzare inizialmente un rotabile sperimentale destinato alle prime verifiche sui carrelli, sulla trasmissione e sui convertitori di trazione, seguito da cinque locomotive di preserie per sperimentare le soluzioni da adottare sulle macchine definitive.
Il 29 ottobre 1982 venne ordinato alle Officine Reggiane e all'Ansaldo un simulacro, classificato E.402.000, destinato alle prime sperimentazioni. Il rotabile presentava una cassa analoga a quella prevista per le locomotive di serie, allo scopo di valutare anche l'influenza aerodinamica della testata sul comportamento dei pantografi. L'interno era suddiviso in una zona adibita a laboratorio e in una contenente il convertitore elettronico, la zavorra necessaria a portare la massa complessiva alle 84 tonnellate previste per le locomotive di serie e un banco di manovra provvisorio. Sulla testata della cabina di guida non utilizzata erano installati gli accoppiatori elettrici per il collegamento a una locomotiva E.444, utilizzata per fornire energia elettrica al complesso.
Consegnato il 25 marzo 1985, l'E.402.000 effettuò diverse corse di prova sulle linee Roma-Firenze, sia sulla Direttissima sia sulla linea lenta, nonché sulle linee Firenze-Pisa e Verona-Brennero.
Contemporaneamente le FS ordinarono alle medesime aziende cinque esemplari di preserie, classificati E.402.001-005, consegnati tra il 31 maggio e il 29 dicembre 1988 e assegnati al deposito locomotive di Firenze. Entrate rapidamente in servizio, inizialmente con il supporto di una locomotiva di scorta in doppia trazione, le unità di preserie richiesero nei primi mesi diverse messe a punto della parte elettronica per migliorarne l'affidabilità, mentre la parte meccanica si dimostrò valida fin dall'inizio.
I risultati delle prove furono ritenuti positivi e, durante il preesercizio delle locomotive di preserie, il 21 agosto 1992 le FS ordinarono 40 locomotive di serie, numerate E.402.006-045. Queste adottavano una cassa di nuovo disegno nella parte frontale, studiata per migliorarne il comportamento aerodinamico alle alte velocità, mantenendo tuttavia sostanzialmente invariati la meccanica e il sistema di trazione delle unità di preserie.
Terminate le sperimentazioni, nel 1998 le cinque locomotive di preserie vennero temporaneamente accantonate presso le OGR di Foligno, dove furono sottoposte all'aggiornamento delle apparecchiature elettriche. A partire dal gennaio 1999 tornarono progressivamente in esercizio, ad eccezione della E.402.001, destinata alla demolizione.
Nel 2013 venne indetta una gara per la trasformazione dell'intero gruppo E.402A, con esclusione dei prototipi già accantonati, in locomotive monocabina, mediante la sostituzione degli azionamenti elettronici e l'adeguamento al traino dei convogli InterCity.Notizia su I Treni, n. 368, marzo 2014, p. 4. Le locomotive trasformate furono riclassificate come gruppo E.401, mantenendo i precedenti numeri di serie dal 006 al 045.Notizia su I Treni, n. 391, aprile 2016, p. 6. La trasformazione dell'intero gruppo si concluse nel dicembre 2019, con la restituzione dell'ultima unità, la E.401.030.
Esercizio
Nel giugno del 1994 iniziarono le consegne delle locomotive di serie, che si protrassero fino al 1996. Assegnate al deposito di Firenze, dopo alcuni mesi di prove, tra cui quelle di avviamento e di slittamento sul Brennero, vennero affiancate alle E.444R, che sulla Direttissima, con gli InterCity impostati a 200 km/h, viaggiavano al limite delle loro prestazioni.
Dal primo turno di esercizio regolare, il 28 maggio 1995, vennero impegnate 10 locomotive sulla relazione Firenze-Roma, alla testa di 37 treni delle categorie IC/EC, con una percorrenza media giornaliera di circa 1100 km. Con l'entrata in vigore dell'orario invernale, il 24 settembre 1995, le macchine impegnate aumentarono a 17, con un incremento del numero dei treni trainati e un'estensione del raggio d'azione da Firenze a Milano. Dall'estate del 1996 le locomotive in turno aumentarono ulteriormente, raggiungendo 28 unità, con il traino di 99 treni e un raggio d'azione esteso ormai lungo tutta la dorsale da Chiasso a Reggio Calabria, oltre ai principali collegamenti da Milano a La Spezia. Un anno dopo, con il completamento della fornitura, si aggiunsero altri servizi sulla relazione Firenze-Venezia, sulla Bologna-Verona e sulla relazione Roma-Paola-Cosenza.
