Formation en traction électrique

Leçon 1 • Aperçu de l'infrastructure de traction

Présente les réseaux d'alimentation électrique, les sous-stations et les systèmes de contact qui acheminent l'énergie aux véhicules. Prépare le terrain pour une étude approfondie dans les chapitres suivants.

Leçon 2 • Types de systèmes de traction électrique

Passe en revue les configurations de traction à courant continu, à courant alternatif et à batterie utilisées dans le transport ferroviaire et routier. Fournit un cadre de classification utilisé tout au long du cours.

Leçon 3 • Conversion d'énergie dans la traction

Explique comment l'énergie électrique se convertit en mouvement mécanique dans les systèmes de traction. Relie les principes thermodynamiques et électromagnétiques à l'effort de traction.

Leçon 4 • Mécanique du mouvement du train

Couvre les forces agissant sur un véhicule en mouvement, y compris l'adhérence, la résistance en rampe et en courbe. Ancre les étudiants dans la physique nécessaire aux calculs de traction.

Leçon 1 • Schémas de protection des systèmes à courant continu

Couvre la protection contre les surintensités, les défauts à la terre et les courts-circuits pour les réseaux de traction à courant continu. Relie la coordination de la protection à la fiabilité et à la sécurité du système.

Leçon 2 • Conducteurs d'alimentation et réseaux de distribution

Analyse les câbles d'alimentation positifs, les configurations de barres omnibus et la sectionnement pour la distribution à courant continu. Montre comment la topologie du réseau affecte la régulation de tension.

Leçon 3 • Contrôle du courant de retour et des courants vagabonds

Aborde les circuits de retour par rail et l'atténuation des courants vagabonds qui causent la corrosion. Présente les stratégies de liaison électrique, de drainage et de surveillance.

Leçon 4 • Sous-stations de traction pour systèmes à courant continu

Détaille les composants des sous-stations redresseuses, y compris les transformateurs, les redresseurs et l'appareillage de commutation. Explique comment les sous-stations convertissent le courant alternatif du réseau en courant continu de traction.

Leçon 1 • Protection et coordination des systèmes à courant alternatif

Applique la protection de distance, différentielle et de surintensité aux conducteurs d'alimentation de traction à courant alternatif. Assure que les étudiants peuvent coordonner les réglages des relais sur l'ensemble du réseau d'alimentation.

Leçon 2 • Qualité de l'énergie dans la traction à courant alternatif

Analyse les harmoniques, le déséquilibre de tension et le papillotement causés par les charges de traction sur le réseau d'alimentation. Présente les équipements d'atténuation et la conformité aux normes.

Leçon 3 • Alimentation en courant alternatif monophasé pour la traction

Examine les systèmes monophasés de 25 kV et 15 kV utilisés dans les chemins de fer à grande vitesse et les grandes lignes. Explique les méthodes d'alimentation par autotransformateur et par transformateur survolteur.

Leçon 4 • Alimentation en courant alternatif triphasé pour la traction

Couvre l'alimentation triphasée utilisée dans les applications ferroviaires industrielles et certaines applications urbaines. Relie les exigences d'équilibrage des phases à la conception de l'interface avec le réseau.

Leçon 1 • Géométrie et décalage de la caténaire

Couvre la hauteur du fil de contact, le décalage et le pré-fléchissement pour assurer un captage uniforme du courant. Relie les paramètres géométriques à l'usure du pantographe et aux limites de vitesse.

Leçon 2 • Interaction pantographe-caténaire

Analyse l'interaction dynamique entre le pantographe et la caténaire à l'aide de la théorie de la propagation des ondes. Identifie les causes d'arcs, d'usure et de perte de contact.

Leçon 3 • Composants du système de caténaire

Identifie le fil porteur, le fil de contact, les pendules et les bras de registration dans les ensembles de caténaire. Établit la connaissance des composants nécessaire à la conception et à l'inspection.

Leçon 4 • Conception et fonctionnement du pantographe

Examine les types de pantographes, la force de contact et le comportement aérodynamique à grande vitesse. Relie les caractéristiques du pantographe à la performance du captage du courant.

