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Courant de voie sur un tramway à un rail type translohr ou GLT bombardier


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Bonjour,

Pour mon projet de fin d'étude mon sujet est : " trouver une solution de captation de rail pour un tramway à un rail", donc il y a deux options le capteur, solution déjà étudiée et presque réglée ou bien trouver un système pour envoyer un courant du premier essieu dans le rail et le récuperer au dernier essieu. Le problème est que je n'ai pas d'énorme connaissance dans ce domaine, je pense qu'il y a une possibilité d'adapter le corcuit de voie à ce système.

Qu'en pensez vous ?

Merci

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Invité technicentre

Ouh,la la! Cela a l'air bien compliqué ce système et c'est protégé par un brevet. Pas facile de le faire rentrer dans un projet de fin d'étude sauf si il y a eu stage dans le service recherche et développement de cette boîte (et avec l'accord explicite de cette boîte...). Moi, je partirais plutôt sur un concept de monorail avec moteur linéaire genre maglev, transrapid... Le moteur n'est alors plus dans le véhicule mais dans la voie et le véhicule est déplacé soit par entrainement direct, soit par champ magnétique attirant ou repoussant. Seuls inconvénients du système, c'est qu'on ne peut facilement concevoir de traffic bidirectionnel, d'aiguillages simples, et tout les véhicules doivent être de masse comparable et très basse. La SNCF pourtant partenaire d'un système précurseur d'un tel projet (Aérotrain Bertin) n'a pas donné suite à ce projet alors que et traction et sustentation étaient à base de moteurs thermiques.

Il ya eu aussi un essai grandeur nature d'un système d'alimentation électrique approchant sur une ou plusieurs portions du tram de Bordeaux qui s'est traduit par un échec couteux. Une caténaire aérienne a remplacé ce système qui n'a jamais fonctionné.

Quelques minutes de réflexion et je reviens vers toi...

On part sur un rail de guidage au sol... Mais dans le sujet, rien n'impose que le rail soit de telle ou telle forme ni qu'il soit en hauteur... Rein n'empèche non plus que des rails de connexion électrique soient intégrés de chaque côté (par exemple) de ton guide central... Tu peux citer TOUT les systèmes de monorails qui ont existé dans l'histoire des transports... Les véhicules d'intervention du tunnel sous la Manche fonctionnent suivant un principe qui répond aussi à ce sujet, tout comme certains ascenceurs où le système moteur est embarqué...

Dernière idée, un rail de guidage et d'alimentation, OK... Mais, rien n'est imposé pour le chemin de roulement... Le retour peut très bien se faire par ce biais, comme pour le métro sur pneu, sauf que le guidage est fait par les rails et l'alim par un rail latéral... A mon avis, le sujet de ton dossier (au fait quel niveau d'étude et pour quel diplome?) n'est pas assez fermé pour être méchant...

Modifié par technicentre
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Il ya eu aussi un essai grandeur nature d'un système d'alimentation électrique approchant sur une ou plusieurs portions du tram de Bordeaux qui s'est traduit par un échec couteux. Une caténaire aérienne a remplacé ce système qui n'a jamais fonctionné.

Non.

A Bordeaux l'APS fonctionne. Bon il est vrai que ce système est coûteux.

Quand à la ligne aérienne pour remplacer l'APS, ça a été fait mais dans la banlieue de Bordeaux où une courte section encadrée par des sections en ligne aérienne était en APS

une solution consisterait en un "saucissonnage" électrique du rail de guidage, où les sections situées sous l'engin seraient en polarité positive, et en polarité négative au début et en fin de convoi.

.

Réponse du brave Donostian sur Linéoz :

Bravo pour cette idée originale et intéressante qui fonctionnerait sans doute.

Ceci étant dit le remplacement du fil + de la LAC par un rail APS uniquement positif est quelque chose de possible mais déjà extrêmement coûteux, à fortiori le rail APS qui en plus de l'APS change de polarité est théoriquement possible à mettre au point mais ce sera une usine à gaz d'un coût exorbitant.

