ABBActualités technologiques

du Groupe ABB

Réseau électrique & réseau de traction 42Moteurs de traction ferroviaire 66Maintenance dédiée 70Recharge des véhicules électriques 77

Les voies del’écomobilité

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revue

2 revue ABB 2|10

On a coutume de dire que le tout est plus grand que la somme de ses parties : ce numéro de la Revue ABB multiplie les exemples applicatifs qui confirment la règle.

Le transport a pour vocation de relier les hommes et d’abolir les distances en ouvrant de nouveaux horizons et en favorisant les échan-ges. Mais rapprocher, c’est aussi nouer et resserrer les liens : ABB met son vaste portefeuille de pro-duits au service de l’industrie ferro-viaire. La Revue vous invite à décou-vrir les contributions du Groupe aux secteurs du transport et du rail.En voiture, s’il vous plaît !

Sommaire

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ABB et le rail, une réussite en mouvement Panorama de l’offre du Groupe pour l'industrie ferroviaire Face à face pour une mobilité durable Échange de vues entre Michael Clausecker, directeur général de l’UNIFE, et Jean-Luc Favre, président-directeur général d’ABB Sécheron et responsable des activités Rail du groupe ABB

La grande vitesse en première ligneABB et les trains à grande vitesseRévolution chinoiseGrâce aux technologies ABB, le rail chinois mène grand train.Feu vert pour les chemins de fer indiensABB contribue à la modernisation du réseau ferré indien.La Suisse sur les railsABB, partie prenante des grands projets ferroviaires du pays alpin

Connaissances FACTuellesLes dispositifs FACTS améliorent l’alimentation électrique de la traction ferroviaire.À convertisseurs statiques, performances dynamiquesDes réseaux ferroviaires à la bonne fréquenceLe disjoncteur nouveau est arrivéLes disjoncteurs sous vide d’extérieur FSK II assurent la connexion de projets ferroviaires britanniques.Bain turc pour transformateurs secsMalgré la chaleur et l’humidité, les transformateurs ABB font un excellent travail dans le métro d’Istanbul.

Les transformateurs entrent en gareLes transformateurs de traction ABB contribuent à la fiabilité, au confort et à la ponctualité des trains de banlieue.Accord parfaitCompacts, fiables et puissants, les convertisseurs de traction ABB se plient aux exigences de tous les types d’engin ferroviaire.Le moteur de traction se standardiseLa modularité des nouveaux moteurs de traction ferroviaire ABB autorise une réelle adaptabilité aux impératifs du client.

Service compris !ABB propose un large éventail de services dédiés au rail.L’aube d’une ère nouvelleLes stations de recharge et les technologies de réseaux intelligents d’ABB tracent la voie du véhicule électrique.Prise de terreLes solutions ABB d’alimentation électrique réduisent la pollution sonore et atmosphérique des navires à quai.Rapidité, sécurité, compétitivitéLa triple devise du nouveau sectionneur de terre ultrarapide d’ABB

L’électrification de la grande traction ferroviaireABB, acteur historique de la traction électrique

Forces motrices

Services et technologies

ABB, éternel pionnier

Installations fixes

Tour du monde

Mobilisation

3Sommaire

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Peter Terwiesch Directeur des technologiesABB Ltd.

blement essaimé : ces trains quadrilleront bientôt la planète entière !Le transport de marchandises vit aussi de passionnants développements. En Europe plus particulièrement, de plus en plus de pays ouvrent leur marché du fret à la concurrence et le trafic explose.Sans être un constructeur de trains, ABB met son expertise de l’énergie et de l’automatisa-tion, et ses nombreux produits et technolo-gies au service de l’industrie ferroviaire. Les lignes de chemin de fer électrifiées sont de grandes consommatrices d’électricité et leur voracité énergétique peut fortement fluctuer en peu de temps. Les techniques de gestion de réseaux d’ABB fiabilisent et stabilisent la fourniture électrique. ABB accompagne le transfert de l’électricité du réseau général à la voie ferrée avec des sous-stations et compo-sants tels que transformateurs, convertis-seurs de fréquence, appareils de coupure et dispositifs de compensation de puissance réactive « FACTS ». À bord des trains, l’offre ABB se décline en transformateurs de traction, tableaux électriques, moteurs, convertisseurs et turbocompresseurs, produits vedettes de cette Revue ABB.ABB a beaucoup développé ses activités Rail au cours des dernières années, passant de la position d’outsider au rang de fournisseur de premier plan de grands noms de la construc-tion ferroviaire. Dans une perspective indus-trielle plus large, la Revue ABB s’est entrete-nue avec M. Michael Clausecker, directeur général de l’Union des Industries Ferroviaires Européennes (UNIFE).À côté du rail, ABB intervient dans les domaines plus vastes du transport durable et de la mobilité électrique : aussi ce numéro aborde-t-il des techniques comme la recharge des véhicules électriques et l’alimentation électrique des navires à quai.

Bonne lecture,

Peter TerwieschDirecteur des technologiesABB Ltd.

Chers lecteurs,La mobilité est au centre de notre quotidien : trajets domicile-travail, déplacements profes-sionnels, vacances . . . Toutes nos activités sont tributaires d’un mode de transport fiable et abordable. Et ce n’est pas qu’à l’échelle de l’individu : le transport de marchandises a été le vecteur de la concentration industrielle et de la production moderne. De même, l’existence des grandes métropoles dépend de la capacité à les approvisionner de manière fiable et continue en denrées alimentaires et biens de consommation.Autant la mobilité aide à créer et à dévelop-per de multiples facettes de notre société, autant l’insuffisance de moyens de transport peut lui être préjudiciable : l’impossibilité de livrer des marchandises au cœur des bassins de vie ou, pour le particulier, de rejoindre sa destination dans des délais raisonnables et prévisibles, est lourde de conséquences, et pas seulement économiques. Urbanité et modernité aggravent ce constat : l’étalement des villes sollicite toujours plus les infrastruc-tures, en voie de saturation. Dans le même temps, la montée des préoccupations environnementales (qualité de l’air, pollution par le CO2 ), l’épuisement des réserves de combustibles fossiles et l’emprise territoriale du transport appellent à des solutions plus propres et performantes.Le chemin de fer est en bonne voie pour relever ces défis. En milieu urbain et péri-urbain, les dessertes de banlieue et le métro contribuent grandement au désengorgement de la route tout en diminuant l’empreinte carbone avec, lorsque les lignes sont électri-fiées, un bilan « zéro émission » au point de livraison. À l'heure où des capitales comme Londres et Paris déploient leurs réseaux existants, nombreuses sont les métropoles en pleine expansion confrontées à la difficulté comme à l'opportunité de créer de nouveaux systèmes de toutes pièces.Les trains à grande vitesse (TGV) peuvent offrir une alternative séduisante à la voiture et à l’avion. Relativement insensibles aux caprices de la météo, ils satisfont aux besoins de confort des voyageurs. Si la première génération de TGV a vu le jour au Japon puis conquis l’Europe, elle a aujourd’hui considéra-

Éditorial

ABB et l'industrie ferroviaire

5Éditorial

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ABB et l’univers du rail, une réussite en mouvement

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7ABB et l’univers du rail, une réussite en mouvement

foudres. ABB fournit aussi les turbocom-presseurs des trains diesel.Les technologies et équipements ABB ser-vent différents types d’applications ferro-viaires, du fret lourd ➔ 14 à la grande vitesse ➔ 15 en passant par les lignes de banlieue ➔ 16, le métro ➔ 17 et le tram-way ➔ 18.ABB n’est pas qu'un fournisseur de maté-riel ; c’est aussi un prestataire de services de maintenance, de révision et de rénovation des parcs existants. Dans le domaine plus vaste du transport, il est aussi présent dans les stations de recharge des véhicules élec-triques ➔ 19 et les applications marines.Autant de sujets qui font la trame de ce numéro de la Revue ABB et de notre site www.abb.com/railway.

optimisent le fonctionnement de ces équi-pements. Des autotransformateurs com-pacts ➔ 9 soutiennent l’alimentation électri-que des trains par caté naire, sur les longues distances. Les électrifi cations en continu sont renforcées par des sous-stations de traction équipées de transformateurs- redresseurs ➔ 10.L’équipement ABB est aussi présent à bord des trains : le Groupe fournit des transfor-mateurs de traction ➔ 11, des moteurs et des générateurs ➔ 12. Il fabrique également des convertisseurs pour alimenter la chaîne de traction et les auxiliaires du train ➔ 13. Son catalogue comprend en outre des pro-duits basse tension, des disjoncteurs moyenne tension, ainsi que des semi- conducteurs de puissance et des para-

A cteur majeur des secteurs de l’énergie et de l’automatisation, ABB met de nombreuses tech-nologies au service du chemin

de fer. Des systèmes de transport fl exibles en courant alternatif « FACTS » soutiennent aussi bien le réseau général que le réseau de traction ferroviaire, et aident à stabiliser une fourniture électrique de qualité ➔ 1. Appareils de coupure et de commutation haute ➔ 2 et moyenne tension ➔ 3, conver-tisseurs de fréquence ➔ 4 et transfor-mateurs ➔ 5 adaptent et fournissent l’éner-gie aux lignes de contact aériennes de la voie ferrée ➔ 6, tandis que des systèmes de surveillance et de conduite ➔ 7 (dont les postes de commande centralisée du réseau et des sous-stations électriques ➔ 8)

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La mobilité des personnes et des biens, indissociable de l’activité économique, engendre un volume de trafi c en perpétuelle croissance : les échanges internationaux réclament un fret ferroviaire grandes distances rapide et économique. L’essor du commerce et du tourisme est aussi tributaire des déplacements interurbains tandis que l’extension des métropoles en périphérie ne cesse d’allonger les distances entre domicile et travail. Dans le même temps, les préoccupations environne-mentales, l’envolée des prix de l’énergie et la saturation des infrastruc-tures obligent à minimiser l’impact économique, écologique et territorial du transport. Il n’est donc pas étonnant que les pouvoirs publics du monde entier investissent dans le chemin de fer sous toutes ses formes, du métro aux trains nationaux et internationaux à grande vitesse (TGV) en passant par les corridors de fret transcontinentaux.Michael Clausecker et Jean-Luc Favre débattent ici des enjeux et perspectives du transport ferroviaire.

Interview croisée entre Michael Clausecker, directeur général de l’UNIFE 1, et Jean-Luc Favre, directeur général d’ABB Sécheron et responsable des activités Rail du groupe ABB

Face à face pour une mobilité durable

9Face à face pour une mobilité durable

Et dans d’autres régions du monde, comme l’Europe de l’Est et l’Inde ?M. C. J’espère que la prochaine décennie verra la construction de la première LGV de l’Europe de l’Est. En témoigne l’amorce d’un projet d’axe ferroviaire à grande vitesse en Pologne, d’ici à 2014.

