Catenaria e pantografo: come funziona e come arriva la corrente al treno

30 ottobre 2026  |  Natalia, redazione Trainradar24

Senza i fili sopra i binari non viaggia né un Frecciarossa né un regionale elettrico. È la catenaria (o linea di contatto): un filo di contatto, una corda portante, pendini, pali e sottostazioni che trasformano l'energia della rete elettrica in energia per il treno. Spieghiamo com'è fatta, come arriva la corrente al pantografo, perché in Italia convivono 3000 volt in continua e 25 000 volt in alternata e perché un guasto alla linea elettrica può fermare la circolazione per ore.

Com'è fatta una catenaria?

Sulle linee principali la corrente non passa da un solo filo. In alto corre la corda portante, che forma una curva tra un palo e l'altro. Da essa, tramite i pendini, pende il filo di contatto in rame, su cui striscia il pantografo. La portante scende di più a metà campata, quindi lì i pendini sono più corti e vicino ai pali più lunghi: così il filo di contatto resta quasi orizzontale. Sulle linee a 3 kV i fili di contatto sono spesso due affiancati, perché in continua passano correnti molto elevate.

Il filo di contatto non è posato esattamente sopra l'asse del binario, ma a zigzag (poligonazione), a destra e a sinistra, perché gli striscianti del pantografo si consumino in modo uniforme e non sempre nello stesso punto.

Il rame si allunga con il caldo e si accorcia con il freddo. Perché il filo non si abbassi d'estate e non si spezzi d'inverno, la catenaria è divisa in tratte lunghe di solito fino a circa un chilometro e mezzo, con contrappesi alle estremità. Salgono e scendono con la temperatura e mantengono costante la tensione meccanica.

Come arriva la corrente al treno?

L'energia arriva dalla rete elettrica nazionale. Nelle sottostazioni elettriche lungo la linea la tensione viene abbassata e, per le linee a 3 kV, convertita in continua. Da lì gli alimentatori la portano alla catenaria.

Sul tetto del treno c'è il pantografo, un braccio snodato che molle o un cuscino d'aria spingono verso l'alto contro il filo. Il contatto avviene tramite striscianti in carbone, che conducono bene e si consumano invece di rovinare il rame. La corrente alimenta le apparecchiature elettriche del treno – convertitori e motori di trazione – e il circuito si chiude attraverso il ritorno, soprattutto le rotaie, fino alla sottostazione.

Perché 3 kV e 25 kV in Italia?

L'Italia è stata tra i pionieri della trazione elettrica: all'inizio del Novecento in Valtellina e poi su molte linee del Nord si usava la corrente trifase, con due fili di contatto sopra il binario. Dagli anni Venti si è scelta la corrente continua a 3000 volt, estesa poi a quasi tutta la rete; il trifase è scomparso nel 1976. Le linee AV/AC, come Torino–Milano–Napoli–Salerno, usano invece il sistema 2×25 kV 50 Hz in alternata, più adatto alle alte velocità. Conta soprattutto il livello di tensione, più che il tipo di corrente: a parità di potenza una tensione alta significa molta meno corrente, fili più leggeri e sottostazioni più distanti. Secondo RFI le linee AV/AC sono circa 1100 km su oltre 12 000 km di rete elettrificata.

I treni che attraversano il confine verso Svizzera, Austria o Francia sono quindi politensione. Tra due sistemi c'è un breve tratto neutro che il treno percorre senza trazione.

Perché la catenaria si guasta e si ferma tutto?

Un “guasto alla linea elettrica” è tra le cause più frequenti di grandi ritardi, sulle Frecce come sui regionali. Le cause tipiche:

• maltempo e temporali: alberi, rami o teli che finiscono sui fili;
• fulmini e incendi vicino alla linea;
• un pantografo danneggiato che si impiglia nel filo e lo strappa per un lungo tratto;
• furti di rame e, d'inverno, ghiaccio sul filo di contatto.

Prima di riparare bisogna togliere tensione e mettere a terra la tratta. I treni elettrici non possono passare e quelli fermi a volte vanno trainati da un locomotore diesel. Puoi seguire gli effetti in tempo reale su Trainradar24, per esempio a Roma Termini, Milano Centrale o Firenze Santa Maria Novella.

Perché la catenaria è così pericolosa?

3000 volt sono oltre dieci volte la tensione di una presa di casa, e sulle linee AV si arriva a 25 000 volt. A queste tensioni può formarsi un arco elettrico nell'aria: basta avvicinarsi troppo. È particolarmente pericoloso salire sul tetto di un carro o su un palo.

• La catenaria è sempre in tensione, anche di notte e quando non passano treni.
• Non salire su carri, pali o portali, e tieni lontani aquiloni e canne da pesca.
• Se vedi un filo a terra, allontanati, avvisa gli altri e chiama il 112.

Domande frequenti

Che tensione ha la catenaria in Italia?
3000 volt in corrente continua sulla rete tradizionale, 25 000 volt in alternata (sistema 2×25 kV) sulle linee AV/AC.

Che cos'è il pantografo del treno?
Il braccio snodato sul tetto di un treno elettrico. Spinge una testa con striscianti in carbone contro il filo di contatto.

Perché si chiama catenaria?
Dalla curva che forma una fune sospesa tra due punti, che in matematica si chiama proprio catenaria.

Perché gli uccelli sui fili non muoiono?
Un uccello posato su un solo filo ha le due zampe quasi allo stesso potenziale. La differenza di tensione tra loro è minima e la corrente che lo attraversa trascurabile. Il pericolo è toccare insieme il filo e un palo collegato a terra: è così che a volte muoiono i grandi uccelli.

Fonti: RFI – energia di trazione, RFI – focus AV, Infrabel, RFI – istantanea sulla rete, regolamento (UE) n. 1301/2014 (STI Energia).