Il faut raisonner en bilan coût/avantages :

- solution 1 rail APS à changement de polarité : avantage un seul rail (plus joli !), inconvénient mise au point longue et coût encore plus élevé que l'APS classique

- solution 2 rail APS polarité uniquement positive, retour par barre (*) de retour toute bête à la masse :beaucoup moins cher

La problématique est donc la suivante est ce que ça vaut le coup d'avoir un APS à 20 ou 40% de plus que l'APS classique (qui doit être déjà à 400% du coût de la LAC), tout ça pour n'avoir qu'un seul rail encastré dans la chaussée au lieu de deux ?

(*) je ne parle pas de rail de guidage, car inévitablement les véhicules à monorail de guidage genre GLT,TVR et autres sont appelés à , selon moi, disparaître au profit de véhicules à guidage immatériel

PS un véhicule à guidage immatériel genre Philéas électrique avec alimentation APS et retour par barre, techniquement possible, mais vu le coût élevé de l'APS peut être moins intéressant que le tram fer.

Dans ce cas l'APS détruit l'avantage du Phileas qui est d'avoir des coûts d'installation inférieurs à ceux du tram fer.

Finalement pour le "véhicule à guidage immatériel genre Philéas électrique" le meilleur compromis semble la LAC à un fil pour l'arrivée du courant et le retour par barre centrale toute bête et pas chère...

Modifié par Mak
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Invité technicentre

Non.

A Bordeaux l'APS fonctionne. Bon il est vrai que ce système est coûteux.

Quand à la ligne aérienne pour remplacer l'APS, ça a été fait mais dans la banlieue de Bordeaux où une courte section encadrée par des sections en ligne aérienne était en APS

Réponse du brave Donostian sur Linéoz :

Bravo pour cette idée originale et intéressante qui fonctionnerait sans doute.

Ceci étant dit le remplacement du fil + de la LAC par un rail APS uniquement positif est quelque chose de possible mais déjà extrêmement coûteux, à fortiori le rail APS qui en plus de l'APS change de polarité est théoriquement possible à mettre au point mais ce sera une usine à gaz d'un coût exorbitant.

Il faut raisonner en bilan coût/avantages :

- solution 1 rail APS à changement de polarité : avantage un seul rail (plus joli !), inconvénient mise au point longue et coût encore plus élevé que l'APS classique

- solution 2 rail APS polarité uniquement positive, retour par barre (*) de retour toute bête à la masse :beaucoup moins cher

La problématique est donc la suivante est ce que ça vaut le coup d'avoir un APS à 20 ou 40% de plus que l'APS classique (qui doit être déjà à 400% du coût de la LAC), tout ça pour n'avoir qu'un seul rail encastré dans la chaussée au lieu de deux ?

(*) je ne parle pas de rail de guidage, car inévitablement les véhicules à monorail de guidage genre GLT,TVR et autres sont appelés à , selon moi, disparaître au profit de véhicules à guidage immatériel

PS un véhicule à guidage immatériel genre Philéas électrique avec alimentation APS et retour par barre, techniquement possible, mais vu le coût élevé de l'APS peut être moins intéressant que le tram fer.

Dans ce cas l'APS détruit l'avantage du Phileas qui est d'avoir des coûts d'installation inférieurs à ceux du tram fer.

Finalement pour le "véhicule à guidage immatériel genre Philéas électrique" le meilleur compromis semble la LAC à un fil pour l'arrivée du courant et le retour par barre centrale toute bête et pas chère...

Moi, je reviens à ma réponse, la première partie d'un devoir sur un tel sujet reprendrait tout les systèmes que j'ai cité (pardon pour le système bordelais que je croyais abandonné sur échec vis à vis de la fiabilité...) en montrant leur inconvénients et avantages... Reste que pour répondre à la deuxième partie, je demande à voir le sujet exact et à savoir jusque à quel niveau il faudrait développer en fonction du niveau d'étude... Mais profiter d'une erreur de bouclage du prof dans son sujet montre qu'on a bien étudié le sujet initial et qu'on le maîtrise...

