rgcf 308 octobre 2020

Numéro 308 Numéro spécial

OCTOBRE 2020

276 PAGES

  • Prix version papier : 32.00 €*
  • Prix version numérique : 32.00 €
  • Prix bimédia : 54.00 €*

*Hors frais de port

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L'éditorial

En novembre 1951, le numéro de la RGCF était consacré spécialement aux journées d’Annecy où ont été débattus les avantages et les obstacles à surmonter pour utiliser directement pour la traction ferroviaire le courant industriel fourni par EDF : c’est la naissance du 25 000 volts 50 hertz. En 276 pages, un record depuis la création de la RGCF, le lecteur à l’époque pouvait à la fois s’interroger sur le niveau d’ambition, presque déraisonnable, et sur la capacité des ingénieurs et dirigeants à travailler en visionnaires. Louis Armand est à la tête de ces inventeurs de l’avenir.


70 ans plus tard, l’imposant numéro de la RGCF que vous avez dans les mains n’a rien à voir avec un retour sur le passé. C’est le point d’étape vers un futur toujours devant nous. Ce n’est pas le bilan d’une affaire ancienne, mais l’accumulation de connaissances et de solutions à partir desquelles d’incessants progrès sont encore permis dans les années à venir.

Encore trop souvent, certains esprits chagrins ne veulent pas comprendre que le patrimoine historique ferroviaire signifie ouverture vers le futur et non pas repli sur une époque révolue. Sans le 25 000 volts, l’industrie française ne serait pas devenue une référence mondiale, les trains ne rouleraient pas à 320 km/h, la moitié du réseau français ne serait pas électrifiée et donc serait encore exploitée avec des engins diesel. Le 25 000 volts s’est épanoui avec le développement de l’électronique de puissance dans les années 1970, avec les locomotives et les automotrices électriques les plus fiables de tout le parc.

L’histoire n’a pas dit son dernier mot : le courant 25 000 volts s’impose dans toutes les recherches et innovations actuelles ; c’est avec lui, grâce à lui, que le chemin de fer va poursuivre sa progression pour résoudre les problèmes d’énergie sans cesse renouvelés ; il saura encore une fois tirer profit des technologies d’avenir autour du numérique et du digital.

Bon anniversaire ? Plutôt bon départ vers le futur ! Bravo à ceux qu’on désigne non sans quelque maladresse involontaire comme nos anciens pour avoir cru en l’avenir et donné les bases qui permettent à nos jeunes de construire le futur. Merci aussi à tous les contributeurs de ce numéro exceptionnel, fruit de leur initiative, qui vont vous faire partager, chers lecteurs, leur foi en l’avenir du chemin de fer.

Bonne lecture !

PASCAL LUPO

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Dossiers

  • 25 kV 50 Hz : jeunesse et maturité

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    Après 70 ans d’exploitation du 25 kV, ce système, conçu initialement pour des lignes à trafic moyen pour lesquelles le 1 500 V continu n’était pas adapté, a pu montrer toutes ses capacités à équiper l’ensemble des lignes, qu’elles soient à grande vitesse ou à trafic lourd et difficile. Aujourd’hui en phase de maturité, de nombreuses améliorations peuvent encore améliorer son efficience pour les années à venir.

    25 kV 50 Hz: youth and maturity

    After 70 years of 25 kV operation, this system, designed originally for lines carrying average traffic volumes, for which 1 500 V DC was not suitable, has succeeded in demonstrating its full capacity to serve all lines, including high speed and heavy or complex traffic. In its present phase of maturity, many more improvements could further enhance its efficiency for the coming years.

    25 kV 50 Hz: Jugend und Reife

    Nach 70 Betriebsjahren mit 25 kV hat dieses System, das ursprünglich für mittelmäßig belastete Strecken, für die 1 500 V DC nicht geeignet waren, seine ganzen Kapazitäten für eine Ausstattung sämtlicher Strecken, sowohl für Hochgeschwindigkeit als auch für komplizierten Schwerlastverkehr, unter Beweis stellen können. Heute im Reifestadium kann seine Effizienz durch zahlreiche Verbesserungen für die kommenden Jahre noch weiter gesteigert werden.

  • 25 kV et 15 kV : deux systèmes finalement proches

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    Après un bref rappel historique, les deux auteurs, qui représentent chacun un des deux grands systèmes d’électrification européens, montrent à quel point ces derniers sont proches en philosophie. Les différences s’expliquent seulement par l’héritage de l’histoire de l’électrotechnique et des choix d’investissements différents.

    25 kV and 15 kV: two ultimately similar systems

    Following a short historic introduction, the two authors – each representing one of the two major European systems of electrification – reveal how close these systems are in terms of their philosophy. The differences can be explained only by their heritage from electro-technical history and different investment decisions.

