Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Le système ferroviaire est vieux de plus de deux siècles, mais il a subi d'importantes évolutions technologiques. Aujourd'hui, chacune de ses composantes utilise de l'électricité, à travers des technologies électrotechniques et électroniques. Cet article détaille les composantes du systèmes ferroviaire par rapport à leur usage de l'électricité : infrastructure, matériel roulant, énergie, sécurité et signalisation. Puis les modes de traction, électrique et autonome, sont présentés.
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Pierre CHAPAS : Senior Expert (honoraire) - ALSTOM Transport
INTRODUCTION
Le transport ferroviaire participe à la vie économique et industrielle depuis près de deux siècles (encadré A) dans la plupart des pays (cf. tableau 6, page 14). Après avoir été le seul moyen de transport terrestre de masse pendant près d’un siècle, sa physionomie évolue très profondément. L’électricité a été et est toujours l’un des arguments majeurs de ce développement par les atouts déterminants qu’elle procure au chemin de fer :
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en termes de rendement énergétique, il se classe au tout premier rang de par sa conception même : l’énergie de frottement au contact roue rail est le plus faible et la traction électrique renforce encore ce bilan ;
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par rapport à l’environnement, il respecte – grâce à l’emploi de l’énergie électrique – une parfaite intégration, que ce soit en site urbain ou sur ligne à grande distance.
Il est intéressant, dans ce cadre, d’analyser les principales composantes – ou vecteurs – de ce qu’il faut appeler le « système ferroviaire ». Cette approche est tout à fait transposable à tout autre système de transport : aérien, maritime ou routier.
Chacune de ses composantes utilise les applications de l’électricité ; c’est l’analyse que se propose le présent article, après avoir donné quelques repères historiques.
Parallèlement, tous les aspects du chemin de fer bénéficient de l’électricité : la climatisation des voitures, la signalisation lumineuse, la motorisation des aiguillages, etc.
L’évolution des transports est telle que la concurrence s’exerce à tous les niveaux. Dans ce cadre les atouts et les handicaps de chacun sont déterminants. Après une situation de monopole pour le transport des passagers comme celui du fret, jusque dans les années 1960, le chemin de fer se place dans les créneaux correspondant à ses points forts :
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la grande vitesse s’est développée en Europe, aux États‐Unis et est à l’état de projets en Asie et en Australie ;
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les transports urbains sous la forme de métros, réseaux suburbains, tramways, permettent la décongestion des villes et l’atténuation de la saturation des infrastructures et des pollutions atmosphériques engendrées par l’automobile ;
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le transport du fret entre dans la complémentarité des systèmes de transport et évite les risques subis par les transports routiers, en termes de saturation, de sécurité et de pollution.
Ces trois axes majeurs font appel aux technologies électrotechniques et électroniques ; en effet, les impératifs de rentabilité mettent en jeu les aspects énergétiques et de développement durable.
Le lecteur consultera utilement, en particulier, les articles suivants, dans ce traité :
-
Traction électrique ferroviaire – Dynamique ferroviaire et sous‐stations Traction électrique ferroviaire- Dynamique ferroviaire et sous-stations ;
Enfin, pour en savoir plus, le lecteur se reportera aux références et .
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9. Conclusion
Les applications électrotechniques et électroniques ont largement investi toutes les composantes du système ferroviaire. Après avoir été largement spécifiques durant de nombreuses décennies – alimentation en fréquence spéciale, moteur à courant continu – la traction ferroviaire fait appel sans exception aux technologies développées par l’ensemble de l’industrie : alimentation en fréquence industrielle, moteur asynchrone.
Les technologies relatives au contrôle – commande, celui du matériel roulant comme celui des installations d’exploitation, de signalisation ou de gestion des voitures et wagons, sont basées sur l’informatisation et l’utilisation des techniques de communication avancées.
Pour atteindre les objectifs de rentabilité et de coûts que l’ensemble des acteurs économiques impose, et pour être « inter‐opérable » le chemin de fer a cessé d’être une mosaïque de particularismes pour bénéficier de l’ensemble des développements du génie électrique.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - NOUVION (F.), WOIMANT (B.), MACHEFERT-TASSIN (Y.) - Histoire de la traction électrique, - Éditions La Vie du Rail.
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(2) - KALLER (R.), ALLENBACH (J.M.) - Traction électrique, - Presses Polytechniques et universitaires romandes.
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(3) - * - Guide de la Technique (4) – Les Constructions – Presses Polytechniques et universitaires ro- mandes (1993).
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