Train Mont-Blanc Express : Saint-Gervais, Chamonix, Vallorcine, Martigny

La traction électrique

Rail conducteur, photographié en 2000 au passage à niveau de la gare des Praz, dans la direction d’Argentière.
Rail conducteur, photographié en 2000 au passage à niveau de la gare des Praz, dans la direction d’Argentière. On notera la présence de planches de protection en bois.
Supports de rail conducteur anciens aux Tines.
Supports de rail conducteur anciens aux Tines.

Rail conducteur

Dès la construction de la ligne, ses concepteurs décidèrent d’utiliser un rail latéral conducteur afin d’alimenter les véhicules en électricité. En ce sens, les lignes Saint-Gervais-Vallorcine et Martigny-Châtelard furent réellement pionnières de la traction électrique.

Justification : une plus grand résistance aux intempéries ?

L’alimentation par rail conducteur parut plus sûre que l’utilisation de lignes de contact aériennes car ces dernières semblaient sujettes à des cassures dues à un enneigement trop important en hiver. Cependant, le Martigny-Châtelard s’équipe en caténaires depuis les années 1990 (voir ci-dessous), sans que cela ne pose de réel problème en hiver.

Au début, les ingénieurs craignaient que la formation de givre ou de verglas sur le rail conducteur au cours de l’hiver n’empêche une bonne prise du courant et ne risque ainsi de provoquer une dérive des trains, ainsi dépourvus de leur alimentation électrique. Aussi fut-il tout d’abord décidé de ne pas faire circuler de trains l’hiver. Mais par la suite, des essais montrèrent que le service d’hiver ne posait pas de problème technique en ce qui concerne le captage du courant. Ce fut l’une des raisons pour lesquelles la ligne put finalement être exploitée toute l’année.

Installation

« Blocs Maurienne », supports isolants pour le rail conducteur, démontés à l’automne 2012.
« Blocs Maurienne », supports isolants pour le rail conducteur, démontés à l’automne 2012.

Ce « troisième rail » électrique est situé au côté de la voie ; il est surélevé par rapport aux rails de roulement. Il peut être situé d’un côté ou de l’autre de la voie, car les véhicules sont équipés de frotteurs des deux côtés. Cela permet de l’éloigner au maximum des zones de passage pour des raisons de sécurité.

Le rail conducteur est interrompu aux passages à niveau, ainsi qu’à l’emplacement de certains appareils de voie. Cependant, on essaie de limiter au maximum les « lacunes » en utilisant les deux côtés à chaque fois que c’est possible.

En France, le rail conducteur était jusqu’en 2012 soutenu sur la plus grande partie du trajet par des plots en béton. Les supports d’origine ont été remplacés par ces blocs béton récupérés lors de la dépose du rail conducteur sur la ligne de la Maurienne à la fin des années 1970.

De part et d’autre du PK 22 aux Praz, anciens et nouveaux supports de rail conducteur.
De part et d’autre du PK 22 aux Praz, anciens et nouveaux supports de rail conducteur.

À partir de l’automne 2012, des supports complètement nouveaux sont installés sur les voies renouvelées. Sur une traverse en bois, un cavalier en métal est d’abord boulonné. Sur ce cavalier est posé un isolateur en matériau composite, qui maintient la rail : du côté intérieur via une glissière, du côté extérieur grâce à des boulons.

En Suisse, le rail est posé sur des isolateurs en céramique, eux-même fixés à un support en métal ou en béton.

Panneaux de mise en garde contre les dangers du rail conducteur.
Panneaux de mise en garde contre les dangers du rail conducteur.
Dans les gares, le rail conducteur est protégé par des planches, qui portent des messages d’avertissement.
Dans les gares, le rail conducteur est protégé par des planches, qui portent des messages d’avertissement.

Tension électrique d’alimentation et dangers

Le rail conducteur est alimenté en tension continue. Au départ, on choisit une tension de 600 V. À partir de 1958, date de livraison des nouvelles rames Z 600 en France, la tension fut relevée à 800 V, avec une tolérance comprise entre 750 V et 850 V. Le matériel d’origine conservé fut adapté à cette nouvelle tension.

