Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...

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 aérodynamique 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 perturbationsaérodynamiques (train croiseur, pont route, tunnel, météo), cette force change etperturbe le captage (cf. [5]).1.1.3 Le captageLa qualité du captage du courant est gage de bon fonctionnement d’une ligne commercialeet dépend du couplage entre le pantographe et la caténaire : si le contact est rompu, l’alimentationélectrique des moteurs est coupée. Or, quand il y a décollement du 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 du captage dépend également de l’état et du réglage de la caténaire. Si la caténaire 4ou le pantographe 5 comporte un défaut, le captage du courant sera fortement dégradé.Le captage du courant peut également être perturbé par les conditions météorologiques. Unvent traversier fort entraîne un déplacement latéral du fil de contact [10] qui perturbe ladynamique du couple 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 développementdu 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 conduit 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 durant de nombreuses heures. Malgré des campagnesde maintenance périodiques, les techniques de maintenance actuelles ne permettent4 Défauts de caténaire : pendule 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