DÉFINITION

Une caténaire est un ensemble de câbles porteurs et de fils conducteurs destinés à l’alimentation des moyens de transport électriques à captage de courant par dispositif aérien.

Les câbles porteurs sont en bronze ou en aluminium acier, quant à eux, les fils conducteurs sont en cuivre à 98% de conductivité ou en cuivre allié à l’étain ou au magnésium.

La caténaire permet de faire circuler la plupart des trains, des trams et aussi des trolleybus.

TYPE DE CATÉNAIRE

COURANT CONTINU MONOPHASÉ

Les tensions courantes sont le 600 V et le 750 V pour les tramways, trolleys et métro et le 1500 V (1,5 kV) et 3000 V pour les grands chemins de fer.

COURANT ALTERNATIF MONOPHASÉ

25 kV courant alternatif à fréquence industrielle de 50 Hz.

2×25 kV en courant alternatif à fréquence industrielle de 50 Hz.

DATES

1920-1945 : 1500 V

1945-1960 : expérimentation poussée de la caténaire 25 kV 50Hz

1950 : 25 kV mise en place à partir des années 1950 quand l’électronique de puissance en courant alternatif a fait suffisamment de progrès.

1960 : poursuite de 25 kV sous cette tension caténaire plus légère, un seul FC

NOTA

Électrification en 25 kV à fréquence industrielle à 50 Hz.

1950 : Ligne Aix-Les-Bains/Annecy en 20 kV

1951 : Annecy/La Roche Sur Foron en 20kV

Deux types de machines : BB 12000 et CC 14000

BB 12000 : transformateur plus redresseur “IGNITRON” avec moteur à courant continu

CC 14000 : machine tournante transformant le monophasé en triphasé alimentant 6 moteurs triphasés synchrone à fréquence variable.

1953 : Passage au 25 kV sur ces 2 lignes et début d’électrification sur le réseau NORD-EST (Lille/Metz, Sedan, Strasbourg).

1981 : Création du 2×25 kV sur la ligne SUD-EST, espacement des sous-stations de l’ordre de 100 km au lieu de 70 km sous 25 kV classique.

1985 : Première ligne classique 2×25 kV (Lyon/Grenoble).

ÉLECTRIFICATION DE LA RIVE DROITE DU RHÔNE (Lyon/Nîmes) CATÉNAIRE ALUMINIUM/CUIVRE.

Septembre 1977 : Partie SUD de la rive droite (Nîmes/La Voulte Sur Rhône).

Mai 1979 : Partie NORD de la rive droite (La Voulte Sur Rhône/Chasse Sur Rhône) avec 3 liaisons entre la rive droite et la ligne classique Lyon/Marseille (Saint Rambert d’Albon, La Voulte et Avignon).

PAYS EUROPÉENS

BELGIQUE : 3kV CC

HOLLANDE : 1,5 kV CC

ITALIE : 3 kV CC

SUISSE, ALLEMAGNE : 15 kV 16 2/3 Hz (basse fréquence).

CONSTITUTION

1500 V/1,5 kV caténaire dite lourde

Feeder de ligne souvent sur la ligne de fret ou fort trafic.

Porteur principal.

Porteur auxilliaire.

Deux fils de contact.

Pendule coulissant en fil rond diamètre 7** en cuivre entre PP et PA.

Pendule étrier en plat cuivre de 20×3 entre PA et FC.

**Remplacé en câble 12 mm².

25 kV

Feeder (éventuelle ligne) 2×25 kV (feeder négatif en Al/Ac 288 mm².

Porteur.

Fil de contact.

Pendule en câble d’alliage de cuivre de section 12 mm².

FILS DE CONTACT

Cu pur; Cu/Sn; Cu/Cd (plus fabriqué depuis 1998).

Cu/Mg – section 107, 120, 150 mm²

ISOLATEURS

Matière : céramique, verre, composite.

CONDUCTEURS NUS

Conducteurs en alliage de Cu pour ligne aérienne selon norme C 34-110-2

NOTA : Pour les câbles dit BRONZE suivant la norme ci-avant, nous avons des conductivités différentes :

  • 12 mm² pour les pendules 72% de conductivité
  • 65,4 mm² pour le porteur principal 60% de conductivité
  • 116 mm² pour le porteur principal en 1500 V et le porteur principal en 25 kV pour LGV MED et suivantes 72% de conductivité voit tableau des caractéristiques des conducteurs).

Câbles BRONZE : sections 12, 65.4, 116 mm²

Aluminium-Acier : sections 93.3, 178, 228, 288 mm²

Aluminium : sections 228, 288, 375, 475 mm²

Fils ou Barres rondes : cuivre écroui – sections : 104, 143, 254 mm² Dia 18 – 490 mm² Dia 25.

Aluminium : section 380 mm² Dia 22; 706 mm² Dia 30.

Câbles protégés : Bronze 65.4 mm²; 116 mm²

Cuivre écroui 146 mm²

Câbles isolés : Cuivre recuit 35; 70; 185; 240; 400 mm²

Aluminium 240 mm²; 95 mm²

CONNEXIONS

ANCRAGES : Mécaniques à coincement conique ou sertis

DÉRIVATIONS : Boulonnées/Boulonnées serties/Serties

COSSES D’EXTREMITÉ

Serrage mécanique (étriers) ou serties

JONCTIONS

  • uniquement boulonnées sur les FC
  • mécaniques à coincement conique
  • serties

MATIERES ENTRANT DANS LA COMPOSITION DES RACCORDS

Aluminium à 99%

Cu/Al ou Cu/Bl selon l’obtention (étire, matrice, fondu).

Acier (chapes) ou Inox (boulonneries)

Laiton

Cupro-Alu

TYPE DE SERTISSAGE

Oval : raccords de dérivation type DPH Cu ou Al

Hexagonal : manchon d’extrémité, de jonction, manchon de réparation, dérivations boulonnées serties, cosses d’extrémité, dérivation en TÉ

LES OUTILS

Têtes de sertissage : 12 T : pendules conducteurs (en “C”)

22 T : en “U”

LES SOURCES HYDRAULIQUES

Manuelles

Outil hydraulique avec batterie rechargeable

Groupe hydraulique sur courant

Groupe hydraulique avec batterie rechargeable

Groupe hydraulique moteur thermique

SIMAGRIF outil de montage et de démontage des pendules conducteurs

LES FABRICANTS FRANCAIS ET EUROPÉENS

FRANCE : Fonderie DAVERGNE; SIVAL à EU; Fonderies du BELLIER(GALLAND); TYCO; SIMEL.

EUROPE :

  • PFISTER, Allemagne
  • ARTHUR FLURY, Suisse
  • CEMBRE, BONOMI, Italie

ANNEXES

Alimentation électrique

Pantographe

Par Jean-Claude THIARD