    25 kV et 15 kV: zwei letztendlich verwandte Systeme

    Nach einem kurzen historischen Rückblick zeigen die beiden Autoren, von denen jeder eines der beiden großen europäischen Elektrifizierungssysteme repräsentiert, auf, inwieweit diese philosophisch verwandt sind. Die Unterschiede lassen sich lediglich durch das Erbe aus der Geschichte der Elektrotechnik sowie der Wahl der Investitionen erklären.

  • Le 25 kV, un système énergétiquement performant qui reste une réponse pertinente

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    Depuis les origines de ce système 25 kV, les avantages en terme énergétique sont apparus importants et restent un des facteurs essentiels du choix généralisé de ce mode de traction. La montée en puissance des thèmes environnementaux renforce sa prééminence en permettant l’utilisation des dernières technologies et en restant économiquement viable.

    25 kV, a high-performance energy system that remains a viable solution

    The considerable advantages of the 25 kV system in energy terms were apparent from the outset and remain one of the essential factors in the widely taken decision to use this mode of traction. The increasing weight of environmental themes underpins its particular suitability, enabling the use of the latest technologies and continuing to be economically viable.

    25 kV, ein energieeffi zientes System, das eine geeignete Lösung bleibt

    Seit den Anfängen dieses Systems mit 25 kV haben sich die Vorteile hinsichtlich der Energieeffi zienz als bedeutend erwiesen und bleiben einer der wesentlichen Faktoren bei der generellen Entscheidung für diese Traktionsart. Die zunehmende Bedeutung der Umweltthematik verstärkt seine Vorrangstellung, wodurch die Verwendung der neuesten Technologien ermöglicht wird und es wirtschaftlich lebensfähig bleibt.

  • Performances comparées des IFTE (Installations Fixes de Traction Electrique) à courant 25 000 V monophasé et 1 500 V continu après 70 ans de monophasé

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    Ce dossier s’attache à montrer comment les avantages technico-économiques initiaux lors de la réalisation d’une électrification en 25 000 V 50 Hz par rapport à un équipement en 1 500 V CC, tant côté caténaire que sous-station, se déclinent en matière d’exploitation (pertes électriques, incidentologie, disponibilité…) et de maintenance (tant préventive que corrective).

    Comparison of IFTE (Fixed installations for electric traction) performance with 25 000 V single-phase current and 1 500 V DC after 70 years of using a single-phase system

    This article attempts to relate the original techno-economic benefits at the point of realisation of 25 000 V 50 Hz electrification vs 1500 V DC installations, both for the catenary and the substation, to operational aspects (electrical losses, study of incidents, availability…) and maintenance (both preventive and corrective).

    Leistungsvergleich der IFTE (Ortsfeste Anlagen für elektrische Zugförderung) mit 25 000 V Einphasenwechselstrom und 1 500 V DC nach 70 Jahren Einphasenwechselstrom

    Ziel dieses Artikels ist es, aufzuzeigen, wie sich die ursprünglichen technisch-wirtschaftlichen Vorteile bei der Realisierung einer Elektrifizierung mit 25 000 V 50 Hz gegenüber einer Ausrüstung mit 1500 V DC, sowohl bei der Fahrleitung als beim Unterwerk, hinsichtlich Betrieb (elektrische Verluste (Verlustleistung), Analyse der Störfälle, Verfügbarkeit …) und Instandhaltung (sowohl vorbeugend als korrektiv) auswirken.

  • La SNCF au cœur de l’écosystème des compétences du 25 kV

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    Concevoir et exploiter un système 25 kV complet requiert un panel d’expertises qui s’imbriquent, s’articulent, et doivent être entretenues et développées dans le temps. La SNCF a su développer cet écosystème qui s’adapte en permanence aux nouvelles technologies pour rester leader dans ce domaine.

    SNCF key ecosystem player with 25 kV competencies

    Designing and operating a complete 25 kV system requires a range of interrelated, structured areas of expertise that must be maintained over time. To remain a leader in this domain, SNCF has successfully developed such an ecosystem, one that is constantly adapting in line with new technologies.

    Die SNCF im Herzen des Ökosystems der Kompetenzen von 25 kV

    Entwurf und Betrieb eines kompletten Systems mit 25 kV erfordert ein Panel mit Fachkenntnissen, die ineinandergreifen, strukturiert sind und mit der Zeit unterhalten und entwickelt werden müssen. Die SNCF konnte dieses Ökosystem entwickeln, das sich ständig den neuen Technologien anpasst, um in diesem Bereich führend zu bleiben.

