Fiche UIC n° 552

CODE UIC
10e édition, Juin 2005
Version traduite
552
OR
Alimentation des trains en énergie électrique Caractéristiques techniques unifiées de la ligne de train
Versorgung der Züge mit elektrischer Energie - Technische Einheitsmerkmale der Zugsammelschiene (ZS)
Electrical power supply for trains - Standard technical characteristics of the train line
Fiche à classer aux chapitres :
V - Matériel de transport
VI- Traction
Application :
A dater du 1er juin 2005
Tous les Membres de l’Union Internationale des Chemins de fer
Historique des mises à jour :
1re édition, Janvier 1930
Première édition, parue sous le titre "Chauffage électrique - Voitures"
sous le n° 44. A reçu un nouveau numéro en 1952.
9e édition, Janvier 1997
10e édition, Juin 2005
Révision rédactionnelle (nouveau point 3.4)
Ajout des normes dans la bibliographie :
- EN 60529:2000
- ISO 3864:1984
Important : les points de la présente fiche ont été renumérotés à l’occasion de sa nouvelle édition ; le premier point passe désormais de
0 à 1, ce qui décale l’ensemble de la numérotation (0 ⇒ 1, 1 ⇒ 2,
etc.). Merci de tenir compte de ce changement pour les renvois figurant dans les autres fiches !
Le responsable de la fiche est indiqué dans le Code UIC
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Sommaire
Résumé .................................................................................................................................1
1-
Généralités................................................................................................................... 2
2-
Propriétés de la ligne de train.................................................................................... 3
3-
Eléments d’accouplement de la ligne de train ......................................................... 4
4-
Caractéristiques des câbles de la ligne de train ...................................................... 5
5-
Verrouillage des éléments d’accouplement ............................................................. 6
6-
Tensions d’essai ......................................................................................................... 7
7-
Inscriptions.................................................................................................................. 8
Annexe A -
Charge admissible de ligne de train (I = f(Te)) ........................................... 9
Annexe B -
Schéma de la ligne de train dans un véhicule ......................................... 10
Annexe C -
Ligne de train - Accouplement .................................................................. 11
Annexe D -
Eléments d’accouplement de la ligne de train et verrouillage ............... 12
D.1 - Eléments d’accouplement de la ligne de train avec système de retenue
sur le couvercle du boîtier d’accouplement et exemple de verrouillage ............. 12
D.2 - Clé de verrouillage : encombrement limite ......................................................... 13
Annexe E -
Dispositions des accouplements pour la ligne de trains ....................... 14
Annexe F -
Ligne de train / Alimentation en énergie / Inscriptions ........................... 15
F.1 - Marquage et inscriptions pour les voitures ......................................................... 15
F.2 - Marquage et inscriptions pour les wagons ......................................................... 16
Bibliographie ......................................................................................................................17
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Résumé
La présente fiche s’applique à tout le matériel roulant, y compris aux engins moteurs, appelé à circuler
en trafic international et équipé d’une ligne de train. Elle contient les dispositions auxquelles la ligne
de train doit satisfaire pour l’alimentation des trains en énergie électrique, y compris les constituants
tels que par exemple les éléments d’accouplement et le câble.
1
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O
1 - Généralités
1.1 - Cette fiche s'applique à tout le matériel roulant, équipé d'une ligne de train, appelé à circuler en
trafic international.
Elle s'applique également à la ligne de train des engins moteurs.
1.2 - La présente fiche comporte des dispositions générales auxquelles la ligne de train doit satisfaire
pour l'alimentation des trains en énergie électrique.
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2 - Propriétés de la ligne de train
O
2.1 - La ligne de train doit permettre l'exploitation aux tensions et fréquences, comprises dans les tolérances indiquées dans la fiche UIC n° 550, Annexe B (voir Bibliographie - page 17).
2.2 - La ligne de train peut n'être dimensionnée que pour les tensions nominales sous lesquelles elle
sera exploitée.
O
2.3 - La ligne de train unipolaire est constituée d'éléments d'accouplement disposés sur les traverses
de tête des véhicules et d'un ou plusieurs câble(s) traversant les véhicules. L'Annexe B - page 10 représente le schéma d'une ligne de train dans un véhicule.
