ABB connait un fort développement de ses activités ferroviaires dans le monde entier. En tant que fournisseur majeur de l’industrie ferroviaire française depuis plusieurs dizaines d’années, ABB apporte des solutions fiables et rentables tant pour les infrastructures que le matériel roulant.

Pour l’infrastructure, les sous-stations d’ABB contiennent l’ensemble des transformateurs, appareillages et équipements de protection et d’automation nécessaires pour garantir une alimentation stable en énergie pour les systèmes de traction des trains. Pour le matériel roulant, son portefeuille d’équipements et de services (dont les transformateurs de traction, les convertisseurs, les moteurs et d’autres composants) est utilisé par les intégrateurs et opérateurs ferroviaires.

Les informations suivantes concernent principalement les activités d’ABB dans le domaine ferroviaire français. Ce tour d’horizon non exhaustif donne un aperçu de la manière dont ABB est devenu l’un des principaux fournisseurs des constructeurs de trains et des opérateurs ferroviaires sur ce marché.

Placée au rang de cinquième puissance économique mondiale [1] et en tant que destination touristique très prisée, la France sait que la mobilité est essentielle à la bonne santé de son économie : le commerce mondial requiert le transport de marchandises sur de longues distances à des tarifs abordables et dans le respect des délais, tandis que le développement touristique et commercial dépend du déplacement des personnes entre différentes villes. Paris est ainsi la deuxième ville mondiale, après Tokyo, en termes d’implantation de sièges sociaux de multinationales; elle en accueille en effet près de 500.

Comme bon nombre d’autres villes en France et dans le monde, Paris ressent les effets d’une

urbanisation croissante. En 2008, plus de la moitié de la population mondiale vit en zone urbaine. Selon les prévisions, ces chiffres devraient atteindre les 60% d’ici 2030 ! Cette expansion urbaine maintient les infrastructures de transport existantes sous une pression constante et certaines zones connaissent des embouteillages sans précédent. En plus de leur effet négatif sur la qualité de vie, ces embouteillages génèrent également une pollution de l’air pouvant atteindre des niveaux localement inacceptables. L’environnement, le prix de l’énergie et les embouteillages conduisent les autorités à étudier de nouveaux moyens de réduire l’empreinte des transports en termes d’espace, d’écologie et coût. Avec la croissance constante des grandes villes, les transports prennent de plus en plus d’importance. Les réseaux ferroviaires de banlieue sont essentiels pour assurer un service de transport fiable et efficace. De nombreuses villes sont en train de développer l’étendue et la capacité de leurs réseaux. C’est notamment le cas à Paris et dans ses environs, où les services de transport régional et de banlieue représentent environ un milliard de passagers par an, soit le chiffre impressionnant de 80% des trajets ferroviaires nationaux ! Par conséquent, la France et d’autres pays fondent de grands espoirs sur les réseaux ferroviaires et investissent continuellement dans les services de banlieue, régionaux et de fret, ainsi que dans les lignes nationales et internationales à grande vitesse. Ces investissements, d’un montant d’environ 50 milliards d’euros sur les 15 prochaines années, n’ont pas été impactés de manière significative par la crise économique et financière mondiale.

La revolution ferroviaire en FranceLa France est considérée comme un pays pionnier dans le domaine des transports publics, notamment à très grande vitesse. Avec plus de 2 000 km de long et un dévelopement rapide, le réseau ferroviaire grande vitesse français (Lignes à Grande Vitesse, LGV) est le deuxième d’Europe derrière l’Espagne mais recense le trafic le plus élevé. Depuis 1981, le Train à Grande Vitesse (TGV) montre la voie en

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Europe. La vitesse maximale d’origine, 260 km/h enregistrés lors du voyage inaugural entre Paris et Lyon, a été repoussée au fil des années, jusqu’à 320 km/h. Le record mondial de vitesse (574,8 km/h) pour un train à roues a été atteint lors des essais d’un prototype de la version raccourcie du TGV Duplex en avril 2007, sur la LGV Est (Paris - Baudrecourt). Le train comprenait une Automotrice à Grande Vitesse (AGV)1 et le record est détenu conjointement par les compagnies ferroviaires françaises Société Nationale des Chemins de fer Français (SNCF) et Alstom, ainsi que par Réseau Ferré de France (RFF), le gestionnaire des infrastructures ferroviaires françaises.