En ce qui concerne l’Inde, il est difficile de prévoir l’échéance de la grande vites-se. Les principaux développements por-tent aujourd’hui sur le métro ou le train urbain.

Jean-Luc Favre. Il faut tenir compte de l’explosion démographique et de l’urbani-sation galopante : nous serons sans doute 9 milliards sur Terre, en 2050. En 2008, les villes concentraient la moitié de la po-pulation mondiale, une première dans l’histoire de l’humanité. Cette évolution plaide en faveur d’un transport durable et le chemin de fer peut relever ce défi ➔ 1.

La Chine investit massivement dans le trafi c fret et voyageurs, et l’électrifi cation du réseau. Les projets de LGV avancent « à un train d’enfer » ! Ces deux ou trois dernières années, la Chine a représenté pour ABB le premier moteur de crois-sance. L’Europe est aussi un puissant marché ; néanmoins, quand il s’agit de déployer le réseau et d’investir en nou-veaux matériels roulants, la Chine rem-porte la palme des développements.

En Inde aussi, de nouveaux projets pren-nent forme, comme l’ouverture de corri-dors à priorité fret pour faciliter, fl uidifi er et stimuler le trafi c. En revanche, la plus grosse part du marché ferroviaire indien revient au métro dont le gouvernement veut équiper toutes les agglomérations de plus de 3 millions d’habitants. Des chan-tiers titanesques voient le jour à Bangalore, Calcutta, Mumbai et Delhi. Et la grande vitesse ferroviaire ne tardera pas à s’y frayer un chemin dans les cinq à dix pro-chaines années !

Vous avez tous deux évoqué le transport urbain. Quelles sont les grandes tendan-ces du segment ?M. C. L’étalement urbain complique et al-longe énormément les trajets quotidiens domicile-travail, ce qui donne encore plus

majorité des acteurs de l’industrie ferro-viaire européenne.

Quelle est votre vision de l’avenir du rail dans les dix prochaines années ?M. C. Notre premier défi est la grande vi-tesse. Les principaux chantiers en cours se situent en France, en Espagne et en Grande-Bretagne. Pour autant, les États-Unis ont aussi amorcé le débat sur les lignes à grande vitesse (LGV) tout comme la Russie progresse sur la liaison Moscou-Saint-Pétersbourg. La Chine investit plus que tout autre pays et construit des mil-liers de kilomètres de LGV. Bref, le ferro-viaire affi che une solide croissance.

Quelles en sont les priorités ?M. C. La grande majorité des LGV ne dé-passe pas le territoire national : c’est le cas en France, en Allemagne, en Espa-gne, etc. Certes, il faut mentionner le tra-fi c transmanche (Eurostar ou Thalys, par exemple) mais le développement de la grande vitesse devra davantage affi rmer sa dimension internationale.

Les investissements en infrastructures seront au cœur des défi s que devra rele-ver la puissance publique au cours des

dix prochaines années. La volonté d’in-vestir dans le rail et l’apparition de nou-veaux modes de fi nancement marqueront cette décennie. Concrètement, il pourra s’agir de partenariats publics-privés et de contrats associant la construction, l’ex-ploitation et le transfert de technologies.

M. Clausecker, pouvez-vous nous pré-senter l’UNIFE en quelques mots ?L’UNIFE entend promouvoir l’industrie ferroviaire européenne sur la scène inter-nationale. Elle apporte son concours aux principaux fournisseurs et équipementiers du secteur, au travers de quatre leviers : 1 L’harmonisation technique et la régle-

mentation des systèmes ferroviaires ;2 La défense des intérêts des entrepri-

ses œuvrant au développement du rail ;

3 Le lancement et le soutien des pro- gram mes permettant à ses membres de mener des recherches en partena-riat avec les opérateurs ferroviaires, ainsi que la coordination des projets fi nancés par l’Union européenne ;

4 La qualité des produits ferroviaires, tout au long de leur cycle de vie et de la chaîne de valeurs, grâce à son programme de gestion de la qualité fondé sur la norme IRIS 2.

L’UNIFE est fi nancée par ses membres qui sont tous des constructeurs euro-péens de matériel équipant les chemins de fer du monde entier. L’organisation compte aussi sur le soutien d’une quin-zaine d’associations principalement na-tionales. Elle fédère ainsi quelque 70 four-nisseurs et totalise près d’un millier de membres par le biais de ces associations. L’UNIFE est donc le porte-parole de la

En Europe, le rail verra se dévelop-per le trafic fret transfrontalier qui nécessitera des locomotives poly-courants capables de fonctionner sous différents sys-tèmes d’alimenta-tion électrique et de signalisation.

Notes1 Union des Industries Ferroviaires Européennes2 International Railway Industry Standard

(cf. encadré 7, p. 23)

10 revue ABB 2|10

sécurité. Il est diffi cile d’entrevoir l’évolu-tion du marché mais une chose est sûre : l’industrie n’arrêtera pas sa course aux équipements plus légers et plus concur-rentiels.

Et le fret ferroviaire ?M. C. Le ralentissement économique a contraint les opérateurs à remiser bon nombre de locomotives et de wagons. Le premier défi de la décennie à venir sera de retrouver les volumes de trafi c de 2007 : c’est à ce niveau que les équipements existants seront utilisés à leur capacité escomptée.

Autre tendance de fond : l’internationali-sation du transport. Le paysage ferroviaire du futur sera constitué de gros opérateurs mais aussi de petites entreprises assurant une mobilité transfrontalière, en Europe. Il faudra pour cela davantage de locomo-tives interopérables polycourants palliant les différences de systèmes d’alimenta-tion électrique et de signalisation.

Dans d’autres régions du monde, les ten-dances sont plus diffi ciles à cerner. Pour-tant, où que vous soyez, il est toujours question du triptyque rendement-fi abilité-prix. Je suis convaincu que de plus en plus de clients s’intéresseront à la consommation énergétique et au coût global des locomotives : les industriels doivent donc être en mesure de leur four-nir les données permettant de comparer produits et solutions.

Cette vive concurrence augmentera-t-elle le volume total de fret ferroviaire ?M. C. Sans conteste. Les pays européens qui ont effectivement ouvert leurs réseaux à la concurrence ont vu leur trafi c fret grimper de 60 à 130 % au cours des

misent sur le bus à grande capacité ; les bus à double articulation sont relative-ment économiques et ne nécessitent pas d’infrastructure particulière. Par ailleurs, de nombreuses lignes de tramways sont en construction, en Europe comme aux États-Unis. Le tram offre plus de capaci-tés que le bus, sans ses défauts : il ne pollue pas et fait moins de bruit ; plus convivial, il contribue également à la qua-lité d’accueil des centres-villes ➔ 2. Aussi le voit-on grignoter des parts de marché même si les constructeurs de bus rivali-sent d’inventivité pour copier ses avanta-ges à moindre coût.

À mi-chemin entre ces deux modes de transport se profi lent les trams sur pneu-matiques . . .M. C. Pourquoi pas ? Toutes les pistes méritent d’être explorées lorsqu’elles sont utilisées à bon escient ! Quand vous com-parez le tram au bus, en termes de poids, vous pouvez à juste titre vous demander s’ils se heurtent aux mêmes exigences de

d’acuité à la question du transport. Les transports publics sont un bon moyen de relever ce défi . Dans cette logique, de nombreux pôles urbains en pleine expan-sion mettent sur pied des systèmes de transport, surtout en Chine. Même des capitales comme Paris et Londres, qui souffrent d’engorgement chronique du trafi c, prennent conscience de la néces-sité de renforcer leurs capacités de transit pour préserver leur attractivité et leur compétitivité économique.

Le déploiement du transport urbain accé-lérera sa course dans les prochaines an-nées. Fait marquant : secteur privé et par-ticuliers sont encouragés à y prendre part. Par exemple, les propriétaires de biens situés à proximité d’une gare, qui contri-buent au développement des transports, peuvent tirer parti de cette valorisation foncière ou économique. Les péages ur-bains, comme celui de Londres, vont aussi se multiplier. Dans les deux cas, les usa-gers paient de plus en plus cher leur mobilité (coûts externes liés au bruit, à la pollution, aux embouteillages, aux acci-dents, etc.) et, chemin faisant, favorisent le développement des transports collectifs.

Les pays en développement posent un défi singulier. L’infrastructure en place est spartiate et tout reste à faire. En épaulant les autorités régionales pour prouver que le métro attire les investisseurs, crée des emplois et accroît les rentrées fi scales, nous pouvons les aider à garantir les prêts et à asseoir la rentabilité des projets.

Les villes plus modestes ont souvent be-soin de systèmes de transport plus légers et moins chers que le métro.M. C. À cet égard, on observe deux ten-dances. En Allemagne, certaines villes

1 En 2008, les villes concentraient déjà la moitié de la population mondiale, d’où la priorité des transports urbains.

2 Le tram est un mode de déplacement écologique et convivial, qui participe à l’attrait des centres-villes.

Le moindre kilo-gramme ou mètre carré de rogné pour acheminer davantage de passagers décu-ple le bénéfice économique et écologique global du train.

11Face à face pour une mobilité durable

Le train est d’ores et déjà le moyen de transport le plus « propre » et durable. Pour autant, que peut faire l’industrie ferroviaire pour réduire encore son empreinte carbone ? M. C. Dans une perspective globale, le plus puissant levier dont dispose le pou-voir politique pour réduire la pollution liée aux transports réside sans conteste dans le transfert du trafi c aérien et routier au rail. Certes, l’amélioration technologique des trains eux-mêmes peut accroître ces performances environnementales, mais le premier contributeur reste le « report modal » vers le fer ➔ 4.

Que peut faire le rail pour améliorer son bilan carbone ? En priorité, électrifi er le ré-seau. Voyons l’exemple du Royaume-Uni où la traction diesel concerne encore la majorité du réseau ferré. Rien d’étonnant à ce que son gouvernement se tourne un peu plus que celui des autres pays euro-péens vers la traction électrique pour enrayer le dérèglement climatique et apporter de réelles solutions durables à la mobilité.

Donc, sur le terrain de l’effi cacité énergé-tique, la balle est dans le camp des pou-voirs publics ?M. C. Oui mais nous nous devons d’ac-compagner leur action en développant des produits plus attractifs tant pour l’ex-ploitant ferroviaire, transporteur de mar-chandises, que le voyageur.

