Les SIGNAUX de TRACTION ÉLECTRIQUE













GÉNÉRALITÉS

La SNCF fait usage de deux types de tension qui alimentent les lignes électrifiées : 
1. Le 25000 volts 50 hertz (courant alternatif monophasé), 
2. Le 1500 volts (courant continu). 
 
 
Le 1500 V CONTINU 
Le 1500v est utilisé principalement dans le sud de la France. 
 
Avantages du 1500v continu :
• Il permettait d'utiliser les moteurs de traction à courant continu, qui constitués à une certaine époque, le meilleur moteur de traction, 
• Cette tension était directement assimilables par les moteurs de traction des locomotives (Moteur 1500v continu, qui équipe les BB25500, BB17000, BB7200, BB22200...), 
 
Inconvénients du 1500v continu :
• Du fait de la "faible" valeur de la tension, les intensités véhiculées par la ligne de contact sont très importantes. Cela nécessite d'avoir des lignes de contact de fortes sections pour véhiculer ces intensités, 
• L'intensité absorbée étant très importante, elle nécessite de nombreux points « d’injection » de courant en ligne (sous-station) pour limiter les chutes de tension à une valeur acceptable. Environ tous les 15 à 20 kms. 
• Le 1500v continu nécessite de ce fait des investissements importants. 
 
Le 25000V MONOPHASÉ 
Avantages du 25000v monophasé 
• La tension étant beaucoup plus importante, les intensités véhiculées par la ligne de contact sont beaucoup plus faible. Cela permet d'utiliser des lignes de contacts allégées. 
• L'intensité absorbée étant beaucoup plus faible qu'en continu, le nombre de point d'injection de courant en ligne (sous-station) peuvent être plus espacés. Environ tous les 50 à 60 kms. 
• La fréquence du courant, 50hz, permet l’intégration dans le réseau national industriel. 
 
Inconvénients du 25000v monophasé : 
• Non assimilable directement par les moteurs de traction. 
 

Sur les lignes électrifiées, il est fait usage d'une signalisation spécifique à la traction électrique, et cela en complément de la signalisation ordinaire. 
Il s'agit : 
• Des signaux "COUPEZ-COURANT", 
• Des signaux "BAISSEZ-PANTOS", 
• De "JALON D'ARRÊT à DAMIER BLEU ET BLANC", 
• De signal "FIN DE CATENAIRE", 
• De pancarte "GIVRE", 
• De pancarte "BIMODE".
ALIMENTATION des LIGNES ÉLECTRIQUES

• L'alimentation des lignes électriques est réalisée par le réseau EDF. Le réseau EDF transporte le courant à des tensions très élevées, 63Kv, 220Kv, 400Kv,
• Ces tensions, sont des tensions alternatives 50 Hz.

Signal sinusoïdal
signal sinusoidal
Signal sinusoïdal

• Les points de production sont nombreux et répartit sur le territoire national.
Il s'ensuit que l'alimentation des caténaires est réalisée par différents points de raccordement sur le réseau ferré. 

Ces alimentations réalisées par différent points du réseau, font que les caténaires sont alimentées par des tensions qui ne sont pas en phases.  

Déphasage de 2 signaux sinusoïdaux.

signaux sinusoidaux dephasees de 180°
2 signaux sinusoïdaux déphasés de 180°


signaux sinusoidaux dephasees de 30°
2 signaux sinusoïdaux déphasés de 30°

Lors du passage d'un point d'alimentation à un autre, si aucunes précautions n'étaient prises il s'en suivrait des dégâts considérables aux installations électriques ainsi qu'aux engins moteurs, car à cause du déphasage des deux signaux électriques, l'on pourrait avoir une différence de potentiel qui pourrait atteindre 70kv. (25000*1,414)*2=70kv 

signaux sinusoidaux dephasees de 180°
difference de potentiel
Signaux sinusoïdaux déphasés de 180°
                                         Différence de potentiel maximum entre les phases

Puisque les deux alimentations ne sont pas en phase et afin d'éviter de mettre les deux alimentations électriques en communication, ce qui provoquerait des dégâts considérables, la solution est d'intercaler une zone neutre qui devra être franchie disjoncteur de l'engin moteur ouvert, pour ne pas consommer de courant au franchissement de la section neutre.