Plusieurs milliards d’euros vont être investis au cours des prochaines décennies dans les infrastructures (voies, signalisation, ponts, tunnels, gares, communication, alimentation électrique et électrification) et le matériel roulant ferroviaire. En ce qui concerne les infrastructures, des engagements ont été pris pour atteindre les 4 000 km de voies à grande vitesse d’ici 2020. Parmi les nouvelles lignes : Le Mans-Rennes (extensions Bretagne–Pays de Loire), et Tours-Bordeaux (extensions LGV Sud Europe Atlantique), Montpellier-Perpignan et contournement Nîmes-Montpellier (sur le trajet Paris-Barcelone-Madrid), deuxième partie des lignes LGV Rhin-Rhône et Est Européenne (vers Strasbourg), Lyon-Turin et Marseille-Nice.

Un programme de développement des LGV de 2 500 km supplémentaires après 2020 a également fait l’objet de discussions. Il inclurait des lignes intérieures et transfrontalières [2] [3]. Pour les systèmes de trams, 150 km de nouvelles lignes devraient entrer en service d’ici 2020. En région parisienne, la Régie Autonome des Transports Parisiens (RATP) se concentre sur la modernisation de deux lignes de métro. Les nouveaux projets, tels que le métro automatique Grand Paris et le Charles de Gaulle Express (PPP), sont actuellement en plein processus de validation [3].

Au niveau du matériel roulant, la SNCF a investi dans le nouveau TGV, dans de nouveaux trains de banlieue et régionaux, ainsi que dans la rénovation des gares et du matériel roulant ferroviaire existant. La RATP, en association avec la SNCF, s’est lancée dans la rénovation du matériel roulant existant et dans la création d’une nouvelle flotte de matériel roulant pour le Réseau Express Régional (RER), le réseau de transport rapide desservant Paris et sa banlieue.

1 AGV est la dénomination générique des trains à grande vitesse fabriqués par Alstom, tandis que TGV est une marque déposée par la SNCF. .

La présence et les solutions d’ABB pour les infrastructuresUne grande partie de l’électricité consommée par l’industrie ferroviaire provient du réseau national. Le système d’électrification ferroviaire et le réseau national présentent toutefois d’importantes différences : par exemple, les voies, alimentées en courant alternatif, utilisent surtout du courant monophasé ou biphasé, alors que le courant transporté et distribué par les réseaux nationaux est triphasé. En outre, la fréquence utilisée pour l’électrification est souvent différente selon les réseaux. Des problèmes de synchronisation peuvent également apparaître lorsque la même fréquence est utilisée. Le transport de passagers et de fret continue de se développer sur les voies existantes. Si l’on y ajoute les nouveaux projets de lignes grande vitesse, ces réseaux doivent supporter des charges monophasées très lourdes et à durée variable, susceptibles d’entraîner une instabilité. La répartition de charge, utilisée pour remédier à ce problème, concerne le transfert de puissance active et réactive entre différentes phases d’alimentation, ce qui peut être réalisé à l’aide du SVC Light® d’ABB.

Le SVC Light2 aide les réseaux électriques alimentant les systèmes ferroviaires en répartissant de manière dynamique les charges asymétriques envoyées par deux phases des réseaux d’alimentation triphasés. Il aide à réduire les fluctuations de tension causées par les charges lourdes, à éliminer les harmoniques introduites dans les réseaux d’alimentation par les équipements de traction sans avoir recours aux filtres anti-harmoniques passifs shunt, et corrige le facteur de puissance pour garantir une qualité d’énergie adéquate. Il est ainsi possible de réduire, voire d’éliminer, les investissements nécessaires à la modernisation des infrastructures d’alimentation ferroviaire. Il s’agit d’un avantage important qui a attiré l’attention de RFF et de la SNCF.

Les infrastructures d’alimentation électrique ferroviaire de RFF/SNCF sont équipées de deux installations SVC Light. La première est située dans le poste d’Evron3, sur le réseau entre Paris et Rennes. Le choix s’est porté sur le SVC Light en raison des avantages techniques décrits ci-dessus, mais aussi parce que la solution alternative, construire une nouvelle ligne aérienne, aurait été bien plus longue et bien plus coûteuse. En outre, aucun filtre passif n’est requis (toutes les harmoniques jusqu’à la neuvième incluse sont filtrées) et l’empreinte de la solution SVC Light est relativement réduite. Dans le poste d’Evron, le SVC Light doit limiter le déséquilibre du réseau à 90kV à 1 % maximum en cas de niveau de défaillance (Sssc) supérieur ou égal à 600 MVA en

2 SVC Light® est la marque STATCOM d’ABB et fait partie de la famille des systèmes de compensation de charges et d’amélioration de la qualité d’alimentation (FACTS).3 Le poste d’Evron est alimenté par le réseau national de Réseau de Transport d’Electricité (RTE).