O
2.4 - En service continu, la ligne de train doit permettre le passage d'un courant qui correspond aux
valeurs du diagramme repris dans l'Annexe A - page 9.
O
2.5 - Tous les éléments métalliques enveloppant la ligne de train doivent être réalisés en matériaux
non magnétiques pour éviter des échauffements dus aux pertes par courants de Foucault. Il s'agit
principalement de la poignée des fiches de jonction, des boîtiers d'accouplement, des boîtes de dérivation et de l'enveloppe métallique du câble.
O
2.6 - La ligne de train doit être disposée de manière à être protégée contre les endommagements mécaniques et à éviter les perturbations électriques.
3
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3 - Eléments d’accouplement de la ligne de train
3.1 - Les éléments d'accouplement de la ligne de train à l'extrémité d'un véhicule comprennent :
-
un boîtier d’accouplement ;
-
une boîte de dérivation ;
-
une fiche de jonction avec son câblot (le câble de mise à la terre pour la fiche de jonction doit être
intégré dans le câblot) ;
-
une boîte de repos.
3.2 - La disposition des éléments d'accouplement aux extrémités du véhicule et la longueur du câblot
doivent respecter les prescriptions de l'Annexe E - page 14. Le câblot, connecté au boîtier d’accouplement du véhicule adjacent ou accroché dans la boîte de repos du véhicule, ne doit pas engager le
gabarit du véhicule défini dans la fiche UIC n° 505-1 (voir Bibliographie - page 17).
3.3 - La fiche de jonction, le boîtier d'accouplement et la boîte de repos doivent satisfaire aux dispositions et aux cotes limites définies dans l'Annexe C - page 11. Le boîtier d'accouplement doit, couvercle fermé ou fiche connectée, garantir un type de protection IP 54 selon la norme EN 60529 (voir
Bibliographie - page 17).
3.4 - Il faut s'assurer que la fiche de jonction, complètement enfoncée dans le boîtier d'accouplement,
ne puisse se déconnecter d'elle-même dans aucune des situations d'exploitation. Ceci est rendu possible grâce à un tenon d'accrochage, disposé sur la face intérieure du couvercle du boîtier d'accouplement, et qui, grâce au ressort de rappel de ce couvercle, s'enclenche dans la rainure correspondante
de la fiche de jonction (voir point D.1 - page 12).
4
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4 - Caractéristiques des câbles de la ligne de train
4.1 - La ligne de train est à dimensionner pour les tensions nominales suivantes :
Tension nominale d’alimentation
U n - Point 2.1 - page 3
Tension nominale du câble U o /U
jusqu’à 1 500 V
1,8 / 3 kV
jusqu’à 3 000 V
3,3 / 6 kV
Uo
U
:
:
tension de la phase
tension entre phase
4.2 - Les câbles de la ligne de train doivent respecter la catégorie II et le groupe B de la fiche UIC
n° 895, point 1.3 (voir Bibliographie - page 17). Pour les locomotives diesel et les fourgons générateur,
la ligne de train doit respecter la catégorie III.
La structure du conducteur doit être au minimum de la classe de souplesse 5 selon la norme
CEI 60228 (voir Bibliographie - page 17).
4.3 - Les câbles de la ligne de train sont constitués de cuivre et possèdent une section minimale de
185 mm2.
4.4 - En plus des exigences contenues dans les points 4.1 à 4.3, le câblot doit posséder une tresse
de mise à la terre, d'une section minimale de 25 mm2, pour la poignée du câblot (par ex. comme
blindage).
5
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5 - Verrouillage des éléments d’accouplement
5.1 - Les voitures ne disposent pas de dispositifs de verrouillage sur les boîtiers d’accouplement et
les boîtes de repos.
5.2 - Si des réseaux souhaitent verrouiller les dispositifs d'accouplement d'un engin moteur, ils
peuvent, pour le boîtier d'accouplement, utiliser l'équipement de verrouillage composé des éléments
suivants :
5.2.1 - Une serrure, appartenant au boîtier d'accouplement des engins moteurs selon le point D.1 page 12, qui en position de verrouillage, verrouille le couvercle de ce dernier aussi bien en l'absence
de la fiche qu'en présence de celle-ci enfichée selon le point 3.4 - page 4, et qui en position de déverrouillage autorise le mouvement du couvercle du boîtier d'accouplement.
