La traction ferroviaire électrique - Sommaire 
1   2   3   4   5   6  
News  Mediarail.be
> Le matériel roulant motorisé
> Tableau synthèse de la traction électrique
Alstom - Bombardier - EMD - Siemens - Skoda - Stadler - Talgo - Voïth - Vossloh
Hier
HISTORIQUE EN TRES BREF
La traction vapeur a régné en maître - nous l'avons vu - depuis l'invention de Richard Trevithick en 1801 jusqu'aux années 50, soit un peu plus de 150 ans. En parallèle, la progression fulgurante de l'énergie électrique et de ses possibilités d'usage dans de multiples domaines ont atteint le grand monde ferroviaire dès les années 1880, en version tramway pour commencer, en version lourde dès les années 30.

La traction vapeur, si elle a pu faire des merveilles, a aussi montré ses limites et ses inconvénients : un environnement crasseux et souillé avec une énergie entièrement tournée sur le charbon. L'obligation de se ravitailler fréquemment en eau. La crainte non négligeable du risque de pénurie, surtout en temps de guerre. Une forte consommation pour des charges remorquées limitées et, à quelques notables exceptions, une limitation des vitesses. Enfin une main d'oeuvre trop abondante par rapport au service rendu.

Historiquement, on doit à l'Ecossais Roberd Davidson le mérite de présenter dès 1840 une toute première petite locomotive électrique sur de vrais rails avant que Siemens et Halske n'exposent à Berlin, en 1879, un petit train intéressant dans un premier temps les métros et les tramway, avant d'aboutir à la grande traction ferroviaire.

Trois techniques
Une classification n'est jamais chose aisée en traction ferroviaire. Vu d'Europe, nous retiendrons trois périodes essentielles, liées à trois technologies. Les deux premières, le courant continu et le courant monophasé démarrent globalement leur propre aventure au même moment, dans les années 1900-1920. Deux écoles qui cohabiteront en parallèle durant près de 80 années en produisant des milliers de machines donnant pour la plupart entière satisfaction pour l'exploitation de l'époque.  Philosophie commune aux deux technologies : le moteur à collecteur et balais, qui a demandé pour le monophasé de baisser la fréquence à 16⅔ Hz, d'une part. Et d'autre part, le lien systémique entre le courant caténaire et les moteurs : l'ensemble complet est soit continu, soit alternatif.

Tel ne sera justement pas le cas de la troisième période : celle de la conversion de courant à bord de l'engin. Ce système autorise de dissocier la caténaire des moteurs de traction, par l'intermédiaire de convertisseurs de courant et de fréquence. Dans un premier temps, on s'en tient à des moteurs à courant continu, même sous caténaire monophasée. Mais par la suite et grâce à de nombreux progrès en électrotechnique, la chaîne de traction permet de faire renaître une autre technologie : la traction triphasée et le moteur asynchrone qui équipe désormais tous les engins modernes du XXIème siècle. La conversion de courant a ainsi permit d'uniformiser la locomotive en la faisant circuler sous n'importe quelle caténaire d'Europe. Avec pour conséquence une grosse restructuration de l'industrie...

Au regard de l'histoire qui a marqué la locomotive électrique, on peut distinguer trois technologies
Aujourd'hui
Demain
 1  -  LA TRACTION A COURANT CONTINU AVEC MOTEURS A COLLECTEUR
C'est Werner von Siemens fait la démonstration d'une alimentation par ligne de contact aérienne tandis qu'un premier tramway électrique de 4kW est mis en service en 1881 à Lichterfelde (Berlin). La traction à courant continu utilise des moteurs à collecteurs et balais et essaime essentiellement en Europe du Sud. La période de construction s'étalera des années 50 à 80 comprenant les grandes séries monotension suivantes :
Belgique : 20 - 21 - 22 - 23 - 25 - 26 - 27
Pays-Bas : 1100 - 1200/1250 - 1300 - 1500 - 1600 - 1700....
Italie : E444 - E632/633 - E636 - E645/646 - E652 - E655/656....
Espagne : 250 - 251 - 269 - 276/277/278 - 279/289....
Pologne : EU05 - EU07 - EP07 - ET21 - ET22 - ET40 - ET41....
Tchécoslovaquie : 131 - 140 - 141 - 150/151 - 162/163....
France : 6500 - 7200/300/400 - 7100 - 9200/300/400....
Slovénie : JŽ 362 - JŽ 363...
2  -  LA TRACTION A COURANT ALTERNATIF AVEC MOTEURS A COLLECTEUR
 1  -  LA TRACTION A COURANT CONTINU AVEC MOTEURS A COLLECTEUR
La première utilisation ferroviaire du courant alternatif se fait dès 1904 avec des moteurs à collecteurs par alimentation directe en monophasé, dont la difficile commutation impose la fréquence peu ordinaire de 16⅔ Hz sous 15kV. La France prendra part aussi à l'alternatif mais en 25kV et beaucoup plus tard, avec la conversion de courant à bord (voir ci-dessous). Les engins à moteurs direct ont été produits dans l'aire germano-alpine et en Scandinavie jusqu'aux années 80 :
Autriche : 1018 - 1042 - 1044 - 1045 - 1110...
Norvège : El11 - El14 - El17....
Suisse CFF : Re4/4 I - Re4/4 II - Ae6/6 - Re420/421 - Re620....
Suisse BLS : Re420 - Re425
Allemagne : 103 - 110/113 - 111 - 139/140 - 141 - 143 - 150....
3  -  LA TRACTION A CONVERSION DE COURANT 
2  -  LA TRACTION A COURANT ALTERNATIF AVEC MOTEURS A COLLECTEUR
Jadis
La conversion de courant est d'origine française et permet de capter n'importe quel courant et de le transformer à bord pour le débiter aux moteurs. Il faut ici distinguer deux périodes technologiques, en débutant par les locomotives polytension dont les moteurs restèrent alimentés en courant continu : 
Belgique : SNCB 11 - 12 - 15 - 16 - 18 (Alsthom)
France : SNCF 15000 - 17000 - 22200 - 40100....
Tchéquie + Slovaquie : CZD 262/263 - 371/372....
Suède : SJ Rc1 - Rc2 - Rc3....
La période actuelle
Elle concerne les années 90 et actuelles, où les immenses progrès de la chaîne de traction par IGBT a permis de faire renaître le moteur sans collecteur, synchrone mais surtout  asynchrone, et d'abandonner le MCC. Cette nouvelle chaîne de traction a permis d' « européaniser » les locomotives de sortent qu'on ne parle plus de nos jours de traction nationale mais de constructeurs qui ont construits des platesformes uniformisées mais 'customisables' : 
Alstom : Sybic, Astride 36000 / SNCB 13 / CFL 3000, Prima I et Prima II 
Ansaldo : E402A, E402B
Bombardier : TRAXX 186, TRAXX 187
Siemens : BR189, Taurus ES 64 F4, Vectron
Skoda : E380
1   2   3   4   5   6