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conditions normales et à 1,5 % maximum pour 300 MVA ≤ Sssc ≤ 600 MVA en conditions anormales. Les mesures effectuées depuis l’installation du SVC Light ont démontré que le déséquilibre de tension ne dépasse pas 1 %.

Schéma unifilaire de l’équilibreur de charge du poste d’Evron

Le poste de Mesnay, situé le long de la ligne du Jura reliant la France à la Suisse, est équipé d’une installation SVC Light pour l’équilibrage dynamique des charges ferroviaires. Avec des valeurs assignées de 63 kV et 15 MVA, elle peut supporter une charge active monophasée de 16 MW. Elle doit limiter les déséquilibres à 63 kV à 1 % maximum en conditions normales et à 1,8 % maximum en cas de conditions anormales (N-1).

Sur un réseau électrifié, les équipements haute tension jouent un rôle important, car ils garantissent la continuité de l’alimentation, la grande disponibilité du réseau et la protection du personnel et des équipements. Dans les sous-stations ferroviaires, les tableaux de distribution et les disjoncteurs assurent un fonctionnement sûr ainsi qu’une grande flexibilité. Les tableaux ABB connus pour leur fiabilité, leur flexibilité de configuration, leur simplicité d’utilisation et leurs besoins de maintenance réduits. L’un de ces tableaux est l’UniGear R pour l’alimentation électrique ferroviaire. Ce tableau blindé, isolé à l’air, propose une tenue à l’arc interne jusqu’à 40 kA, ce qui permet d’obtenir un environnement de travail sûr pour les employés ferroviaires, en empêchant les décharges électriques dangereuses. L’un des tous premiers de ce type a été livré en 2005 à la gare Sainte-Lazare, à Paris (l’une des plus actives d’Europe), afin d’alimenter deux transformateurs 25/1,5 kV approvisionnant les trains en stationnement en puissance auxiliaire.

L’UniSec est le tout dernier tableau intérieur isolé à l’air pour la distribution secondaire moyenne tension. Basé sur une seule plateforme modulaire et extensible, il est classé LSC2A-PM en termes de

continuité de service, conformément à la norme CEI 62271-200. Des solutions peuvent être configurées pour des applications spécifiques à l’aide de modules standardisés. Soixante unités ont été commandées par la Régie des Transports de Marseille(RTM) qui, avec la communauté urbaine Marseille Provence Métropole (MPM), est en train d’agrandir les lignes de métro dans le cadre du projet « Poste Ligne 2 », qui a pour but de mieux desservir les banlieues de la ville de Marseille. La RTM exploite un réseau entièrement intégré dont la configuration correspond parfaitement aux trois modes de transport: bus, tram et métro. Plus de 500 000 passagers utilisent ce réseau chaque jour, le métro représentant plus de la moitié des trajets quotidiens.

D’autres tableaux moyenne tension de distribution secondaire ABB sont installés dans les postes alimentant le Rhônexpress, un tram rapide reliant le centre de Lyon à l’aéroport Lyon-Saint Exupéry, troisième aéroport le plus fréquenté de France. Mis en service en août 2010, le Rhônexpress devrait transporter plus de 8 millions de passagers par an. Deux types de tableaux secondaires sont utilisés dans les postes : l’UniSwitch isolé à l’air et le SafeRing isolé au gaz (SF6).

Sept postes haute tension, propriété de la RATP et raccordés au réseau principal géré par Réseau et Transport d’Electricité (RTE), sont utilisés pour fournir l’électricité au RER, au métro et aux trams de la RATP à Paris et en banlieue. Dans le cadre de ses investissements, la RATP a décidé de moderniser deux de ces postes haute tension, à Denfert-Rochereau et Lamarck-Caulaincourt. Titulaire d’un contrat de plusieurs millions d’euros, ABB fournit des systèmes de contrôle clé en main (un par poste) raccordés au poste central de la RATP, ainsi que 220 tableaux moyenne tension débrochables UNIMIX WCB et UniGear ZS1. Les tableaux UniMix avec unités WCB-WSB sont conformes à la norme CEI 52271-200 et sont adaptés aux applications de distribution secondaire nécessitant de hautes performances. Le tableau UniGear est équipé de relais de protection de type REF 542Plus.