5.2.2 - Une clé, définie par les cotes et tolérances supplémentaires du point D.2 - page 13, pour réaliser le verrouillage et le déverrouillage du couvercle. Cette clé ne peut être introduite dans la serrure
et extraite de cette dernière que dans la position verrouillage.
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6 - Tensions d’essai
6.1 - La valeur de la tension d'essai pour les essais diélectriques lors de la mise en route est laissée
au choix de chaque réseau. Toutefois la ligne de train doit pouvoir supporter une tension alternative
effective d'au moins 2Un + 1 000 V, Un étant la tension nominale fixée au point 2.1 - page 3.
6.2 - Les essais durent :
-
120 secondes pour une tension alternative de 1 000 V,
-
60 secondes pour une tension de 1 500 V alternative ou continue,
-
30 secondes pour une tension continue de 3 000 V.
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7 - Inscriptions
7.1 - Les véhicules équipés d'une alimentation en énergie électrique par la ligne de train ou équipés
de la seule ligne de train reçoivent les inscriptions indiquées au point F.1 - page 15 pour les voitures
ou au point F.2 - page 16 pour les wagons.
7.1.1 - Sur les boîtiers d'accouplement, les boîtes de dérivation et les boîtes de repos sera portée une
marque de danger "Attention courant électrique" selon la norme ISO 3864 d'au moins 80 mm de côté
(voir Bibliographie - page 17).
8
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Annexes
Annexe A - Charge admissible de ligne de train (I = f(Te))
I/A
800
600
400
200
0
-20
-10
0
10
20
Paramètres :
30
Te
40
50
Te/° C
Température extérieure
Poignée de la fiche :
Max. 60°C
Charge horaire
Lignes :
Max. 100°C
Charge permanente
Nota : valable aussi bien pour le courant continu que pour les courants avec des fréquences de
16 2/3 Hz et de 50 Hz
9
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Annexes
Annexe B - Schéma de la ligne de train dans un véhicule
Boîte de repos
Boîtier de dérivation
du support de câble
Boîtier d’accouplement
Mises à
la masse
Mises à la
masse
Boîtier de
dérivation (1)
Installation
d’alimentation
en énergie
Section
supérieure ou
égale à 185 mm2
Gaine de protection
en matériaux non
magnétiques
Caisse du véhicule
Fiche de jonction
avec câblot
(1) la mise en place d’un boîtier de dérivation pour le raccordement de l’installation en énergie
à la ligne de train est laissée à l’initiative des Réseaux.
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Annexes
Annexe C - Ligne de train - Accouplement
Côtes limites pour boîtier d’accouplement et fiche de jonction qui doivent être respectées à tout moment en service - Dessins et tableau des dimensions.
F1
G1 A1
J1
H1
C1
P1
N1
N
O
D
Q1
L
F
Z
K
A
G
H J
T Y
B
V
E
Boîtier d’accouplement
Cotes
nominales
Tolérances
A1
∅ 25
a
C1
66
F1
V
Q
R
M
Fiche de jonction
Cotes
nominales
Tolérances
Cotes
nominales
Tolérances
A
∅ 25
+ 0,045
- 0,040
L
14
+1
- 0,5
+2
-1
B
∅ 72
± 0,2
M
114
± 2,5
30°
±1
C
∅ 80
+2
-1
N
130
±2
G1
∅ 40
max.
D
18
max.
O
18
±1
H1
71
min.
E
41
± 0,1
Q
3,5
min.
J1
∅ 82
± 0,7
F
30°
± 1°
R
77
min.
N1
144
min.
G
∅ 42,5
min.
T
∅ 55
max.
Q1
7,5
±1
H
∅ 70,3
max. b
V
45°
± 1°
P1
60
min.
J
∅ 87
±2
Y
∅ 76
min.