En matière de consommation énergéti-que, une solution de choix consiste à ré-cupérer l’énergie de freinage pour les ac-célérations ou à la stocker sur le véhicule ou le long des lignes.

15 dernières années. Qui plus est, sur les cinq ou six années passées, le fret ferro-viaire a progressé plus vite que le fret rou-tier. À supposer que d’autres pays ouvrent leur marché, nous pouvons tabler sur la poursuite de cette forte croissante dans les dix années à venir ➔ 3.

Les ventes de locomotives ont pratique-ment triplé ces dix dernières années par rapport à la décennie 1990. Et 50 % de ces machines sont vendues à des clients qui n’existaient même pas il y a dix ans ! Cette ouverture dynamise indéniablement le marché du fret ferroviaire.

Malgré ce bilan positif, le volume du fret ferroviaire européen reste faible par rap-port à celui enregistré aux États-Unis. M. C. L’Europe étant constituée de micro-marchés nationaux, la part modale du rail varie d’un pays à l’autre. Prenons l’exem-ple de la Suède, pays assimilable aux États-Unis, non pas bien sûr en termes de superfi cie mais de densité de population. La part du fret ferroviaire y est supérieure à 30 %, soit une proportion comparable à celle des États-Unis. Mais là s’arrête la comparaison : la population nord-amé-ricaine se concentre dans les régions côtières de l’Est et de l’Ouest, alors que l’urbanisme du Vieux continent est plus dilué. Les distances à parcourir étant éga-lement plus courtes, le rail peine à concur-rencer la route.

Néanmoins, je suis sûr que l’ouverture des marchés et le développement des ré-seaux transeuropéens, par-delà les fron-tières, favoriseront l’essor du rail.

3 Privatisation et concurrence dopent le fret ferroviaire qui a progressé de 60 à 130 % en 15 ans.

4 Le principal contributeur à la réduction de la pollution due au transport est le report modal de la route et de l’aérien vers le rail.

Le nombre de locomotives ven-dues a pratique-ment triplé ces dix dernières années ; la moitié est ache-tée par des clients qui n’existaient pas il y a dix ans.

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le trio Siemens-Alstom-Bombardier. Pour ABB, il est capital de reprendre position sur le marché ferroviaire, aux côtés de ses partenaires et de l’UNIFE. Nous avons re-joint cette dernière en juin 2009 et nous sommes aussi aujourd’hui l’un des repré-sentants de ses membres, à Bruxelles, tout comme nous siégeons à sa commis-sion Infrastructures. Nous voulons adres-ser à l’industrie ferroviaire un message fort : partie prenante de ce marché, notre contribution s’inscrit dans le long terme. Nos technologies lui sont vitales : appa-reils de coupure, transformateurs, conver-tisseurs, semi-conducteurs de puissance, moteurs, alternateurs, turbocompresseurs et installations fi xes. Nous fournissons aussi des systèmes d’électrifi cation, des sous-stations de traction en courant al-ternatif et continu, et leurs composants. Notre production et notre savoir-faire sont mondialisés. Par exemple, nous fabriquons déjà des transformateurs en Amérique du

Nord, en Amérique du Sud, en Chine et en Inde, grâce à notre capacité à être « local » sur tous ces marchés. Tels sont les points forts du Groupe sur les cinq continents, au service du rail comme d’autres secteurs.

Paradoxalement, jusqu’en 2002, presque personne, même au sein d’ABB, n’avait connaissance de notre implication dans le ferroviaire. Nous possédions des techno-logies d’excellence . . . mais à peine connues !

Quelle est selon vous la plus importante contribution d’ABB à la technologie ferro-viaire ? En quoi consiste son leadership ?J.-L. F. Notre portefeuille de produits et nos solutions globales font d’ABB un groupe d’exception. Nous pouvons tra-vailler avec tous les fournisseurs en nous appuyant sur un puissant socle techno-logique. Nous possédons toutes les grandes technologies indispensables à la distribution de l’énergie de traction, ce qui explique en grande partie notre fulgurante

Dans le premier cas, les seuls exemples pour lesquels, à ma connaissance, les in-dustriels ne se sont pas contentés de fournir les véhicules mais en ont aussi as-suré la maintenance, sont ceux d’exploi-tants privés. Pour les constructeurs et équipementiers que nous sommes, cette orientation services nous a permis de mieux comprendre les performances au quotidien de nos engins et de « boucler la boucle » en capitalisant sur ces connais-sances afi n d’améliorer l’offre produits et, in fi ne, de mieux servir nos clients.

Le domaine des infrastructures est quel-que peu différent. Une organisation type implique pour le client de compter sur son propre personnel de maintenance mais aussi de sous-traiter certains pans du tra-vail à des tiers. Il en résulte une situation où nous sommes à la fois fournisseurs et, en quelque sorte, concurrents de nos clients, ce qui crée des relations commer-ciales d’un genre nouveau. Comme pour le matériel roulant, nous pou-vons apporter de la valeur ajoutée à l’activité de nos clients car nous connaissons sou-vent mieux leur produit ! En conju-guant maintenance préventive et maintenance corrective, nous diminuons les coûts et les arrêts techniques.

Quels sont le rôle et la contribution d’ABB au sein de l’UNIFE ?M. C. ABB intervient vraiment à l’échelle mondiale. Cette stature donne toute sa valeur à sa participation à l’UNIFE. ABB est certes un membre relativement récent mais l’UNIFE et ses autres membres se réjouissent d’ores et déjà de bénéfi cier de l’expérience du Groupe sur les marchés étrangers et de travailler ensemble. Nous sommes très impliqués dans l’élaboration de normes ferroviaires européennes et nous apprécions beaucoup l’apport et la contribution d’ABB.

J.-L. F. C’est en 2005 qu’ABB décide de développer ses activités ferroviaires. Le succès est au rendez-vous : nos ventes ont bondi de 200 millions de francs suis-ses en 2004 à 1,3 milliard en 2009 ! Nous travaillons en étroite collaboration avec les grands noms du secteur, notamment

J.-L. F. La meilleure façon de favoriser le report modal de l’avion et de la voiture vers le rail est de proposer des solutions compétitives et rentables. Dans le domaine du trafi c voyageurs à 350 km/h, par exemple, le moindre kilogramme ou mètre carré de rogné pour acheminer davantage de passagers décuple le bénéfi ce écono-mique et écologique global du train. Nous continuerons donc à optimiser nos équi-pements sur le plan de l’encombrement et de la masse, mais aussi de la fi abilité et de l’écoperformance.

L’Europe, à côté du Japon, fait tradition-nellement fi gure de pionner et d’expert de la grande vitesse. Ces acquis sont-il trans-posables à d’autres régions du monde ? J.-L. F. L’Europe et le Japon règnent ef-fectivement en maîtres sur les marchés de la grande et de la très grande vitesse. Mais la Chine n’est pas en reste et déve-loppe aussi ses TGV. On vient même d’apprendre un partenariat entre une so-ciété chinoise et General Electric, leader du fret américain, pour déployer de gran-des artères ferroviaires en Amérique du Nord. Le marché est fl orissant pour les nouveaux acteurs du rail.

Jusqu’ici, nous avons parlé produits et technologies. Un autre domaine en pleine expansion est celui des services.J.-L. F. Sur certains marchés, les contrats de fourniture ne se limitent pas aux véhi-cules mais englobent aussi les services, sur une période donnée. Cette tendance n’est pourtant pas universelle : dans bien des cas, les exploitants ferroviaires préfè-rent garder leur maintenance en interne.

Dans ce contexte de libéralisation, les nouveaux entrants sont avant tout inté-ressés par l’exploitation des trains et le transport de voyageurs ; ils sont donc plus enclins à externaliser la maintenance. Par contre, les opérateurs historiques ont traditionnellement leurs propres ateliers et équipes d’entretien ; on comprend donc que l’externalisation de ce type d’activité ne soit pas leur priorité.

En matière de services ferroviaires, ABB est très bien placé pour offrir un réseau d’envergure mondiale : nous savons être chinois en Chine, indiens en Inde et euro-péens en Europe !

M. C. La situation est différente selon qu’il s’agit d’entretenir le matériel roulant ou les installations fi xes (ouvrages d’art, voies).

Le plus puissant levier politi-que pour réduire la pollution liée aux transports consiste à détourner le trafic aérien et routier au profit du rail.

13Face à face pour une mobilité durable

Pensez-vous que l’industrie ferroviaire peut apprendre de l’industrie automobile ?M. C. Il y a toujours à apprendre . . . à condition de ne pas dupliquer aveuglé-ment ! Nous nous sommes tournés vers l’automobile quand nous avons reconsi-déré le management de la qualité dans notre secteur. Mais en fait, nous avons comparé notre système à celui de l’aéro-nautique. Notre stratégie consiste à « ra-tisser large » en tenant compte de divers secteurs industriels mais à trier sur le volet les méthodes les plus bénéfi ques à notre fi lière.

Force est de constater que bon nombre d’entre nous (gestionnaires et acheteurs, par exemple) viennent de l’automobile.

Le ferroviaire se différencie de l’automo-bile notamment par la taille des lots sur lesquels nous travaillons, qui tendent à être beaucoup plus petits. Nous compen-sons cela par la normalisation et la réali-sation de plates-formes, deux stratégies que l’on retrouve aussi dans la construc-tion automobile. Nous pouvons ainsi créer des plates-formes de produits que nous ne vendons plus dans un seul pays mais parfois dans le monde entier. La recette ? Une conception plus polyvalente qui per-met de s’adapter à différents standards et confi gurations ; bien sûr, la normalisation internationale est aussi un objectif qui mérite d’être poursuivi. Nous voyons de plus en plus de pays dans le monde co-pier ou utiliser les référentiels que nous avons mis sur pied d’un commun accord, en Europe ; d’où l’importance de nos tra-vaux et initiatives dans ce sens. La Chine, par exemple, a adopté bon nombre de nos normes ferroviaires comme le systè-me unique ERTMS 3 de signalisation et de contrôle-commande des trains à grande vitesse. À cela deux raisons : c’est à la fois la spécifi cation la plus aboutie du domaine et celle qui rallie un grand nom-bre de fournisseurs et équipementiers fer-roviaires du monde entier.

Michael Clausecker, directeur général de l’UNIFE

Jean-Luc Favre, responsable des activités Rail du

groupe ABB et directeur général d’ABB Sécheron

Propos recueillis par Andreas Moglestue,

rédacteur en chef de la Revue ABB

andreas.moglestue@ch.abb.com

Note3 European Rail Traffi c Management System

croissance des cinq dernières années : notre progression annuelle a été supé-rieure à 40 %, plus de 10 fois plus rapide que celle du marché. Aujourd’hui, selon mes calculs, nous fi gurons parmi les 5 premiers fournisseurs de l’industrie ferro-viaire, grâce aux technologies que nous mettons à la disposition des construc-teurs.