Les disjoncteurs extérieurs sont une pièce essentielle des infrastructures fournissant l’électricité aux trains des lignes principales via les caténaires aériennes. Ils servent à isoler l’alimentation des caténaires et à sectionner certaines parties de la voie en cas de contrôle et d’entretien. L’appareil extérieur de coupure à vide FSK II d’ABB pour l’alimentation ferroviaire monophasée (1x25 kV) et biphasée (2x25 kV) 50 (60) Hz utilise une technologie innovante avec actuateur magnétique comme mécanisme de commande. Cela permet d’éliminer plusieurs pièces électromécaniques mobiles rendant l’installation robuste, fiable et à faible entretien. Grâce à sa conception simple et adaptable, avec orientation configurable des plages de

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raccordement haute tension, le FSK II a attiré l’attention de la SNCF car il est facile à intégrer dans des installations neuves ou existantes.

Un appareil de coupure FSK II sur le site rénové de Lamorue.

Photo courtoisie SNCF-IGTE

En 2006, la SNCF a ainsi commandé 58 appareils de coupure FSK II biphasés et 20 monophasés. En 2007, ce type d’appareil a été installé le long de la LGV-Est fréquentée par l’AGV détentrice du record depuis avril de cette année. 44 disjoncteurs FSK II ont été vendus en 2010 pour la modernisation de la ligne Normandie.

Outre les tableaux et les appareils de coupure, le catalogue d’ABB inclut également une vaste gamme de transformateurs secs à vide spécifiquement conçus pour les projets ferroviaires. Il existe deux domaines d’application principaux : les postes de distribution et de traction. Quelle que soit leur application, ces transformateurs sont étanches (par conséquent adaptés aux environnements humides et fortement pollués) et répondent aux exigences d’installation les plus strictes, notamment en termes de niveaux de bruit et de vibrations ou d’espace.

Plus de 100 000 unités sont actuellement en service dans le monde entier, dont plus de 1 600 transformateurs secs dans les applications ferroviaires. Entre 2007 et 2009, 11 transformateurs à vide (avec puissance assignée de 1 000 à 2 500 kVA) ont été utilisés pour des applications de distribution en France : sept pour les postes alimentant les trams de Reims, trois pour Transports de l’Agglomération Grenoble (TAG), le réseau de tramway grenoblois, et un pour le laboratoire de machines de traction d’Alstom Transport à La Rochelle.

La présence et les solutions d’ABB pour le matériel roulant ferroviaire Alors que les réseaux ferroviaires régionaux assurent la liaison entre des villes de différentes tailles, les trains de banlieue relient généralement les centres-villes à leurs périphéries dans un rayon de 60km. Tout au long de la journée, ces trains s’arrêtent, accélèrent et décelèrent, mettant à rude épreuves leur composants. Malgré ces contraintes d’exploitation difficiles, le train doit fonctionner en toute fiabilité et proposer un service de qualité et ponctuel, en toutes saisons. C’est la raison pour laquelle les trains automotrices (EMU) utilisés par les opérateurs des réseaux de banlieue dans le monde entier sont équipés des technologies ABB leur permettant de bénéficier de niveaux d’efficacité énergétique supérieurs à ceux des trains électriques à redresseur utilisant le courant continu ou encore des trains et bus diesel, devenus obsolètes. En outre, l’espace requis est relativement réduit, ce qui permet de transporter un grand nombre de passagers. La combinaison des éléments de la chaîne de traction, tels que les transformateurs et convertisseurs de traction, les moteurs et l’équipement de contrôle, sont des facteurs clés de la performance et du niveau de service d’un train.

ABB est l’un des seuls fournisseurs indépendants de chaîne de traction complète4 sur le marché mondial. Ces dix dernières années, ABB a conçu plusieurs milliers de transformateurs de traction5 devenant ainsi le numéro mondial dans ce domaine (50 % de parts de marché). L’entreprise a conclu des accords à long terme avec plusieurs fabricants de matériel roulant, dont Alstom Transport, Ansaldo Breda, Bombardier Transportation, CAF, Siemens Mobility, Skoda et Stadler Rail. Plusieurs types de transformateurs de traction ont été conçus et livrés à quasiment tous les intégrateurs ferroviaires du monde pour leurs trains de marchandises, régionaux, de banlieue et grande vitesse.

