Applications
Une locomotive est un véhicule ferroviaire mesurant plus de 20 mètres de long et pesant jusqu’à 200 tonnes, conçu pour tracter des trains de marchandises ou de voyageurs. De puissants moteurs électriques ou hybrides (diesel-électrique) assurent la traction nécessaire pour tracter des wagons de passagers et la capacité de gravir des pentes tout en maintenant une vitesse stable.
C’est l’élément principal qui compose un train et généralement deux unités sont utilisées, une en tête et une en queue.
Besoins:
Contrôle du Maître
En savoir plus
Système de freinage pneumatique
En savoir plus
Système de climatisation.
En savoir plus
Gestion du pantographe
En savoir plus
Stabilité dans les virages
En savoir plus
Système de prévention des incendies
En savoir plus
Besoin:
Contrôle du Maître
Le contrôle du Maître est essentiel pour conduire la locomotive. Traditionnellement gérée avec des potentiomètres rotatifs, elle est aujourd’hui confiée à des capteurs de position sans contact, qui réduisent l’usure et assurent une durée de vie plus longue. La précision et la résistance aux vibrations et aux conditions environnementales sont essentielles.
Solution:
Le capteur GRN peut être facilement intégré à la manette grâce au montage sans arbre, qui offre une liberté de mouvement et une facilité d’installation. Cette technologie élimine les problèmes liés à l’usure mécanique et réduit les interférences, la rendant adaptée aux trains et tramways de nouvelle génération.
Besoin:
Système de freinage pneumatique
Le système de freinage du train est basé exclusivement sur des circuits pneumatiques, qui garantissent des temps de réponse rapides et des besoins de maintenance moindres que les solutions hydrauliques. La pression de service maximale est généralement de 16 bars. La sécurité du convoi dépend d’une surveillance constante et précise de la pression. De plus, les transmetteurs de pression doivent être capables de résister à des conditions environnementales difficiles, telles que des températures élevées, des vibrations et de l’humidité, et doivent être compatibles avec des systèmes électroniques avancés, tels que l’ABS et l’ECP.
Solution:
Les capteurs de pression KM RAIL, avec sortie électrovanne, s’intègrent facilement dans les panneaux de commande pneumatique présents en cabine. Cette configuration assure une surveillance continue et est compatible avec les principaux systèmes ferroviaires, respectant également les réglementations de sécurité avec la certification EN50155.
Besoin:
Système de climatisation.
Dans les trains de voyageurs, le confort des voyageurs dépend de systèmes CVC spécifiques. Comparés aux systèmes des bâtiments, la pression du système est plus élevée et les plages de température de fonctionnement sont beaucoup plus larges. Ces systèmes nécessitent une surveillance précise de la pression et de la température pour garantir un refroidissement et une ventilation efficaces.
Solution:
Le capteur de pression Gefran KM RAIL avec connecteur M12 surveille en permanence la pression de l’air dans les conduits, détectant les variations dues à des filtres sales, des fuites ou des dysfonctionnements. Grâce à sa robustesse mécanique et sa réponse rapide, il assure un équilibrage du flux d’air en temps réel. Le capteur de température Gefran TR6 mesure avec précision la valeur de température de l’air entrant et sortant, fournissant des données essentielles au système de contrôle pour moduler le refroidissement ou le chauffage.
Besoin:
Gestion du pantographe
Le pantographe doit assurer un contact stable avec la caténaire pour permettre l’alimentation du train. L’augmentation de la vitesse augmente la friction et amplifie l’effet des irrégularités de la ligne, rendant le contact moins fiable. Pour cette raison, en plus de contrôler la position via des capteurs qui ajustent la hauteur et la largeur du pantographe en fonction des conditions de la ligne, de la vitesse du train et de facteurs externes, il est également essentiel de surveiller la force exercée sur le câble électrique. Cela garantit la continuité de l’alimentation électrique, minimise l’usure des composants et garantit une sécurité et des performances optimales du système de traction électrique.
Solution:
Le système de gestion du pantographe est composé de trois composants qui fonctionnent en synergie :
- Le capteur de position Gefran RK5, à montage interne dans le cylindre, est conçu pour résister aux chocs et vibrations, tandis que la technologie Hyperwave assure fiabilité et durabilité ;
- La sonde de pression KM RAIL certifiée EN50155 gère le mouvement du pantographe.
- La cellule de charge Gefran TH surveille en permanence la force de contact du pantographe avec la caténaire : suffisante pour assurer la continuité de l’alimentation, mais contrôlée pour éviter l’usure prématurée du pantographe et du câble ferroviaire.
Besoin:
Stabilité dans les virages
Le contrôle de la suspension sur les essieux des locomotives et des voitures de voyageurs est utilisé pour ajuster la position et la pression de la suspension en fonction des conditions de la ligne, de la vitesse du train et des contraintes externes, améliorant ainsi le confort des passagers, la sécurité des trains et la durabilité des voies et des véhicules. Le système anti-basculement maintient la stabilité de la locomotive et des wagons en compensant l’inclinaison dans les virages.