K
∅ 12
+1
- 0,5
Z
24
±1
a. Afin que, dans l’état d’accouplement, la résistance au passage du courant soit aussi faible que possible, il doit être fait emploi entre le
boîtier coupleur et la fiche d’un dispositif de serrage élastique obligatoirement réalisé par les pièces de contact du boîtier coupleur : à
cet effet la douille doit pouvoir être ouverte au moins jusqu’au diamètre 25 + 0,05 millimètres et fermée au moins jusqu’au diamètre de
25 - 0,05 millimètres.
b. Diamètre extérieur maximum, couche de peinture comprise.
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Annexes
Annexe D - Eléments d’accouplement de la ligne de train
et verrouillage
D.1 - Eléments d’accouplement de la ligne de train avec système de
retenue sur le couvercle du boîtier d’accouplement et exemple de
verrouillage
Boîtier d’accouplement
Serrure de verrouillage
Rainure
Tenon
Fiche de jonction
12
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Annexes
D.2 - Clé de verrouillage : encombrement limite
+ 0,5
- 0,1
28,5
+ 0,2
-3
28,5
26 max.
48 ± 0,5
Ø 15,8 ± 0,5
22 max.
72 max.
+ 0,2
- 0,5
R1
7m
ax
.
5,5
+ 0,3
- 0,5
13,5
Nota : Le panneton de clé destiné à la mise hors service du verrouillage sera effaçable, mais dans
toutes ses positions il sera entièrement à l’intérieur de l’enveloppe extérieure définie par les
cotes et les tolérances correspondant au plus grand encombrement.
13
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Annexes
Annexe E - Dispositions des accouplements pour la
ligne de trains
S
L = S + Z - e + 830
100 ≤ e ≤ 150
645 ≤ S + Z - e1 ≤ 675
S
Z
±10
max. 300
150
(2)
25° - 30°
max. 385
Z
25°-30°
e1
C
L
S
Z
e
e1
(1)
(2)
:
:
:
:
:
:
:
e
A
B
L
Longueur du câble entre les points C et B
Saillie des tampons libres sur la traverse de tête
Course du crochet de traction
Saillie sur la traverse de tête du point B, sortie du câble au boîtier de raccordement
Saillie sur la traverse de tête du point C, centre de l’orifice de la boîte d’accouplement
Tolérance de 850 à 1 100 sur les matériels moteurs
Tolérance jusqu’à 410 sur les matériels moteurs
Les cotes
sont obligatoires
(1)
C
B
850-900
850-900
B
C
A
850-900
850-900
A
B
14
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Annexes
Annexe F - Ligne de train / Alimentation en énergie /
Inscriptions
F.1 -
Marquage et inscriptions pour les voitures
On inscrira dans la case de droite du cadre et à leur place normale les indications relatives aux tensions
nominales pour lesquelles sont réalisés les équipements électriques du véhicule.
Les indications relatives à chaque tension nominale non utilisables sont à remplacer par une barre
horizontale.
10 9 20
3
44
5
5
5
20
ee
210
2
2/3
12
16 2/3 ~
V 16 ~
V 50 ~
V
V
A
7
120
1000
1500
1500
3000
800
27
5 18
50 ~
130
1
5
Fig. 1 - Véhicules munis d’une alimentation centralisée en électrique par la ligne de train
des appareils consommateurs, en particulier la charge de la batterie
1
160
5
800 A
120
130
10 18
18
20
18
0000 V
00 ~
18 10 18 10
5
4
130
2
Fig. 2 - Véhicules munis seulement de la ligne de train
Légendes :
1
Signe RIC et vitesse maximale
2
3
4
Pour une ligne de train à 800 A, on inscrit la mention "800 A".
Uniquement pour véhicules pouvant aussi être alimentés sous 1 000 V 50 Hz
La mention ...V se rapporte à la tension nominale maximale pour laquelle est prévue la ligne de train. Si le véhicule
n’est pas prévu pour une tension alternative à 50 périodes, la mention 50 Hz sera remplacée par une barre horizontale
Uniquement pour les véhicules pouvant être alimentés en 1 500 V 16 2/3 HZ.
5
15
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Annexes
F.2 -
Marquage et inscriptions pour les wagons
Sur la partie inférieure des montants d’angle et sur chaque face de ces montants sera peint un rectangle jaune clair d’environ 200 mm de hauteur ayant la largeur du montant d’angle et à la partie supérieure duquel on aura ménagé, sur toute sa largeur, un pan coupé incliné d’environ 45°, descendant
vers le centre du véhicule.