  • Maîtrise du déséquilibre généré par la traction ferroviaire sur les réseaux électriques de transport et de distribution

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    Après en avoir donné la définition, ce dossier décrit les impacts du déséquilibre de tension et les différentes méthodes que la SNCF, depuis l’origine des électrifications monophasées, a mis en œuvre pour répondre aux exigences du raccordement sur le réseau d’alimentation électrique triphasé de RTE.

    Overcoming imbalances generated by railway traction on electric networks for transport and distribution

    After first providing a definition for voltage imbalance, this article goes on to describe its impact and the different methods employed by SNCF since the early days of single-phase electrification to respond to the connection requirements of RTE’s three-phase power supply network.

    Beherrschung des durch die Eisenbahntraktion geschaffenen Ungleichgewichts auf den elektrischen Transport- und Verteilernetzen

    Nach einer Definition des Spannungsungleichgewichts beschreibt dieser Artikel dessen Auswirkungen sowie die verschiedenen Methoden, die von der SNCF seit Beginn der Elektrifizierung mit Einphasenwechselstrom angewandt wurden, um den Anforderungen für den Anschluss an das Drehstromversorgungsnetzes von RTE gerecht zu werden.

  • Le Retour du Courant de Traction et l’apport de la mise à la terre

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    Français English Deutsch

    Les installations de retour du courant de traction obéissent à des règles qui peuvent être spécifiques aux deux types d’électrification 25 kV 50 Hz CA ou 1 500 V CC. Toutefois les installations en CA présentent des avantages de ce point de vue et une migration du CC vers le CA en est facilitée.

    Traction current return and the importance of earthing

    Return current installations obey rules that can be specific to the two kinds of electrification (25 kV 50 Hz AC and 1500 V DC). However, AC installations show benefits in this light and DC to AC migration is facilitated.

    Die Fahrstromrückleitung und der Beitrag der Erdung

    Die Rückstromanlagen gehorchen Vorschriften, die für die beiden Arten der Elektrifizierung mit 25 kV 50 Hz AC oder 1500 V DC speziell sein können. Die Wechselstromanlagen bieten diesbezüglich allerdings Vorteile und eine Umstellung dieser Anlagen von DC auf AC wird gefördert.

  • Le 25 kV et l’interopérabilité

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    Français English Deutsch

    Le CA 25 kV 50 Hz est devenu naturellement une « norme » en matière d’électrification dans le monde gage d’une certaine interopérabilité que les STI (Spécifications Techniques d’Interopérabilité) et les normes EN applicables sont venues renforcer.

    The 25 kV system and interoperability

    Not unexpectedly, the 25 kV 50 Hz AC system has become the ‘norm’ in the world in terms of electrification, guaranteeing a certain level of interoperability through TSI (technical specifications for interoperability) and the applicable EN standards.

    Das System 25 kV und die Interoperabilität

    Das System 25 kV 50 Hz AC ist selbstverständlich weltweit eine « Norm » geworden, was die Elektrifizierung betrifft; eine Garantie für eine bestimmte Interoperabilität durch die TSI (Technische Spezifikationen für die Interoperabilität) und die einschlägigen EN-Normen.

  • La caténaire 25 000 V et ses perspectives - La vision d’un industriel

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    Français English Deutsch

    Après des décennies d’exploitation et d’évolutions, le système de suspension caténaire 25 000 V fait toujours l’objet d’amélioration au niveau de ses constituants, souvent avec une collaboration entre SNCF Réseau et les industriels.

    The 25 000 V catenary and its prospects – A manufacturer’s viewpoint

    After decades of operation and evolution, the 25 000 V catenary suspension system is still subject to improvement regarding its component parts, with SNCF Réseau often working in collaboration with manufacturers.

    Die Fahrleitung 25 000 V und deren Perspektiven-Aus der Sicht eines Herstellers

    Nach Jahrzehnten von Betrieb und Entwicklungen sind die Bestandteile des Kettenaufhängungssystems 25 000 V noch immer Gegenstand einer Verbesserung, oft in einer Zusammenarbeit zwischen SNCF Réseau und den Herstellern.

  • L’électrification 25 kV – 50 Hz au Luxembourg : épine dorsale de la traction électrique !

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    Après avoir traité du contexte européen du réseau ferré luxembourgeois, et de la forte demande de trafic domestique et international, tant fret que voyageurs, il est montré comment l’électrification du réseau CFL a été mise en œuvre pour constituer aujourd’hui le réseau 25 kV le plus moderne d’Europe.

    25 kV – 50 Hz electrification in Luxembourg: the backbone of electric traction!

    After discussing the Luxembourg railway network in the European context and the strong demand for domestic and international traffic, both freight and passenger, it is shown how electrification of the CFL network was implemented to create what is today Europe’s most modern 25 kV railway network.