Leçon 1 • Moteur à induction à courant alternatif pour la traction

Explique le fonctionnement du moteur à induction à cage d'écureuil sous entraînements à fréquence variable. Relie le glissement, le couple et le contrôle du flux à la performance de traction.

Leçon 2 • Intégration du système d'entraînement de traction

Intègre le moteur, le convertisseur, la boîte de vitesses et le bogie dans un système d'entraînement de traction complet. Évalue le rendement du système et la conception de la transmission mécanique.

Leçon 3 • Principes du moteur de traction à courant continu

Couvre les caractéristiques des moteurs à courant continu série, shunt et compound pertinentes pour les applications de traction. Relie les courbes couple-vitesse aux exigences de performance du véhicule.

Leçon 4 • Convertisseurs électroniques de puissance dans la traction

Détaille les onduleurs, les hacheurs et les redresseurs utilisés pour contrôler les entraînements de moteurs de traction. Relie les stratégies de commutation à la performance du moteur et à la génération d'harmoniques.

Leçon 1 • Principes du freinage par récupération

Explique comment les moteurs de traction fonctionnent en génératrices pendant le freinage pour renvoyer l'énergie à l'alimentation. Quantifie l'énergie récupérable à l'aide de l'analyse de la courbe vitesse-temps.

Leçon 2 • Stockage d'énergie à bord

Examine les batteries et les supercondensateurs montés sur véhicule pour le fonctionnement sans caténaire et l'écrêtement des pointes de puissance. Relie le stockage embarqué aux contraintes d'autonomie et de poids.

Leçon 3 • Mesure de l'énergie et analyse des économies

Applique des outils de comptage et de simulation pour quantifier les économies d'énergie provenant du freinage par récupération. Soutient l'élaboration d'une analyse de rentabilisation pour l'investissement dans le stockage.

Leçon 4 • Freinage rhéostatique et freinage combiné

Couvre le freinage rhéostatique comme solution de repli lorsque la récupération n'est pas possible. Explique le freinage combiné qui allie freinage par récupération et freinage par friction.

Leçon 1 • Contrôle des trains par communication

Analyse l'architecture du contrôle des trains par communication utilisant une communication radio continue pour le fonctionnement par canton mobile. Relie la réduction de l'intervalle entre trains aux améliorations de la capacité du réseau.

Leçon 2 • Fonctionnement automatique des trains

Détaille les fonctions du fonctionnement automatique des trains, y compris l'arrêt en station, le contrôle des portes et la conduite économe en énergie. Évalue la performance du fonctionnement automatique des trains par rapport aux repères de conduite manuelle.

Leçon 3 • Systèmes de protection automatique des trains

Explique la supervision de la vitesse, les déclenchements de freinage d'urgence et la signalisation en cabine dans les systèmes de protection automatique des trains. Relie la logique de protection à l'exploitation sécuritaire du train.

Leçon 4 • Contrôle de supervision et acquisition de données

Couvre l'architecture SCADA pour la surveillance et le contrôle à distance de l'alimentation de traction. Relie l'acquisition de données en temps réel à la prise de décision opérationnelle.

Leçon 1 • Fiabilité, disponibilité et maintenabilité

Applique l'analyse RAM aux composants du système de traction pour prédire les taux de défaillance et les besoins d'entretien. Relie les résultats de l'analyse RAM au coût du cycle de vie et à la fiabilité du service.

Leçon 2 • Analyse de l'écoulement de la charge et de la tension

Applique la simulation de l'écoulement de la charge pour prédire les profils de tension et la distribution du courant en période de pointe de trafic. Identifie les goulots d'étranglement et éclaire l'emplacement des sous-stations.

Leçon 3 • Révision et validation de la conception

Effectue des revues de conception structurées et des essais de réception en usine pour valider les conceptions des systèmes de traction. Prépare les étudiants aux activités de mise en service et de transfert.

Leçon 4 • Modélisation de la consommation d'énergie

Modélise la consommation d'énergie de traction à l'aide de la simulation de la performance du train sur les profils de parcours. Soutient le dimensionnement de l'infrastructure et la planification de l'approvisionnement en énergie.