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  • 5 semaines plus tard...

Les véhicules d'intervention du tunnel sous la Manche fonctionnent suivant un principe qui répond aussi à ce sujet...

Je ne pense pas.

Ce sont des voitures automobiles, sur pneus, avec un poste de conduite à chaque extrémité.

Il n'est même pas sûr qu'elles soient électriques, en revanche elles bénéficient d'un système de guidage immatériel : elles suivent un câble enterré sous la chaussée.

Donc il n'y a ni rail de guidage, ni retour de courant...

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Invité technicentre

J'avais cru comprendre que ce sont des véhicules effectivement bidirectionnels fonctionnant sur batterie avec guidage par câble enterré mais qu'ils étaient équipés avec un système de prise de courant latéral permettant de rouler sans utiliser la batterie. Il me semble me rappeler qu'ils sont équipés d'une direction pour permettre les croisements...

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J'avais cru comprendre que ce sont des véhicules effectivement bidirectionnels fonctionnant sur batterie avec guidage par câble enterré mais qu'ils étaient équipés avec un système de prise de courant latéral permettant de rouler sans utiliser la batterie. Il me semble me rappeler qu'ils sont équipés d'une direction pour permettre les croisements...

"avec un système de prise de courant latéral" ça paraît peu probable, heureusement ces véhicules (Mercedes) ne servent pas souvent.

Je ne suis même pas sûr qu'ils ne soient pas thermiques avec épurateur.

Le système de prise de courant latéral concernait peut être le train à voie étroite et traction électrique qui existait à l'époque du chantier ?"

Modifié par Mak
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Je ne suis même pas sûr qu'ils ne soient pas thermiques avec épurateur.

Le système de prise de courant latéral concernait peut être le train à voie étroite et traction électrique qui existait à l'époque du chantier ?"

il me semble que les tracteurs électriques du tunnel étaient alimentés par LAC, ou par batterie (à confirmer)

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il me semble que les tracteurs électriques du tunnel étaient alimentés par LAC, ou par batterie (à confirmer)

Oui mais là on ne parle pas de l'ancien chemin de fer de chantier, mais des véhicules Mercedes d'intervention de service, filoguidés et à batteries

J'avais cru comprendre que ce sont des véhicules effectivement bidirectionnels fonctionnant sur batterie avec guidage par câble enterré mais qu'ils étaient équipés avec un système de prise de courant latéral permettant de rouler sans utiliser la batterie. Il me semble me rappeler qu'ils sont équipés d'une direction pour permettre les croisements...

équipés d'une direction pour permettre les croisements

Il y a deux postes de conduite donc, un volant à chaque bout !:Smiley_19:

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  • 4 semaines plus tard...

Tout d'abord merci beaucoup à tous pour vos réponses, j'avais un peu mis de côté ce sujet depuis un moment et je le reprends.

Plus de précisions, puisque à présent je comprends beaucoup mieux ce que l'on me demande:

Je travaille en collaboration avec le constructeur Bombardier, donc pas de soucis de brevet puisque j'étudie pour eux. Je suis en dernière année d'école d'ingénieur, donc BAC+5.

L’idée est vraiment de développer des systèmes pour résoudre les problèmes de captation de rail, la présentation des divers autres tramways ayant le même système ayant déjà été réalisée.

Je ne travaille que sur la captation du rail du tramway GLT (prévenir le déraillement). Le GLT a un seul poste de conduite, un seul rail, doncl y a des contraintes par rapport au rail.

J'ai eu récemment une réunion avec une personne de chez Bombardier qui m'a aiguillé vers une captation grâce au retour de courant ( poser un capteur de courant sur le fil de retour de courant), puisque au départ je pensais et on m'avait dit que ce retour se faisait par le galet, or il se fait par le panto d'après des informations obtenus récemment donc la solution tombe à l’eau.

Il faudrait vraiment insérer un courant dans le rail, même si je pense que le système serait vite abandonné car couteux mais mon travail est de développer toutes les idées possibles.

