Étude de préfaisabilité d`alimentation électrique par caténaire pour

Étude de préfaisabilité d’alimentation
électrique par caténaire pour le projet
du train de l’Est
Présenté par : Présenté à :
CANARAIL
1140, boul. de Maisonneuve Ouest
Bureau 1050
Montréal (Québec)
H3A 1M8
Téléphone : [phone]
Télécopieur : [phone]
Courriel : [email protected]
AMT
500 Place d’Armes, 25e étage
Montréal (Québec)
H2Y 2W2 – CANADA
Août 2008
Projet No 08-031

Étude de préfaisabilité d’alimentation par caténaire pour le projet du train de l’Est
i
TABLE DES MATIÈRES
PAGE
1. CONTEXTE 1
2. OBJET DE CE DOCUMENT 1
3. RÉFÉRENCES NORMATIVES ET SIGLES 2
3.1 RÉFÉRENCES NORMATIVES 2
3.2 SIGLES 3
4. DONNÉES D’ENTRÉE 5
4.1 PLAN DE CIRCULATION 5
4.2 DESCRIPTION GÉNÉRALE DE LA LIGNE 5
4.3 DÉFINITION DES DIFFÉRENTS SCÉNARIOS, CONFIGURATIONS
DE TRAINS ET DES MODES DE CONDUITE 5
4.4 CARACTÉRISTIQUES PRISES EN COMPTE POUR LES
SIMULATIONS DES LOCOMOTIVES ET DES VOITURES 6
4.4.1 Locomotives bi-modes 6
4.4.2 Caractéristiques des voitures passagers à deux étages 7
4.5 HORAIRES 8
4.6 VOIE EMPRUNTÉE 9
4.6.1 Description de la ligne 9
4.6.2 Électrification requise 10
5. PRINCIPALES CONTRAINTES 12
5.1 CONTRAINTES LIÉES AUX NORMES CANADIENNES 12
5.1.1 Contraintes concernant la sécurité des travailleurs 12
5.1.2 Contraintes concernant le croisement des lignes aériennes 12
5.1.3 Contraintes concernant la hauteur de la caténaire au droit
d‘un passage à niveau 13
5.2 CONTRAINTES LIÉES AUX NORMES DES RÉSEAUX FERRÉS 13
5.2.1 Contraintes liées au gabarit de circulation 13
5.2.1.1 Partie de ligne CN 13
5.2.1.2 Partie de ligne AMT 13
5.2.1.3 Partie de ligne CFQG 14
5.2.1.4 Dégagement minimum à rajouter au gabarit
statique 14

Étude de préfaisabilité d’alimentation par caténaire pour le projet du train de l’Est
ii
5.3 CONTRAINTES LIÉES AUX INSTALLATIONS EXISTANTES 14
5.3.1 Contraintes liées aux ouvrages et passages à niveau 14
5.3.1.1 Contraintes concernant les lignes aériennes en
courants faibles 17
5.3.2 Contraintes vis-à-vis des installations de signalisation 17
6. CHOIX DE LA TENSION D’ÉLECTRIFICATION 18
7. CHOIX DU SYSTÈME D’ALIMENTATION 25 000V 18
7.1 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES 18
7.1.1 Compatibilité avec l’existant 18
7.1.2 Qualité des alimentations 19
7.1.2.1 Plages de tensions en ligne 19
7.1.2.2 Impédances lignes, chutes de tension 19
7.1.3 Aspect perturbations 20
7.1.3.1 Phénomènes 20
7.1.3.2 Moyens de réduction des effets 21
7.1.3.3 Identification des installations susceptibles d’être
perturbées 22
7.1.3.4 Lignes aériennes 23
7.1.4 Raccordement au réseau HT, aspect perturbation 23
7.1.4.1 Généralités 23
7.1.4.2 Limite d’émission d’harmoniques 24
7.1.4.3 Variations rapides de tension et papillotements 24
7.1.4.4 Déséquilibres de charge 24
7.1.4.5 Limites d’émission de déséquilibre de charge 25
7.1.5 Critères de performances des installations 25
7.2 CHOIX DU SYSTÈME 26
7.3 COMPARAISON AVEC LE 1 X 25 KV 26
8. SOUS-STATION 27
8.1 PUISSANCE DE LA SOUS-STATION NÉCESSAIRE 27
8.1.1 Scénario « électrification partielle » 27
8.1.2 Scénario « Électrification totale » 27
8.2 LOCALISATION ET DIMENSION DE LA SOUS-STATION 28
8.2.1 Scénarios « Électrification partielle » 29
8.2.2 Scénario « Électrification totale » 30
8.3 COMMANDE, CONTRÔLE DES ÉQUIPEMENTS 30

Étude de préfaisabilité d’alimentation par caténaire pour le projet du train de l’Est
iii
9. ÉLÉMENTS ENTRANT DANS LE CALCUL DE COÛT 31
9.1 DÉCOUPAGE EN SECTIONS DE COÛT 31
9.2 ÉTUDE DE PERTURBATION DU RÉSEAU HYDRO-QUÉBEC 33
9.3 ENFOUISSEMENT DES LIGNES AÉRIENNES 33
9.4 ALIMENTATION HYDRO-QUÉBEC 34
9.5 ALIMENTATION DE LA LIGNE DE TRACTION 34
9.6 RETOUR DE COURANT DE TRACTION 34
9.7 MODIFICATION DU POSTE SCADA EXISTANT 35
9.8 NOUVELLE CATENAIRE 35
9.9 ADAPTATION DE LA CATENAIRE MONTRÉAL/DEUX-
MONTAGNES 35
9.10 PROTECTION DES STRUCTURES MÉTALLIQUES 35
9.11 MODIFICATION DE LA SIGNALISATION 36
9.12 SIGNALISATION SPÉCIFIQUE CATENAIRE 36
10. DÉLAI DE RÉALISATION 36
10.1 ÉTUDE DE CONCEPTION 37
10.2 ÉTUDE D’AVANT-PROJET 37
10.3 ÉTUDE D’EXÉCUTION 37
10.4 MONTAGE DES APPELS D’OFFRE 38
10.5 TRAVAUX, ESSAIS ET MISE EN SERVICE 38
10.6 ÉLECTRIFICATION COMPLÈTE 39
10.7 ÉLECTRIFICATION PARTIELLE 40
11. COMPARAISON DES DÉPENSES EN CAPITAL ET OPÉRATIONNELLES 40
11.1 ESTIMATION DES DÉPENSES EN CAPITAL EN FONCTION DES
SCÉNARIOS D’ÉLECTRIFICATION 40
11.1.1 Dépenses en capital du scénario « Électrification totale » 41
11.1.2 Électrification partielle temporaire 42
11.1.3 Électrification partielle permanente 42
11.1.4 Justification des dépenses en capital 44
11.1.4.1 Estimation des coûts des installations
d’électrification 44
11.1.4.2 Estimation des coûts de locomotives 44
11.1.4.3 Estimation des coûts additionnels pour la
signalisation 44
11.1.4.4 Estimation des coûts de raccordement à Hydro-
Québec 44
11.1.4.5 Estimation des coûts des sous-stations 45