Electrification ferroviaire en Grande-Bretagne - Railway electrification in Great Britain

Électrification des lignes aériennes à Great Bentley
Troisième électrification ferroviaire à Shanklin . Le British Rail Class 483 , vu ici pendant le dernier jour d'exploitation sur la ligne Island , utilise un système de sabot de contact pour collecter l'électricité du troisième rail.
Bogie d'une British Rail Class 483 à l'exposition Train Story de l'île de Wight Steam Railway. Le noir accroché au morceau de bois juste au-dessus est la chaussure pour le troisième rail.

L'électrification des chemins de fer en Grande-Bretagne a commencé à la fin du XIXe siècle. Une gamme de tensions a été utilisée, utilisant à la fois des lignes aériennes et des rails conducteurs. Les deux systèmes les plus courants sont le 25 kV AC utilisant des lignes aériennes et le troisième système de rail 750 V DC utilisé dans le sud-est de l'Angleterre et sur le Merseyrail . En mars 2020, 3 758 milles (6 048 km) (38 %) du réseau ferroviaire britannique étaient électrifiés .

Selon Network Rail , en 2003, 64 % du réseau électrifié utilisait le système aérien 25 kV AC et 36 % utilisait le système à troisième rail 660/750 V DC.

Le réseau électrifié devrait s'étendre au cours des prochaines années, à mesure que l'électrification à 25 kV s'étendra aux lignes actuellement non électrifiées telles que la Midland Main Line et aux lignes du nord de l'Angleterre dans le cadre du Northern Hub .

Histoire

Électrification précoce

Le premier chemin de fer électrique en Grande-Bretagne était Volk's Electric Railway à Brighton , un chemin de fer de plaisance, ouvert en 1883, qui fonctionne toujours à ce jour. Le métro de Londres a commencé à exploiter des services électriques en utilisant un quatrième système ferroviaire en 1890 sur la City and South London Railway , qui fait maintenant partie de la ligne nord du métro de Londres . Le Liverpool Overhead Railway a suivi en 1893, étant conçu dès le départ pour être une traction électrique, contrairement au City and South London Railway qui était initialement conçu pour être tracté par câble.

L'électrification de la ligne principale de certaines lignes de banlieue a commencé au début du 20e siècle, en utilisant une variété de systèmes différents. Le chemin de fer Mersey converti en 600 V CC fonctionnement électrique unité multiple , le 3 mai 1903, éliminant ainsi les problèmes causés par la traction à vapeur dans le long tunnel sous la rivière Mersey, et le chemin de fer du Lancashire & Yorkshire de Liverpool Bourse à Southport (et à Crossens ) la ligne de banlieue de banlieue a également été électrifiée à 625 V en mars 1904. Ces deux lignes utilisaient initialement un quatrième système ferroviaire.

En 1921, un comité gouvernemental a choisi 1 500 V CC comme norme nationale, mais peu de mise en œuvre a suivi et de nombreux systèmes différents coexistaient. Pendant l' entre-deux-guerres , la Southern Railway a adopté le troisième système ferroviaire 660 V DC comme norme et a considérablement étendu ce système à travers son réseau de lignes au sud de Londres.

Après la guerre

Après la Seconde Guerre mondiale et la nationalisation des chemins de fer en 1948, les chemins de fer britanniques (BR) a élargi l' électrification à la fois les frais généraux 1 500 V DC et 660/750 V troisième rail . En 1956, BR a adopté le 25 kV AC aérien comme norme pour tous les projets en dehors des extensions logiques des systèmes de troisième rail.

Vingt-et-unième siècle

Le réseau 25 kV AC a continué à se développer lentement et de vastes zones du pays en dehors de Londres ne sont pas électrifiées. En 2007, l'option privilégiée par le gouvernement était d'utiliser des trains diesel fonctionnant au biodiesel , son livre blanc Fournir un chemin de fer durable , excluant l'électrification ferroviaire à grande échelle pour les cinq années suivantes.

En mai 2009, Network Rail a lancé une consultation sur l'électrification à grande échelle, susceptible d'inclure la Great Western Main Line et la Midland Main Line et de plus petits projets « de remplissage ». Les principaux avantages cités étaient que les trains électriques sont plus rapides, plus fiables et causent moins d'usure des voies que les trains diesel. Le 5 juin 2009, Lord Adonis a été nommé secrétaire d'État aux Transports et a annoncé le projet d'électrifier la Great Western Main Line de Londres jusqu'à Swansea, ainsi que des projets d'électrification intercalaire dans le nord-ouest de l'Angleterre.