En France, Bombardier a utilisé cette technologie pour ses trains de pointe SPACIUM à un niveau, exploités par la SNCF pour le Syndicat des Transports d’Île-de-France (STIF), l’autorité chargée des transports dans la région parisienne. Les SPACIUM, connus jusque-là sous le nom de Nouvelle Automotrice Transilien (NAT), feront la liaison Paris-Nord / Paris-Est et, à compter de 2013, pousseront jusqu’à Paris-Saint Lazare. Ces trains de banlieue sont conçus pour répondre à toutes les exigences de la SNCF en termes de vitesse, d’efficacité, de confort et de fiabilité. Ils remplaceront la très vieillissante flotte d’automotrices mise en place dans les années 4 La chaîne de traction complète d’ABB est constituée d’un transformateur de traction, d’un générateur de traction, d’un convertisseur de traction, d’un convertisseur auxiliaire, d’un chargeur de batterie et de moteurs de traction. 5 Les transformateurs de traction sont montés sur les trains afin d’assurer l’alimentation électrique des principaux moteurs et convertisseurs. L’espace réduit n’autorisant pas la présence d’un système de secours, ils doivent être fiables.

1960. Au total, 172 trains ont été commandés, avec 200 supplémentaires en option, et tous seront équipés de deux transformateurs de traction ABB. Sur ces 172 trains, capables de fonctionner sur des lignes en 25 kV et 50 Hz ou 1 500 VCC, 77 trains à huit voitures desserviront Paris-Nord, 40 autres feront la liaison avec Paris-Est, et 55 trains à sept voitures rallieront Saint-Lazare.

Les trains SPACIUM de Bombardier sont équipés des transformateurs

de traction ABB. Image : Bombardier

Ces nouvelles automotrices sont basées sur la famille AGC de Bombardier, elle aussi équipée de transformateurs de traction ABB, et plus particulièrement sur la plateforme AGC standard et les versions AGC XBiBi (le premier train universel au monde). Les transformateurs installés sur les unités SPACIUM et l’AGC XBiBi (qui signifie double mode et double tension) sont des transformateurs silencieux montés sur le toit, équipés de systèmes de refroidissement garantissant de basses émissions sonores.

Le train AGC XBiBi a été développé par Bombardier pour la SNCF, dans le but de répondre aux diverses demandes des 29 500 km de réseau SNCF, dont 15 800 ne sont pas électrifiés, 5 800 sont électrifiés en 1,5 kV CC et 7 900 en 25 kV CA. L’AGC XBiBi peut fonctionner indifféremment, sans qu’aucun arrêt ne soit nécessaire, sur les trois sources d’alimentation possibles : diesel, courant alternatif et courant continu. Avant son introduction, les passagers de la ligne Marseille - Genève (via Grenoble), qui présente plusieurs alimentations électriques différentes, étaient forcés de changer de train lorsque le système d’alimentation changeait ou lorsque l’équipement de traction devait être remplacé6. La SNCF a commandé 612 de ces trains à Bombardier et ABB en fabrique les moteurs et les transformateurs de traction.

6 Ce processus nécessite de nombreux employés pour les tâches de change-ment de voies et d’accouplement et désaccouplement, ainsi que pour les tests de freinage et de shuntage.

Les automotrices régionales à deux niveaux PHD (Porteur Hyper Dense) de Bombardier, commandées par la SNCF dans le cadre d’un contrat de plusieurs milliards d’euros, seront elles aussi équipées des transformateurs de traction ABB. Ces unités entreront en service sous le nom de Régio2N dès la mi-2013 dans plusieurs régions françaises, dont l’Aquitaine, la Bretagne, le Centre, le Nord-Pas de Calais, Provence-Alpes-Côte d’Azur et Rhône-Alpes.

Les trains Porteur Polyvalent (PP) Coradia d’Alstom (appelés Régiolis par l’opérateur français), qui desservent les réseaux de banlieue, sont également équipés de transformateurs de traction. La réduction maximale du poids était l’un des facteurs clés de la conception de ce train modulaire à un niveau. Le poids ayant un impact important sur les coûts de service et la vitesse, les fournisseurs indépendants ont eux aussi dû alléger leurs produits. ABB a travaillé en étroite collaboration avec Alstom pour produire un transformateur à hautes performances avec bobines filtres pour ligne à courant continu et une inductance auxiliaire de conversion, pour un poids total de 2 650 kg seulement.

