Alimentation par le sol

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Rail central d'alimentation par le sol du tramway

L'alimentation par le sol ou APS est une méthode d'alimentation électrique pour tramways développée par Innorail, filiale d'Alstom, basée en proche banlieue de Marseille.

Cette méthode consiste en l'implantation d'un troisième rail au milieu des deux autres et à l'utilisation de « frotteurs » conducteurs sous le tramway. Le rail d'alimentation est segmenté en tronçons qui sont alimentés uniquement lorsqu'ils sont entièrement recouverts par le tram, évitant ainsi tout risque d'électrocution pour les autres usagers (piétons, cycles, motocyles).

Les solutions du début du XX^e siècle

Dès la fin du XIX^e siècle, des ingénieurs s'intéressèrent à l'alimentation des tramways électriques directement par le sol. Déjà à cette époque, les municipalités étaient réticentes à l'établissement de lignes aériennes dans les quartiers historiques. La première expérience fut menée à Lyon en 1894 par un dénommé Claret qui équipa une ligne de tramways (Pont Lafayette-Parc de la Tête d'Or) avec des plots installés dans l'axe de la voie. En 1896, la ligne Paris-Romainville est à son tour équipée.

Ce système séduisant qui permettait de s'affranchir du fil aérien ou du transport de batteries à bord des voitures avait cependant ses limites. En fait, pour des raisons de sécurité évidentes, les plots ne devaient être mis sous tension que lors du passage des tramways. Ceci nécessitait des solutions techniques difficiles à mettre en œuvre et qui ne donnèrent jamais parfaitement satisfaction.

Plusieurs systèmes à contacts superficiels par plots virent le jour : Claret-Vuilleumier, Vedovelli, Diatto et Dolter.

Tous souffraient des mêmes maux récurrents : l'impossibilité d'obtenir à coup sûr la mise sous tension et surtout la coupure d'alimentation après le passage du tramway. Il en résultait un grand danger pour les piétons et les chevaux.

Tous ces systèmes disparurent en France dès 1910 et furent remplacés par des installations à caniveaux dans lesquels la voiture captait son énergie à l'aide d'une charrue pénétrant dans une tranchée où étaient établis deux petits rails d'alimentation.

Les différentes solutions sont développées dans leurs aspects techniques dans l'ouvrage Les tramways parisiens de Jean Robert, édition 1959 (ouvrage distribué par l'auteur).

Tramway alimenté par le sol (Bordeaux)

Point de passage entre l'alimentation par les LAC et l'APS (Bordeaux)

Technologie Innorail

L'APS est actuellement utilisée par le tramway de Bordeaux, site de la première implantation commerciale de cette technologie : la ville a pu ainsi conserver son centre historique sans dénaturer le paysage urbain par l'utilisation de câbles aériens. Le coût de l'APS est cependant supérieur à l'alimentation classique.

Le 24 avril 1998, une convention de partenariat fut signée entre la Régie des Transports de Marseille et la société SGTE (qui allait être refondue plus tard dans la société Innorail), afin de procéder à la réalisation concrète du procédé. Le site propre de la tranchée Blancarde fut retenu. Tous les aménagements et essais préliminaires eurent lieu de nuit, afin de laisser libre la circulation du tramway en journée (ligne 68). L'expérimentation s'avèra difficile. Les premiers matériels de coupures traction-continue étaient issus de la gamme des produits de source tension-alternative. Le premier essai sans usage de pantographe eut lieu dans la nuit du 9 mai 1999, sur une longueur de 200 mètres.

Après une difficile période de mise au point et le règlement de nombreuses difficultés techniques, le système a dépassé le stade de l'expérimentation pour rentrer dans celui de l'exploitation normale. Pendant les premiers mois de 2004, jusqu'à sept versions ont été installées. Innorail a procédé aux améliorations suivantes :

• renfort de l'isolation électrique des jeux de barres (liaisons en cuivre qui transportent le courant en amont et en aval des contacteurs) ;
• changement du matériau utilisé pour les frotteurs, afin d'augmenter leur durée de vie et diminuer leur coût d'entretien ;
• surmoulage de l'ensemble des cartes électroniques dans une résine de plusieurs millimètres d'épaisseur ;
• affinement de la détection du signal qui annonce l'arrivée d'un tramway ;
• mise en place d'aimants supplémentaires pour chasser au plus vite un arc électrique pouvant se produire à l'ouverture des contacteurs ;
• ajout d'un système de drainage des eaux.

Malgré une amélioration sur le front des pannes, celles-ci sont demeurées fréquentes jusqu'en octobre 2005 et la question de l'abandon de l'APS avait été ouverte. Cependant, une transformation de la ligne en tramway à alimentation aérienne aurait été synonyme de travaux coûteux et aurait entraîné l'interruption de la circulation des tramways pour plusieurs mois. La Communauté urbaine de Bordeaux en tant qu'autorité organisatrice de transports a donc adressé un ultimatum au constructeur Innorail pour faire chuter le taux de pannes sous la barre des 1% avant la fin de l'année 2005.

Depuis 2005, des progrès considérables en matière de fiabilité du système ont été réalisés, le taux de disponibilité du matériel dépassant désormais les normes fixées par la CUB à plus de 99% - proche de 100% pour la ligne C ou pour l'extension de la ligne A depuis sa mise en service le 26 septembre 2005. Ces bons résultats ont été couronnés du trophée de l'innovation dans la catégorie Environnement / Énergie au salon Transports Publics en 2006.

Outre l'intérêt marqué de bon nombre de villes étrangères, l'APS a d'ores et déjà fait l'objet de nouvelles commandes en 2006, ce système équipe le tramway d'Angers, celui de Reims et prochainement celui d'Orléans. À ce jour Alstom demeure le seul fabricant à offrir ce type de solution d'alimentation par le sol.

Autres clients du tramway à APS :

• en juin 2008, Dubaï pour la ligne Al Sufouh du tramway de Dubaï^[1] ;
• en 2009, Brasilia pour le tramway de Brasilia, pour un montant de 140 millions d'euros^[2] ;
• en septembre 2010, l'agglomération de Tours passe commande du système à Alstom pour équiper 1800 mètres de la première ligne du tramway de Tours^[3].

Notes et références

1. ↑ Le Figaro - Sociétés françaises : Alstom construira le premier tramway de Dubaï
2. ↑ Alstom : contrat de 140M€ à Brasilia
3. ↑ Sitcat-Alstom : mariage à 73 millions d'euros

Voir aussi

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• « Alimentation par le sol », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)

Article connexe

• Tramway (section : alimentation électrique)

Lien externe

• (en) More information, photographs and some sound clips from Bordeaux.