J'ai retenu toutes vos idées et je vais les étudier, mais d'autres idées vous viennent je suis toute oui!

Merci encore du temps que vous m'accordez.

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Erratum du message précedent je viens d'avoir l'info, c'est en fait sur les tramways GLT de Nancy que le retour de courant se fait par les perches et il y a quand même des mises à la masse aux galets arrières.

A caen (celui sur lequel je travaille), il y a bien un retour de courant aux galets avant ( 2 galets par essieu) et une mise à la masse à chaque galet arrière.

Voili voilou

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Invité technicentre

Ouh, la la! ça devient un peu trop abstrait pour moi... Je te demande un peu de réflexion, à moins que tu ne puisses m'envoyer un schéma rapide... Par contre, une question: Si l'alimentation se fait au sol (que ce soit l'aller ou le retour de courant), lorsque le sol est sec, ça marche, à peu prêt dans ma petite tête... Mais à Metz, les hivers nécessitent un traitement des chaussées et à Caen, vu qu'il pleut quelques fois et que la Manche n'est pas bien loin, n'y a-t-il pas risque de CC Ou de mise au potentiel de personnes? Ne serait-il pas plus prudent de garder une partie au potentiel de référence?

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Erratum du message précedent je viens d'avoir l'info, c'est en fait sur les tramways GLT de Nancy que le retour de courant se fait par les perches et il y a quand même des mises à la masse aux galets arrières.

A caen (celui sur lequel je travaille), il y a bien un retour de courant aux galets avant ( 2 galets par essieu) et une mise à la masse à chaque galet arrière.

Voili voilou

de toute évidence, le courant retourne par le rail qui est aussi le potentiel zéro du véhicule, puisque tes galets avant et arrière sont au contact du rail. C'est ce qui se passe partout en traction ferroviaire, retour du courant par les rails. La "séparation" des rôles entre galets avant et arrière ne tient à mon avis qu'à une simplification du câblage HT. Ceci étant, comment s'assure-t-on du bon contact galets-rail pour éviter que la caisse soit au 750 V par rapport au sol ?

Dans le cas de Nancy, le courant retourne par un des fils. Il ne devrait rien circuler dans le rail et les galets n'auraient qu'une seule fonction de guidage.

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Dans le cas de Nancy, le courant retourne par un des fils. Il ne devrait rien circuler dans le rail et les galets n'auraient qu'une seule fonction de guidage.

le rail de guidage sert aussi de mise à la terre.

la mise au point du TVR de Nancy a été rendue problématique à cause de la présence des polarités + et - en toiture, la captation du courant se faisant par perches au lieu du panto prévu pour l'engin. les sécurités se déclenchaient sans arrêt, avec mise HS de la partie haute tension...

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Invité technicentre

Ah! Autant pour moi... Je n'ai jamais vu ce système et ne le connais pas du tout... Il y a plusieurs lignes de contact aériennes, OK, OK, OK... Mais alors si c'est vraiment ça, rien de plus simple... Que ce soit en continu ou en alternatif, chaque trolley prend son potentiel aérien... Par contre, effectivement, le référentiel énergétique se fait par un ou plusieurs galets et le rail ou les galets centraux... (Oui, soit on met un rail central et des galets sous le véhicule, soit on met un rail sous le véhicule et des galets discontinus au milieu de la chaussée... (il y a eu une voie Märklin 3 rails qui marchait suivant ce principe). Il faut juste alors que les espaces entre les plots du sol soient moins longs que la longueur du rail du véhicule... Le JEP marchait aussi sur ce principe).

N'empêche que je trouve plus simple de n'avoir qu'une ligne de contact aérienne et un système de retour au sol, surtout que faire du triphasé maintenant avec les CVS modernes est relativement simple...

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  • 1 mois plus tard...

