Avantage(s) des électrifications en 1500 V continu ?

[frederic g]

Bonsoir,

Tout le monde connait la supériorité du 25000 V sur le 1500 V continu mais y a -t-il tout de même quelques aspects avantageux en faveur du 1500 V continu ? Si ce n'est pas le cas, la ré-électrification de tout ou partie partie du réseau 1500 V en 25000 V serait-elle avantageuse ?

Cordialement

[geant vert]

Les avantagesde garder le réseau 1500v tel quel sont multiples. Voici déjà deux premiers points :

- il permet de faire rouler les machines encore existantes mono courant 1500V

- de ne pas avoir à payer cher pour convertir les installations existantes

Modifié 17 octobre 2012 par geant vert

[ADC01]

Le 1500 volts ne présente pas d'avantage par rapport au 25 KV mais la modifications des lignes électrifiées en continu couterait une fortune, alors ce courant a encore de beaux jours devant lui.

[Class66220]

La conversion en 25 kV permettrait peut etre la sortie des 22200 de Sotteville... Ok je sors

[Gensac]

Il a des chance qu'il survive jusqu'à l'abandon de la caténaire au profit d'une source d'énergie embarquée autre que les carburants (science fiction pour le moment...). L'avenir pourrait être celui des piles à combustible, par exemple mais on n'en est pas là.

[Invité]

L'avantage du 1500v est historique : il y a 100 ans, on maitrisait déjà à peu près la construction et le fonctionnement des moteurs à courant continu compatibles avec une exploitation ferroviaire (rhéostat de démarrage, shuntage des inducteurs...).

En revanche, on maitrisait mal les moteurs à courant alternatif, surtout le reglage de leur vitesse. Il suffit de voir les différents systèmes mis en oeuvre avec des fortunes diverses dans les prototypes Midi de 1911 :

E 3001 : moteurs à répulsion série compensée. Achetée. Réforme en 1925.

E 3101 : moteurs à répulsion Winter-Eichberg. Rendue à son constructeur AEG après les essais. Démolie en 1930.

E 3201 : moteurs à répulsion série compensée à connections résistantes. Achetée. Réforme en 1959.

E 3301 : moteurs à répulsion Déri. Rendue à son constructeur CEM. Utilisée par les CFF jusqu'en 1938.

E 3401 : pas d'info en ma possession. Achetée. Réforme en 1930.

E 3501 : pas d'info en ma possession. Rendue à son constructeur Schneider. Détruite par un incendie (quand ?).

[ADC01]

La conversion en 25 kV permettrait peut etre la sortie des 22200 de Sotteville... Ok je sors

On peut les sortir aussi sous 1500, il me semble, je dis ça .....

[CRL COOL]

Les électrifications en 1500V ne sont dus qu'à la maitrise technique de l'appareillage HT sous cette tension..... Alors qu'il a fallu attendre le début des années 50 pour maitriser les tensions industrielles comme le 25kV.

La tension idéale : le 15kV fréquence 16 2/3. Par rapport au 25kV, on s'affranchit des sectionnements à répétition.

Après.... il faut voir aussi l'état du parc moteur dans les années 60 et 70 avec fort peu de machines bicourant ayant une puissance équivalente sous les deux tensions. Le manque de machines bicourant a donc conduit à électrifier en 1500V des lignes comme Bordeaux - Montauban ou Narbonne - Cerbère. idem en banlieue parisienne: le 1500 V de Moret à Montargis est du à l'abscence de matériel banlieue bicourant. Le service étant prévu en 5300 et 5100 lors de l'électrification en 1988, c'est le 1500V qui a été choisi, et la frontière électrique reportée au sud de Montargis....

[clicsouris]

La tension idéale : le 15kV fréquence 16 2/3. Par rapport au 25kV, on s'affranchit des sectionnements à répétition.

Question bête peut-être, mais je ne suis pas électricien : pourquoi s'affranchit-on des sectionnements sous 15 kV ? C'est de l'alternatif, donc logiquement, chaque tronçon de ligne alimenté par une sous-station n'est pas forcément en phase avec le suivant ? :unsure:

[kirikou75008]

Corrigez moi si je dis une bêtise mais les sectionnements du 25 kV sont dû à l’alimentation de la caténaire.

En 25 kV monophasé, on tire sur l'une des trois phases du réseau électrique et pour équilibrer le système, on essaie de faire en sorte que les différentes sections utilisent des phases différentes d'où la nécessité de les isoler entre elles.

