Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le tunnel sous la Manche, inauguré en 1994, est unique en son genre. Il est actuellement celui qui dispose de la section sous-marine la plus longue du monde. Véritable usine souterraine, les équipements (ferroviaires et auxiliaires) sont alimentés par un réseau électrique complexe. L'alimentation est fournie de part et d'autre de la Manche, et nécessite un réseau de près de 5000km de câbles ainsi que 250 salles électriques. Cet article présente ainsi les critères de conception des systèmes de distribution de l'énergie électrique ainsi qu'une description des installations et de l'organisation de l'exploitation. Sont également détaillés les aspects de maintenance et de qualité, essentiels pour garantir le service 24h sur 24.
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The Channel Tunnel, inaugurated in 1994, is unique. Today, it has the longest submarine section in the world. A true underground plant, its equipment (railway and auxiliary) is powered by a complex electrical network. Power is provided from both sides of the Channel and requires a network of around 5,000kms of cables as well as 250 electrical rooms. This article thus presents the design criteria for the distribution systems of electrical energy as well as the installations and the organization of the site. Maintenance and quality aspects, essential in order to guarantee a 24 hour service, are also detailed.
Auteur(s)
-
Gilles de KERSABIEC : Responsable honoraire du Service Énergie électrique UK-FR Maintenance et travaux neufs à Eurotunnel
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Jean-Pierre DUPONT : Responsable du Service Énergie à Eurotunnel
-
Yves MACHEFERT-TASSIN : Conseiller Ferroviaire d'Eurotunnel
INTRODUCTION
Cet article a été rédigé par Gilles de KERSABIEC en août 2002, avec une mise à jour effectuée par Jean-Pierre DUPONT et Yves MACHEFERT-TASSIN en novembre 2010.
Formant une véritable usine souterraine, les équipements (ferroviaires et auxiliaires) du Tunnel sous la Manche se doivent d'être alimentés électriquement par un réseau fiable, redondant et doivent faire l'objet d'une maintenance de haute qualité. Il en va de la sécurité des passagers, du personnel et des biens.
Le Tunnel sous la Manche est devenu en 15 ans un moyen naturel pour deux cent cinquante millions de passagers qui l'ont déjà emprunté en train ou en voiture pour traverser la Manche, à 140 km/h au moins, et de 19 à 24 min en tunnel, en toute sécurité. Pour exploiter ce système, on peut alors comprendre qu'une véritable usine souterraine a dû être construite et améliorée constamment, tout en étant alimentée à l'origine par deux stations électriques de chaque côté, chacune de puissance installée de non moins de 400 MVA au total, nécessitant près de 5 000 km de câbles, connectant entre elles environ 250 salles électriques souterraines ou sous-marines.
Notre propos est donc de donner les critères de conception des systèmes de distribution de l'énergie électrique, une description des installations et l'organisation de l'exploitation qui ont contribué à la réussite de ce grand projet et la suite donnée en cours d'exploitation jusqu'à nos jours. La sécurité a été un souci constant aussi bien pendant la phase des études que lors des mises en œuvre. Celle-ci, toujours présente à l'esprit des exploitants après les constructeurs, reste primordiale pour assurer l'alimentation, 24 heures sur 24, des installations électriques vitales pour la sécurité des passagers, et celle des équipements de l'ensemble du système.
Le lecteur consultera utilement les dossiers suivants :
-
Traction électrique ferroviaire. Dynamique ferroviaire et sous- stations [D 5 501] ;
-
Traction électrique ferroviaire. Convertisseurs et moteurs [D 5 502] ;
-
Revue générale des chemins de fer – Numéros spéciaux de 12/1993 et 02/1994 ;
-
Revue générale d'électricité et d'électronique (REE) de 07/1995.