Un transformateur de traction ABB a été utilisé sur le TGV/AGV qui a battu le record de vitesse en avril 2007 (578,4 km/h). Une fois de plus, la réduction du poids a joué un grand rôle dans l’obtention de ce record. L’utilisation de composites et d’aluminium a permis à Alstom d’alléger l’AGV : un train complet pèse 395 tonnes (contre 430 tonnes pour les AGV précédentes) et utilise 15 % d’énergie en moins. Cette nouvelle génération de trains AGV (fabriqués par Alstom) atteindra une vitesse en exploitation commerciale de 360 km/h. Les 25 premiers exemplaires, commandés par la société italienne Nuovo Trasporto Viaggiatori (NTV) entreront en service fin 2011.

Un transformateur de traction ABB étant embarqué sur l’AGV qui battit

le record mondial de vitesse à 575 km/h en avril 2007. Image: Alstom

Transport

Les moteurs de traction ABB à refroidissement liquide sont utilisés sur la flotte bidirectionnelle à plancher bas (pas de marches entre les entrées ou

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les cabines passagers) de Bombardier actuellement en service à Strasbourg. Plus de 1 400 d’entre eux, d’une puissance assignée de 38,5 - 45 kW, alimentés via des caténaires 750 VCC, ont été fournis dans les années 1990. La conception du moteur est optimisée selon les exigences propres à un véhicule à plancher bas. Le moteur doit donc être extrêmement compact afin de pouvoir prendre place sur le bogie.

Les moteurs de traction modulaires à induction les plus récents d’ABB sont utilisés pour varier la puissance distribuée d’une vaste gamme de trains, dont les trams, les métros souterrains et aériens, les automotrices ou diesel et les trains à grande ou très grande vitesse. Ils sont équipés d’un nouveau circuit électrique et présentent un rapport performances / poids très compétitif permettant de répondre à la hausse de la demande de moteurs de traction électrique à haute efficacité énergétique pour l’industrie ferroviaire. De plus, ces moteurs sont conçus pour résister à des températures et à des pollutions extrêmes.

Les convertisseurs auxiliaires d’ABB fournissent l’énergie à bord des flottes de tramway Citadis d’Alstom en France, notamment à Montpellier et à Nice. D’autres convertisseurs auxiliaires sont également installés sur la nouvelle génération de Tram-Train conçue par Alstom pour la SNCF, alors que les tramways ADTranz de Nantes fonctionnent parfaitement depuis plus de 10 ans avec des convertisseurs auxiliaires. Ces convertisseurs équipent également les trains étroits de la SNCF desservant la région du Mont Blanc.

Le Rhônexpress, qui assure depuis peu la navette entre la ville et l’aéroport de Lyon, utilise des trams de Stadler Rail, dont l’électronique de puissance est réalisée intégralement par ABB. Les convertisseurs de traction puissants, compacts et légers, combinés aux convertisseurs auxiliaires intégrés installés sur ces trains, réduisent les pertes d’énergie et accroissent la disponibilité de la flotte.

La demande de puissance auxiliaire sur les trains a considérablement augmenté ces dernières années. Outre les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC), le personnel et les passagers demandent des services d’information et de divertissement, ainsi que des prises électriques pour les ordinateurs portables. La gamme complète des produits basse tension d’ABB est utilisée pour garantir un contrôle moderne et complet des services à bord du train. Par exemple, le porteur polyvalent d’Alstom (appelé Régiolis en France), le porteur hyper dense de Bombardier (Regio2N), le métro de Lyon et les tramways de Strasbourg sont équipés de contacteurs, de blocs de jonction auto-dénudants ADO, de capteurs de courant et de

tension ou de disjoncteurs miniatures, respectant tous les exigences les plus strictes relatives aux normes NF F 16-101 (Matériel roulant ferroviaire - Comportement au feu - Choix des matériaux) et NF F 16-102 (Matériel roulant ferroviaire - Comportement au feu - Choix des matériaux, application aux équipements électriques).

L’ADO est une technologie de raccordement basée sur des assemblages de jonction miniatures. Grâce à ce bloc de jonction, nul besoin de dénuder, souder ou visser les fils. Cette technologie est très sûre, fiable et entièrement adaptée aux environnements difficiles soumis aux vibrations ou à la corrosion.

Les blocs de jonction ADO, les contacteurs et les disjoncteurs basse tension d’ABB équipent également les trains internationaux à grande vitesse utilisés par Thalys et Eurostar, qui partagent la ligne Paris-Bruxelles avec Eurotunnel et les TGV français (A, R, Duplex, PBKA, PSE) utilisant eux aussi des contacteurs pour contrôler les moteurs et les ventilateurs.