M. C. ABB aide à maintenir la pluralité industrielle. Nous avons assisté à un mou-vement de consolidations parmi les in-dustriels du ferroviaire. Du côté des inté-grateurs de systèmes, on observe la croissance rapide de constructeurs comme le Suisse Stadler et les Espagnols CAF (Construcciones y Auxiliar de Ferrocarri-les) et Talgo, qui comptent sur des four-nisseurs indépendants de technologies de traction et de propulsion. Et là encore, ABB est, pour ainsi dire, une « locomoti-ve » du secteur. ABB joue aussi un rôle moteur en dotant le marché ferroviaire de solutions techniques et d’une stratégie globale qui aident les entreprises euro-péennes d’expérience à proposer leurs technologies sur un marché mondialisé.

J.-L. F. Tout à fait. Nous sommes à même de soutenir nos partenaires en Europe mais aussi de faire équipe avec eux, notam ment en Chine. Dans ce pays, nous avons commencé à travailler avec Alstom en 2004, qui avait besoin de nos transfor-mateurs de traction fabriqués sur place ; il est devenu depuis un partenaire privilé-gié.

ABB est un grand groupe diversifi é qui s’appuie sur des activités Énergie et Auto-matisation d’envergure mondiale, confor-tées par une longue expérience dans un large éventail de domaines d’expertise. Voyez-vous des secteurs dans lesquels le ferroviaire peut bénéfi cier de ce capital de connaissances ? J.-L. F. Sans aucun doute. Prenons l’exemple des moteurs de traction : quand nous avons décidé de réaliser un nouveau produit, nous pouvions puiser dans la technologie et l’activité Moteurs d’ABB, qui représente 2 milliards de dollars. De même, nous bénéfi cions d’un noyau de fournisseurs mondial. Nous avons recours aux mêmes fournisseurs et aux mêmes usines ABB, que ce soit pour les moteurs industriels ou les moteurs de traction. Idem pour les transformateurs ou les convertisseurs.

Né en 1966 à Stuttgart (Allemagne), Michael Clausecker a étudié l’économie d’entreprise et débuté sa carrière chez Daimler-Benz pour rejoindre ensuite l’Office allemand de la privatisation. En 1993, il est nommé directeur général de la DWA (Deutsche Waggonbau AG), société rachetée en 1998 par Bombardier Transport et devenue depuis le chef de file des constructeurs européens de véhicules ferroviaires pour le transport de fret. En 1999, M. Clausecker est nommé responsable de division chez Siemens Erlangen et Munich, en charge de l’activité Locomotives pour le monde entier, puis, en 2001, directeur général de l’association allemande de l’industrie ferroviaire (VDB). Depuis début 2007, il est directeur général de l’UNIFE. M. Clausecker est titulaire d’un MBA de l’Open University du Royaume-Uni.

Michael Clausecker, directeur général de l’UNIFE

Né en 1962 à Thonon-les-Bains, Jean-Luc Favre débute sa carrière d’ingénieur électricien au sein de l’entreprise BBC. Après un passage de trois ans chez IBM, il est nommé responsable de l’activité Transforma-teurs d’ABB Sécheron. En 2001, il devient directeur général de l’entreprise genevoise puis, en 2005, responsable des activités Rail d’ABB.Jean-Luc Favre est diplômé de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Jean-Luc Favre, responsable des activités Rail du groupe ABB et directeur général d’ABB Sécheron

14 revue ABB 2|10

PASCAL LEIVA, MELANIE NYFELER – La mobilité revêt de plus en plus d’impor-tance. Ne faut-il pas souvent parcourir des centaines de kilomètres pour ses déplacements professionnels ou privés, d’une métropole ou d’une région à l’autre ? Cet allongement des distances met à rude épreuve le transport routier, ferroviaire et aérien. Confrontés à la nécessité de réduire les émissions de carbone et de désengorger la route et le ciel, de nom-breux pays sont amenés à revoir leurs politiques de transport. Des études montrent en effet qu’un voyage en train produit 3 à 4 fois moins de CO2 que le même trajet effectué en avion ou en voiture 1. Dans ces conditions, le train à grande vitesse (TGV) concurrence avantageusement les vols courts.

Équipements de traction et de conversion ABB

La grande vitesse en première ligne

15La grande vitesse en première ligne

d’essai électrifiée en triphasé, prouvant l’aptitude de la traction électrique à la grande vitesse. En 1955, une campagne d’essais menée en France permet de battre le record du monde à 331 km/h. Précisons que le matériel roulant tout comme les installations fixes (caténaires, voie, etc.) étaient basés sur les équipe-ments classiques utilisés au quotidien par la SNCF. Ces essais ont démontré les marges de sécurité de la technologie et la faisabilité de l’exploitation commer-ciale des TGV.

Néanmoins, les vitesses atteintes en ser-vice régulier restaient bien inférieures, les trains les plus rapides plafonnant à 160 km/h ➔ 1. De fait, la paternité de la GV « moderne » revient au train japonais Shinkansen. Lors de son inauguration, en 1964, sur les 515 km de la ligne Tokyo-Osaka, il atteint la vitesse maxi-

à 220 km/h. Les TGV se singularisent par :– l’emploi de « rames automotrices »

plutôt que la composition classique « locomotive-ligne de train », avec de meilleurs rapports puissance-masse, une aérodynamique, une fiabilité et une sécurité accrues, etc. ;

– le recours à des lignes construites spécialement pour la GV, au moins sur une partie du trajet, et aptes à endurer ses conditions de service (section transversale, tracé et qualité de la voie, caténaire, alimentation électri-que, environnement particulier, etc.). Pour autant, les TGV peuvent aussi rouler sur des rails classiques (dans certaines limites [2]), ce qui allège les programmes d’investissement ou permet d’échelonner les travaux ;

– l’utilisation de systèmes de signalisa-tion évolués, y compris en cabine de conduite.

Tour du monde de la grande vitesseDès 1903, la vitesse de 210 km/h est atteinte en Allemagne, sur une ligne

P artout, la grande vitesse (GV) rapproche les villes : l’Euro star, par exemple, a ramené le tra-jet transmanche Paris-Londres

à 2 h 15 et représente aujourd’hui 70 % du trafic entre les deux capitales [1], tan-dis qu’en Espagne, la liaison Madrid-Barcelone relie les deux villes en 2 h 30 et accapare 50 % du transport inter-urbain. Un succès que ne démentent pas les lignes à grande vitesse (LGV) Paris-Lyon, Paris-Bruxelles et Hambourg- Berlin, entre autres. Soucieux de ne pas manquer le coche, les pouvoirs publics du monde entier cherchent donc à inves-tir dans la grande vitesse ferroviaire.

La barre des 250 km/hLa grande vitesse a de nombreux avan-tages : elle raccourcit les temps de par-cours, accroît les fréquences, le confort, la sécurité et la fiabilité des trains, réduit l’impact sur l’environnement. L’Union Internationale des Chemins de fer (UIC) la situe au-delà de 250 km/h, la vitesse de pointe commerciale des trains cir-culant sur voies classiques étant de 200

Note1 Pour calculer l’impact environnemental

d’un voyage en Europe, consultez www.ecopassenger.org.

13 469 km de lignes à grande vitesse sont en construction, et 17 579 km en pro-jet ; en 2020, le réseau ferroviaire mondial pourrait en totaliser 41 787 km.

16 revue ABB 2|10

InfrastructuresABB conçoit, développe, construit et met en service des produits, systèmes et solutions complets d’alimentation élec-trique ferroviaire. Il fournit toute une gamme de sous-stations abritant l’appa-reillage et les outils d’analyse de défauts nécessaires. Son portefeuille englobe :– des produits pour l’alimentation en

énergie des engins de traction ;– des sous-stations de traction pour les

lignes électrifiées en alternatif et continu ;

– des convertisseurs de fréquence statiques ;

– des systèmes de maintien de la qualité de la fourniture électrique ;

– des systèmes de gestion de réseau ;– des systèmes d’analyse et de

simulation dynamique de l’alimenta-tion électrique.

Convertisseurs statiques

Une grande part de l’énergie électrique utilisée en traction ferroviaire est prélevée sur le réseau général de transport triphasé de chaque pays. Néanmoins, pour des raisons historiques, l’électrification ferro-viaire a souvent adopté une fréquence spéciale, différente de l’alimentation ; d’où le rôle pivot de la chaîne de conver-sion intégrant les dernières innovations de l’électronique de puissance ➔ 3.

Compensation parallèle de puissance

réactive

Les systèmes de traction modernes exi-gent beaucoup des réseaux électriques. L’alimentation ferroviaire en monophasé est habituellement obtenue à partir de la tension entre deux phases du système triphasé, ce qui peut entraîner un impor-tant déséquilibre dans un réseau qui

RFF 2 et Alstom Transport établissaient le record mondial de vitesse sur rail à près de 575 km/h, sur la nouvelle LGV Est européenne, dans le sens Strasbourg-Paris.

L’Espagne, de son côté, entend bien surpasser le réseau GV français en ter-mes de longueur. Son ambition ? Desser-vir, d’ici à 2020, 90 % de la population espagnole habitant à moins de 50 km d’une gare grâce à ses trains AVE (Alta Velocidad Española), à la vitesse maxi-male de 350 km/h.

La grande vitesse ferroviaire est donc pleinement opérationnelle en Belgique, en France, en Allemagne, en Italie, au Royaume-Uni, à Taiwan, au Japon, en Corée et aux États-Unis. Des chantiers sont en cours en Chine, en Iran, aux Pays-Bas et en Turquie tandis que des projets sont à l’étude en Argentine, au Brésil, en Inde, au Maroc, en Pologne, au Portugal, en Russie et en Arabie Saoudite. En 2009, on dénombrait à l’échelle mondiale 10 739 km de LGV à 250 km/h ou plus, et quelque 1 750 ra-mes en service [3] ; 13 469 km de lignes supplémentaires sont en construction, et 17 579 km programmées. Le réseau à grande vitesse planétaire pourrait aligner 41 787 km d’ici à 2020 [4].