Bonjour,

A la lecture de vos articles très interessants, j'en reviens, moi profane, à la question toute simple que je me pose depuis longtemps:

Pourquoi ne risque t on rien à être en contact avec le matériel roulant ou les rails, puisque tout cela fait partie du "retour de courant" après passage dans le panto et le transfo, sauf erreur de ma part. ?

Je suppose phase à la ficelle et neutre au rail? Comment fait-on des cantons isolés électriquement, puisque le rail sert de retour partout et tout le temps?

Et c'est comment pour le continu? + à la ficelle, - au rail?

Merci de m'éclairer sur ces zones d'ombre!

Cordialt, patrick

Ah! Autant pour moi... Je n'ai jamais vu ce système et ne le connais pas du tout... Il y a plusieurs lignes de contact aériennes, OK, OK, OK... Mais alors si c'est vraiment ça, rien de plus simple... Que ce soit en continu ou en alternatif, chaque trolley prend son potentiel aérien... Par contre, effectivement, le référentiel énergétique se fait par un ou plusieurs galets et le rail ou les galets centraux... (Oui, soit on met un rail central et des galets sous le véhicule, soit on met un rail sous le véhicule et des galets discontinus au milieu de la chaussée... (il y a eu une voie Märklin 3 rails qui marchait suivant ce principe). Il faut juste alors que les espaces entre les plots du sol soient moins longs que la longueur du rail du véhicule... Le JEP marchait aussi sur ce principe).

N'empêche que je trouve plus simple de n'avoir qu'une ligne de contact aérienne et un système de retour au sol, surtout que faire du triphasé maintenant avec les CVS modernes est relativement simple...

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Le courant de retour et la terre sont en équipotentialité.

Pour les secteurs d'allimentations, il sont définis à la caténaire, et pour le retour, il y a des joints isolants aux rails, certains joints suivant certaines installation bloquent le courant de retour traction, mais laissent passer le courant de signalisation.

Mais un vrai pro de la chose nous en dira plus.

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Bonjour,

A la lecture de vos articles très interessants, j'en reviens, moi profane, à la question toute simple que je me pose depuis longtemps:

Pourquoi ne risque t on rien à être en contact avec le matériel roulant ou les rails, puisque tout cela fait partie du "retour de courant" après passage dans le panto et le transfo, sauf erreur de ma part. ?

Je suppose phase à la ficelle et neutre au rail? Comment fait-on des cantons isolés électriquement, puisque le rail sert de retour partout et tout le temps?

Et c'est comment pour le continu? + à la ficelle, - au rail?

Merci de m'éclairer sur ces zones d'ombre!

Cordialt, patrick

salut

1- la polarité du retour est à terre à la sous/station donc pas de grosse différence de potentiel entre la rail et la terre ,donc pas de risque . attention le rail n'est pas à la terre contrairement aux idées reçues ,il ne doit (devrait) pas etre en contact avec le ballast (on peut rêver) pour faciliter le retour à la s/st ,donc les pertes en lignes.

2- les cantons isolés ,c'est simple si on a des bases en électricité ,et compliqué si on est profane ,ça mériterai un sujet ,faudrait éplucher les topics sur l'infra d'ailleurs pour voir .

3- pour la caténaire 1500V je suppose que le + est sur la ficelle ,mais c'est une histoire de cohérence (comme les mises en phases pour l'alternatif )entre chaque poste ou s/st .

Modifié par raez
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3- pour la caténaire 1500V je suppose que le + est sur la ficelle ,mais c'est une histoire de cohérence (comme les mises en phases pour l'alternatif )entre chaque poste ou s/st .

Je confirme, idem pour 750 v et 3000V continu

,il ne doit (devrait) pas etre en contact avec le ballast (on peut rêver) pour faciliter le retour à la s/st ,donc les pertes en lignes.

Les cailloux en granit ont une conductivité à peu près aussi bonne mdrmdr que du verre ou de la porcelaine, donc pas trop de soucis pour les fuites de courant...