En Écosse, où les transports sont dévolus au gouvernement écossais, Transport Scotland étend l'électrification, par exemple, sur la liaison ferroviaire Airdrie-Bathgate . Cela fait partie d'un plan plus vaste qui prévoit l'électrification de nombreuses routes principales du centre de l'Écosse, y compris la route principale Edinburgh Waverley - Glasgow Queen Street .

En juillet 2012, le gouvernement britannique a annoncé 4,2 milliards de livres sterling de nouveaux programmes d'électrification, tous à 25 kV AC et des programmes confirmés précédemment annoncés par Adonis. Il s'agissait de Northern Hub , de Great Western Main Line , de South Wales Main Line , de Midland Main Line , d' Electric Spine , de Crossrail , de Gospel Oak à la ligne Barking et de lignes de banlieue West Midlands, y compris la ligne Cross-City .

Le transport ferroviaire en Écosse est une question dévolue au gouvernement écossais, mais lui aussi a poursuivi l'électrification avec de multiples projets dans la ceinture centrale . Tous ceux-ci ont été 25 kV AC , comme en Angleterre et au Pays de Galles.

Le 25 juin 2015, le gouvernement a annoncé que certains des projets d'électrification seraient retardés ou réduits en raison de la hausse des coûts. Les travaux d'électrification devaient être « interrompus » sur la route Trans-Pennine entre York et Manchester et sur la ligne principale Midland entre Bedford et Sheffield. L'électrification de la ligne principale Great Western se poursuivrait, mais le statut des sections Reading-Newbury et Didcot-Oxford n'était pas clair.

Cependant, en septembre 2015, les travaux d'électrification étaient « non interrompus », mais avec une date d'achèvement retardée. Depuis lors, il y a eu des mises à jour régulières dont une publiée en octobre 2016.

Le 20 juillet 2017, Chris Grayling, le secrétaire d'État aux Transports, a annulé un certain nombre de projets d'électrification en invoquant des travaux perturbateurs et l'utilisation de la technologie bimode comme alternative. En juin 2018,

L'électrification n'a pas été sans controverse avec des annulations et diverses comparutions du secrétaire d'État aux Transports convoqués devant le Transport Select Committee. Le comité restreint des transports a publié son rapport sur diverses questions, notamment les disparités régionales en matière d'investissement dans les chemins de fer et appelant à nouveau au rétablissement de divers programmes d'électrification annulés.

Une question écrite a été soumise et répondue au parlement concernant les kilomètres parcourus électrifiés dans les années 1997-2019.

En mars 2019 , l'Association de l'industrie ferroviaire a publié un document sur le défi des coûts d'électrification suggérant des voies à suivre et un programme continu d'électrification.

L'avenir du troisième rail

Voir aussi : Colonne vertébrale électrique

En juin 2011, Peter Dearman de Network Rail a suggéré que le troisième réseau ferroviaire devra être converti en lignes aériennes. Il a déclaré: "Bien que la vitesse maximale soit de 100 mph, les trains ne peuvent pas dépasser 80 mph et 25 % de la puissance est perdue à cause de la chaleur." Convenant que la conversion serait coûteuse, il a déclaré que le troisième réseau ferroviaire est à la limite de sa capacité énergétique, d'autant plus que les trains deviennent plus avancés en technologie. Le Juillet 2012 Ministère des Transports de haut niveau Spécification de sortie pour la période de contrôle ferroviaire réseau 5 comprend la conversion de la ligne principale du Sud - Ouest entre Southampton Central et Basingstoke de 750 V DC troisième rail à 25 kV frais généraux AC dans le cadre d'un programme visant à améliorer le fret ferroviaire capacité du port de Southampton . Cette conversion serait un projet pilote pour développer une analyse de rentabilisation pour une conversion complète du troisième réseau ferroviaire. L' Office of Rail and Road (ORR) a également déclaré que, pour des raisons de sécurité, le troisième rail 750 V DC a un avenir limité.

Systèmes existants – ligne aérienne (OHL)

National Rail : 25 kV, 50 Hz CA aérien

British Railways l'a choisi comme norme nationale pour les futurs projets d'électrification en dehors de la troisième zone ferroviaire en 1956. Suite à cela, un certain nombre de lignes qui étaient à l'origine électrifiées à une tension différente ont été converties, et un certain nombre de lignes ont été nouvellement électrifiées avec ce système. Les travaux ont commencé à la fin des années 1950. Le premier grand projet d'électrification utilisant 25 kV était la West Coast Main Line (1959-1974). Le réseau 25 kV s'est progressivement étendu depuis :