Des disjoncteurs basse tension d’ABB

Pour que les trains fonctionnent parfaitement et de manière constante, il est essentiel que les fils de contact bénéficient d’une protection fiable et efficace contre les surtensions. Afin d’améliorer la disponibilité de l’alimentation électrique et de protéger le matériel roulant et le réseau de traction, les parafoudres d’ABB, notamment de type POLIM-H ND, sont fréquemment utilisés pour les applications ferroviaires en France. Tous les parafoudres pour applications ferroviaires sont équipés de la nouvelle technologie métal-oxyde et résistent aux chocs et à la pollution.

Outre les parafoudres, les limiteurs de surtension de type HVL 120-0.3 sont utilisés sur les systèmes de traction à courant continu installés, afin de protéger le personnel et les équipements en éliminant les fortes différences de potentiel entre les rails et les pièces métalliques mises à la terre, comme les mâts et les garde-fous des ponts.

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Projets d’entretien et de rénovation Au lieu de se charger de l’entretien et de l’ingénierie en interne, les gestionnaires de réseaux et opérateurs ferroviaires préfèrent de plus en plus confier ce travail à des sous-traitants afin de pouvoir se concentrer sur l’exploitation proprement dite. Du point de vue d’un fabricant d’équipements comme ABB, fournir ce type de services aux opérateurs ferroviaires présente un énorme avantage : le suivi des besoins d’entretien et du comportement de l’équipement tout au long de son cycle de vie permet d’améliorer les futurs produits.

ABB peut fournir à ses clients des pièces de rechange, programmer les services d’entretien et procéder à des révisions sur les infrastructures et le matériel roulant afin de moderniser ses produits, ce qui leur permet de fonctionner plus efficacement et plus économiquement.

En termes d’infrastructures, fin 2009, ABB a signé un contrat d’un montant de 11 millions d’euros avec la RATP pour la modernisation de deux postes souterrains assurant l’efficacité et la fiabilité de l’alimentation électrique du réseau ferroviaire à Paris et en banlieue. Les postes 63/15 kV de Lamarck-Caulaincourt et Denfert-Rochereau alimentent les lignes de banlieue et de métro, ainsi que les stations de RER parisiennes. ABB est chargé de l’étude, de la fourniture, de l’installation et de la mise en service de ce projet clé en main. L’entreprise fournit notamment des tableaux moyenne tension tels que les UniGear et UniMix, dont la fiabilité a maintes fois été démontrée, des tableaux 15 kV et des transformateurs auxiliaires. Des équipements de protection et de contrôle intégrés et un système d’automation de poste conforme à la norme CEI 61850 sur les systèmes de communication dans les postes sont également mis en service.

Eurotunnel exploite une flotte de locomotives Bo-Bo-Bo pour ses navettes transportant des voitures, des cars et des camions dans le tunnel sous la Manche reliant l’Angleterre à la France. Le tunnel s’enfonçant à plus de 100 mètres sous le niveau de la mer, les trains doivent y entrer par l’intermédiaire de sections inclinées placées à chaque extrémité. Les locomotives doivent être suffisamment puissantes pour déplacer les trains les plus lourds sur de telles pentes, mais la longueur (50,5 km) et l’importance du tunnel ont fait naître des exigences très strictes en termes de protection contre les incendies et de redondances pour les locomotives. Entre 2006 et 2008, ABB a révisé les transformateurs de traction de 17 locomotives, installés 15 ans plus tôt, dans le but de réaliser l’analyse de l’huile avant et après la révision, le contrôle, le nettoyage, les mesures de diagnostic, les essais, l’optimisation et l’expertise technique.

Un travail similaire a été réalisé sur les transformateurs, non conçus par ABB, de trois locomotives BB36000 de la SNCF :

- échange des pièces actives et des bobines (enroulements et cœur).

- remplacement de tous les joints et des accessoires endommagés tels que les traversées haute et basse tension, les indicateurs de niveau d’huile et les vannes.

- révision du système de pompage et de refroidissement.

- tests électriques de routine selon les normes CEI.

- analyse de l’huile après réparation.

