Відмовитися або винаходити транспортні рейки постійного струму - Le webmagazine

Вимкніть або заново винаходьте потужність постійного струму ?

Коли Франція відвертається від змінного струму перед переходом на нього

Постійний струм при 1500 В був визначений як еталонна напруга живлення урядовим указом 1920 р. Однак цей показник не мав найкращого співвідношення економічної ефективності: більш численні підстанції, переріз мідного дроту д. Збільшення енергопостачання, нижча продуктивність у порівнянні зі змінним струмом, який був прийнятий, зокрема, в Midi (12000 В - 16 2/3 Гц), а отже і вища вартість. Залізничні компанії були в іншому становищі. Окрім Midi, який був набагато випереджаючим своїм часом (що показує, що мало ресурсів іноді призводить до того, що стає інноваційним), більшість позицій покладалася більше на еталонну напругу 3000 В, яку прийматимуть кілька сусідніх мереж (Італія, Бельгія, Іспанія). Крім того, нова електрифікація у французькій мережі може стосуватися лише кількох ліній з інтенсивним рухом.

винаходити

Якщо південні лінії швидко переелектризували в 1500 В (лише Перпіньян - Вільфранш доведеться зачекати до 1971 року), електрифікація третьою залізницею в 750 В прямої частини Західної держави збереглася протягом десятиліть, оскільки була проведена конверсія між 1965 і 1979 рр. З іншого боку, ділянка Париж - Орлі була перетворена ГО в рамках операції Париж - Верзон.

Переваги змінного струму знову з’являться дуже особливим чином у контексті, який був не меншим. 7 червня 1944 року на ділянці Екс-ле-Бен - Ла-Рош-сюр-Форон було прийнято випробування на напругу 25000 В на частоті 50 Гц. Головний інженер SNCF (і співзасновник групи Resistance Fer), Луїс Арманд, з 1943 року, міг стежити за випробуваннями, проведеними в Німеччині на лінії Хелленталь при 20000 В - 50 Гц. Однак двигуни мали для утримання двигунів постійного струму, оснащений випрямлячами ігнітронів. Отже, було неминуче вдатися до локомотивів подвійного струму. Верхня Савойя служила навчальним полігоном до запуску основної операції північно-східної артерії для гірничодобувних та металургійних потреб, а потім відкрила шлях для масового розвитку змінного струму.

У 2013 році 10 000 з 16 000 км електрифікованих ліній у французькій мережі знаходились під контактною мережею 25 000 В. Тоді може виникнути питання перетворення ліній на 1500 В постійного струму: у 2005 році аудит професора Рів'є щодо стану інфраструктури французьких залізниць поставив предмет на балансі.

25000 В - 50 Гц: новий французький стандарт ?

Для нової електрифікації зараз 25000 В використовується майже систематично. Останні прогресії 1500 В стосувались Верзон - Бурж у 1997 р. Шляхом відгалуження до осі Париж - Тулуза та використання однострумового обладнання (BB9200, BB7200, Z5300, Z7300/7500), яке тоді було покликане циркулювати там, і Сент-Етьєн - Фірміні у 2005 році через коротке продовження лінії Живор - Сент-Етьєн, яка була електрифікована в 1958 році. Нарешті, у 2012 році трамвайний поїзд Захід Ліоне також прийняв 1500 В, але з інших причин: наявність вже існуючих установок, датованих з 1958 р. від Ліона Сент-Пол до Шарбоньєра, але оптимізація порівняно з базовою напругою 750 В, сумісність - потенційна - з міськими вимагає.

Отже, можна поставити питання про міграцію ліній напругою менше 1500 В на 25000 В, тим більше, що лінії Midi досягли поглибленої стадії застарівання, і навіть незважаючи на те, що однотокове обладнання 1500 В перебуває в стадії регресії.: Z7300/7500 та BB7200, що становлять основну частину військ, повинні зникнути у найближче десятиліття. Кількість B81500, "невеликий дворежимний" дизель - АЦП на 1500 В можна розглядати як перешкоду, але можна уникнути завдяки грі на обміни з регіонами, що мають новітні установки на 1500 В.

Хоча контактна мережа на 25 000 В коштує в 4-6 разів менше, ніж контактна мережа на 1500 В, певні вимоги можуть зробити дорожчу операцію перетворення: електричний калібр більш щедрий і, отже, більш обмежений для тунелів; електромагнітна сумісність, з комутаційними станціями або коліями для сигналізації; покращення підключення до електромережі RTE, якщо можливо, принаймні, на рівні 90 кВ, щоб отримати вигоду від енергії, сумісної з кращою експлуатацією залізниці (продуктивність залізничних шляхів, економія часу): усі елементи, які можуть збільшити вартість повних витрат на електрифікація.

