Traction électrique ferroviaire — Dynamique ferroviaire et sous-stations

Ace jour, en France, 44 % des lignes de chemin de fer (soit 14 175 km) sont électrifiées et 3 430 engins moteurs électriques (rames TGV, automotrices et locomotives) assurent 90 % du trafic global voyageurs et marchandises. La traction électrique ne cesse de progresser et elle évolue aussi vite que le monde de la technologie. Parmi les bouleversements qui ont le plus marqué son histoire depuis 20 ans, citons trois faits importants :

• l’introduction de la grande vitesse ;

• la mise en œuvre de l’électronique ;

• l’ouverture européenne.

• Introduction de la grande vitesse

  Nous ne nous étendrons pas sur ce sujet qui a fait l’objet de nombreux articles dans la presse technique depuis le 27 septembre 1981, date d’ouverture au service commercial du tronçon Sud de la première ligne à grande vitesse française (et européenne !) entre Paris et Lyon. Rappelons simplement que, aujourd’hui, c’est-à-dire 17 ans plus tard, ce sont 340 rames TGV qui sillonnent 1 280 km de lignes à grande vitesse ainsi que leurs prolongements sur lignes classiques pour desservir le cœur de nombreuses agglomérations, et pas seulement en France (cf. [D 5 500], figure A). Après leurs premières incursions en Suisse, les rames TGV pénètrent maintenant en Belgique, en Hollande, en Angleterre, en Italie et en Allemagne. L’Europe de la grande vitesse est en marche ! Et même si le très optimiste schéma d’un réseau « tout TGV » a été revu à la baisse, la technologie française a encore des atouts pour les prochaines années, grâce notamment à une nouvelle génération de TGV circulant à 350 km/h en service commercial et dont le premier prototype est prévu pour la fin de cette décennie.

• Mise en œuvre de l’électronique

  Les semiconducteurs de puissance, l’électronique de commande câblée puis l’électronique programmable ont peu à peu envahi nos locomotives, réduisant très fortement le nombre d’équipements électromécaniques. Les automates, les calculateurs et autres processeurs de signaux gèrent maintenant aussi bien les commandes de traction que les portes ou la climatisation.

  Toutes ces nouvelles technologies ont permis l’exploitation des formidables performances des moteurs sans collecteur, synchrones et asynchrones, et c’est d’ailleurs le moteur synchrone qui, le 18 mai 1990, propulsa une rame TGV Atlantique à la vitesse record de 515,3 km/h.

  Les locomotives sont devenues « universelles », aptes à tous les trafics, voyageurs ou marchandises, et elles sont bi, tri ou quadri-courant afin de pouvoir circuler librement en Europe....