Alimentation électrique au niveau du sol - Ground-level power supply
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L'alimentation électrique au niveau du sol , également connue sous le nom de collecte de courant de surface ou d' alimentation par le sol (qui signifie littéralement « alimentation par le sol »), est un concept et un groupe de technologies par lesquelles les tramways électriques collectent l'énergie électrique au niveau du sol au lieu de la surcharge plus commune. lignes . L'alimentation électrique au niveau du sol est, ou a été, utilisée principalement pour des raisons esthétiques.
Les systèmes d'alimentation électrique au niveau du sol remontent au début des tramways électriques, certains des premiers de ces systèmes utilisant la collecte de courant par conduit . Plus récemment, de nouveaux systèmes tels qu'Alstom APS , Ansaldo Tramwave , Bombardier Primove et Elways ont été introduits qui utilisent la technologie moderne pour remédier à certaines des limitations et des dangers des systèmes plus anciens. De nos jours, avec l'augmentation de l'efficacité et de la densité énergétique des systèmes alimentés par batterie, les systèmes d'alimentation au niveau du sol sont moins attrayants ou sont utilisés dans de plus petites portions de la ligne pour charger les batteries (par exemple, les batteries ne sont chargées que pendant les arrêts en gare).
Systèmes
Conduit
La collecte de courant par conduit fait passer l'alimentation dans un canal sous la chaussée entre les rails de roulement, à peu près de la même manière que le câble pour les téléphériques .
Route électrique
La Suède teste à partir de 2021 plusieurs systèmes routiers électriques qui chargent les batteries des véhicules électriques privés, et parmi les systèmes testés figurent deux systèmes d'alimentation électrique au niveau du sol. Le système ferroviaire routier devrait fournir jusqu'à 800 kW par véhicule circulant sur un segment motorisé du rail, et le système est estimé être le plus rentable parmi les quatre systèmes testés. Les nouveaux systèmes devraient être plus sûrs, les segments du rail n'étant alimentés que lorsqu'un véhicule les survole. Les rails ont été testés alors qu'ils étaient immergés dans l'eau salée et se sont avérés sans danger pour les piétons.
ABB a annoncé en 2021 qu'elle est impliquée dans la construction de la première route électrique permanente qui alimente les véhicules privés et les véhicules utilitaires tels que les camions et les bus, en utilisant la technologie d'alimentation électrique au niveau du sol. La Commission européenne a publié en 2021 une demande de réglementation et de normalisation des systèmes routiers électriques. Alstom et d'autres entreprises ont, en 2020, commencé à rédiger une norme pour les routes électriques d'alimentation électrique au niveau du sol.
Contact de goujon
Les systèmes de contact à plots ont été développés vers 1900, et utilisés par plusieurs sociétés de tramway à Paris et en Angleterre. Les inventeurs Dolter et Diatto étaient associés à ces systèmes. L'électricité était fournie par des poteaux, placés dans la route à intervalles réguliers. La commutation des contacts a été effectuée par de puissants électro-aimants sous chaque voiture. Chaque contact contenait un fusible, qui serait grillé par une chaussure de sécurité mise à la terre à l'arrière du tramway si le contact ne s'était pas éteint. Cela s'est avéré insatisfaisant car les forts courants ont fait fondre les contacts de l'interrupteur, ce qui fait que les contacts restent souvent « sous tension ».
Implémentations
Prague
À Prague, une alimentation électrique au niveau du sol a été installée sur la ligne de tramway expérimentale, récréative et promotionnelle exploitée par l'inventeur et entrepreneur tchèque František Křižík sur la colline de Letná. Il s'agit de la première ligne de tramway à propulsion électrique de l'agglomération praguoise. La piste a été exploitée entre 1891-1900; cependant, l'alimentation électrique au niveau du sol n'y a été testée qu'au début de 1896 sur une partie de la voie. L'alimentation était fournie par un troisième rail, mais un système de relais de contact assurait que la tension n'était là que lorsqu'une voiture était directement au-dessus.
En 1905, un système similaire de František Křižík a été utilisé sur le pont Charles . Cette section était la dernière avec des tramways tirés par des chevaux, en raison de la désapprobation des lignes aériennes là-bas. L'alimentation de plain-pied a permis d'électrifier cette voie. Cependant, le poids des tramways a causé des dommages au pont dus aux vibrations, c'est pourquoi ils ont été remplacés par des bus ferroviaires en 1908. Ceux-ci ont été arrêtés en 1909. En 1932-1939, des bus classiques sur pneus y étaient exploités. Depuis 1965, le pont Charles est une zone réservée aux piétons.
Budapest
Un autre système d'alimentation électrique au niveau du sol a été utilisé par les tramways de Budapest à partir de 1887. Les lignes aériennes étaient considérées comme une horreur pour les yeux, alors le constructeur Siemens a développé le système suivant : sur le côté intérieur d'un rail, un troisième rail motorisé était caché sous terre dans un demi- fossé couvert, avec une fente étroite s'ouvrant vers le haut, à travers laquelle un poteau de chariot descendait des tramways. Le système de Budapest était généralement sûr et protégé de l'eau. Cependant, il n'y avait aucune défense contre la neige et la glace, la saleté remplissait les fossés et les poteaux des chariots subissaient une usure intense. Les câbles aériens ont remplacé le "système Budapest" partout dans les années 1920.
Système de flux
Flux est un acronyme qui représentait " S Istema di TR asporto E lettrico ad A ttrazione M agnetica" ( "Système de transport électrique par Magnetic Attraction" par Ansaldo Trasporti ). Le canal en matériau composite servait ainsi à isoler le véhicule équipé d'un sabot spécial sur le passage du canal magnétique surélevé de la bande permettant le contact avec la bande de cuivre puis la connexion électrique.
APS d'Alstom
L'APS utilise un troisième rail placé entre les rails de roulement, divisé électriquement en segments de 11 mètres. Ces segments s'allument et s'éteignent automatiquement en fonction du passage d'un tramway, éliminant ainsi tout risque pour les autres usagers de la route. APS a été développé par Innorail, une filiale de Spie Enertrans mais a été vendu à Alstom lorsque Spie a été racheté par Amec . Il a été créé à l'origine pour le tramway de Bordeaux , qui a été construit à partir de 2000 et ouvert en 2003. À partir de 2011, la technologie a été utilisée dans un certain nombre d'autres villes à travers le monde.
Tramwave Ansaldo
En 2017, une autre technologie d'alimentation électrique au sol, TramWave , développée par la société italienne Ansaldo STS (actuellement Hitachi Rail STS ), est entrée avec succès dans une application commerciale via l'ouverture de la première phase de la ligne 1 du tramway de Zhuhai en Chine. premier système de tramway à plancher bas 100 % adoptant la technologie d'alimentation électrique au niveau du sol. Plus tard dans l'année, la Western Suburb Line à Pékin sera également ouverte avec la même technologie d'Ansaldo. La technologie a été concédée sous licence au CRRC Dalian et toutes les technologies ont été transférées en Chine.