Le rectangle jaune comportera une, deux ou trois bandes noires horizontales, de 15 mm de hauteur,
espacées d’autant, suivant que la ligne de train sera prévue pour la tension nominale de 1 000, 1 500
ou 3 000 volts.
Sur les wagons prévus pour circuler sur des réseaux électrifiés à courant alternatif à 50 Hz, le chiffre 50
sera peint en noir au-dessous des bandes, avec des chiffres d’environ 35 mm de hauteur.
45o
15
15 15 15
15 15 15
15 15 15 15 15
15
15 15 15 15 15
50
3 000V
45o
45o
45o
45o
50
3 000V 50Hz
1 500V
1 500V 50Hz
1 000V
Nota : sur les wagons dépourvus de montants d’angle, il est recommandé d’apposer les marques
prescrites sur une tôle.
16
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Bibliographie
1. Fiches UIC
Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
Fiche UIC n° 505-1 : Matériel de transport ferroviaire - Gabarit de construction du matériel roulant,
9 édition, août 2002 (10e édition en cours de préparation)
Fiche UIC n° 533 : Protection par mise à la masse des pièces métalliques des véhicules, 2e édition
du 01.01.77 avec ses 4 modificatifs
Fiche UIC n° 550 : Installations pour l’alimentation en énergie électrique du matériel à voyageurs,
11e édition, avril 2005
Fiche UIC n° 550-2 : Installations pour l’alimentation en énergie des voitures - Essais de types,
1re édition du 01.01.94
Fiche UIC n° 553 : Ventilation, chauffage et climatisation des voitures, 6e édition, juillet 2003
Fiche UIC n° 554-1 : Alimentation de l’équipement électrique des véhicules ferroviaires par un réseau
local de distribution ou par une autre source d’énergie 220 V ou 380 V 50 Hz - Prescriptions de sécurité et câblages électriques, 3e édition du 01.01.79
Fiche UIC n° 555 : Eclairage électrique du matériel à voyageurs, 1re édition du 01.01.78 avec ses
7 modificatifs
Fiche UIC n° 580 : Inscriptions et marques, plaques d’itinéraire et de numérotation à appliquer au matériel voyageurs du trafic international, 6e édition du 01.01.90 avec ses 3 modificatifs
Fiche UIC n° 600 : Traction électrique avec ligne de contact aérienne, 4e édition, novembre 2003
(réédition)
Fiche UIC n° 626 : Production d’énergie électrique à bord des engins moteurs diesel destinée à l’alimentation de la ligne de train, 3e édition, avril 2004 (réédition)
Fiche UIC n° 648 : Accouplements pour les conduites électriques et pneumatiques sur les faces frontales des locomotives et des voitures pilotes, 4e édition, septembre 2001 (réédition)
Fiche UIC n° 895 : Spécification technique pour la fourniture de conducteurs électriques isolés pour
véhicules de chemins de fer, 3e édition du 01.07.76
2. Procès-verbaux de réunions
Union Internationale des Chemins de fer (UIC)
C5 Comité "Matériel roulant" (Question 5FIC - Révision des fiches UIC, point 3.1.2 - Fiche UIC n° 552 :
Alimentation des trains en énergie électrique captée de la ligne de train), septembre 1996
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3. Normes Internationales
Commission Electrotechnique Internationale (CEI)
CEI 60228:2004 : Ames des câbles isolés, 2004
Organisation internationale de normalisation (ISO)
ISO 3864:1984 : Symboles graphiques - Couleurs de sécurité et signaux de sécurité, 1984 (versions
actuelles ISO 3864-1:2002 et ISO 3864-2:2004)
4. Normes Européennes
Comité Européen de Normalisation (CEN)
EN 50153:2002 : Applications ferroviaires - Matériel roulant - Mesures de protection vis-à-vis des dangers d’origine électrique, 2002
EN 60529:2000 : Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP), 2000
18
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16, rue Jean Rey 75015 Paris - France
Juin 2005
Dépot légal Juin 2005
ISBN 2-7461-0957-3 (version française)
ISBN 2-7461-0958-1 (version allemande)
ISBN 2-7461-0959-X (version anglaise)
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