Modifié par Mak
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Les cailloux en granit ont une conductivité à peu près aussi bonne mdrmdr que du verre ou de la porcelaine, donc pas trop de soucis pour les fuites de courant...

oui comme l'eau pure est isolante ,sauf que le ballast "pollué" par tout ce qu'on peut imaginer et, qui plus est, souvent en contact avec le rail (chose qui ne devrait pas être )amène ces pertes.

le problème des pertes avec le continu est trés sensible (voir les cours d'électricité) par rapport à l'alternatif .

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oui comme l'eau pure est isolante ,sauf que le ballast "pollué" par tout ce qu'on peut imaginer et, qui plus est, souvent en contact avec le rail (chose qui ne devrait pas être )amène ces pertes.

le problème des pertes avec le continu est trés sensible (voir les cours d'électricité) par rapport à l'alternatif .

Même si dans l'absolu ainsi que tu le dis on ne peut totalement exclure la présence de courants de fuite par le ballast surtout s'il est mouillé, salé, pollué !

Mais ces courants de fuite restent quand même très limités : le courant a tendance à prendre le chemin le plus facile donc il préférera parcourir "l'autoroute" du rail en bon acier massif, bien conducteur,plutôt que le chemin de croix du ballast, même mouillé salé !

Le meilleur moyen d'être sûr que le courant empruntera le bon chemin et empruntera pas des chemins de traverse, c'est encore de soigner les connexions, en particulier au niveau des éclisses...

Modifié par Mak
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: le courant a tendance à prendre le chemin le plus facile donc il préférera parcourir "l'autoroute" du rail en bon acier massif, bien conducteur,plutôt que le chemin de croix du ballast, même mouillé salé !

Le meilleur moyen d'être sûr que le courant empruntera le bon chemin et empruntera pas des chemins de traverse, c'est encore de soigner les connexions, en particulier au niveau des éclisses...

1- vrai mais on ne parle pas de circuit électrique isolé ,crois moi on a d'énormes soucis avec le retour 1500 continu !

2- le circuit de retour est extrêmement soigné et sécurisé, il y a 20 ans les c^bles de retour étaient soudés au rail et doublés,d'où cassures fréquentes ,maintenant ils sont triplés et vissés au rail donc moins de risque (sauf gitans lotrela ) de ruptures . aussi , ne pas oublier l'intensité de retour dans le continu par rapport au 25000 qui compte énormément dans les problèmes de retour

Modifié par raez
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1- vrai mais on ne parle pas de circuit électrique isolé ,crois moi on a d'énormes soucis avec le retour 1500 continu !

2- le circuit de retour est extrêmement soigné et sécurisé, il y a 20 ans les c^bles de retour étaient soudés au rail et doublés,d'où cassures fréquentes ,maintenant ils sont triplés et vissés au rail donc moins de risque (sauf gitans lotrela ) de ruptures . aussi , ne pas oublier l'intensité de retour dans le continu par rapport au 25000 qui compte énormément dans les problèmes de retour

Courant de voie sur un tramway à un rail type translohr ou GLT bombardier

 

Tu as tout à fait raison, mais on pourrait en revenir aux fondamentaux, c'est-à-dire au titre même du sujet :" le retour de courant sur les tramways à un rail",

En effet il semblerait que ce genre de tramway ait très peu d'avenir. Le tramway GLT ( Nancy )est déjà abandonné quant au second il vient une nouvelle fois de plus faire parler de lui.

Ces faux "tramways" sont une impasse technologique pourquoi ne pas parler des problèmes de retour de courant sur les diligences ou les chars à boeufs ?

Accident du 10 janvier 2011, un de plus

http://www.maville.com/actu/actudet_-Clermont-Ferrand-Spectaculaire-deraillement-du-tramway-cet-apres-midi-a-Clermont-Ferrand_dma-1650016_actu.Htm

PS

On constatera que semble-t-il, les cadres de cette société de transport sont des adeptes du " fait de ce que je dis, ne fait pas ce que je fais "

Impitoyables avec la piétaille en ce qui concerne le port des EPI, il ne semblent pas être concernés eux-mêmes par cette mesure...

Modifié par Mak
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