Nel 1999, in concomitanza con la divisionalizzazione delle Ferrovie dello Stato, le locomotive vennero assegnate alla Divisione Passeggeri e le unità 002 e 003 rientrarono in servizio. Quindici unità vennero assegnate al deposito di Mestre e, dal dicembre 2000, divennero titolari dei primi InterCity reversibili a 200 km/h, realizzati con le nuove carrozze UIC-Z1 semipilota. Tali composizioni bloccate erano assimilabili, dal punto di vista dell'esercizio, agli elettrotreni. Con l'orario estivo l'impiego delle composizioni reversibili venne esteso all'asse Milano-Roma; tuttavia, a causa di alcuni problemi nella comunicazione tra le centraline di comando della carrozza pilota e della locomotiva, tali servizi dovettero essere parzialmente sospesi poco tempo dopo.
Nel 2002, risolti i problemi relativi al telecomando, tutte le unità in servizio vennero riassegnate ai depositi di Milano e Mestre. Contemporaneamente rientrarono in servizio le unità di preserie 002 e 005, mentre il simulacro E.402.000 e l'unità 001 vennero accantonati e successivamente avviati alla demolizione. Le unità assegnate a Milano prestarono servizio principalmente sulla dorsale Milano-Napoli, mentre da Venezia le E.402A vennero impiegate al traino degli InterCity reversibili tra Venezia, Milano, Livorno e Udine, nonché sulla relazione Venezia-Napoli.
Nel 2008 le E.402A trainavano complessivamente 61 treni tra IC, EC ed EN su diverse relazioni della rete nazionale, per una percorrenza giornaliera complessiva di circa 24.500 km.
Con l'avvento dell'Alta Velocità, nessuna locomotiva del gruppo E.402A venne assegnata ai nuovi servizi Frecciabianca, continuando invece a trainare i servizi InterCity rimasti, in sostituzione delle E.444R, progressivamente accantonate.
Il servizio delle E.402A terminò definitivamente la mattina del 30 aprile 2019, quando la E.402.030 giunse a Roma alla testa di un InterCity Notte proveniente da Trieste. La locomotiva venne quindi trasferita lo stesso giorno alle OGR di Foligno per essere sottoposta alla trasformazione in E.401.
Trasformazione in E.401
Nel 2013 il Gruppo FS decise di trasformare tutte le E.402A in locomotive a singola cabina destinate ai servizi InterCity. La modifica della carpenteria venne commissionata alle OGR di Foligno, mentre la parte elettronica venne affidata all'azienda spagnola CAF. La prima locomotiva sottoposta alla trasformazione fu l'unità 013, danneggiata in un incidente nel 2007, seguita dalle unità 015, 026, 022 e 016.
Nel marzo 2016 il Gruppo FS decise di riclassificare le E.402A trasformate in versione monocabina nel nuovo gruppo E.401, mantenendo invariati i numeri di serie compresi tra 006 e 045. La consegna delle locomotive alle OGR di Foligno terminò il 30 aprile 2019, mentre la trasformazione dell'intero gruppo si concluse il 23 dicembre dello stesso anno con la riconsegna dell'unità 030.
Le locomotive trasformate vennero equipaggiate per il servizio con convogli InterCity reversibili e ricevettero inizialmente la livrea InterCity Giorno.
Caratteristiche tecniche La locomotiva è caratterizzata dall'elevata potenza, sia massima, pari a 6 MW sotto catenaria a 3000 V, erogabile per 20 minuti, sia continuativa, pari a 5,2 MW, disponibile già a partire da 133 km/h e fino alla velocità massima di 220 km/h. Tali caratteristiche la rendono adatta sia al valico di linee caratterizzate da forti pendenze sia all'esercizio sulle tratte più veloci.