Étant données les tensions utilisées, le risque d’électrocution est évident en cas de contact. C’est pourquoi des planches de protection en bois ou en matières plastique sont mises en place sur le rail conducteur à proximité des gares : elles sont destinées à éviter un contact accidentel avec le rail en cas de chute. De plus, aux abords des gares, le rail conducteur est toujours posé du côté de la voie le plus éloigné du public, de façon à limiter les risques.

En outre, des panneaux de mise en garde rappellent les dangers liés au rail électrifié. Ceux-ci sont notamment installés dans les gares, car les passagers doivent toujours gagner leur quai par des passages à niveau, ce qui les force et passer dangereusement près du rail conducteur. En effet, il n’existe pas de passage souterrain. De même, les intersections des routes et des chemins de randonnée se fait souvent à niveau, d’où un réel besoin d’information.

En Suisse, le rail conducteur a été pointé du doigt par l’Office fédéral des transports au début des années 2000. En conséquence, il a été progressivement remplacé par des caténaires dans les gares (voir ci-dessous). Début 2014, il a été déposé à Finhaut, qui était la dernière gare suisse à en être équipée. Néanmoins il subsiste, entre les gares, sur 45 % du parcours.

Sections à caténaire en Suisse

Dès l’origine de la ligne suisse, la section Martigny-Vernayaz était alimentée par caténaire. Aussi, tout le parc de matériel suisse est-il équipé de pantographes pour la captation du courant. Le reste de la ligne était alimentée par rail conducteur, comme en France. La tension présente dans la caténaire est la même que celle du rail conducteur, actuellement 800 V courant continu.

À partir des années 1990, des sections supplémentaires ont été converties à la caténaire grâce à des financements du canton du Valais :

En 2013, supports de caténaire nouvellement posés au Châtelard.
En 2013, supports de caténaire nouvellement posés au Châtelard.

Les travaux des années 2010 ont été réalisés par l’entreprise Mauerhoffer & Zuber.

Aujourd’hui, la caténaire couvre 55 % de la ligne suisse, soit environ 10 km. Le rail conducteur a été déposé dans toutes les gares.

Les nouveaux véhicules Z 800 et Z 850/870 étant équipés de pantographes pour la caténaire, la remise-atelier du Fayet en France a elle aussi été équipée exclusivement de caténaires à la fin des années 2000. Cela a permis d’accroître la sécurité du personnel.

L’usine électrique des Gures est désormais surplombée par le viaduc des Égratz.
L’usine électrique des Gures est désormais surplombée par le viaduc des Égratz. Elle appartient maintenant à EDF.

Alimentation en électricité

Au départ, le PLM exploita deux centrales électriques, situées à Servoz (lieu-dit les Gures) et aux Chavants (voir l’historique). La première alimentait directement le rail conducteur pour la section comprise entre le Fayet et Servoz. Le seconde fournissait l’énergie de la seconde partie de la ligne, là aussi par connexion directe sur le rail conducteur pour le tronçon jusqu’à Chamonix.

Les connexions des centrales étaient réalisées par l’intermédiaire d’un portique de distribution, situé devant l’usine, et qui reliait les câbles issus des alternateurs et redresseurs au rail conducteur.

Feeder près de Chamonix.
Feeder près de Chamonix.

Lorsque le prolongement au-delà de Chamonix fut décidé, on envisagea tout d’abord de construire une nouvelle centrale aux Tines. Mais pour des raisons environnementales, on préféra accroître la puissance des deux centrales existantes. Mais se posait alors un problème : on ne pouvait pas se contenter d’alimenter le rail conducteur en bas de la ligne car il y aurait eu des chutes de tension dans la partie haute. On décida alors d’installer un feeder, c’est à dire une ligne électrique nourricière qui achemine l’électricité sous une haute tension alternative (donc avec des pertes en ligne réduites) au-delà de Chamonix, où le courant est réinjecté dans le rail conducteur au moyen de sous-stations (voir ci-dessous).