Les descriptions, consacrées à la distribution de l'énergie électrique nécessaire à l'alimentation des installations du Tunnel sous la Manche, auraient peut être pu être rédigées vers 1900, avec le projet de l'ingénieur français Aimé Thomé de Gamond. Cependant, elles auraient été ignorées si le projet initial de 1802, par l'ingénieur des mines français Albert Mathieu-Favier avait été réalisé. Car à la lecture de ce projet, on découvre que l'énergie de traction était essentiellement développée par les chevaux tractant les malles-poste à la lueur des torches à huile en guise d'éclairage, les centrales de ventilation étaient réduites à des cheminées en bois, forts aléatoires, ouvertes placées à intervalles réguliers au-dessus du niveau de la mer. Quelle économie d'énergie électrique pour un trajet qui, en revanche, aurait duré 5 h, contre 35 min aujourd'hui ! Même en 1906, avec les projets plus réalistes d'Albert Sartiaux (Compagnie du Nord français), les éléments électriques étaient certes viables mais peu fiables, traction comprise.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2002 par Gilles de KERSABIEC
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Critères d'exploitation. Conception en tunnel2. Sources extérieures d'alimentation
Le système a été conçu pour alimenter les charges prévues à l'ouverture du système de transport et pour faire face aux charges supplémentaires engendrées par l'augmentation du trafic ferroviaire (figure 3).
Vu le niveau élevé des puissances affectées et les déséquilibres monophasés possibles engendrés par le système de traction, il a été nécessaire d'obtenir des niveaux de tension de raccordement très élevés. Cela permet de bénéficier de puissances de court circuit importantes de façon à assurer un comportement satisfaisant du système, en évitant notamment l'apparition de perturbations inacceptables, tant en interne que vis-à-vis des réseaux extérieurs.
2.1 Raccordement au réseau britannique
Le raccordement au réseau britannique (figure 4) est effectué au niveau triphasé 400 kV au poste blindé SF6 de Sellindge par l'intermédiaire de deux autotransformateurs 400 kV/132 kV de puissance unitaire 240 MVA.
MISS pour Main intake substation.
Deux liaisons 132 kV par câbles souterrains pour raisons sécuritaires (en cuivre à huile fluide, d'une section de 1 000 mm2) de capacité unitaire nominale 240 MVA permettent d'alimenter la station principale Eurotunnel, dite (MISS UK) située à 14 km du poste de Sellindge. Ce poste est celui recevant de France les liaisons sous-marines (en continu) raccordant les deux réseaux triphasés de France et de Grande-Bretagne pour des échanges jusqu'à 2 000 MVA de puissance.
Les deux autotransformateurs, côté Eurotunnel 400 kV/132 kV sont équipés de régleurs en charge permettant une plage de réglage de + 15 % à – 15 %.
La puissance de court-circuit minimal au niveau 400 kV du point de couplage est de 6 000 MVA.
Chaque liaison 132 kV étant capable d'assurer la totalité des puissances affectées soit 240 MVA, l'alimentation du système peut donc être assurée en totalité en cas de défaillance de l'un des équipements suivants :
-
liaison câbles 132 kV ;
-
autotransformateur 400 kV/132 kV ;
-
un jeu de barres 400 kV au niveau de Sellindge.
Un système...
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Sources extérieures d'alimentation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PASCAL (A.) - Alimentation électrique du Tunnel sous la Manche – Organisation générale. - REE, juil. 1995.
-
(2) - MACHEFERT-TASSIN (Y.), JULIEN (L.) - Interconnexion ferroviaire France-Grande-Bretagne. De l'énergie à la traction électrique. - REE, juil. 1995.
-
(3) - * - Revue générale des chemins de fer. Numéros spéciaux de 12/1993 et 02/1994.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Eurotunnel http://www.eurotunnel.com
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CEI/TRL 60479-1 - 09-94 - Effets du courant sur l'homme et les animaux domestiques. Partie 1 : aspects généraux - -
CEI 60034-5 - 12-00 - Machines électriques tournantes. Partie 5 : degrés de protection procurés par la conception intégrale des machines tournantes (codes IP) – Classification - -
ORF 30012 - 11-97 - Recueil de prescriptions de sécurités électriques - -
ISO 9001 - 2000 - Système de management de la qualité - -
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