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RÉSUMÉ
Cet article traite du système ferroviaire et plus particulièrement des interactions existantes d’un point de vue électromagnétique. Il détaille les interactions entre l’alimentation en énergie et le matériel roulant, ainsi que les modes de couplage entre les sous-systèmes matériel roulant et contrôle-commande et signalisation, et les possibles scénarios de perturbations qui en découlent. Il présente des situations particulières issues de retours d’expériences pour illustrer le fait que la CEM ne peut être qu’un compromis, lequel doit être acceptable pour chacun des sous-systèmes concernés. La gestion des contraintes exportées exige une étroite collaboration des experts en charge de ces sujets pour chaque sous-système.
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This article present the railway system, and specifically electromagnetic interactions. It details the interactions between power supply and rolling stock, and the modes of coupling between rolling stock subsystems and control-command and signaling, and the possible resulting disturbance scenarios. Some particular situations from feedback in real projects are described and the chosen solutions are presented to illustrate the fact that EMC can only be a compromise that needs to be acceptable by each sub-system concerned. Management of exported constraints requires close collaboration of experts in charge for each sub-system.
Auteur(s)
-
Didier FRUGIER : Expert Compatibilité Électrique Matériel Roulant/Infrastructure - SNCF Mobilités, Direction du Matériel, Centre d’Ingénierie du Matériel
-
François VIENNOT : Directeur COSEA-SGST : Contrôle-Commande-Signalisation/Télécommunications - SYSTRA – Ligne à Grande Vitesse Sud-Europe Atlantique
INTRODUCTION
Après avoir décrit dans le premier article le système ferroviaire, rappelé quelques principes de compatibilité électromagnétique (CEM) et présenté le référentiel applicable au domaine ferroviaire, ce second article traite des interactions entre les sous-systèmes le composant. Ne sont donc pas abordées les problématiques de CEM internes à chacun des sous-systèmes qui relèvent de la CEM industrielle donc plus « traditionnelle », ces sujets étant traités dans de nombreux autres articles des Techniques de l’Ingénieur et ouvrages spécialisés…
Dans ce contexte particulier, le matériel de traction est souvent considéré comme le principal perturbateur ou « agresseur ». Les équipements à courants faibles sont en général assimilés à la notion de « victimes ». Mais d’autres scenarii « d’agressions » existent et le système ferroviaire peut également être exposé à des perturbations du monde extérieur. De même, le matériel roulant peut être « victime » à son tour, ce sont donc différents cas de figure représentatifs des différentes interactions possibles qui sont présentés dans ce second article afin d’illustrer les principes introduits dans le premier article [TRP 3 013]. Chacun des sous-systèmes peut, tour à tour, être positionné comme perturbateur ou perturbé. La résolution des cas rencontrés demande un partage des connaissances de chacun des sous-systèmes et requiert également une étroite collaboration entre les acteurs afin de maintenir, ou dans les cas extrêmes de rétablir, la compatibilité électromagnétique au sein du système ferroviaire voire avec son environnement... La maîtrise des interfaces entre les sous-systèmes est donc primordiale à la qualité de l’exploitation ferroviaire. Les évolutions tant technologiques que règlementaires sont abordées à la fin de ce second article.
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KEYWORDS
EMC | electrical traction | control command | railway signalling
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Conclusion/évolutions probables du système ferroviaire
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4. Études de cas
4.1 Principes généraux de la démarche « Admission Technique » des matériels roulants ferroviaires
Pour être autorisé à circuler sur le réseau ferroviaire, un matériel roulant doit faire la preuve de sa conformité au Document des Références Nationales (DRN) appliquées par les États membres pour la mise en service de véhicules.
Le DRN, établi conformément aux dispositions de la décision 2011/155/UE de la Commission européenne du 9 mars 2011 relative à la publication et à la gestion du document de référence des règles nationales, reprend l’ensemble des recommandations de conception du matériel roulant (spécifications techniques d’interopérabilité (STI) et non STI : spécifications d’admission du matériel (SAM), référentiels). Il a valeur de moyen acceptable de conformité nationale. De ce fait, le respect de ses dispositions donne présomption de conformité aux exigences de sécurité de la réglementation française et d’atteinte du niveau de sécurité.
Lors du processus d’homologation présenté à la figure 19, un dossier de conformité sera donc établi et pour les sujets CEM celui-ci devra démontrer, soit par note de calcul voire des simulations, soit par des essais, que le matériel respecte chacune des exigences du DRN.
Les modifications apportées au matériel roulant durant sa vie doivent suivre le même principe si elles peuvent avoir un impact sur la CEM.
HAUT DE PAGE4.2 Étude d’un cas : interaction entre engins sur un secteur particulier
Cette étude de cas sera orientée afin de présenter la démarche d’analyse des ingénieurs chargés de la résolution de ce problème dont l’existence était inconnue à l’époque. Il a fallu développer une théorie nouvelle et, vu la complexité du sujet, l’assistance d’universitaires a été nécessaire.
HAUT DE PAGE
Comme souvent avec ce genre de problématique,...
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Études de cas
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAUMY (F.) - Performances en matière de compatibilité électromagnétique des systèmes de conversion statique utilisés dans le transport ferroviaire. - Revue Générale de l’électricité, nov. 1991.
-
(2) - SABATE (V.) - Perturbations électriques générées par la traction. Identification et actions. - Revue technique GEC Alsthom, n° 5 (1991).
-
(3) - JEUNESSE (A.), DEBRUYNE (M.) - La BB 36000 : la locomotive multitension européenne. - Revue de l’électricité et de l’électronique, oct. 1998.
-
(4) - JEUNESSE (A.), GENDRON (B.) - La compatibilité électrique entre les matériels roulants ferroviaires et les installations fixes de traction. Contribution à la démarche normative européenne. - Revue Générale des Chemins de Fer, oct. 2002.
-
(5) - GOERES (D.) - Interactions électriques entre l’infrastructure et les matériels roulants ferroviaires. - ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Traction électrique ferroviaire – Dynamique ferroviaire et sous-stations.
-
Traction électrique ferroviaire – Convertisseurs et moteurs.
-
Traction électrique ferroviaire – Pour en savoir plus.
Mandat M/486 http://www.etsi.org/images/files/ECMandates/m486.pdf
Guide 26 CEN/CENELEC http://www.cencenelec.eu/standards/Guides/Pages/default.aspx
HAUT DE PAGE
Série de normes EN 50238 : Applications ferroviaires – Compatibilité entre le matériel roulant et les systèmes de détection des trains
-
Partie 1 – Généralités
-
Partie 2 – Compatibilité avec les circuits de voie
-
Partie 3 – Compatibilité avec les compteurs d’essieux
EN 50163 - Applications ferroviaires – Tensions d’alimentation des réseaux de traction
EN 50388 - Applications ferroviaires – Alimentation électrique et matériel roulant – Critères techniques pour la coordination entre le système d’alimentation (sous-station) et le matériel roulant pour réaliser l’interopérabilité
Série de normes EN 50121 : Applications ferroviaires – Compatibilité électromagnétique
-
Partie 1 : Généralités
-
Partie 2 : Émission du système ferroviaire dans son ensemble vers le monde extérieur
-
Partie 3-1 : Matériel roulant – Trains et véhicules...
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