    Die Elektrifizierung 25 kV – 50 Hz in Luxemburg: Rückgrat der elektrischen Zugförderung!

    Nachdem auf den europäischen Kontext des luxemburgischen Eisenbahnnetzes sowie auf die starke Nachfrage nach inländischem und internationalem sowohl Reise- als Güterverkehr eingegangen wurde, wird aufgezeigt, wie die Realisierung der Elektrifizierung des CFL-Netzes dazu geführt hat, dass es heute das modernste Netz mit 25 kV in Europa darstellt.

  • Le 25 kV à Eurotunnel

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    Français English Deutsch

    Le système 25 kV d’Eurotunnel a évolué depuis 1994 pour accompagner la croissance forte des trafics. Des projets sont en cours ou encore dans les cartons pour permettre une exploitation plus dense, plus robuste et plus en phase avec les contraintes environnementales.

    The 25 kV system in the Eurotunnel

    The 25 kV system for the Eurotunnel has evolved since 1994 to accommodate the strong growth in traffic. Projects either in progress or in the pipeline enable the operation of services characterised by greater density and robustness, and greater alignment with environmental constraints.

    Das System 25 kV im Eurotunnel

    Das System 25 kV für den Eurotunnel hat sich seit 1994 zusammen mit der starken Verkehrszunahme weiterentwickelt. Projekte laufen bereits bzw. befinden sich noch in der Planung, um einen dichteren und robusteren Betrieb zu ermöglichen, der mehr im Einklang steht mit den Umweltzwängen.

  • Rétrospective des matériels roulants sous 25 kV 50 Hz et perspectives

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    Français English Deutsch

    Comme pour les installations fixes, le passage du matériel roulant au courant alternatif industriel fut une aventure humaine et technique. Ce dossier montre quelles ont été les solutions technologiques essayées sur les premières lignes en Savoie et celles exploitées sur la ligne Valenciennes Thionville à partir de 1954 pour assurer la motorisation des engins de traction sous caténaire monophasée 25 kV 50 Hz. Puis il décrit comment, après s’être imposée, la technologie à redresseur et moteur à courant continu a continué à évoluer et à progresser en termes de qualité (moteur sans collecteur, rendement, facteur de puissance…) au fur et à mesure de l’apparition de nouveaux composants électroniques de puissance et finalement rendre possible le schéma universel multi-tension des matériels roulants actuels, en attendant les promesses des nouveaux composants au carbure de silicium.

    Review and prospects for rolling stock using 25 kV 50 Hz

    The transition to industrial alternating current was just as adventurous for rolling stock in human and technical terms as it was for fixed installations. This paper presents the technical solutions tested on the first lines in Savoy together with those operated on the Valenciennes-Thionville line from 1954 for the purpose of motorising traction vehicles using 25 kV 50 Hz single-phase catenaries. It further describes how, after becoming established, the technology using a rectifier and a DC motor evolved and advanced in qualitative terms (commutatorless motor, performance, power factor…) as new high-performance electronic components gradually made an appearance and ultimately enabled the development of the present universal range of multi-voltage rolling stock whilst awaiting the arrival of promising new components made of silicon carbide.

    Rückblick auf das Rollmaterial unter 25 kV 50 Hz und Perspektiven

    Wie bei den ortsfesten Anlagen war auch beim Rollmaterial der Übergang auf industriellen Wechselstrom ein menschliches und technisches Abenteuer. In diesem Dossier wird aufgezeigt, welche technischen Lösungen auf den ersten Strecken in Savoyen erprobt und ab 1954 auf der Strecke Valenciennes Thionville in Betrieb genommen wurden, um die Motorisierung der Triebfahrzeuge unter einer Fahrleitung mit Einphasenwechselstrom 25 kV 50 Hz zu gewährleisten. Danach wird beschrieben, wie sich die Gleichrichter- und Gleichstrommotortechnologie nach ihrer Durchsetzung mit der Entstehung neuer elektronischer Leistungskomponenten nach und nach weiterentwickelt und qualitätsmäßig verbessert hat (Motor ohne Kommutator, Wirkungsgrad, Leistungsfaktor…), um somit letztendlich das universelle Mehrfachspannungsschema des derzeitigen Rollmaterials zu ermöglichen, in Erwartung der versprochenen neuen Komponenten aus Siliziumkarbid.

  • Du bi-mode thermique électrique à ses nouvelles déclinaisons hybride ou pure électrique

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    Français English Deutsch

    Pour atteindre l’objectif de sortir du Diésel à l’horizon 2035, la SNCF explore toutes les solutions et technologies qui s’ouvrent à elle.

