Un point sur la caténaire : à quoi ça sert, comment ça marche ?

Frédéric Satre

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La semaine dernière nous avons eu un incendie d’automobiles près la de caténaire en gare de Rive-de-Gier avec des conséquences majeures sur le trafic de notre ligne. Cela m’amène à vous parler aujourd’hui de cet élément vital et indispensable pour la circulation des trains : la caténaire et la traction électrique.

Je vous en dis plus sur le fonctionnement et l’utilité de tout ça.

Des trains électriques, pourquoi ?

Notre ligne est électrifiée, ce qui fait que la presque totalité des trains de notre ligne sont des trains électriques, bi-courant, qui peuvent fonctionner en 1500 volts ou en 25000 volts. Ou alors bi-mode, c’est à dire qu’ils peuvent fonctionner en traction électrique, 1500 volts (ou même 25 000 volts), et en mode thermique sur une ligne non électrifiée (c’est un peu technique je vous l’accorde).

Le mode thermique c’est un train qui a uniquement des moteurs diesels pour rouler et assurer les fonctions d’éclairage, de climatisation, etc, …

La traction électrique est non polluante, moins bruyante. Elle permet d’avoir beaucoup plus de puissance qu’en mode thermique et donc des trains plus performants, plus rapides et capable d’emmener plus de voyageurs (ou de tonnage pour les trains de fret).

La caténaire

Une caténaire est l’ensemble des câbles situés au dessus des voies, qui permettent d’alimenter les trains en électricité.
Une caténaire est composée de câbles porteurs en bronze ou en aluminium et de câbles conducteurs en cuivre.

Sur notre ligne, on a du courant Haute Tension en 1 500 Volts courant continu mais on trouve aussi des caténaires en 25000 volts alternatif 50 hertz sur d’autres lignes de Rhône-Alpes.

Comment ça marche ?

Le courant électrique suit un circuit. Ce circuit a pour origine la sous-station qui transforme le courant très haute tension ( 90 000 volts à 220 000 volts) venant d’ERDF. Le courant parcourt alors la caténaire. Il est capté par l’engin moteur au moyen d’un pantographe. Le courant ferme le circuit par l’intermédiaire du rail qui revient à la sous-station.

Une caténaire 1500 volts courant continu.
Le pantographe au contact du fil.

Le pantographe  vient ainsi frotter la caténaire grâce à son archet pour capter l’électricité.

La caténaire donne l’impression d’une ligne droite suspendue au dessus des voies…mais si vous l’observez plus attentivement vous découvrirez qu’elle forme un zigzag entre les poteaux. Pourquoi ?

Il s’agit en fait d’une mesure visant à éviter l’usure prématurée des pantographes !

En modifiant sans cesse le point de contact, et donc de frottement de l’archet sur la caténaire, on limite ainsi l’usure de l’archet tout en garantissant une qualité de contact optimale !

Mais selon les saisons, ce contact peut être altéré…

L’été par forte chaleur, la dilatation des caténaires peut provoquer des distensions et perturber l’accroche du pantographe. C’est pourquoi vous entendez souvent ce motif de « Problème caténaire » à cette période.

En hiver, c’est le gel qui peut, en se déposant sur le fil de cuivre, altérer la propagation de l’énergie électrique.

Qui les entretient et les  surveille ?

Les agents en charge de l’entretien de la caténaire sont spécifiquement formés à ce risque électrique et aux conditions de travail bien souvent en hauteur. Ce sont les caténairistes de l’Infrastructure appartenant à SNCF Réseau. On les appelle aussi les « Écureuils » (certainement du fait qu’ils soient perchés en hauteur). Ils travaillent souvent la nuit, là où le trafic est le plus faible et particulièrement dans des périodes dédiées, ce sont des périodes spécifiques où le trafic est totalement interrompu pour pouvoir travailler en profondeur.

Sans caténaire, (donc sans alimentation électrique) impossible pour nos trains de se déplacer !
Les contrôles et les chantiers de remplacement sont donc nombreux et réalisés de nuits lorsque cela est possible pour limiter les conséquences sur les circulations.

Si ce sujet vous intéresse, et que vous voulez d’autres précisions, sur des points techniques, n’hésitez pas à me le dire.

16 commentaires pour “Un point sur la caténaire : à quoi ça sert, comment ça marche ?”

  1. Pascal

    Toujours très instructif de vulgariser l’envers du décor technique. Les non initiés découvrent « comment ça marche » et ainsi sont au fait des enjeux.

  2. Pascal

    Toujours très instructif de vulgariser l’envers du décor technique. Les non initiés découvrent comment ça marche et ainsi sont au fait des enjeux.