zone neutre
Zone neutre

Si l'ouverture du disjoncteur ne devait pas être effective au franchissement de la zone neutre, un arc se formerait au début de la zone neutre, qui s’entretiendrait et lorsque le pantographe franchirait la deuxième partie, il y aurait communication électrique entre les deux alimentations et l'engin moteur se trouverait alimenté par une différence de potentielle pouvant atteindre 70000 v. (Cf animation ci-dessous) 
 
Cela aurait pour conséquence d'endommager la caténaire et l'engin moteur de manière très importante.
La SIGNALISATION COUPEZ-COURANT

Le signal à DISTANCE : Annonce le "coupez-courant".

signal à distance coupez courant
Signal à distance "COUPEZ-COURANT"


Le signal d'EXÉCUTION : Point à partir duquel le disjoncteur doit être ouvert.

signal d'execution coupez couran
Signal d'exécution "COUPEZ-COURANT"


Le signal de FIN DE PARCOURS : Repère la fin de la partie de caténaire à franchir disjoncteur ouvert.

signal d'execution coupez couran
Signal d'exécution "COUPEZ-COURANT"


Pancarte REV
pancarte rev
Pancarte REV

Repère la fin de la partie de caténaire à franchir disjoncteur ouvert. 
  
Indique au CRL, pour les trains dont la conduite est assurée depuis la cabine de réversibilité qu'il peut refermer le disjoncteur.
IMPLANTATION d'une SIGNALISATION "COUPEZ-COURANT"

Implantation type. La pancarte REV n'est pas obligatoire.

implantation d'un coupez courant
Implantation d'une SIGNALISATION "COUPEZ-COURANT"
FRANCHISSEMENT d'une SECTION de SÉPARATION

Franchissement d'une section de séparation :
1. Le CRL aperçoit la pancarte à distance, il coupe la traction,
2. Avant la pancarte d'exécution, il ouvre le disjoncteur,
3. Lorsqu'il a franchi la pancarte de fin de parcours, il peut refermer son disjoncteur.

franchissement section de separation
Franchissement d'une "SECTION de SÉPARATION"
FRANCHISSEMENT d'une SECTION de SÉPARATION sans OUVERTURE du DISJONCTEUR

Comme signalé précédemment, si le conducteur ne procède pas à l'ouverture du disjoncteur avant le signal d'exécution, il y a risque d'alimentation de l'engin moteur à des tensions pour lequel il n'a pas été prévu. Cette tension dans le cas le plus défavorables peut atteindre 70 kV.
Les installations électriques seraient, elles aussi endommagées.

Sur l'animation suivante voici ce qui se passerai.
1. Dans un premier temps le CRL n'ouvre pas son disjoncteur avant le signal d'exécution, il s'ensuit la création d'un arc électrique au passage du premier isolateur.
    la zone "NEUTRE" est mise sous tension,
2. Le train franchit la zone "NEUTRE",
3. Lorsque la circulation franchit le deuxième isolateur, il y a, par l'intermédiaire du pantographe, mise en relation électrique des 2 sous-stations qui alimentent les caténaires des 2 côtés de la section "NEUTRE". Les deux alimentations n'étant pas en phase, l'engin moteur supporte des tensions très importantes et subit des dégâts considérables. Les arcs électriques créés, endommagent également les installations électriques.


franchissement section de separation
Franchissement d'une section de séparation sans ouverture disjoncteur
LE "BAISSEZ-PANTO"

La SNCF utilise 2 types de tension pour faire circuler les trains sur le réseau ferré Français :
• Le 25 Kv 50Hz (Tension alternative),
• Le 1500 V (tension continue).

Les lignes Françaises étant électrifiées avec 2 types de courant distinct, la signalisation "BAISSEZ-PANTO", va permettre pour un engin moteur bicourant, de passer d'une alimentation à l'autre sans arrêt. 

Le signal à DISTANCE

signal à distance baissez panto
Signal à distance "BAISSEZ-PANTO"

Lorsque le conducteur rencontre le signal à distance "baissez panto", il doit faire en sorte que son ou ses pantographes soit abaissés au moment au il franchira le signal "d’exécution baissez panto". 

Il devra ensuite adapter son engin moteur à la tension à venir.

Le signal d'EXECUTION

Repère le début de la partie de caténaire à franchir pantographe abaissé. 
 