    From dual-mode thermal electric to a new hybrid or purely electric realisation

    In order to attain the objective of dropping diesel on a 2035 horizon, SNCF are exploring all solutions and technologies open to them.

    Vom thermisch-elektrischen Doppel-Energieversorgungssystem zu neuen hybriden bzw. rein elektrischen Varianten

    Zur Erreichung ihrer Zielsetzung, bis zum Jahr 2035 den Dieselbetrieb völlig abgeschafft zu haben, erforscht die SNCF alle sich ihr bietenden Lösungen und Technologien.

  • L’intégration des systèmes de stockage dans le matériel : impact sur l’infrastructure

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    Français English Deutsch

    Les différentes solutions d’évolution des matériels roulants permettent également d’imaginer des réponses innovantes au niveau de l’infrastructure.

    Integrating storage systems in the rolling stock: impact on the infrastructure

    The different solutions for adapting the rolling stock also provide options for an innovative response at infrastructure level.

    Die Integration der Speichersysteme in die Fahrzeuge: Auswirkung auf die Infrastruktur

    Die verschiedenen Lösungen zur Weiterentwicklung des Rollmaterials machen auch vorstellbare innovative Antworten in Bezug auf die Infrastruktur möglich.

  • Évolution des pantographes

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    Le déploiement de la tension 25 kV en France a boosté l’évolution de la conception des pantographes depuis leur origine par la recherche de la légèreté et de la diminution de l’encombrement d’une part, et d’autre part avec la réduction de la composante aérodynamique de la force d’appui sur la caténaire à très grande vitesse.

    Evolution of pantographs

    Deploying 25 kV voltage in France boosted the evolution of pantograph design early on in its development as a result of research into light-weight options and decreased overall size on the one hand and reducing the aerodynamic component in the contact force on the catenary at very high speed on the other.

    Entwicklung der Stromabnehmer

    Der Einsatz der Spannung 25 kV in Frankreich hat die Entwicklung des Entwurfs der Stromabnehmer von Anfang an angekurbelt, zum einen durch die Suche nach leichtem Gewicht und Verringerung der Gesamtabmessungen und zum anderen mit der Reduzierung der aerodynamischen Komponente der Anpresskraft auf die Fahrleitung bei sehr hoher Geschwindigkeit.

  • Simulation de l’interface pantographes - caténaires

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    La traction électrique, comme d’autres techniques, fait de plus en plus appel à la simulation, notamment pour l’interface pantographes – caténaires. L’outil OSCAR développé par la SNCF est un pas important vers la réduction des essais en ligne au profit d’une homologation plus virtuelle et une meilleure compréhension des phénomènes dynamiques complexes du sous-système énergie.

    Simulation of the pantograph-catenary interface

    Electric traction, like other technologies, increasingly makes use of simulation, in this case for the pantograph-catenary interface. OSCAR, a tool developed by SNCF, represents an important step towards reducing the number of line tests performed in order to achieve a more virtual approval process and to come to a better understanding of the complex dynamic phenomena of the energy subsystem.

    Simulation der Schnittstelle Stromabnehmer – Fahrleitungen

    Die elektrische Zugförderung bedient sich, wie andere Techniken, zunehmend der Simulation, vor allem für die Schnittstelle Stromabnehmer – Fahrleitungen. Das von der SNCF entwickelte Instrument OSCAR bedeutet einen großen Schritt hin zur Reduzierung der Streckenversuche zugunsten einer virtuelleren Zulassung und eines besseren Verständnisses der komplizierten dynamischen Erscheinungen des Teilsystems Energie.

  • La place de l’électronique de puissance (alimentation et traction)

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    L’électronique de puissance est apparue dans les années 1970 pour devenir une composante essentielle de l’optimisation du système 25 kV aussi bien sur les installations fixes que sur le matériel moteur. L’avenir qui se dessine avec l’arrivée des composants au carbure de Silicium verra peut-être la disparition des transformateurs tels qu’on les connaît aujourd’hui. L’article qui suit montre cette évolution et indique les pistes de recherche du moment.

    Potential and limits of power electronics

    Power electronics made its appearance in the 1970s and became an essential element in the optimisation of the 25 kV system for both fixed installations and traction stock. The future heralded by the arrival of silicon carbide components could mean the disappearance of transformers as we know them today. The following article shows this process of evolution and outlines the current lines of research.

