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le pantographe

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le pantographe

Message par pat le Mar 8 Sep 2009 - 12:53

Principes de fonctionnement des pantographes
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Cet élément qui surplombe toutes les toitures des locomotives électriques passe souvent pour un ustensile secondaire. Si les pantographes modernes sont de plus en plus sophistiqués, il faut bien dire que les plus anciens avaient l'air un peu fragiles. D'ailleurs, il arrive qu'ils portent le surnom de guignols, ce qui veut tout dire...
Et pourtant, dans la technologie de construction des locomotives, cet élément est l'une des clés de la grande vitesse. Pas de courant, pas de traction ! On peut en dire quelques mots, et sans entrer dans les détails, je veux simplement vous expliquer la philosophie de leur commande, qui n'est pas aussi simple que vous pourriez le penser.

Ailleurs, dans ce site, je vous parle de certaines règles qui régissent le fonctionnement des matériels ferroviaires, et surtout des matériels de sécurité. En ce qui concerne le pantographe, qui est un élément haute tension, donc dangereux, il ne faut pas qu'une panne provoque son maintien sous tension ou empèche sa descente. Il a donc fallu concevoir un système qui, à la moindre anomalie, ramène le pantographe sur le toit.
Je vous présente le schéma d'un pantographe ancien, dans lequel ce principe est plus visible. Pour le monter, le conducteur envoie de l'air dans un circuit, et cet air emplit le cylindre du pantographe en comprimant les ressorts dits de descente.

Si vous suivez le mouvement des biellettes, vous voyez que les bras se trouvent libérés après cette action, et que les manetons solidaires de ces bras peuvent jouer dans une lumière. La montée des pantos s'effectue donc avec la seule traction des ressorts de travail, qui permettent à la fois au panto de jouer en hauteur, et de régler précisément sa pression sur la caténaire.
Quand vous saurez que les ressorts de descente sont beaucoup plus puissants que les ressorts de travail, vous comprendrez immédiatement que si l'action de l'air comprimé cesse, le pantographe sera ramené immédiatement à sa position basse. En l'absence de commande ou d'air comprimé, ce pantographe ne peut donc pas monter et ne peut pas être maintenu en l'air.

Le clapet à bille qui figure sur ce schéma est un accessoire qui oblige l'air à arriver lentement dans le cylindre du pantographe. De cette façon, les ressorts de travail ne sont libérés que progressivement, ce qui force le pantographe à monter doucement sans heurter brutalement la caténaire.
Le captage proprement dit est effectué par un archet, solidaire du cadre par des boitiers à ressorts. Cet archet porte les lames d'usure qui seront remplacées régulièrement par les ateliers. La construction des pantographes a évolué vers un type unijambiste, mais le principe est toujours le même.

Si tout ceci fonctionne bien, il y a tout de même un problème, car lorsque le conducteur prend une machine vide d'air, il ne peut pas monter son pantographe. Ce qui est embètant, c'est que les compresseurs fonctionnent sous haute tension, et que nous avons une situation cornélienne : Pas de pantos sans air, et pas d'air sans pantos !
C'est pour cette raison qu'il existe sur les machines une bouteille de secours, et un petit compresseur de secours fonctionnant sur batterie. La bouteille de secours est en principe toujours pleine, et est utilisée pour monter le pantographe si tout est vide. Son remplissage s'effectue pendant la marche normale, et un clapet lui permet de rester étanche.
Si exceptionnellement, cette bouteille est vide, le conducteur peut monter son panto à l'aide d'un petit compresseur de secours.
Mais j'ai connu des matériels qui n'avaient ni l'un, ni l'autre ! Et dans ce cas, il fallait, du sol, monter et maintenir le panto en l'air à l'aide de perches isolantes, le temps que les compresseurs gonflent...

Les pantographes sont différents selon le courant qu'ils doivent capter, monophasé ou continu. Cette différence se situe au niveau de la pression sur la caténaire, et au niveau des archets. Si ce système donnait satisfaction jusqu'à ces dernières années, la mise en service du TGV atlantique a mis en lumière un certain nombre de problèmes de captage, lorsque plusieurs pantographes sont rapprochés à grande vitesse.
La caténaire ne reste pas inerte au passage d'un pantographe, et il se crée une onde qui suit son passage. Si un deuxième pantographe doit suivre à distance réduite, il a beaucoup de mal à suivre le mouvement de la caténaire et à capter correctement. Cette situation a amené les concepteurs à étudier des pantographes dont la pression peut varier selon leur position, ou selon des critères prédéfinis.
Et là encore, l'électronique pour le captage des données, et l'informatique pour le traitement en temps réel a fait son apparition ...[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

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Re: le pantographe

Message par rabelaisien le Mar 8 Sep 2009 - 14:10

J'ai référencé ton texte dans la discussion "troisième rail et pantographe" [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
On y va en deux coup, en passant d'abord par l'ancien forum, qui branche ensuite sur le nouveau (ces forums seront ultérieurement fusionnés).

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Re: le pantographe

Message par brubru8850 le Mer 9 Sep 2009 - 10:55

Merci pour ces précisions Patrick !

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Re: le pantographe

Message par pat le Mer 9 Sep 2009 - 12:21

Merci mon Brubru , cela vient du site "la conduite des trains, de G.Parramont

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Re: le pantographe

Message par Invité le Mer 9 Sep 2009 - 16:31


en fait, on voit que dalle sur la photo...

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Re: le pantographe

Message par Invité le Mer 9 Sep 2009 - 16:31

C'est sur un POS ?

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Re: le pantographe

Message par Invité le Mer 9 Sep 2009 - 16:33

oui, je crois bien !

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