Solution:
Gefran propose la paire RK-5 et KM RAIL pour un système anti-basculement complet : Le RK-5 détecte les positions précises des cylindres, tandis que le KM RAIL suit en permanence la pression du fluide. Le résultat est un contrôle dynamique et coordonné de la disposition du véhicule, traduisant des données précises en un équilibre, un confort et une sécurité de fonctionnement améliorés.
- Le RK-5 est un capteur de position magnétostrictif sans contact, conçu pour une installation à l’intérieur des cylindres.
- KM RAIL est un transducteur de pression ultra-compact spécifiquement destiné aux applications ferroviaires. Fabriqué en acier inoxydable, il est certifié RAIL EN 50155, SIL2, PL d, et équipé d’une protection IP69K.
Besoin:
Système de prévention des incendies
La sécurité incendie dans les trains est assurée par des systèmes à base de gaz inertes, de brouillard d’eau ou d’aérosols. Ces dispositifs nécessitent une surveillance continue de la pression des bouteilles (généralement entre 42 et 80 bars) pour garantir leur efficacité en cas d’urgence. La réglementation ferroviaire exige des certifications « RAIL » et « feu et fumée ».
Solution:
Les capteurs de pression KM RAIL avec connecteur M12 sont certifiés pour les applications ferroviaires (EN50155) et sont conformes aux réglementations « feu et fumée ». Leur construction minimise l’utilisation de matières plastiques et les rend adaptés à une utilisation dans des environnements critiques, garantissant sécurité et fiabilité même dans des conditions d’urgence.
Principe de fonctionnement:
La locomotive n’est pas une machine unique, mais un ensemble complexe de sous-systèmes qui fonctionnent en étroite interdépendance. Le cœur du système est l’unité de traction : dans les modèles électriques, l’énergie provient de la du caténaire via le pantographe, tandis que dans les versions diesel-électriques, un moteur diesel thermique alimente un générateur qui produit de l’électricité pour les moteurs de traction. Dans les deux cas, la puissance est transférée aux essieux, transformant l’énergie en mouvement.
Autour de ce noyau gravitent des fonctions complémentaires, essentielles à la fiabilité et à la sécurité. Les systèmes de freinage, presque toujours pneumatiques, assurent une décélération rapide et contrôlée, grâce à de l’air comprimé distribué sur l’ensemble du convoi. L’alimentation électrique requiert que le pantographe maintienne un contact stable avec la ligne, régulé par la pression et la force d’application. Dans les trains de voyageurs, le confort dépend des systèmes de climatisation qui maintiennent une température et une pression optimales à l’intérieur des voitures.
Chaque sous-système communique avec les autres : la puissance délivrée affecte le freinage, la stabilité de la suspension conditionne l’efficacité du pantographe, et la sécurité contre les incendies protège les compartiments vitaux. La locomotive est donc une machine-système, où robustesse mécanique, contrôle pneumatique et électronique de pointe s’entremêlent pour transformer des centaines de tonnes d’acier en un véhicule capable de déplacer d’énormes charges avec précision et continuité.
Exigences et technologie:
Une locomotive a des besoins différents qui reflètent la nature de ses sous-systèmes. Chacun joue un rôle spécifique, mais tous contribuent à assurer la traction, la sécurité et la continuité du service.
- Contrôleur principal : Le contrôle principal du conducteur nécessite des capteurs de position précis et robustes capables de traduire les gestes humains en une régulation de puissance stable.
- Système de freinage : La sécurité repose sur des réseaux pneumatiques fonctionnant jusqu’à 16 bars, où chaque variation de pression doit être surveillée avec une fiabilité maximale.
- Climatisation des voitures de voyageurs : Ici, la priorité est au confort : pression et température doivent rester sous contrôle constant, avec des composants déjà validés par les fabricants de systèmes CVC ferroviaires.
- Pantographe : En plus du mouvement pneumatique, la force de contact avec la caténaire doit être mesurée pour assurer une alimentation électrique continue sans usure excessive.
- Suspension et stabilité (anti-basculement) : Dans les virages et sous contrainte, il est essentiel de compenser l’inclinaison pour assurer le confort et réduire les contraintes structurelles, en combinant des capteurs de position et de pression.
- Systèmes de prévention des incendies : Enfin et surtout, la surveillance des bouteilles de gaz inerte ou de brouillard d’eau nécessite des transducteurs certifiés conformes aux réglementations RAIL et « incendie et fumée ».
Ensemble, ces exigences démontrent que la locomotive est une mosaïque technologique : un équilibre entre mécanique, pneumatique et électronique, où chaque sous-système soutient l’autre. Gefran propose une gamme complète de capteurs de pression et de position, facilement intégrables dans n’importe quel système, pour garantir efficacité et sécurité sur les locomotives.