    Potenziale der Leistungselektronik sowie deren Beschränkungen

    Die Leistungselektronik ist in den 1970er Jahren entstanden und wurde zu einem wesentlichen Bestandteil der Optimierung des Systems 25 kV sowohl bei den ortsfesten Anlagen als auch bei den Triebfahrzeugen. In der Zukunft, die im Zeichen des Eintreffens der Komponenten aus Siliziumkarbid steht, werden möglicherweise die Transformatoren, wie wir sie heute kennen, verschwinden. Der nachfolgende Artikel zeigt diese Entwicklung auf und weist auf die neuen Forschungswege hin.

  • Du 25 kV au 2 x 25 kV

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    Ce dossier montre comment les performances d’une électrification en 25 kV 50 Hz (au-delà de l’ajout d’une sous-station) peuvent être améliorées par le choix du 2 X 25 kV puis par l’adjonction de batteries de condensateurs, voire par des survolteurs comme cela a été fait sur la LN1 (LGV Paris Lyon). Il s’ouvre aussi sur les techniques d’avenir en cours d’étude.

    The scalability of 25 kV electrification

    This article shows how the performance of 25 kV 50 Hz electrification (beyond adding a substation) can be improved by the decision to use 2 x 25 kV and then by the addition of condenser batteries, i.e., boosters like those used for LN1 (HSL Paris – Lyon). The article also discusses future technologies under study.

    Ausbaufähigkeit der Elektrifizierung 25 kV

    Dieser Artikel zeigt auf, wie sich Leistungen einer Elektrifizierung mit 25 kV 50 Hz (über die Hinzufügung eines Unterwerks hinaus) durch die Wahl des Systems 2 X 25 kV sowie darüber hinaus durch die Ergänzungen mit Kondensatorbatterien, und selbst mit Spannungserhöhern – wie beim Beispiel der Strecke LN1 (Hochgeschwindigkeitsstrecke Paris Lyon) gemacht wurde – verbessern lassen. Er widmet sich auch den derzeit untersuchten Zukunftstechniken.

  • Pertinence de migration du 1 500 V au 25 000 V

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    La conversion d’un système d’alimentation électrique 1 500 V courant continu en 25 000 V 50 Hz nécessite une étude technico-économique approfondie sur les aspects parc du matériel roulant, installations de signalisation, retour de courant, compatibilité électromagnétique et distances d’isolement. Les sous-stations sont à remplacer et pour la transformation des lignes de contact une étape intermédiaire peut être envisagée par le biais d’une caténaire « migrable ». La modernisation de l’axe Bellegarde Genève est présentée à titre d’exemple.

    Scalability of the system and relevance of migrating from 1 500 V to 25 000 V

    Converting a 1 500 V direct current electrical power supply system into 25 000 V 50 Hz requires an in-depth techno-economic study of the fleet-specific aspects of the rolling stock, signalling installations, return current, electromagnetic compatibility and insulating distances. Substations must be replaced and an intermediary section can be envisaged for contact line conversion featuring a ‘migratable’ catenary. The modernisation of the Bellegarde-Geneva route is presented.

    Ausbaufähigkeit des Systems und Relevanz der Umstellung von 1 500 V auf 25 000 V

    Die Umstellung eines Stromversorgungssystems mit 1 500 V Gleichstrom auf 25 000 V 50 Hz erfordert eine eingehende technisch-wirtschaftliche Untersuchung zu den Aspekten Fahrzeugpark, Signalanlagen, Rückstrom, elektromagnetische Verträglichkeit und Schlagweite/Luftstrecke. Die Unterwerke müssen ersetzt werden und für den Umbau der Fahrleitungen kann eine Zwischenetappe über eine « umstellbare » Fahrleitung ins Auge gefasst werden. Die Modernisierung der Achse Bellegarde Genf wird dargestellt.

  • Esmeralda©NG : évolution d’un outil au service du développement

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    ESMERALDA©, logiciel de dimensionnement des IFTE de SNCF Réseau évolue constamment afin de permettre aux ingénieurs qui l’utilisent de proposer des solutions optimisées avec des coûts de mise en œuvre et d’exploitation maîtrisés pour l’alimentation de la Traction Electrique. Les résultats des simulations menées avec le logiciel ESMERALDA© sont ensuite analysés en regard de l’efficacité énergétique et de la sûreté de fonctionnement afin d’orienter le choix du Maître d’Ouvrage vers la solution qui répond le mieux au besoin exprimé.

    Esmeralda©NG: evolution of a tool serving development

    ESMERALDA©, dimensioning software for fixed installations for electric traction (IFTE) at SNCF RESEAU is constantly evolving to allow the engineers who use it to propose optimised solutions with controlled costs for realising and operating the supply of power for electric traction. The results of simulations obtained using ESMERALDA© software are subsequently analysed in terms of their energy efficiency and functioning reliability in order to guide the contractor’s decision-making towards the solution that best meets the specified requirement.