Révision à mie-vie des locomotives du tunnel sous la Manche. Image:

Eurotunnel

ABB a réparé en atelier les transformateurs de trois locomotoves BB

36000 de la SNCF

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La robotique ferroviaireCes dernières années, ABB a développé son offre et ses domaines d’expertise bien au-delà des solutions pour les infrastructures ferroviaires et le matériel roulant. En tant que fournisseur de robotique, la société souhaite prouver que ses produits peuvent révolutionner l’industrie ferroviaire. Les outils utilisés pour assembler les véhicules routiers peuvent aussi servir pour l’industrie ferroviaire : par exemple, le FlexFramer a été conçu pour l’assemblage des côtés de caisse sur la base roulante, le FlexiCell est une cellule de soudage par points fabriquée à partir d’éléments standardisés, le ModulFlex est utilisé pour le pré-assemblage du dessous de caisse, des côtés de caisse, du compartiment moteur et du toit, tandis que le SafeMove fournit un mouvement robotique prévisible pouvant être limité exactement aux besoins de l’application.

ABB a déjà fourni à la SNCF des cabines de peinture automatisées pour son site de Périgueux, après que la SNCF a fait part de sa volonté de réduire sa consommation de peinture, d’accroître sa capacité de production et d’améliorer ses standards écologiques. La solution proposée incluait une zone de préparation, la cabine de peinture, une zone de dilution de la peinture et un four de séchage. Elle est équipée de deux robots IRB 5400 d’ABB. La technologie de four proposée par ABB a permis de raccourcir la durée de séchage normale de 4 heures à 55 minutes. L’espace nécessaire a lui aussi été réduit, car les robots peuvent être installés sur un système de rayonnages, sur les murs ou au plafond. Dans le cas de la SNCF, l’espace requis est passé de 210 m² à 80 m² [4].

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Glossaire

Informations généralesABB et l’industrie ferroviaire

SNCF La Société Nationale des Chemins de fer Français (SNCF) est la société publique ferroviaire française. La SNCF gère les services ferroviaires nationaux, dont le LGV, le réseau à grande vitesse français. Elle a notamment pour fonction la gestion des services ferroviaires pour les passagers et le fret, l’entretien et la signalisation des infrastructures détenues par Réseau Ferré de France (RFF).

RFF Réseau Ferré de France (RFF) est l’agence chargée des infrastructures ferroviaires françaises. Elle possède et gère le réseau ferroviaire français et décide à la fois des objectifs en termes de gestion de trafic et des méthodes d’exploitation et d’entretien du réseau. Elle décide également du développement du réseau et est chargée de trouver des fonds.

RTE Réseau de Transport d’Électricité (RTE) est l’opérateur des réseaux de transport électrique en France. Il est chargé de l’exploitation, de l’entretien et du développement du réseau de transport haute tension français. RTE est une filiale du producteur d’électricité semi-public Electricité de France (EdF).

RATPLa Régie Autonome des Transports Parisiens (RATP) est le principal opérateur de transports publics à Paris et en Île-de-France. Elle fonctionne sous l’égide du Syndicat des Transports d’Île-de-France (STIF), l’autorité de transport de la région parisienne. Ses infrastructures englobent une partie du réseau RER, le métro parisien (16 lignes), un important réseau de bus et les trois lignes de tram (la nouvelle ligne, la T4, est exploitée par la SNCF). Elle gère également le funiculaire de Montmartre et le métro léger à pneus en caoutchouc Orlyval, qui dessert l’aéroport d’Orly.

RERLe Réseau Express Régional (RER) est un système de transport rapide desservant Paris et sa banlieue. Il associe les infrastructures ferroviaires existantes et le métro parisien afin de connecter le centre ville et les banlieues, créant ainsi un réseau de transport efficace et totalement intégré. Il est géré par la Régie Autonome des Transports Parisiens (RATP) et la SNCF.

STIFLe Syndicat des Transports d’Île-de-France (STIF) est l’autorité de contrôle du réseau de transports publics de Paris. Elle coordonne les différentes sociétés de transport opérant en Île-de-France, notamment la RATP, la SNCF et Optile.

Pour plus d’informationsReferences

− [1] Catalogue de données des Indicateurs de développement mondial, Banque Mondiale (15 décembre 2010). Extrait de : http://siteresources.worldbank.org/DATASTATISTICS/Resources/GDP.pdf en février 2011.

− [2] http://www.railway-technology.com/projects/frenchtgv/ Extrait en février 2011. − [3] http://www.railalliance.co.uk/docs/French_Rail_sector%5B1%5D.pdf Extrait en février 2011. − [4] Revolutionizing rail with robotics (6 August 2009). Retrieved from http://www.railway-technology.com/features/feature61271/ Extrait en février 2011.

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