Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...
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Chapitre 1.Contexte et état de l’artPour assurer un captage correct de l’énergie, le pantographe exerce sur la caténaire une pression,appelée « effort statique », fournie par un mécanisme pneumatique.Lorsque le train se déplace, l’effort augmente grâce à la composante aéro<strong>dynamique</strong> notammentengendrée par la présence d’ailerons. Par conséquent le tarage des pantographes esteffectué pour une plage d’utilisation en vitesse relativement précise. Dans le cas de perturbationsaéro<strong>dynamique</strong>s (train croiseur, pont route, tunnel, météo), cette force change etperturbe le captage (cf. [5]).1.1.3 Le captageLa qualité <strong>du</strong> captage <strong>du</strong> courant est gage de bon fonctionnement d’une ligne commercialeet dépend <strong>du</strong> couplage entre le pantographe et la caténaire : si le contact est rompu, l’alimentationélectrique des moteurs est coupée. Or, quand il y a décollement <strong>du</strong> pantographe,un arc électrique est très souvent généré. C’est pourquoi, le nombre d’arcs par seconde estconsidéré comme un critère objectif de qualité de captage.La qualité <strong>du</strong> captage dépend également de l’état et <strong>du</strong> réglage de la caténaire. Si la caténaire 4ou le pantographe 5 comporte un défaut, le captage <strong>du</strong> courant sera fortement dégradé.Le captage <strong>du</strong> courant peut également être perturbé par les conditions météorologiques. Unvent traversier fort entraîne un déplacement latéral <strong>du</strong> fil de contact [10] qui perturbe la<strong>dynamique</strong> <strong>du</strong> <strong>couple</strong> pantographe-caténaire.1.1.4 La détection automatique de défauts dans la caténaireLa SNCF est un des leaders mondiaux en matière de transport ferroviaire à grande vitesse.Elle fut un des précurseurs de la grande vitesse en développant la première génération detrain à grande vitesse (TGV) en 1972. Le choc pétrolier de 1973 accéléra le développement<strong>du</strong> TGV alimenté par l’énergie électrique. Aujourd’hui tous les acteurs internationaux de lagrande vitesse ont logiquement suivi cette initiative.Pour le transport des voyageurs à grande vitesse, la SNCF s’est dotée d’un des réseaux delignes à grande vitesse le plus dense au monde. L’augmentation constante de l’utilisation deslignes con<strong>du</strong>it la SNCF à améliorer sa stratégie de maintenance.En 2005, les retards consécutifs à un problème lié à la caténaire représentaient plus de 2500 hpour un coût d’environ 150 Me. Ces chiffres s’expliquent par des réparations nécessitant desinterventions lourdes qui paralysent le trafic <strong>du</strong>rant de nombreuses heures. Malgré des campagnesde maintenance périodiques, les techniques de maintenance actuelles ne permettent4 Défauts de caténaire : pen<strong>du</strong>le trop court, erreur de tension, fil de contact usé, etc.5 Défauts de pantographe : effort statique trop important, bande de frottement avec encoche, etc.15