    Esmeralda©NG: Entwicklung eines Werkzeuges im Dienst des Fortschritts

    ESMERALDA©, Dimensionierungssoftware für die ortsfesten Anlagen der elektrischen Zugförderung (IFTE) von SNCF RESEAU ist in ständiger Entwicklung begriffen, um es den Ingenieuren, die sie verwenden, zu ermöglichen, optimierte Lösungen vorzuschlagen mit kontrollierten Realisierungs- und Betriebskosten hinsichtlich der Stromversorgung für die elektrische Zugförderung. Die Ergebnisse der mit der Software ESMERALDA© vorgenommenen Simulationen werden anschließend im Hinblick auf Energieeffizienz und Funktionssicherheit analysiert, um die Entscheidung des Auftraggebers in Richtung der Lösung zu orientieren, die dem geäußerten Bedarf am besten entspricht.

  • Évolution des caténaires 25 000 V

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    Français English Deutsch

    Comment la caténaire 25 kV 50 Hz a évolué depuis ses premières applications en France dans les années cinquante jusqu’aux dernières réalisations conformes aux STI.

    Evolution of 25 000 V catenaries

    The way in which the 25 kV 50 Hz catenary has evolved since it was first introduced in France in the fifties up to recent implementations in compliance with the TSI.

    Entwicklung der Fahrleitungen 25 000 V

    Wie hat sich die Fahrleitung 25 kV 50 Hz seit ihren ersten Anwendungen in Frankreich in den 50er Jahren bis zu den letzten Umsetzungen gemäß den TSI weiterentwickelt.

  • L’exploitation des IFTE Centraux Sous-Stations (CSS) : évolution, résilience et traitement des incidents opérationnels

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    Français English Deutsch

    La conduite des équipements d’alimentation des lignes électrifiées (caténaires) et des installations fixes de traction électrique (sous-stations) se fait depuis des centraux sous-stations dont la technologie a suivi depuis l’origine les progrès technologiques. L’accent est également mis sur le rôle du régulateur sous-station avec également les particularités propres à chaque type d’électrification (25 000 V 50 Hz ou 1 500 V courant continu).

    Operation of fixed installations for electrical traction from central substations (CSS):development, resilience and handling of operating incidents

    The running of power supply equipment for electrified lines (catenaries) and fixed installations for electric traction (substations) takes place from central substations using technology that has been upgraded from the outset in line with technical progress. The role of the substation dispatcher is a further point of focus, together with the specifics relating to each kind of electrification (25 000 V 50 Hz or 1 500 V direct current).

    Der Betrieb der ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung von Zentralen Unterwerken (Centraux Sous-Stations (CSS)) : Entwicklung, Belastbarkeit und Behandlung der Betriebsstörungen

    Die Stromversorgungseinrichtungen der elektrifizierten Strecken (Fahrleitungen) sowie der ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung (Unterwerke) werden von den zentralen Unterwerken aus gelenkt, deren Technologie von Anfang an den technischen Fortschritten gefolgt ist. Die Rolle des Disponenten für die Unterwerke wird ebenfalls in den Vordergrund gestellt, zusammen mit den Besonderheiten jedes Elektrifizierungstyps (25 000 V 50 Hz oder 1 500 V Gleichstrom).

  • La surveillance du réseau

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    Français English Deutsch

    Avec le déploiement des nouvelles technologies (capteurs, instruments de mesure, IoT, enregistrements, télétransmission…) les installations de traction électrique peuvent de plus en plus faire l’objet d’une surveillance renforcée et d’une maintenance prédictive.

    Monitoring the network

    With the deployment of new technologies (sensors, measuring instruments, IoT, recordings, tele-transmission…), electric traction installations can increasingly become the subject of heightened monitoring and predictive maintenance.

    Die Überwachung des Netzes

    Mit dem Einsatz neuer Technologien (Sensoren, Messinstrumente, Internet der Dinge (IoT), Aufzeichnungen, Fernübertragung…) lassen sich die Anlagen für elektrische Zugförderung stets mehr einer verstärkten Überwachung und einer Vorhersage-Instandhaltung unterziehen.

  • L’exploitation du système ferroviaire

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    Français English Deutsch

    La vision système est nécessaire à l’exploitation des Installations Fixes de Traction Électrique comme pour l’ensemble des autres composantes du ferroviaire. Ce dossier met en exergue les améliorations récentes du management de cette fonction essentielle du chemin de fer.

    Operating the railway system

    Taking a systems view is necessary for the operation of fixed installations for electric traction much the same as for all other railway components. This paper highlights recent improvements to the management of this essential railway function.