ABB est un fournisseur de premier plan de l’industrie ferroviaire depuis plusieurs décennies. Fort de son expertise dans les domaines de l’énergie et de l’auto-matisation, le Groupe contribue au pro-grès du matériel roulant et des infra-structures avec des solutions fiables et économiques.

male de 200 km/h, puis 210 km/h l’année suivante. Ce tronçon historique demeure l’une des navettes à grande vitesse les plus fréquentées au monde, transportant plus de 360 000 voyageurs par jour. Aujourd’hui, les rames Shinkansen filent à 300 km/h et pourraient bientôt rouler encore plus vite.

En 1981, la France inaugure son premier TGV sur la ligne Paris-Lyon, longue de 417 km. De 260 km/h au départ, sa vitesse maximale est portée par paliers successifs à 320 km/h. Le réseau à grande vitesse de l’Hexagone s’étend

aujourd’hui sur quelque 1 900 km : c’est le plus long d’Europe. Des travaux sont prévus pour atteindre les 4 000 km à l’horizon 2020. En avril 2007, la SNCF,

ABB a noué des partenariats straté-giques avec de nombreux construc-teurs de matériel roulant comme Alstom, Bombardier, CAF, Siemens, Skoda et Stadler.

Note2 Réseau Ferré de France : gestionnaire des

infrastructures ferroviaires françaises (voies, gares, etc.)

1 L’essor de la grande vitesse ferroviaire

Année

600

500

400

300

200

100

0

Vite

sse

(km

/h)

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Vitesse record

Vitesse commerciale en service régulier

L’atout écologique du rail

Camion EURO4 Voiture

Émissions de CO2 par mode de transport(Trafic marchandises : 100 t sur 700 km, de Bâle à Rotterdam)

CO2(Trafic voyageurs : 2 personnes sur 545 km, de Berlin à Francfort)

Source : www.ecotransit.org (2008)

Voie fluviale Avion

TrainTrain

5,0

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

120

100

80

60

40

20

0

CO

2 (t

onne

s)

CO

2 (k

g)

4,7

0,6

2,4

98

26

85

17La grande vitesse en première ligne

Matériel roulantLes constructeurs de TGV améliorent en permanence leur offre pour répondre aux exigences croissantes de performance, de rendement énergétique et de fiabilité ; et cette quête d’excellence se répercute également sur leurs fournisseurs ! Ces dernières années, ABB a élargi son domaine d’experti-se aux transforma-teurs de traction : il est aujourd’hui numéro un mon-dial du secteur. Le Groupe a conclu des alliances stra-tégiques avec des constructeurs com-me Alstom, Ansaldo Breda, Bombardier, CAF, Siemens, Skoda et Stadler. Plu-sieurs types de transformateurs de trac-tion ont été conçus et fournis à pratique-ment tous les équipementiers ferroviaires du monde.

Transformateurs de traction

Le transformateur est un maillon essentiel de la chaîne de traction à bord du train ; il doit remplir trois grandes exigences :– faire preuve d’une exceptionnelle

fiabilité puisque c’est le seul point de transfert d’énergie entre caténaire et moteurs ;

– être le moins lourd et le moins volumineux possible ;

– s’accommoder des disparités de tension et de fréquence des systèmes

n’est pas bâti à l’origine pour cette ponc-tion monophasée.

ABB propose différentes solutions pour maintenir la qualité de la fourniture électri-que. Les compensateurs statiques de la famille des SVC (Static Var Compensator) ou STATCOM (STATic COMpensator), placés en parallèle sur le circuit à compenser, mettent à profi t des semi-conducteurs de puissance pour régler en dynamique la production ou la consomma-tion de réactif. Entièrement commanda-bles, tant à l’amorçage qu’à l’extinction, ils compensent les transitoires de tension les plus rapides et protègent le réseau des graves fl uctuations de tension. Ils peuvent aussi maintenir le plan de tension du réseau et relever sa limite de stabilité, augmentant sa capacité de transit, sa robustesse, sa fl exibilité et sa prédictibilité.

Quatre SVC équipent le tronçon à grande vitesse reliant la sortie du tunnel sous la Manche à Londres ; chacun des trois points d’alimentation est soutenu par un SVC, côté traction du transformateur, le quatrième assurant l’équilibrage de la charge (cf. « Connaissances FACTuel-les », p. 35).

Transformateurs

Un TGV peut prélever beaucoup d’éner-gie du système électrique, surtout à l’ac-célération. Les transformateurs conver-tissent la tension réseau en tension d’alimentation des moteurs de trac-tion ➔ 2.

d’électrification européens (parfois au sein même d’un pays).

L’AGV d’Alstom ➔ 4, qui a battu le record mondial de vitesse à 575 km/h en avril 2007, était équipé d’un transformateur de traction ABB. Le Groupe fournit éga-

lement Siemens (trains Velaro) ➔ 5 et Bombardier (ZEFIRO) ➔ 6.

Les nouvelles configurations du marché ont abouti à la situation suivante : si les trains à grande vitesse classiques tels que l’ICE1 allemand et le TGV français sont équipés de motrices attelées aux extrémités de la rame, les trains de nou-velle génération comme le Velaro et l’AGV ont une motorisation répartie sur toute leur longueur, ce qui améliore la distribution des masses et l’adhérence sur le rail, la puissance requise par essieu étant moindre. De plus, en logeant tous les équipements de traction (transforma-teurs, convertisseurs, moteurs et appa-reillage de commande) sous la caisse, quasiment tout l’espace est libéré pour

L’AGV qui battit le record mondial de vitesse à 575 km/h, en avril 2007, embarquait un transformateur de traction ABB.

3 Projets de convertisseurs de fréquence statiques

ABB réalise en ce moment le plus gros et le plus puissant convertisseur statique au monde (413 MW), en partenariat avec la société allemande E.ON Kraftwerke GmbH, pour raccorder le réseau national en 50 Hz au réseau ferroviaire en 16 Hz. Le programme de livraison devrait s’achever en 2011. D’autres exploitants ferroviaires ont déjà bénéficié de la fourniture ABB, tels les chemins de fer allemands (8 unités de 15 MW alimentant à Limburg la LGV Cologne-Francfort), autrichiens et suisses.

Pour en savoir plus, lire « À convertisseurs statiques, performances dynamiques », p. 42.

ABB a remporté le contrat de fourniture de tous les transformateurs destinés à équiper les sous-stations de Baro de Viver, Riudare-nes et Santa Llogaia sur le tronçon Barce-lone-Figueres de la future LVG Madrid-Barce-lone-Frontière française.

Le contrat, attribué par le consortium SILFRA-SUD associant Siemens et Inabensa, stipule 4 transformateurs de 60 MVA, 405/27,5 kV fabriqués par l’usine ABB de Cordoue et 2 transformateurs de 60 MVA, 220/27,5 kV de fabrication ABB Bilbao, toujours en Espagne.

Depuis 1990, ABB a livré au total 85 transfor -mateurs de grande traction dans toute la péninsule ibérique. C’est aussi le fournisseur privilégié d’un contrat-cadre signé avec ADIF (gestionnaire des infrastructures ferroviaires espagnoles) pour 52 unités supplémentaires jusqu’en 2014.

2 Des transformateurs en Espagne

18 revue ABB 2|10

dans les liaisons interurbaines ultrarapi-des. Partout dans le monde, la grande vitesse est en bonne voie !

Pascal Leiva

ABB Sécheron Ltd.

Genève (Suisse)

pascal.leiva@ch.abb.com

Melanie Nyfeler

ABB Communication

Baden (Suisse)

melanie.nyfeler@ch.abb.com

Bibliographie[1] Crumley, B., « Working on the Railroad », Time

Global Business, 8 juin 2009.[2] Glover, J., « Global insights into high speed

rail », Modern Railways, novembre 2009.[3] High speed rail – Fast track to sustainable

mobility, UIC, janvier 2009.[4] Barrón, I., High speed lines in the world, UIC

high speed department, mis à jour le 14 juin 2009.

[5] Wolf, A., « Demand for high-speed trains continues to rise », International Railway Journal, avril 2009.

25 kV alternatif (au lieu du 3 kV continu classique), il a fallu adapter, de 2006 à 2008, le parc d’ETR 500 3 kV à la double alimentation. En février 2006, les trains commencèrent leur service régulier à la vitesse commerciale de 300 km/h en pointe, sur les nouvelles liaisons reliant Milan à Turin, Florence, Rome et Naples. ABB aura ainsi fourni plus de 280 mo-teurs de traction pour l’ETR 500 (cf. « Le moteur de traction se standardise », p. 66).

Un marché sur la voie rapideAu vu des commandes et livraisons en cours, 2 500 TGV fonçant à plus de 200 km/h seront mis sur les rails du monde entier, d’ici à la fin 2010. La Chine possède à elle seule près de 10 000 km de nouvelles LGV en construction et 3 000 km supplémentaires en projet [4]. L’Europe occidentale reste en course : la France et l’Allemagne vont bientôt rem-placer leurs TGV de première génération. Les développements de la grande vitesse ferroviaire en Europe de l’Est, Amérique du Sud et Afrique du Nord prennent aussi le train de la croissance. Aux États-Unis, le président Barack Obama s’est engagé à injecter en 5 ans 13 milliards de dollars

les voyageurs : le gain de place peut attein dre 20 %. Les transformateurs ABB des AGV et Velaro sont compatibles avec les principales tensions et fréquences européennes.

Convertisseurs

ABB a fourni des convertisseurs de trac-tion pour le projet de modernisation de

l’ICE1 des chemins de fer allemands Deutsche Bahn (cf. encadré 8, p. 76).

Moteurs

ABB est membre du consortium italien Trevi (TREno Veloce Italiano) qui associe Alstom, Bombardier et les fabricants transalpins Ansaldo Breda et Firema pour réaliser l’ETR 500, version italienne des TGV. L’opérateur national Trenitalia ayant décidé d’électrifier ses nouvelles LGV en

Fin 2010, 2 500 TGV sillonneront le monde à plus de 200 km/h.

4 Mutation accélérée : l’AGV

Le 3 avril 2007, la « rame du record », fruit de la collaboration SNCF-RFF-Alstom Transport, atteint 574,8 km/h sur une section d’essai de la LGV Est européenne, préfigurant la nouvelle génération d’« Automotrices à Grande Vitesse » (AGV) de la SNCF, promises à des vitesses commerciales de 360 km/h : un exploit dû à l’allégement du train d’Alstom (395 t pour une rame entière, comparée aux 430 t du TGV) qui a largement eu recours aux composites et à l’aluminium. L’AGV est aussi moins gourmande en énergie (– 15 %).

La première rame entrera en service fin 2011 pour le compte du nouvel opérateur privé transalpin NTV (Nuovo Trasporto Viaggiatori) qui en a commandé 25.