    • Frédéric Satre Frédéric Satre

      Merci pour votre message.
      J’espère pouvoir réaliser d’autres articles sur les autres éléments permettant la circulation des trains.

  3. W. Kaiser

    Bonjour
    Pourquoi les lignes à 1500 V ont-elles deux fils d’alimentation ?
    Qu’estce qu’un « feeder » ?
    Merci de répondre

    • Carine Borth

      Bonjour Mr Kaiser,

      Il s’agit de 2 câbles porteurs du fil de contact. Ces câbles assurent la continuité du courant nécessaire pour l’alimentation des rames électriques.
      Le feeder est un conducteur qui relie la source d’alimentation (ex une soustation) au fil de contact que l’on appelle caténaire. Cet élément va permettre d’assurer une continuité du courant 25OOOV qui est un courant alternatif.
      J’espère avoir répondu, à vos questions, de façon brève certes.
      Ce sujet est assez technique mais si cela vous intéresse, je pourrais le détailler davantage dans un billet.

  4. Bourvil

    Bonjour,
    Donc un peu comme à la maison dans nos prises électriques…
    Il y a un neutre et un conducteur.
    Le neutre c’est le rail ( sans risque l’électrochoc)
    Et le conducteur c’est la caténaire 1500 / 25000 volts …

  5. Alban

    Bonjour,

    Quel sont les raisons techniques du passage en 25 000 V alternatif (plutôt qu’en 1500 V continu) ?
    Enfin, comment procédez vous au changement de support ?

    D’avance merci

    • Carine Borth

      Bonsoir,
      Si vous êtes intéressés par la traction électrique je vous transmettrais des éléments de réponse.
      Je vous invite donc à me poser vos questions sur la partie « signalement des anomalies ou boîte à idées du blog » et je vous répondrai directement sur votre adresse mail.
      Merci

  6. Isabelle Busière

    Bonjour, article très instructif, clair et bien construit. Bravo.
    J’aimerais savoir si les poteaux servant de support au caténaire portent un nom spécifique. J’avais en effet cru comprendre qu’ils faisaient partit de ce que l’on appel « caténaire » mais je crois comprendre dans cette article que ce n’est pas le cas.
    Merci d’avance pour votre réponse et bonne continuation.

    • Pascal Reynaud

      Bonjour Isabelle,
      Une ligne aérienne de traction électrique est appelée :
      • ligne de contact, lorsqu’elle n’est constituée que d’un ou de deux fils de contact,
      • caténaire, lorsqu’elle est constituée d’un ou de deux fils de contact suspendus par des pendules à un porteur.
      Les éléments constitutifs des lignes de traction sont calculés pour qu’ils résistent à tous les efforts normaux, statiques et dynamiques, auxquels ils peuvent être soumis. Ils doivent permettre et garantir un contact continu entre le pantographe et les fils de contact et ne pas entraîner de déformation excessive de la ligne aérienne de traction.
      Une ligne aérienne de traction électrique comprend :
      • des armements assurant la suspension des conducteurs et permettant de fixer leur position par rapport à la voie,
      • des poteaux ou des portiques, rigides ou souples, supportant l’armement,
      • des conducteurs assurant le transport de l’énergie électrique entre les sous-stations et les engins moteurs. Lorsque l’équipement est réalisé à l’aide de poteaux, l’ensemble du poteau et de l’armement est appelé support indépendant.

  7. El Hadji Malick niang

    Bonjour
    le feeder est en opposition de phase avec la catenaire oubien avec le fil de contact?

    • Pascal Reynaud

      Bonjour Malick,
      Ne disposant pas des compétences, je regrette de ne pouvoir répondre à votre question.
      Je peux seulement vous préciser qu’une ligne aérienne de traction est appelée :
      • ligne de contact, lorsqu’elle n’est constituée que d’un ou de deux fils de contact,
      • caténaire, lorsqu’elle est constituée d’un ou de deux fils de contact suspendus par des pendules à un porteur.

  8. Mokhtar ounsa

    Inbox me plz

  9. Emma99

    Bonjour

    Merci pour ces informations. Pourriez vous me dire si il est possible de connaitre la longueur totale des caténaires en France s’il vous plait? Merci

    • Pascal Reynaud

      Bonjour Emma

      En France, le réseau ferré national comporte 15 687 kms de lignes ferroviaires électrifiées. 5 863 kilomètres sont alimentées en 1500V continu, 9 968 kilomètres en 25000V alternatif (dont 1 884 kilomètres de Ligne Grande Vitesse), et 126 kilomètres par d’autres systèmes (ex 3eme rail entre St Gervais et Vallorcine).
      Cordialement.

  10. Mokhtar ounsa

    adressé moi des vondeurs des engins travaux caténaire svp…..merci

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