    Der Betrieb des Eisenbahnsystems

    Die Systemvision ist sowohl für den Betrieb der ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung als auch für die Gesamtheit der anderen Komponenten der Eisenbahn erforderlich. Dieses Dossier hebt die jüngsten Verbesserungen des Managements dieser entscheidenden Funktion der Eisenbahn hervor.

  • La résilience du système 25 kV

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    L’amélioration de la résilience des réseaux est un enjeu de plus en plus primordial. S’agissant des installations de traction électrique en 25 kV, quelques exemples montrent l’amélioration continue recherchée aussi bien sur les processus que les installations.

    Resilience of the 25 kV system

    Improving the resilience of the railway networks is becoming an increasingly vital challenge. The constantly required improvements to both processes and installations are shown for the 25 kV electric traction installations in question, giving examples.

    Die Belastbarkeit des Systems 25 kV

    Die Verbesserung der Belastbarkeit der Netze stellt eine stets entscheidend werdende Herausforderung dar. Im Zusammenhang mit den Anlagen für elektrische Zugförderung mit 25 kV zeigen einige Beispiele, wie kontinuierlich nach Verbesserungen gesucht wird, sowohl bei den Prozessen als auch bei den Anlagen.

  • La commande stratégique et sa déclinaison aux IFTE

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    À partir de son projet stratégique et de la démarche d’Asset Management, SNCF Réseau décline sa commande stratégique dédiée aux IFTE (Installations Fixes de Traction Electrique).

    Strategic control as specified for IFTE

    SNCF Réseau implements its strategic control as specified for IFTE (fixed installations for electric traction) in accordance with its strategic project and asset management process.

    Die strategische Steuerung und deren Umsetzung auf die ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung

    Ausgehend von ihrem strategischen Projekt und der Vorgehensweise beim Asset Management setzt SNCF Réseau ihre für die ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung festgelegte strategische Steuerung um.

  • Quels produits d’avenir en 25 kV ?

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    70 ans d’exploitation des installations fixes de traction électrique ont permis l’émergence de nouveaux produits, fruits des technologies qui se sont succédé. L’époque actuelle pousse à la gestion en coûts complets, à la maintenance prédictive et au respect des exigences environnementales. L’innovation reste un facteur déterminant pour relever les défis du XXIe siècle.

    What are future 25 kV AC products

    New products resulting from 70 years of operating fixed installations for electric traction are the fruits of a succession of different technologies. Our current era calls for total cost management, predictive maintenance and compliance with environmental demands. Innovation remains a determining factor in addressing the challenges of the 21st century.

    Welche Zukunftsprodukte mit 25 kV AC

    70 Betriebsjahre der ortsfesten Anlagen für elektrische Zugförderung haben das Aufkommen neuer Produkte, Früchte der aufeinanderfolgenden Technologien ermöglicht. Heutzutage wird Total Cost Management, Vorhersage- Instandhaltung sowie die Einhaltung der Umweltauflagen verlangt. Die Innovation bleibt ein maßgebender Faktor, um sich den Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu stellen.

  • Vision future, rôle du développement, comment continuer à électrifier…

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    Les axes principaux du réseau sont aujourd’hui électrifiés. Le 25 kV a permis la performance des trains au meilleur coût. Comment faire évoluer ces installations vers plus de résilience, vers un réseau interopérable, surveillé et maintenu au meilleur coût ? Ce dossier montre aussi qu’il sera possible de prolonger les électrifications sur les lignes de desserte fine du territoire, en conservant l’esprit de frugalité qui a prévalu il y a 70 années pour développer le 25 kV.

    View of the future, role of development, how to continue electrifying…

    Today the main railway routes are electrified. The 25 kV system has enabled the cost-effective operation of trains. How can installations be made to evolve towards attaining greater resilience and towards achieving an interoperable network with cost-effective monitoring and maintenance? Also shown in this article is the future possibility of extending electrification to provide a more extensive area service whilst preserving the spirit of frugality that prevailed 70 years ago in developing the 25 kV system.

    Zukunftsvision, Rolle der Entwicklung, wie weiter elektrifizieren…

    Die Hauptachsen des Netzes sind heute elektrifiziert. Das System 25 kV hat die kostengünstige Leistung der Züge ermöglicht. Wie lassen sich diese Anlagen weiterentwickeln hin zu mehr Belastbarkeit, einem interoperablen Netz, das kostengünstig überwacht und instandgehalten wird? Dieser Artikel zeigt auch auf, dass es möglich sein wird, die Elektrifizierungen auf die Strecken zur Gebietsfeinverteilung zu verlängern und gleichzeitig den Geist der Genügsamkeit zu bewahren, der vor 70 Jahren Jahren bei der Entwicklung des Systems 25 kV vorherrschte.

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