Le CRL doit avoir abaissé le pantographe avant de franchir ce signal.


signal d'execution baissez panto
Signal d'exécution "BAISSEZ-PANTO"


Le signal de "FIN de PARCOURS"

signal fin de parcours baissez panto
Signal fin de parcours "BAISSEZ-PANTO"

Repère la fin de la partie de caténaire à franchir pantographe abaissé. 

Le CRL peut relever le pantographe spécialisé à la tension vers laquelle il se dirige, dès que la circulation a dégagé ce signal.

IMPLANTATION d'une SIGNALISATION "BAISSEZ-PANTO"

implantation baissez panto
Implantation d'une signalisation "BAISSEZ-PANTO" 25Kv vers 1.5Kv


implantation baissez panto
Implantation d'une signalisation "BAISSEZ-PANTO" 1.5Kv vers 25Kv
FRANCHISSEMENT d'un "BAISSEZ-PANTO"

implantation baissez panto
Franchissement d'un "BAISSEZ-PANTO"

En cas de non abaissement du pantographe, lorsque celui-ci aborde la zone neutre et vient la ponter, la zone neutre étant reliée à la terre, il se produit un court-circuit. 

Les sous-stations encadrantes disjonctent, privant de tension les deux parties de la zone neutre. 

Ces disjonctions ont un effet protecteur pour les installations et l'engin moteur.

JALON à DAMIER BLEU et BLANC

Aspect

jalon à damier bleu et blanc
Jalon à damier bleu et blanc

Pour les circulations électriques, il a la même signification que le jalon d'arrêt à damier rouge et blanc. 
 
Il est utilisé dans les dépôt, ateliers..., dans des interventions qui nécessite de supprimer l'alimentation électrique d'un secteur "consignation C". 
 
Le jalon à damier bleu et blanc est installé pour protéger le personnel et matérialise le point à ne pas dépasser pour les circulations électriques afin d'éviter une réalimentation électrique par pontage par le pantographe d'une certaine partie de la caténaire. 
PANCARTE BI-MODE

Concerne les circulations bimode en provenance d'une ligne non électrifiée, 
Le signal de fin de parcours n'est pas précédé de signaux à distance et d’exécution « Baissez panto », 
Il est muni d'une pancarte à lettres noires sur fond blanc "BIMODE". 

pancarte bimode
Pancarte bimode VERS

Lorsqu'ils concernent exclusivement les circulations bimode dirigées vers une ligne non électrifiée, les signaux « Baissez-panto » à distance et d’exécution sont munis d'une pancarte à lettres noires sur fond blanc "BIMODE vers …", ils ne sont pas suivis d’un signal de fin de parcours.
SIGNAL FIN de CATÉNAIRE

Aspect

signal fin de catenaire
Signal fin de caténaire

Il repère le point que le pantographe levé ne doit pas dépasser, et non la circulation.
TABLEAU GIVRE

Aspect
tableau givre
Tableau GIVRE

Le conducteur est avisé de la présence de givre par : 
• L'allumage du tableau givre, 
• Lorsqu'il constate des amorçages importants au pantographe, 
• Des disjonctions fréquentes. 
 
Il provoque : 
• Des décollements de pantographes, 
• Un échauffement localisé du fil de contact ou du pantographe de l’engin moteur, (cet échauffement peut conduire à la rupture du fil de contact et à la dégradation des bandes d'usure des pantographes. 
  
L’hiver sous l’effet du froid il peut y avoir une formation de glace sur la caténaire. 
 
Le givre enrobe alors les fils de contacts, ceci est encore plus accentué sous continu car il y deux fils de contact. 
 
Ce phénomène, qui perturbe le captage du courant, est générateur : 
• D’arcs électriques importants, 
• D’à-coups de traction dus aux variations d’intensité. 
 
Les arcs électriques provoquent une dégradation des bandes d’usures du pantographe. 
 
Sous continu, afin d’aviser les ADC de la présence de givre, on implante dans les endroits sensibles des tableaux GIVRE. 
 
Ces tableaux s’allument automatiquement, grâce à des balises mesurant le taux d’humidité et la température. 
  
Le givrage est dû à la présence d’eau sous forme liquide à des températures négatives.
 
Le détecteur de givre détecte automatiquement les conditions requises pour la formation de givre : 
• Hygrométrique de l'air égale ou supérieur à 95%, 
• Température de l'air inférieure à +0,5°C. 
 
Si ces conditions sont réunies, le détecteur de givre allume le tableau "GIVRE", afin de le signaler aux conducteurs pour qu'il prennent les mesures adéquates.