Existant

Grande ligne principale de l'Ouest
Un express électrique sur la West Coast Main Line dans les années 1970
Ligne principale de la côte ouest
Ligne principale de Midland
  • Électrifié entre Londres St Pancras et Bedford en 1983 en utilisant la gamme Mark 3B, et Dock Junction à Moorgate - maintenant réduit à Farringdon .
  • L'électrification de Bedford à Kettering et Corby en utilisant la gamme UK Master Series (MS125) est attendue d'ici le printemps 2021 (MML Phase 1), d'autres extensions à Leicester, Nottingham Trent Junction et Sheffield (via Derby) d'ici 2023 (MML Phase 2) ont été annulées en juillet 2017. Cependant, la section de Clay Cross à Sheffield sera finalement électrifiée d'ici 2033 dans le cadre du HS2.
Voir aussi : Thameslink
Haute vitesse 1
InterCity 225 sur la ligne principale de la côte est
Ligne principale de la côte est
  • Électrifié en deux parties : 1975-1978 et 1984-1991
  • La ligne entre London King's Cross et Royston a été électrifiée entre 1976 et 1978 à l'aide de la gamme Mark 3A dans le cadre du Great Northern Suburban Electrification Project. Cela comprenait la ligne de boucle Hertford . La section entre Royston et Cambridge a été électrifiée en 1988 en utilisant la gamme Mark 3B.
  • En 1984, l'autorité a été donnée pour électrifier Edimbourg et Leeds . La section entre Hitchin et Peterborough a été achevée en 1987, et Doncaster et York ont été atteintes en 1989. En 1990, l'électrification avait atteint Newcastle , et en 1991 Edimbourg Waverley. La gamme Mark 3B a été utilisée tout au long du schéma d'électrification, certaines zones sont actuellement mises à niveau vers la gamme de conception Mark 3D, cela éliminera les problèmes de corrosion connus avec la caténaire AWAC et remplacera les compte-gouttes solides en acier inoxydable par des conceptions flexibles transportant du courant en cuivre. Certaines conversions d'envergure en portail sont également en cours.
  • Afin de maintenir le travail des équipes de construction, deux projets supplémentaires ont été autorisés, à Carstairs et North Berwick ( North Berwick Line ).
  • À l'apogée du projet d'électrification à la fin des années 1980, il a été prétendu être le « plus long chantier de construction au monde » à plus de 250 miles (400 km).
West Anglia / Ligne Fen

Cela couvre les lignes de London Liverpool Street (Bethnal Green Junction) à Chingford , Enfield Town , Hertford East et Cambridge . Dans les années 1960, les lignes vers Chingford, Enfield Town et Cheshunt ont été électrifiées à 6,25 kV, de Cheshunt à Bishop's Stortford et Hertford East à 25 kV. La ligne de Lea Valley entre Coppermill Junction et Cheshunt a été électrifiée à 25 kV en 1969. Toutes les zones de 6,25 kV ont été converties à 25 kV en 1983. En 1987, l'électrification a été prolongée de Bishop's Stortford à Cambridge à 25 kV. En 1990, la ligne vers l'aéroport de Stansted a été ouverte et en 1992, l'électrification a été étendue de Cambridge à King's Lynn le long de la ligne Fen.

Grande ligne principale de l'Est

Converti de 6,25 kV/1 500 V DC à une combinaison d'AT et de FT 25 kV Mark GE (Great Eastern) entre 1976 et 1980. Actuellement en cours de mise à niveau vers la gamme GEFF (Great Eastern Furrer + Frey) modifiant la caténaire d'un composé à simple arrangement affaissé.

Ligne Londres, Tilbury et Southend

Londres Fenchurch Street à Shoeburyness . La majorité était à l'origine électrifiée à 6,25 kV, les sections finales ont été converties à 25 kV en mars 1989.

Londres Overground

Les lignes locales à Londres électrifiées en 25 kV sont :

Midlands de l'Ouest
Zone de Manchester et du Nord-Ouest
Région de Leeds

En 1994, un projet d'électrification de certaines des lignes locales autour de Leeds a été autorisé à procéder. Le projet s'appelait « Leeds North West Electrification », qui a électrifié :

Edinbourg
Voir aussi : Transports à Edimbourg
Ecosse centrale

La route d'Édimbourg à Glasgow via Bathgate a été rétablie entre Bathgate et Airdrie et entièrement électrifiée. Il a ouvert ses portes le 11 décembre 2010. L'électrification de la principale route interurbaine entre Édimbourg et Glasgow Queen Street High Level via Falkirk a été achevée en 2017. Le projet, connu sous le nom de programme d'amélioration d'Édimbourg à Glasgow , impliquait une électrification intercalaire dans la région de Glasgow. et Greenhill Junction à Stirling , Dunblane et Alloa , qui transportent principalement des services de banlieue. Les services électriques sur ces lignes ont commencé en décembre 2018.

