Lignes électriques ferroviaires – L’art de les maintenir droites

Summary

Dans le cadre de ce script, nous explorons les défis de la conception des câbles de transmission d'énergie pour les trains, en particulier en ce qui concerne les variations de températures qui peuvent causer des problèmes tels que le relâchement ou la déformation des câbles. Pour résoudre ces problèmes, on propose l'utilisation de poulies et de poids morts pour compenser les changements de températures, ce qui permet de maintenir un contact parfait entre le fil et le pantographe du train. De plus, la vidéo explique comment la duplication de cette unité simple permet de créer un système de câbles de contact plus long et plus efficace. L'introduction de caténaires et de dropper pour maintenir la tension des câbles et absorber les vibrations est également abordée, offrant une solution pour assurer un contact permanent entre le pantographe et le fil de contact. Le tout est illustré par des modèles et des explications détaillées pour mieux comprendre le fonctionnement du système.

Takeaways

• 🚆 L'installation d'un câble à haute tension fixé aux deux extrémités peut poser de gros problèmes à cause des variations de température qui causent des dilatations et des contractions.
• 🔌 En été, la chaleur cause la dilatation du matériau, relâchant ainsi le câble et provoquant des ondulations qui augmentent le risque d'étincelles et de panne du pantographe.
• ❄️ L'inverse se produit en hiver, où le froid entraîne la contraction du matériau, ce qui peut causer des ruptures de câble si le relâchement est insuffisant.
• 🔄 Pour résoudre ce problème, on peut utiliser un système de poulie et de poids mort pour compenser les changements de température et maintenir une tension constante.
• 🎢 L'utilisation de disques de poids peut réduire l'affaissement du câble, mais ne peut pas l'éliminer complètement, surtout sur de longues distances.
• 🚏 La distance maximale autorisée entre les poteaux est d'environ 50 mètres, au-delà de cela, il est nécessaire d'ajouter plus de soutiens.
• 🔗 Les câbles de liaison souple sont utilisés pour maintenir la continuité électrique entre les unités de câble, permettant ainsi au train électrique de fonctionner correctement.
• 🔄 Un système de dropper avec des câbles de même forme est utilisé pour maintenir le fil de contact presque droit et absorber les vibrations.
• 🔩 L'ajout de points de suspension supplémentaires est nécessaire pour équilibrer les tensions des câbles et assurer la stabilité du système.
• 🔧 La tension des câbles doit être la même que dans la conception précédente pour assurer le bon fonctionnement du système.
• 🛠️ Un système de poulie intelligent permet d'obtenir un avantage mécanique significatif, transformant une force appliquée en une tension accrue à l'autre extrémité.

Q & A

Que sont les 'pois' mentionnés dans le script et à quoi servent-ils dans le contexte du train ?

Les 'pois' mentionnés dans le script font référence aux poids en béton qui sont utilisés pour réduire l'affaissement des câbles. Ils sont suspendus près des poteaux pour compenser les variations de température et maintenir la tension des câbles.

Comment les variations de température affectent-elles le câble fixé aux deux extrémités ?

Les variations de température causent la dilatation en été et le rétractation en hiver du matériau du câble. Cela entraîne des problèmes tels que le relâchement du fil et la déformation des câbles, avec un risque d'étincelles et de blocage du pantographe.

Quelle est la solution proposée pour résoudre le problème de l'affaissement du câble en été ?

Pour résoudre le problème de l'affaissement en été, le script suggère d'utiliser une poulie et un poids mort pour compenser les changements de température et réduire l'affaissement du câble.

Comment les poids de disques peuvent-ils influencer la tension dans le fil ?

La tension dans le fil est égale à la force due au poids des disques. Plus la température augmente, plus le poids tire vers le bas, ce qui permet de compenser les changements de température et d'éviter le relâchement du câble.

Pourquoi les pois en béton ne peuvent-ils pas éliminer complètement l'affaissement du câble ?

Les pois en béton peuvent réduire l'affaissement du câble, mais ils ne peuvent pas l'éliminer complètement, en particulier lorsque la portée est trop importante. Même avec une bonne quantité de poids de disques, il y a toujours un certain affaissement.

Quel est le rôle des porte-à-faux dans le système de câble ?

Les porte-à-faux sont utilisés pour maintenir les câbles en mouvement libre sans les bloquer, ce qui permet d'éviter les déformations et les dommages causés par les variations de température.

Comment le système de poulie et de poids peut-il contribuer à la continuité électrique entre les unités ?

Le système de poulie et de poids permet de maintenir une tension constante et une distance appropriée entre les câbles, ce qui assure la continuité électrique entre les unités en cas de changement de température ou de charge.

Quelle est l'avantage d'utiliser un système de dropper pour les câbles de contact ?

Un système de dropper permet d'obtenir une ligne droite presque parfaite pour le fil de contact, en absorbant les vibrations et en équilibrant les tensions entre le caténaire et le fil de contact.

Comment les dropper peuvent-ils résoudre le problème de relâchement des câbles de contact ?

Les dropper, en étant de longueurs différentes, peuvent ajuster la tension des câbles de contact pour les ramener à une forme droite, en tirant le fil de contact vers le haut et le fil supérieur vers le bas.

Quelle est la fonction des cavaliers dans le système de câble ?

Les cavaliers sont utilisés pour fournir l'alimentation électrique en passant à travers le fil caténaire, ce qui permet au système de câble de fonctionner sans interruption.

Comment la conception finale de l'OHIO (Overhead Conductor Installation) est-elle efficace pour le train électrique ?

La conception finale de l'OHIO est efficace car elle maintient les câbles de caténaire et de contact à la même tension, évite les pertes d'énergie inutiles et assure que le pantographe reste en contact avec le fil de contact, même en cas de variations de température ou de charge.