En 16 2/3Hz, comme la fréquence est différente, on utilise des convertisseurs qui doivent probablement tirer sur les trois phases en même temps ou des générateurs qui produisent directement du courant monophasé. Le problème des phases multiples se pose moins et l'isolement entre sections n'est plus nécessaire.

Modifié 17 octobre 2012 par kirikou75008

[Pimouss36013]

Bonsoir

Question bête peut-être, mais je ne suis pas électricien : pourquoi s'affranchit-on des sectionnements sous 15 kV ? C'est de l'alternatif, donc logiquement, chaque tronçon de ligne alimenté par une sous-station n'est pas forcément en phase avec le suivant ?

Il me semble que pour le 15000 V (je pense aux réseaux allemands et suisses), étant donnés qu'ils fabriquent eux mêmes leur énergie électrique, il n'y a pas de déphasage entre chaque section (à l'inverse de chez nous, qui dépendons d'EDF) ; du coup des sectionnement (parce qu'il faut bien alimenter la ligne) mais pas de "coupez courant".

Bonsoir,

Tout le monde connait la supériorité du 25000 V sur le 1500 V continu mais y a -t-il tout de même quelques aspects avantageux en faveur du 1500 V continu ? Si ce n'est pas le cas, la ré-électrification de tout ou partie partie du réseau 1500 V en 25000 V serait-elle avantageuse ?

Cordialement

En plus de ce qui a été dis jusque là, sous 1500 V les travaux de maintenance peuvent être réalisés sans couper le jus et il est beaucoup plus facile d'isoler la caténaire en cas de besoin.

Pimouss 36013 :)

Modifié 17 octobre 2012 par Pimouss36013

[geant vert]

En 1500V tu as aussi moins de contraintes pour poser la caténaire dans les tunnels

[kerguel]

Il a des chance qu'il survive jusqu'à l'abandon de la caténaire au profit d'une source d'énergie embarquée autre que les carburants (science fiction pour le moment...). L'avenir pourrait être celui des piles à combustible, par exemple mais on n'en est pas là.

Il y a une quinzaine d'années que cette alternative du futur était évoquée en direction Infra. Tu as raison de parler de fiction.

[VSG]

Question bête peut-être, mais je ne suis pas électricien : pourquoi s'affranchit-on des sectionnements sous 15 kV ? C'est de l'alternatif, donc logiquement, chaque tronçon de ligne alimenté par une sous-station n'est pas forcément en phase avec le suivant ?

Le courant monophasé 50 hertz à la sortie de chacun des deux transformateurs n’apparaît pas au même moment, donc déphasé.

[Invité 5121]

La tension idéale : le 15kV fréquence 16 2/3. Par rapport au 25kV, on s'affranchit des sectionnements à répétition.

loin d'être un avantage, c'est une sacrée contrainte ! Pense qu'il a fallu tirer une ligne spécialisée sous 16 ²/₃ de plus de 100 km pour Francfort-Cologne alors qu'il suffit à la SNCF de se mettre au plus près d'une ligne RTE. Les sectionnements ne sont pas vraiment un problème alors que la masse nécessaire pour les transfos à basse fréquence s'accorde bien mal avec l'allègement nécessaire à la GV (il y a moins de contrainte pour les locos). D'où la motorisation répartie, la multiplication et la dispersion des équipements électriques qui s'ensuit sur les ICE, ce qui avait fait dire à François Lacôte que sans le 25 kV pas de GV. Un peu exagéré peut-être, mais les grosses difficultés des ICE-3 et des ETR-500 3 kV ne sont pas là pour infirmer ces propos. D'ailleurs, GV ou pas, le 16 2/3 n'a plus été retenu pour l'équipement des réseaux de la planète, conquise par le 25 kV 50 ou 60 Hz dès lors que la SNCF a pu démontrer sa faisabilité.

Pour Francfort-Cologne, la DB avait étudié la possibilité de la faire en 25 kV. De ce que je sais, le bilan économique très légèrement défavorable, et maîtrise insuffisante de la bifréquence sur les équipements multiples des ICE-3, ont fait pencher la balance malgré tout vers le 16 ²/₃. En fait, si tout le parc ICE-3 avait été bifréquence et les rames adaptées au 25 kV, donc moins lourdes, elles n'auraient eu aucun mal à rouler à moindre puissance sur les autres NBS où la vitesse n'est pas 300 et les rampes ne dépassent pas 15 ^o/_oo

S'il y a quelqu'un qui n'a pas regretté cette décision de la DB, c'est bien Alstom, parce que si Siemens s'était frotté à ce moment-là au 25 kV GV, il aurait été un adversaire bien plus redoutable encore.