Photo Alstom Transport

5 TGV nouvelle génération : le Velaro

En juin 2009, Siemens Mobility décide d’équiper de transformateurs ABB son train phare, le Velaro, pour le compte de la Deutsche Bahn.

Chaque rame de 8 remorques sera pourvue de 2 transformateurs de traction dont les enroulements secondaires servent également d’inductances de ligne aux convertisseurs de puissance, lorsque le train est alimenté en courant continu (gain de masse).

Pour en savoir plus, lire « Transformation à grande vitesse – Les transformateurs ABB équipent le train Velaro », Revue ABB, 4/2009, p.64–67.

Photo Siemens

6 Des commandes à foison

En septembre 2009, Bombardier Transport annonce que sa coentreprise chinoise, Bombardier Sifang (Qingdao) Transportation Ltd., a été choisie pour livrer 80 trains à très grande vitesse ZEFIRO (380 km/h) au réseau ferroviaire du pays en pleine croissance (cf. « Révolution chinoise », p. 19). Là encore, ABB Sécheron fournira les transformateurs de traction.

ABB Sécheron est aussi à l’origine des transformateurs équipant les rames ultrarapides AVE (Alta Velocidad Española) des chemins de fer espagnols RENFE, produites par Bombardier en collaboration avec Talgo (Talgo Bombardier 350 et Talgo Bombardier 250), ainsi que les ETR 500 de l’opérateur italien TrenItalia.

Photo Bombardier

19Révolution chinoise

serre. Pour y remédier, le gouvernement chinois a massive-ment investi depuis 2004 dans la modernisation du réseau ferré classique et la construction de dizaines de milliers de kilomètres de lignes de voyageurs à grande vitesse. De nombreuses technologies chinoises et d’origine étrangère, dont celles d’ABB, participent au déploiement d’un réseau qu’envieront bien des pays lorsqu’il sera achevé. ABB est le principal fournisseur d’équipements électriques pour la traction ferroviaire chinoise, notamment des transformateurs et appareils de commutation et sectionnement. Les atouts du Groupe et son leadership technologique sont reconnus dans le monde entier par ses partenaires de l’industrie ferroviaire, comme l’illustrent les projets présentés dans cet article.

CÉCILE FÉLON, FRÉDÉRIC RAMELLA, HARRY ZÜGER – Le rail est peut-être le moyen de transport de biens et de personnes le plus utilisé en Chine, même si ses trains ont longtemps été lents et très inconfortables. Par ailleurs, en raison de l’étendue du pays, des millions de Chinois n’avaient tout simplement pas accès au chemin de fer. Le boom économique des dernières décennies a modifi é la donne et encouragé l’ouverture de la Chine afi n de poursuivre son développement et son essor commercial. Cette croissance a permis l’émergence d’une classe moyenne nettement plus aisée que les générations précédentes. Revers de la médaille : beaucoup ont troqué la bicyclette pour l’automobile, avec pour corollaires la saturation du trafi c et l’intensifi cation des émissions de gaz à effet de

Les technologies ABB dotent la Chine du plus moderne et plus rapide réseau ferroviaire au monde

Révolution chinoise

20 revue ABB 2|10

cipent à la dynamique de construction du chemin de fer et du métro chinois.

MutationDes produits novateurs et renommés, tel que le transformateur de traction ABB, équipent de nombreuses locomotives et rames automotrices électriques chinoi-ses. Leur grande capacité, leur compa-cité, leur légèreté et leur haute résistance mécanique et thermique sont garantes d’une fiabilité hors pair. Ces maillons es-sentiels de la chaîne de traction contri-buent aussi au rendement énergétique du rail.

Les transformateurs de traction ABB ont investi le marché ferroviaire chinois en 2004 avec les trains Regina du construc-teur Bombardier, plus connus en Chine sous l’appellation « CRH1A » et « CRH1B 1 ». ABB a fourni les transformateurs de ces rames automotrices 2 qui peuvent attein-dre 250 km/h en service régulier. En sep-tembre 2009, Bombardier Sifang Power est encore choisi par le ministère chinois des Chemins de fer pour livrer 80 trains à très grande vitesse ZEFIRO-380 3 ➔ 1. Au total, 1 120 rames seront construites

D’ici là, la Chine construira pour le trans-port de voyageurs 8 artères ferroviaires (4 dans l’axe nord-sud et 4 dans l’axe est-ouest) et des réseaux interurbains pour desservir les régions développées à forte densité de population, soit un total de 18 000 km de LGV ; près des trois-quarts (13 000 km dont 8 000 empruntés par des trains roulant à 350 km/h) de-vraient être achevés en 2012 [1].

Les TGV chinois s’appuient sur un large éventail de technologies tant nationales qu’internationales. Pour sa part, ABB s’emploie à fournir, aujourd’hui comme demain, des solutions de traction électri-que à la pointe de l’innovation, qui parti-

A u fil des ans, des pays tels que le Japon, l’Italie, la France, l’Allemagne, l’Espagne et la Corée du Sud ont développé

des réseaux ferroviaires ultrarapides. Ce « club de la grande vitesse » est aujourd’hui rejoint par la Chine qui a inauguré, en décembre 2009, le train de tous les records : propulsé à 350 km/h en vitesse de pointe, ce TGV parcourt la ligne la plus longue de la planète (1 068 km), traver-sant les provinces du Hunan et du Hubei pour relier Wuhan, au centre du pays, à Guangzhou, sur la côte sud, en 3 h seulement (au lieu de 10 h 30) !

Ce n’est là qu’un exemple du succès continu de l’ambitieux programme chinois de déploiement rapide des lignes à grande vitesse (LGV). Sous la double poussée de son expansion économique et démogra-phique, l’essor de la Chine va obligatoire-ment de pair avec la mise en place d’un réseau ferré adapté et rapide : lorsque les grandes lignes seront achevées à l’hori-zon 2020, le réseau à grande vitesse chinois sera le plus étendu, le plus rapide et le plus moderne au monde.

Le plan chinois de « développement du réseau ferré à moyen et long terme » pré-voit plus de 120 000 km de lignes opéra-tionnelles en 2020, dont plus de 50 % à double voie et plus de 60 % électrifiées.

1 Le train ZEFIRO de Bombardier fonce à la vitesse de 380 km/h (photo Bombardier).

Le gouvernement chinois a massive-ment investi depuis 2004 dans la modernisation du réseau ferré classique et la construction de milliers de kilo-mètres de lignes voyageurs à grande vitesse. Notes1 Les trois lettres « CRH » désignent les trains à

grande vitesse chinois ; le chiffre qui suit indique le constructeur (1 = Bombardier, 3 = Siemens, par ex.) et la lettre (A, B . . .) ou le nombre, la version du train.

2 Les rames CRH1 sont majoritairement destinées aux chemins de fer de Guangshen pour remplacer tous les trains tirés par des locomotives entre Guangzhou et Shenzhen (province de Guangdong). Certaines circulent aussi sur la ligne Shanghai-Nanjing.

21Révolution chinoise

La fourniture à Alstom des transforma-teurs de traction ABB destinés aux loco-motives HXD2 et HXD2B illustre à nou-veau la longue et fructueuse collaboration entre les deux entreprises ➔ 4. Bientôt, des transformateurs ABB équiperont aussi les locomotives électriques HXD2C d’Alstom.

L’appareillage sur les railsLes transformateurs ne sont pas les seuls produits de traction électrique d’ABB. Pour le projet de LGV Wuhan-Guangzhou, ABB a aussi fourni des appareils à isolation gazeuse ZX1.5-R 27,5 kV et ZX0 10 kV, ainsi que des ap-pareils isolés au SF6 de la gamme SAFE, utilisés pour l’alimentation électrique du système de signalisation ferroviaire ➔ 5. Les ZX1.5-R sont des tableaux biphasés à simple jeu de barres, modulaires et flexibles, spécialement conçus au centre technique moyenne tension d’ABB Chine pour subvenir aux besoins de puissance très pointus des LGV électrifiées chinoi-ses. Le faible encombrement de ces ap-pareils à isolation gazeuse, fabriqués par ABB Xiamen Switchgear Co. Ltd., auto-rise un gain de place qui peut atteindre 70 % par rapport à des produits classi-ques. L’isolation est assurée par l’hexa-fluorure de soufre (SF6), gaz bien connu pour ses excellentes propriétés physi-ques, notamment son pouvoir isolant. La maintenance réduite de ces appareils se traduit pour les clients ABB par une dimi-nution de l’investissement total et des coûts d’exploitation. Leur déploiement dans les sous-stations électriques assu-rera une alimentation sûre et fiable de toute la ligne.

Des appareils en tous points semblables équipent aussi la LGV voyageurs Zheng-zhou-Xi’an de 485 km, qui permet une vitesse de pointe de 350 km/h. Le temps de parcours entre Zhengzhou, capitale de la province du Henan, et Xi’an, au nord-ouest du Shaanxi, a été ramené de 6 h à moins de 2 h. La ligne, qui fait par-

Alstom et CRC. La même année, ABB est encore choisi pour améliorer le trans-formateur de traction de l’automotrice CRH2-380 de Kawasaki, capable d’at-teindre 380 km/h.

Transport de marchandises

L’amélioration et l’accélération du fret ferroviaire sont indispensables à la pour-suite de la croissance économique chinoise. C’est pourquoi le ministère des Chemins de fer s’efforce également, avec le concours d’ABB, d’augmenter la capacité de transport de marchandises en allongeant et modernisant l’ensemble du réseau fret ➔ 3.

En 2005, Alstom et DELC signent un contrat de 350 millions d’euros pour la

réalisation de 180 locomotives élec-triques à 8 essieux HXD2 6. Ces engins de traction, utilisés par la Daqin Rail-way Company Ltd., acheminent le char-bon vers les cen-trales électriques et les usines du pays. La première HXD2 ou « BoBo », sortie d’usine en

décembre 2006, est arrivée à TianJing en janvier 2007. La même année, ces deux sociétés concluent un autre contrat de 1,2 milliard d’euros pour la fourniture de 500 locomotives électriques à 6 essieux HXD2B, surnommées « CoCo » en Chine, et conçues par Alstom.

pour sillonner les 6 000 km de nouvelles LGV chinoises ; toutes embarqueront des transformateurs de traction ABB.

Les transformateurs ABB équipent éga-lement certains TGV Velaro de Siemens Mobility ➔ 2. Désignés « CRH3-380 », ces trains peuvent atteindre des vitesses commerciales de 380 km/h sur les lignes de voyageurs Beijing-Tianjin 4, Wuhan-Guangzhou et Zengzhou-Xi’an. Les transformateurs sont fabriqués par ABB Datong Traction Transformers Co. Ltd. 5 (CNDAT), qui a remporté l’appel d’offres de Tangshan Railway Vehicle Co. Ltd. (TRC) et Changchun Railway Vehicles Co. Ltd. (CRC), deux des plus grands constructeurs de matériel roulant chinois.

