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Vers un captage électrique sans contact

T. M

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Vers un captage électrique sans contact

L'ionisation de l'espace d'air entre deux électrodes permet d'établir un courant électrique sans contact.

© D.R.

Le captage du courant est le talon d'Achille des TGV. L'ionisation de l'air par laser pourrait éliminer, dans l'avenir, tout contact.

Le pantographe et la caténaire sont l'éternel couple problématique des trains à grande vitesse. En effet, ces deux éléments frottent sévèrement l'un contre l'autre, ce qui limite leur durée de vie et peut causer des ruptures. Il y aurait bien une idée... supprimer le contact ! C'est possible, en labo, si l'on ionise fortement l'espace d'air entre deux électrodes.

C'est le projet qu'a soumis à la SNCF, le laboratoire d'optique appliquée, LOA (Palaiseau, Essonne), commun au CNRS, à l'École polytechnique et à l'Ensta. La SNCF le teste depuis septembre sur le site de l'Agence d'essais ferroviaires (Vitry-sur-Seine, Val-de-Marne). Pour le LOA, c'est l'occasion de mettre en oeuvre sur le terrain son Teramobile, un monstre de 8 tonnes servant à l'étude de la propagation d'impulsions laser femtoseconde.

Des essais concluants en courant continu

Dans un premier temps, les essais sont menés en fixe. Pour déterminer les paramètres d'amorce de l'arc électrique, la limite de courant que peut tenir le plasma, ainsi qu'optimiser la géométrie des électrodes. Concrètement, le Teramobile est installé à 30 mètres des électrodes (l'entraxe est de 4 mm) sur lesquelles il focalise le faisceau laser. Les essais sont concluants en courant continu : l'amorce se fait à 3 000 V, et sous une tension de 4 000 V les électrodes véhiculent 350 A. Il reste encore des problèmes à régler, en revanche, en mode monophasé. Il apparaît en effet un problème de synchronisation entre la fréquence du courant et celle des impulsions laser. Avec pour effet une moins bonne canalisation de l'arc électrique. Il faudra aussi réduire drastiquement l'encombrement et le poids des équipements à embarquer. Et adapter un dispositif de labo à l'environnement ferroviaire.

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