A noter que la DDR avait suivi un autre chemin : le réseau était alimenté par les lignes 50 Hz, avec groupes transformateurs triphasé 50 Hz-mono 16 ²/_3. Même avec des groupes statiques, cette solution est loin d'être parfaite, surtout depuis qu'on n'utilise plus de moteurs directs. A quoi bon perdre de l'énergie à transformer du courant qui sera de toutes façons redressé et retransformé à bord des machines ?

dans les années 60 et 70 avec fort peu de machines bicourant ayant une puissance équivalente sous les deux tensions. Le manque de machines bicourant a donc conduit à électrifier en 1500V des lignes comme Bordeaux - Montauban ou Narbonne - Cerbère. idem en banlieue parisienne: le 1500 V de Moret à Montargis est du à l'absence de matériel banlieue bicourant. Le service étant prévu en 5300 et 5100 lors de l'électrification en 1988, c'est le 1500V qui a été choisi, et la frontière électrique reportée au sud de Montargis....

je mets un petit bémol : Bordeaux-Montauban a été mis sous tension en 1980, Narbonne-Cerbère en 1982, alors que les 22200 sortaient à jet continu et qu'on savait déjà que les séries suivantes seraient de toutes façons bicourant. Par contre, il y avait un parc important de machines 1500 V à qui ces sections ont apporté un supplément d'activité qui a pesé dans le bilan économique en faveur du 1500. De même avec les 5300 pour Montargis (les 5100 étaient déjà dans le rouge ....)

Modifié 18 octobre 2012 par 5121

[Mak]

Class66220, le 17 octobre 2012 - 20:49 , dit :

La conversion en 25 kV permettrait peut etre la sortie des 22200 de Sotteville... Ok je sors

On peut les sortir aussi sous 1500, il me semble, je dis ça .....

Où même en 25 Kv qui est la tension des lignes de contact de Sotteville (Paris Le Havre)...

L'électrification de Paris Le Havre était bien prévue en 1500v dans les années 30, mais finalement c'est Paris Le Mans qui a été choisi . .Pour Le Havre on a du attendre les années 60 et le 25 Kv...

Loin d'être un avantage, c'est une sacrée contrainte !

Tout à fait d'accord avec l'excellent exposé de 5121, le 16,7 Hz est une fréquence "fossile" qui présente beaucoup d'inconvénients.

Par ailleurs la tension plus basse du 15 Kv, fait qu'en vertu de la loi d'Ohm il faut plus de cuivre (ou de sous stations) pour transporter la même quantité de puissance, donc plus cher que le 25 Kv !

Modifié 18 octobre 2012 par Mak

[Invité 5121]

Le 1500 volts ne présente pas d'avantage par rapport au 25 KV mais la modifications des lignes électrifiées en continu couterait une fortune, alors ce courant a encore de beaux jours devant lui.

ce coût peut être abaissé en profitant des opérations d'entretien courant pour remplacer l'isolation des caténaires au fur et à mesure. Il n'y aurait plus ensuite qu'à remplacer aussi les groupes dans les sous-stats à leur obsolescence. Ces conversions, en premier lieu celle de Rambouillet-Le Mans (ou même Montparnasse-Le Mans) reviennent régulièrement sur le tapis, mais à chaque fois, il reste un stock de matériel pur 1500 V à écouler. Les 5300 vont disparaître remplacées par des ... 7600. Pour 10 machines, on se prive une fois de plus de la possibilité d'éclaircir la situation de cette ligne ...

Modifié 18 octobre 2012 par 5121

[poncet]

L'avantage du 1500v est historique : il y a 100 ans, on maitrisait déjà à peu près la construction et le fonctionnement des moteurs à courant continu compatibles avec une exploitation ferroviaire (rhéostat de démarrage, shuntage des inducteurs...).

En revanche, on maitrisait mal les moteurs à courant alternatif, surtout le reglage de leur vitesse.

Je n'ai pas grand chose à ajouter.

Il n'y a pas de tension idéale : plus elle est élevée, plus il est facile de la transporter sur de grandes distances avec un minimum de pertes, mais plus il est difficile de l'isoler. Le 25 kV est sans doute un bon compromis (ou mieux, le 2 x 25 kV).

Par contre le courant continu, mis à part les problèmes technologiques de commande des moteurs aujourd'hui résolus, ne présente que des inconvénients : phénomènes de corrosion, maintien des arcs, brûlures graves en cas d'électrisation (même si la comparaison avec l'alternatif est difficile en la matière car les tensions utilsées en alternatif sont en général plus élevées, donc finalement la dangerosité est à peu près la même).