En 2009, ABB reçoit une commande de Datong Electric Locomotive Co. Ltd (DELC) pour assembler les transforma-teurs de traction du CRH2 (variante du Shinkansen E2 1000 japonais) et fabri-quer les transformateurs des automotri-ces électriques CRH5 construites par

2 Transformateur de traction ABB équipant le TGV Velaro de Siemens Mobility.

Le transformateur de traction ABB, réputé pour ses inno-vations, équipe de nombreu-ses locomotives et rames automotrices électriques chinoises.

Notes3 Trains dérivés de la série Regina de Bombardier.4 La mise en circulation des trois premières

automotrices électriques atteignant 380 km/h, sur la ligne voyageurs Beijing-Tianjin, date d’avant les Jeux olympiques de Beijing en 2008.

5 Coentreprise d’ABB Chine et de Datong Electric Locomotive Co. Ltd, créée en 2005.

6 Locomotive considérée à ce jour comme le plus puissant (10 000 kW) et le plus rapide (120 km/h maxi) engin de fret lourd en Chine.

22 revue ABB 2|10

(Ring Main Units) et des modèles de sous-stations électriques en armoire, spécialement conçues pour le rail. Par ailleurs, des techniciens ABB expérimen-tés assureront régulièrement les cours. Après sa mise en place, le centre sera rattaché à l’unité de formation Traction électrique de l’université et lui servira de centre de recherche technique.

Selon Pierre Comptdaer, vice-président d’ABB Chine, « ABB [. . .] coopère étroi-tement avec un certain nombre d’univer-sités chinoises. Non seulement le parte-nariat avec les meilleures universités du pays stimulera l’innovation au sein du Groupe, mais il contribuera à promouvoir de nouveaux talents qui œuvreront au développement de nombreuses filières industrielles. » Des propos confirmés par Chen Feng, vice-président de l’université Jiaotong : « Cette coopération dans l’en-seignement des techniques d’électrifica-tion ferroviaire encourage la formation professionnelle tout en améliorant notre capacité à mener une recherche de pointe. Le centre nous aidera [. . .] à sou-tenir le développement rapide de la construction ferroviaire chinoise. »

Ce n’est pas la première fois qu’ABB tra-vaille avec une université chinoise. Le Groupe a toujours soutenu la formation de techniciens hautement qualifiés en

tie de l’axe est-ouest reliant Xuzhou dans la province du Jiangsu et Lanzhou dans le Gansu, est en service depuis février 2010 [2]. Outre les projets de LGV voya-geurs Wuhan-Guangzhou et Zhengzhou-Xi’an, ABB a également pris part à la réalisation des lignes Wuhan-Hefei, Shanghai-Hangzhou, Shanghai-Nanjing, Ningbo-Taizhou-Wenzhou, Wenzhou-Fuz-hou, Fuzhou-Xiamen et Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong. Dans le secteur des transports urbains, ABB a participé aux chantiers du métro et du tramway de Beijing, Shanghai, Guangzhou, Shen-zhen, Nanjing et Changchun.

Partage de connaissancesEn janvier 2010, ABB a annoncé son in-tention de créer un centre de formation ABB consacré à l’électrification ferro-viaire, en partenariat avec l’université Jiaotong de Beijing 7 ➔ 6. Doté d’un équi-pement complet et moderne de traction électrique offert par ABB, cet organisme accompagnera le développement de la grande vitesse chinoise, grâce à son en-seignement, sa recherche scientifique et son matériel pédagogique mis à la dis-position tant du personnel technique du ministère des Chemins de fer que des enseignants et étudiants de l’université. Il organisera également des échanges de technologies de pointe avec d’autres instituts.

L’accord prévoit qu’ABB offrira des équi-pements de traction électrique ultramo-dernes, notamment des appareils à iso-lation gazeuse, des disjoncteurs à vide, des unités de distribution en anneau

4 Locomotive électrique HXD2B d’Alstom (photo Alstom Transport)

Note7 Placée sous la tutelle du ministère de l’Édu ca-

tion, l’université est une école de formation officielle du ministère des Chemins de fer, réputée pour ses innovations dans les techniques ferroviaires.

Pour le projet de LGV Wuhan-Guangzhou, ABB a fourni des trans-formateurs de traction et des appareils à isola-tion gazeuse ZX1.5-R 27,5 kV et ZX0 10 kV, ainsi que des appareils isolés au SF6 de la gamme SAFE.

3 Dates et faits chiffrés sur le trafic fret et voyageurs en Chine

– En 2007, quelque 33 300 trains de marchandises ont transporté quotidienne-ment près de 3,3 milliards de tonnes de fret.

− Chaque année, le transport de charbon, de fer et de produits alimentaires… augmente d’environ 200 millions de tonnes.

− En 2008, 68 nouveaux projets ont été lancés pour déployer 11 306 km de lignes fret et voyageurs.

− Fin 2008, la Chine comptait 18 437 locomotives, dont 6 305 électriques.

− Fin 2009, son réseau ferroviaire s’étendait sur 86 000 km ; en 2012, il devrait atteindre 110 000 km.

23Révolution chinoise

Cécile Félon

Frédéric Ramella

Harry Züger

ABB Power Products

Genève (Suisse)

cecile.felon@ch.abb.com

frederic.ramella@ch.abb.com

harry.zueger@ch.abb.com

Bibliographie[1] High-speed rail in China, http://en.wikipedia.

org/wiki/High-speed_rail_in_China, consulté le 2 mars 2010.

[2] « Zhengzhou-Xi’an high-speed train starts operation », China Daily, 6 février 2010, http://www.chinadaily.com.cn/regio-nal/2010-02/06/content_9439243.htm, consulté le 2 mars 2010.

[3] « China’s dashing new trains », The Economist, 4 février 2010, http://www.economist.com/blogs/gulliver/2010/02/high-speed_rail_china, consulté le 2 mars 2010.

sident de China Southern Airlines, pre-mière compagnie aérienne du pays par la taille de sa flotte, « le TGV étant plus pratique, plus ponctuel et plus sûr, les parts de marché des compagnies aé-riennes risquent de s’éroder » [3]. Par ailleurs, un réseau ferroviaire de qualité peut accélérer et étendre le développe-ment économique à tout le pays.

Le succès d’ABB sur le marché chinois résulte de l’étroite coopération entre

ABB Sécheron et ABB Datong ➔ 7. Le premier est nu-méro un mondial de la conception, de la recherche-développement, du marketing, de la commercialisation et de la mainte-nance des produits d’ali men ta tion élec-trique ferroviaire, tandis que le se-cond est le pôle

spécialisé dans la fabrication de trans-formateurs de traction pour le chemin de fer chinois. ABB prend actuellement po-sition sur le segment des rames automo-trices électriques pour devenir le fournis-seur privilégié de produits et systèmes de puissance sur le marché en pleine croissance des trains de banlieue.

Chine. En 2008, par exemple, il crée le centre de formation ABB aux technolo-gies de l’énergie à l’université de Tongji (Shanghai) et fournit un ensemble com-plet de produits pour les postes de trans-formation et l’automatisation des lignes d’alimentation, ainsi que des équipe-ments de base (appareils électriques, RMU, produits d’extérieur, etc.) pour améliorer l’enseignement et la recherche. ABB collabore également à divers pro-jets de recherche avec l’université de

Tsing-Hua, la North China Electric Power University, l’université de Tianjin, l’uni-versité Jiaotong de Shanghai et l’univer-sité de Chongquing.

Les bons aiguillagesL’amélioration des liaisons ferroviaires rendra sans aucun doute le réseau à grande vitesse chinois accessible à un nombre croissant de voyageurs. Bientôt, les trajets en TGV seront vraisemblable-ment aussi rapides qu’en avion et deux fois moins chers ! Selon Si Xianmin, pré-

5 Tableau à isolation gazeuse MT ZX1.5-R d’ABB pour applications ferroviaires

6 ABB et l’université Jiatong montent une formation à l’électrification ferroviaire.

Le centre de formation ABB consacré à l’électrification ferroviaire, en partenariat avec l’université Jiaotong de Beijing, accompagnera le développement de la grande vitesse chinoise.

Pierre Comptdaer, vice-président d’ABB Chine (à gauche), et Chen Feng, vice-président de l’université pékinoise Jiaotong (à droite)

7 Certification IRIS

Les produits d’ABB Sécheron, centre d’excellence ABB pour les équipements de traction ferroviaire, et d’ABB Datong Traction Transformers Co. Ltd. sont certifiés IRIS (International Railway Industry Standard). Créée par l’Union des Industries Ferroviaires Européennes UNIFE, cette norme de qualité, reconnue dans le monde entier, bénéficie du soutien d’intégrateurs de systèmes, de constructeurs de matériel (Bombardier, Siemens Mobility, Alstom, Ansaldo Breda, etc.) et d’opérateurs.

Pour en savoir plus, lire « Face à face pour une mobilité durable », p. 8.

24 revue ABB 2|10

LALIT TEJWANI – Depuis les débuts du chemin de fer indien, et par là même asiati-que, à Bombay en 1853, le réseau s’est considérablement développé : il s’étend aujourd’hui sur plus de 64 000 km et transporte près de 2,5 millions de tonnes de fret et 19 millions de voyageurs par jour. Cet article présente certaines évolutions qui permettront au rail indien de relever les défi s de demain, de gagner en effi ca-cité et de mieux protéger l’environnement, grâce aux technologies ABB.