Le feeder partait de l’usine des Chavants, et alimentait en 12 kV alternatif à 25 Hz, triphasé les deux sous-stations situées au-delà de Chamonix. Le courant était alors transformé en 600 V continu avant d’être injecté dans le rail conducteur.

Côté suisse, l’électricité est produite par une usine hydroélectrique située à Vernayaz. Comme en France, elle était au départ directement connectée au rail conducteur à Vernayaz ; de plus un feeder alimenté en courant continu longeait la voie, et était connectée au rail à Martigny, dans la section à crémaillère, à Salvan et au Châtelard.

En 1957, le feeder a été converti au courant alternatif triphasé. Ce courant, issu de l’usine électrique de Vernayaz, alimente trois sous-stations installées à Vernayaz (1 700 kW), Salvan (1 700 kW) et Finhaut (1 200 kW).

Sur cette photo, on distingue la centrale de Passy, ainsi que sa conduite forcée.
Sur cette photo, on distingue la centrale de Passy, ainsi que sa conduite forcée.
À proximité de la gare des Houches, prise d’eau sur l’Arve pour la centrale de Passy.
À proximité de la gare des Houches, prise d’eau sur l’Arve pour la centrale de Passy.

En France, sans changer fondamentalement le principe de l’alimentation, on décida à la fin des années 1940 de simplifier les installations et de recourir à EDF pour la fourniture d’électricité (voir la modernisation des années 1950). L’alimentation de la ligne provient d’une unique centrale exploitée par EDF, située à Passy, et qui turbine les eaux de l’Arve qui sont prélevées aux Houches et amenées via une conduite forcée. Aujourd’hui, l’usine des Chavants a été détruite. Aux Gures, les bâtiments existent toujours ; ils appartiennent à EDF.

Depuis la modernisation, le feeder côté français alimente quatre sous-stations en 15 kV.

Retenue sur l’Arve au niveau de la gare des Houches.
Retenue sur l’Arve au niveau de la gare des Houches.

Sous-stations françaises

Les sous-stations reçoivent une haute tension alternative par le feeder, et produisent un courant continu qu’elles injectent dans le rail conducteur. Au départ, deux sous-stations ont été mises en service, pour chacun des deux tronçons construits au-delà de Chamonix :

Ces deux sous-stations étaient alimentées par l’usine des Chavants.

Station de transformation électrique de Chedde. À gauche arrive la ligne à 42 kV de l’usine de Passy. À droite sort le feeder 20 kV.
Station de transformation électrique de Chedde. À gauche arrive la ligne à 42 kV de l’usine de Passy. À droite sort le feeder 20 kV.

Par la suite, la centrale de Passy, exploitée par EDF, supplanta les deux centrales d’origine PLM. Le rail conducteur n’est plus raccordé directement à un alternateur en aucun endroit, aussi le principe des sous-stations a-t-il été généralisé. Cependant, les deux sous-stations originelles ont été abandonnées, et de nouvelles sous-stations installées dans les halles à marchandises des gares. Les anciennes sous-stations PLM appartiennent aujourd’hui au Comité d’Entreprise de la SNCF, et sont devenues des centres de vacances.

Désormais, les cinq premières sous-stations (Chedde, les Gures, Servoz, les Houches, Chamonix) sont alimentées en 15 kV par le feeder à partir d’un groupe de transformation installé à Chedde. Ce groupe de transformation reçoit en entrée la tension de 42 kV 50 Hz issue de l’usine de Passy, qui sert également à l’alimentation de la gare du Fayet et de la voie normale. En haut de la ligne, deux autres sous-stations situées à Argentière et Vallorcine sont alimentées en 20 kV.

Dans le cadre du cadencement des trains à la demi-heure, il était initialement envisagé d’implanter deux nouvelles sous-stations dans les secteurs des Bossons et des Tines. Cependant, un système innovant et plus économique dit de « super-capacité » a été finalement retenu par RFF : il repose sur un systèmes de batteries. Ce système doit être installé en 2013-2014.

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Références bibliographiques

Dernière mise à jour : 13/02/2017. © Christophe Jacquet, 2000-2017. Tous droits réservés. Contact. ✓ HTML5.