De même pour la fréquence, il n'y a pas d'idéal. Plus elle est élevée, plus le rendement des transformateurs est élevé, à taille égale ; mais plus elle est difficile à produire, à commuter, etc. L'idéal relatif est de garder la fréquence de production, et la meilleure solution pour éliminer les sections de séparation (entre autres choses) serait d'alimenter les trains en triphasé. Malheureusement cette solution, expérimentée dans les années 1920 si je ne m'abuse, implique une caténaire et des pantographes complexes.

L'avenir du 1500 V CC, c'est sa disparition. Il faudra du temps, sans doute encore des décennies, voire un siècle, mais je ne vois pas comment ses partisans pourraient le "sauver".

[Invité]

Pour 10 machines, on se prive une fois de plus de la possibilité d'éclaircir la situation de cette ligne ...

En quoi ré-électrifier Paris - Le Mans en 25 KV éclaircirait la situation de cette ligne ?

[Invité]

un seul type de machine électrique en France ?

trop facile et trop cher...

Utilisons la traction diesel passe-partout.

[Invité 5121]

En quoi ré-électrifier Paris - Le Mans en 25 KV éclaircirait la situation de cette ligne ?

à une certaine époque, ça en aurait fait une artère homogène où auraient pu rouler des machines pur 25 kV. Pendant 30 ans, à part les 5100 en omnibus sur Le Mans, il n'y a eu plus de machines 1500 V (jusqu'au retour momentané des 9200). C'est dans cette période que le projet a été conçu, en particulier parce que la puissance des 25200, nettement moindre sous 1500 V, était un handicap sur cette ligne (désavantage n'existant pas avec ces machines sur les autres lignes où le parcours en 1500 V était faible). Pour un coût considéré comme supportable à l'époque, l'ensemble de la ligne aurait été revalorisé.

Sur le volet technique, un avantage non négligeable serait aussi la suppression des points de contact 1500/25000 de Viroflay et surtout du Mans, puisqu'il n'en subsisterait plus qu'un sur la GC, quelquepart entre Versailles et Massy ..

Je crois que la faiblesse de la partie 1500 V de la ligne reste un problème d'actualité. Ce qui ne l'est plus, c'est le trafic lourd ou les grands rapides, ce qui rend moins attrayante cette conversion. Mais en pensant comme ça, on ne réserve vraiment pas l'avenir ..

Modifié 18 octobre 2012 par 5121

[ADC01]

Sur le volet technique, un avantage non négligeable serait aussi la suppression des points de contact 1500/25000 de Viroflay et surtout du Mans, puisqu'il n'en subsisterait plus qu'un sur la GC, quelquepart entre Versailles et Massy ..

..

Tu oublies le matériel banlieue, notament les 5600 de ligne C qui vont sur Saint Quentin.

[Invité 5121]

Et il ne faut oublier l'impact d'une telle modification sur la signalisation (circuit de voie, retour courant de traction, ...).

ça fait partie du décor. Les remplacement progressif des équipements à mesure des besoins. Quand tout est en règle, on bascule ...

Je ne comprends pas trop ce que tu veux expliquer, les équipements étant totalement différents et non compatibles.

bien évidemment, les installations 25 kV qu'on connaît profitent largement de la légèreté des caténaires. Mais rien n'empêche de garder les poteaux et caténaires existantes en renforçant simplement l'isolation des isolateurs porteurs et des antibalançants. Ce qui peut être fait quand il faut les changer.

NB : la ligne de toiture 25 kV des TGV est posée à même les caisses. Preuve qu'il suffit de peu de chose pour adapter l'existant à cette tension

[Invité 5121]

Tu oublies le matériel banlieue, notament les 5600 de ligne C qui vont sur Saint Quentin.

exact, mais il s'agit là d'un matériel déjà sur la mauvaise pente (presque 30 ans de dur labeur ...) . C'est la plaie de ce projet, c'est comme le pain et le fromage, au moment où l'un est fini, c'est l'autre qui recommence ... rien ne tombe au bon moment

[ADC01]

ça fait partie du décor. Les remplacement progressif des équipements à mesure des besoins. Quand tout est en règle, on bascule ...

NB : la ligne de toiture 25 kV des TGV est posée à même les caisses. Preuve qu'il suffit de peu de chose pour adapter l'existant à cette tension

Oui mais la puissance en cause n'est pas la même, sur la ligne de toiture d'un TGV ne passe que la demi puissance nécessaire à une rame alors que dans la ficelle, il passe beaucoup plus.