ABB contribue à la modernisation du rail indien

Feu vert pour les chemins de fer indiens

25Feu vert pour les chemins de fer indiens

Si les premiers tronçons ont été électrifi és en courant continu (CC), depuis les années 1950, le courant alternatif (CA) monophasé 25 kV 50 Hz a été adopté pour tous les nouveaux projets. IR prélève l’électri-cité des réseaux régionaux triphasés 220/132/110/66 kV à 50 Hz pour fournir, après conversion, l’énergie de traction nécessaire à ses trains via des lignes de contact aériennes. Actuellement, IR consomme plus de 2 000 MW, principale-ment par l’intermédiaire d’un réseau natio-nal de 400 sous-stations de traction. Depuis 1980, IR a automatisé la télécon-duite de ses sous-stations à l’aide de sys-tèmes de supervision SCADA (Supervisory

est le mode de transport ferroviaire le plus effi cace sur le plan énergétique. Depuis la mise en circulation du premier train électri-que à Bombay en 1925, l’électrifi cation du réseau indien a considérablement pro-gressé : au 31 mars 2009, 18 942 km de voies étaient électrifi és, soit 28 % de l’en-semble du réseau national. À présent, l’objectif est d’électrifi er 1 500 km de lignes existantes chaque année ➔ 1.Sur les grandes lignes, l’électrifi cation per-met de transporter du fret plus lourd et d’augmenter la vitesse des trains de voya-geurs. Grâce à leur grande capacité d’ac-célération et de freinage, les automotrices sont particulièrement bien adaptées au réseau suburbain. L’électrifi cation est en outre stimulée par la volonté du pays de réduire ses coûteuses importations de car-burants fossiles. Autre atout de la traction électrique : la centralisation de la produc-tion et de la distribution d’énergie diminue la pollution atmosphérique et sonore, au bénéfi ce des voyageurs et de l’environne-ment.

L a société des chemins de fer i ndiens IR (Indian Railways) est à la tête de l’un des plus grands réseaux ferroviaires de la planète.

Entreprise publique, c’est aussi le premier employeur au monde, avec quelque 1,4 million de salariés. La gestion des opéra-tions courantes est assurée par le Railway Board. Cas unique dans l’univers du rail, IR est à la fois exploitant du réseau ferré et constructeur de matériel roulant, fabri-quant près de 3 000 véhicules ferroviaires et 500 locomotives diesel ou électriques par an, ainsi que des équipements straté-giques de la chaîne de traction tels que roues, essieux et moteurs. Au 31 mars 2008, IR disposait de 47 375 voitures de voyageurs, rames automotri-ces électriques 1 comprises. Quelque 8 400 locomotives sont aujourd’hui en service, dont 3 400 électriques. La traction électri-que assure plus de 65 % du trafi c fret et plus de 50 % du trafi c voyageurs.

Croissance durableCes dernières années, l’urbanisation galo-pante, les besoins de mobilité et la satura-tion du trafi c routier ont placé le dévelop-pement du réseau ferré aux premiers rangs des priorités en raison des nombreux avantages du rail sur la route : rendement énergétique nettement supérieur, moindre emprise au sol et meilleure rentabilité éco-nomique. Par ailleurs, la traction électrique

Note1 Voitures principalement utilisées dans les

réseaux suburbains, comportant chacune de multiples équipements d’énergie et de traction : pantographe, transformateur, moteurs, etc. Ces mêmes véhicules moteurs peuvent aussi transporter des voyageurs, contrairement au schéma classique locomotive-train où les fonctions sont séparées : traction d’un côté, transport de l’autre.

1 Électrification du réseau ferroviaire indien au 31 mars 2009

Source : http://www.core.railnet.gov.in/_MapElectrificationofIR_eng.htm* Démantèlement de 168 km de voies métriques électrifiées

Progression planifiée de l’électrification des chemins de fer Indiens (premier train électrique : 3/2/1925)

État de l’électrification du réseau Indien

1 Tronçon déjà électrifié au 31/3/2009 18 9422 Objectifs (Core) 2009 – 2010 1 2383 Objectifs (Core) 2010 – 2011 1 0004 Travaux en cours (Core), (2 & 3 incl.) 3 8365 Travaux avec RVNL / Réseau zonal 1 4486 Liaisons manquantes / Corridors identifi és 14 7027 Corridor fret dédié 3 2938 Artère fret dédiée 1 742

Nombre de kmau 31/3/2009

Plan etpériode

Avant indép.

1925-471er

1951-562ème

1956-613ème

1961-66

Plan annuel

1966-744ème

1969-745ème

1974-78

Plan inter.

1978-806ème

1980-857ème

1985-90

Plan inter.

1990-978ème

1992-97

9ème1997-2002

10ème2002-2007

11èmejusqu’au

31/3/2009

km de voies électrifiées

388 141 216 1 678 814 953 533 195 1 522 2 812 1 557 2 708 2 484 1 810 1 299

Cumul 388 529 745 2 423 3 237 4 190 4 723 4 918 6 440 9 252 10 809 13 517 16 001 17 811 18 942*

26 revue ABB 2|10

Chaîne de traction et alimentation du réseau

de bord

Les locomotives d’IR à entraînement tri-phasé étaient à l’origine équipées de convertisseurs de traction à thyristors GTO. IR vient de lancer un programme de modernisation de ses locomotives avec des convertisseurs à transistors IGBT 3. IR a opté pour la gamme de convertisseurs BORDLINE CC refroidis par eau d’ABB, basés sur des IGBT HiPakTM 4,5 kV à faibles pertes, nettement plus avantageux :– Amélioration de l’effort de traction, de

la performance et de la disponibilité, grâce à la commande d’essieux et à une nouvelle génération de système de contrôle d’adhérence ;

– Amélioration du rendement global de la conversion de puissance par rapport aux convertisseurs à GTO (du fait des moindres pertes des semi-conducteurs IGBT au même point de fonctionne-ment) ;

– Amélioration de la forme d’onde du courant moteur, entraînant une réduction des pertes moteur et des ondulations de couple, et une meilleure qualité de conduite.

Les locomotives traditionnelles d’IR à équi-pements de traction CC utilisaient des convertisseurs rotatifs pour produire l’ali-mentation triphasée (3 × 415 V 50 Hz) né-cessaires aux auxiliaires. Or ces machines tournantes nécessitaient une surveillance et un entretien importants, auxquels s’ajou-

Control And Data Acquisition) à micropro-cesseurs. Le rayon d’action d’un supervi-seur SCADA régional peut atteindre 200 à 300 km et englober la télésurveillance en temps réel des grandeurs électriques (ten-sion, intensité, facteur de puissance, etc.), le pilotage à distance des appareillages, la détection et l’isolement automatiques des défauts. Cette supervision améliore la ges-tion des pointes électriques, la recherche de pannes, etc., et se substitue à un sys-tème plus ancien, basé sur des appareils de contrôle-commande à distance électro-mécaniques.

Contribution d’ABBIR se heurte actuellement à un certain nombre de diffi cultés sur une multitude de lignes électrifi ées :– Importantes fl uctuations de tension

(17 à 31 kV), principalement liées à l’impédance de ligne variant avec la position des trains ;

– Faible facteur de puissance (0,7 à 0,8) dû à la nature inductive de la charge de traction et à l’ineffi cacité de la compen-sation dynamique de la charge par les batteries de condensateurs fi xes existantes ;

– Injection d’harmoniques de rangs faibles dans le réseau de traction par les locomotives CC classiques.

Il en découle trois inconvénients : impor-tantes pertes système, absorption de puis-sance réactive et perturbation électroma-gnétique des composants sensibles des équipements de signalisation et de télé-communication. ABB met en œuvre une technologie de pointe pour y remédier et améliorer l’effi cacité et la disponibilité globales du réseau.

Transformateurs de traction

Dans les locomotives électriques et auto-motrices CA, la tension monophasée 25 kV captée à la caténaire est abaissée par des transformateurs de traction pour alimenter les moteurs. Outre un niveau élevé de fi abilité et de performance, ces transformateurs doivent aussi être com-pacts, légers et à haut rendement. ABB est aujourd’hui le numéro un mondial des transformateurs de traction, qu’il propose en plusieurs tailles, formes et puissances assignées, permettant leur montage en différents emplacements du train, comme sur le toit ou sous la caisse 2. En Inde, les transformateurs ABB équipent avec suc-cès des locomotives électriques de grande puissance, des automotrices et des rames de métro.

3 Armoire STATCON de gestion des flux de puissance réactive

2 Convertisseur auxiliaire BORDLINE M de 180 kVA (Module H)

Notes2 Lire également Annual Year Book, Indian

Railways, 2007-08 et Emerging Technologies & Strategies for Energy Management in Railways, octobre 2008.

3 Voir aussi www.abb.com/railway.

taient d’autres inconvénients : réglage peu précis de la tension, faible facteur de puis-sance d’entrée, rendement de conversion médiocre, présence d’harmoniques de rangs faibles en sortie et absence d’outils de diagnostic. Ces limites expliquent leur remplacement progressif par des conver-tisseurs statiques.ABB occupe ce marché avec ses conver-tisseurs auxiliaires BORDLINE M180 ➔ 2, refroidis par air et à haut rendement éner-gétique ; ils utilisent des semi-conducteurs IGBT pour produire une tension triphasée sinusoïdale et équilibrée 2. Cette solution, équipée d’un redresseur actif à modulation de largeur d’impulsion (MLI) en entrée, permet un fonctionnement avec un facteur de puissance (cosϕ) unitaire et une réduc-tion des distorsions harmoniques côté ré-seau. De surcroît, la mise en route com-mandée du convertisseur et la forme d’onde sinusoïdale diminuent les contrain-tes sur l’isolant du moteur, rendant super-fl u le recours à des moteurs spéciaux. Ces convertisseurs sont réalisés sur mesure pour s’adapter aux spécifi cités mécani-ques et électriques des locomotives exis-tantes, et permettre leur remise à niveau.

27Feu vert pour les chemins de fer indiens

posants de commutation IGBT et sa modularité lui permettent de couvrir la croissance des besoins de puissance.Raccordé en parallèle, STATCON est facile à installer. Il libère totalement la source du réactif, permettant une meilleure utilisation de l’équipement et du réseau d’alimenta-tion. En outre, sa compensation dynami-que très rapide améliore le profi l de tension et réduit les pertes système et, par consé-quent, la charge sur les transformateurs de puissance, l’appareillage électrique, les câbles en entrée, etc.

Disjoncteur d’extérieur FSK II

IR utilise des disjoncteurs et des chambres de coupure d’extérieur 25 kV dans toutes ses sous-stations de traction et bornes de commutation. En concertation avec IR, ABB a développé sa gamme FSK II de dis-joncteurs et chambres de coupure à ac-tionneur magnétique, qui offre davantage de fi abilité par sa nette réduction du nom-bre de pièces mobiles 2. Bistable, l’action-neur magnétique ne nécessite pas d’éner-gie pour être maintenu en position ouverte ou fermée ➔ 4.

Turbocompresseur

Chaque année, quelque 300 nouvelles locomotives diesel sortent des deux usines d’IR en Inde. Les turbocompresseurs ABB ont fortement dopé les performances de ces engins depuis 1975. Des turbo-compresseurs très effi caces tels que le TPR 61 et le VTC 304 d’ABB améliorent leur fi abilité et réduisent de 5 % leur consommation de carburant ➔ 5. ABB participe également au programme de