Отже, таке рішення може мати лише довготривалі наслідки, з тривалим переходом не лише для управління інвестиціями, але й для збереження згуртованості роботи мережі, зокрема шляхом узагальнення двострумових машин на сектори для міграції.

Цю міграцію можна передбачити в рамках технічного обслуговування мережі, передбачивши 1500 В контактні мережі для однофазної еволюції. Байпас Тура електрифікується на 1500 В контактною мережею, розрахованою на 25000 В, зміна якої планується як частина LGV SEA. Крок встановлення опор контактної мережі нижче 1500 В "уніфікований" такий самий, як і в 25000 В, або 63 м, що не стосується контактних мереж Midi з кроком 90 м. Крім того, найскладнішими районами для міграції є, очевидно, станційні зони. Єдиний досвід Франції на сьогоднішній день, станція Dole, спочатку спроектована як "перемикаюча", коли колії можуть поперемінно подаватися на 1500 В або 25000 В у джерел електрифікації, переведена на 25000 В ексклюзивно в 1992 році.

Бельгард - Женева: новаторська операція ?

У 2014 році було проведено перетворення ділянки Бельгард - Женева на 25000 В. На даний момент ця операція залишається унікальною, оскільки була відповіддю на численні цілі суто місцевого інтересу:

  • бути сумісним з проектом RER в Женеві - CEVA - уникаючи триструмового обладнання 1500 В - 15000 В 16 2/3 Гц - 25000 В 50 Гц;
  • усунути ізоляцію контактної мережі 1500 В на швейцарській території;
  • ліквідувати складні переходи 1500 В - 25000 В у секторі Бельгард: ділянка розділення Лонжере, у напрямку до Аннемасу, знаходиться на пандусі 18 проміле, тоді як на виході зі станції Бельгард встановлена ​​коротка перемикаюча секція для транспортних засобів, що проходять через Великий Буджі лінія.

залізничний транспорт пропонує вам конкретний файл цієї операції.

25 000 В: неминучий розвиток ?

Крім цього, відблиски спорадично з’являються на південь від Бордо, в логіці, що шукає альтернативи новій лінії Бордо - Дакс шляхом модернізації існуючої лінії, швидкість якої буде збільшена до 220 км/год. Оригінальна контактна мережа Midi буде замінена на нові установки на 25 кВ. Однак однієї електричної складової, безумовно, буде недостатньо, оскільки проблема пропускної здатності, зокрема між Бордо та Інвойсом, очевидно не залежить від рівня напруги на повітряній лінії.

З іншого боку, на іншій осі походження Міді, нова контактна мережа, розгорнута на піренейській попереці, залишається забезпеченою 1500 В, але ізоляторами, сумісними з подальшою міграцією в 25000 В. Здається, це проміжний канал за відносно контрольованою вартістю, за винятком гіпотеза масової повторної електрифікації.

Однак зміни в раціоні харчування іноді можуть бути цікавими. Ми візьмемо, наприклад, район Марселя з точки зору проекту LNPCA. За нинішнім сценарієм, між виходом з LGV Méditerranée та входом до тунелю, що забезпечує доступ до станції метро Марселя, залишиться невелика ділянка на 1500 В. Перетворення північного входу в Марсель на 25000 В, безумовно, взяло б на борт всю станцію Сен-Шарля, але й електрифікацію, принаймні часткову, Марселя - Екс-ан-Прованс або Кот-Блю.

Повторне відкриття постійного струму ?

Тому перехід від 1500 В постійного струму до 25000 В змінного струму представляється складним і в кінцевому рахунку досить дорогим процесом. У Європі було розпочато кілька досліджень, що поєднують переваги постійного та змінного струму. ProRail, голландський менеджер інфраструктури, оцінив значення переключення своєї мережі на 3000 В постійного струму: можна було б відновити всю енергію, що розсіюється під час гальмування, порівняно з половиною сьогодні при 1500 В. Невелике миттєве споживання буде компенсовано загальне зниження на 20% загального споживання та підвищення продуктивності від 7 до 14 секунд за відключення, і, звичайно, менші втрати в мережі.

Коротше кажучи, постійний струм, можливо, не сказав останнього слова, тим більше, що можуть виникнути інші переваги, зокрема у зв'язку з поїздами з лінійною підзарядкою та оснащеними акумуляторами: 9000 В постійного струму може сприяти скороченню часу перезавантаження та спрощенню конструкції цього тип рухомого складу.

Постійний струм високої напруги також можна поєднувати з наземними накопичувачами енергії, щоб згладити вихід електромережі та подати додаткову потужність через систему виявлення заходу. Триває випробування на лінії Сен-Жерве - Валлорсін, на третій рейці, що постачається на 850 В, з легким обладнанням 1 кВт-год.