Pantographe (train)

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Un pantographe en forme de Z.

Le pantographe est le dispositif articulé qui permet à une locomotive électrique de capter le courant par frottement sur la caténaire.

Aspect

Les premiers pantographes avaient la forme symétrique d'un losange, tandis que les pantographes modernes ne comportent qu'un seul bras articulé. Ils mesurent environ 2 mètres repliés et assurent un débattement qui peut atteindre 3,20m.

Le pantographe est fixé sur le toit de la locomotive au moyen d'isolateurs. Le contact avec la caténaire se fait par une pièce horizontale, l'archet. Le bras articulé est formé de deux éléments, le bras inférieur et le bras supérieur. Le pantographe peut être pneumatique ou électrique.

Fonctionnement

Sur l'archet sont fixés des bandes de carbone, cuivre (en général deux, jusqu'à huit sur certains modèles adaptés au 1500V continu) qui font office de frotteurs sur la ligne aérienne de contact (ou caténaire) et permettent de capter l'énergie. Ces bandes peuvent être montées de façon rigide sur l'archet ou être indépendantes et montées sur ressorts.

Afin de maintenir une pression la plus constante possible des bandes de carbone sur la caténaire, un système d'amortissement est implanté sur le pantographe. Cet amortissement utilise généralement des ressorts mécaniques et/ou des vérins pneumatiques.

Dans le cadre d'un pantographe pneumatique, le déploiement du bras est assuré par un vérin pneumatique, qui permet de maintenir une certaine pression sur la caténaire. Le pantographe se replie par gravité, lorsque la pression d'air est annulée. Dans le cadre d'un pantographe électrique les mouvements de montée et de descente sont assurés par un moteur électrique annexe.

Dans certains modèles, deux ressorts à boudin travaillent en traction et maintiennent le pantographe déplié en contact avec la caténaire. Un dispositif pneumatique ou électrique est là pour le replier. Il travaille contre les ressorts avec une pièce pourvue d'un trou oblong qui laisse le pantographe libre de ses mouvements quand il n'est pas en traction.

Lorsqu'il y a un contact dégradé avec la caténaire, des éclairs bleutés dus à la différence de potentiel entre la caténaire et le pantographe sont produits. Les causes sont variées. On peut citer des impuretés sur la caténaire, des défauts mécaniques de la caténaire, la présence de glace sur la caténaire, le passage sur un isolateur, des sauts de pantographe, etc.

Il existe des modèles de pantographe qui peuvent utiliser différentes tensions d'alimentation mais les trains multi-tension comportant un pantographe par type de courant utilisé restent fréquents.

Schéma du pantographe de l'ICE3

Vitesses

Le pantographe en forme de « Z » (ou dit aussi « Faiveley ») permet des vitesses plus élevées que celui en forme de losange.

Systèmes comparables

Le pantographe n'est pas le seul système de captage de courant pour les trains ou tramways. On trouve aussi des frotteurs sur un troisième rail voire quatrième rail sur le métro de Londres. Ce système a été utilisé avant en vallée de Maurienne et actuellement sur la Ligne Saint-Gervais - Vallorcine, ou sur la plupart des métro urbains.

Il existe d'autres systèmes plus anciens comme le captage en triphasé du Train de la Rhune au pays basque.

Images

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  Un pantographe récent utilisé sur le matériel DB AG 101

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  Pantographe sur un rail aérien (RER C,Paris)

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  Un pantographe en losange

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  Utilisation de pantographes dans le cas d'une alimentation triphasée.

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Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Captage du courant
• Caténaire
• Locomotive électrique
• Collecteur à arc

Liens externes

• Portail du chemin de fer