Banlieue de Glasgow

L'électrification des banlieues a commencé dans les années 1960 à la suite du plan de modernisation BR 1955 . L'électrification a été fragmentaire et est encore incomplète, avec quelques lignes de banlieue toujours non électrifiées telles que la branche East Kilbride et Glasgow à Anniesland via Maryhill, et la ligne principale de Glasgow à Carlisle via Kilmarknock et Dumfries.

Voir aussi : Partenariat Strathclyde pour le transport et les transports à Glasgow

Le réseau ferroviaire de Glasgow Suburban peut être divisé en trois zones principales :

Sur la ligne Glasgow-Édimbourg via Carstairs , certains trains de la North Berwick Line continuent jusqu'à Glasgow Central. Un seul train interurbain quotidien de la côte est du CELV continue vers et depuis Glasgow Central. La ligne Shotts , de Holytown Junction à Kirknewton a été électrifiée en avril 2019. La ligne Cumbernauld à Springburn et la section restante de la ligne Motherwell-Cumbernauld ont été électrifiées à la mi 2014. La ligne entre Springburn et Glasgow Queen Street (High Level) n'a pas encore été complété. Jusqu'à ce que Glasgow Queen Street High Level soit électrifié, les trains électriques de la Cumbernauld Line font marche arrière à Springburn et traversent la station Glasgow Queen Street Low Level. La ligne Whifflet entre Whifflet et Rutherglen via Carmyle a été électrifiée fin 2014.

Programme d'électrification de Network Rail des années 2010

Un Class 800 , destiné à être utilisé sur certaines des lignes nouvellement électrifiées, testé en 2015
Article détaillé : Liste des itinéraires d'électrification ferroviaire proposés en Grande-Bretagne

En 2009, Lord Adonis a été nommé secrétaire d'État aux Transports . Après une interruption de plus d'une décennie, l'électrification était de retour à l'ordre du jour et Adonis a annoncé son intention d'électrifier la Great Western Main Line de Londres à Swansea , ainsi que des programmes d'électrification intercalaire dans le nord-ouest de l'Angleterre. En juillet 2012, le gouvernement britannique a annoncé 4,2 milliards de livres sterling de nouveaux programmes d'électrification, tous à 25 kV AC et des programmes confirmés précédemment annoncés par Adonis. Il s'agissait de Northern Hub , de Great Western Main Line, de South Wales Main Line , de Midland Main Line , d' Electric Spine , de Crossrail , de Gospel Oak à Barking Line et de West Midlands suburbains. Le transport ferroviaire en Écosse est une question dévolue au gouvernement écossais, mais il a également poursuivi l'électrification avec plusieurs programmes dans la ceinture centrale. Tous ceux-ci ont été 25 kV AC également comme en Angleterre et au Pays de Galles. L'électrification n'a pas été sans controverse avec des annulations et diverses comparutions du secrétaire d'État aux Transports convoqués devant le Transport Select Committee. Le nombre de milles de route électrifiés au cours de ces années a été répondu à une question écrite au parlement.

En novembre 2019, les statistiques annuelles des kilomètres parcourus électrifiés ont été publiées par le DfT et montrent que 38% du réseau britannique est désormais électrifié.

Les projets ont fait l'objet de dépassements de coûts et de retards, et le 8 novembre 2016, le gouvernement a annoncé que plusieurs éléments du programme d'électrification de la Great Western Main Line seraient indéfiniment reportés. Dans une tentative d'atténuer et d'améliorer la situation des coûts, l' Association de l'industrie ferroviaire a publié un rapport en mars 2019 détaillant les raisons pour lesquelles les coûts avaient augmenté et suggérait des voies à suivre.

Cependant, dans le nouveau parlement après les élections générales de 2019, la commission restreinte des transports présidée par Huw Merriman s'est réunie à plusieurs reprises et a poursuivi le thème d'enquête « Des trains prêts pour l'avenir » entamé par la précédente commission. Le 23 mars 2021, après l'appel de nombreux témoins et l'examen des preuves écrites et orales, un rapport a été publié appelant à une reprise immédiate de l'électrification dans le cadre d'un programme glissant.

Autres systèmes

Train de voyageurs jaune à côté d'un mur de pierre
Le métro Tyne and Wear est le seul système de 1 500 V CC au Royaume-Uni.

1 500 V CC, aérien

  • Métro Tyne & Wear : Le métro Tyne & Wear, qui a ouvert ses portes en 1980, est maintenant le seul système restant au Royaume-Uni utilisant les lignes aériennes de 1500 V CC. Bien qu'il soit souvent qualifié de « métro léger », il est plus proche d'un métro lourd, n'utilisant que des voies ségréguées. Une grande partie de son itinéraire suit celui du précédent Tyneside Electrics , qui avait été converti au diesel en 1967. Depuis 2002, le métro partage la voie principale sur la Durham Coast Line jusqu'à Sunderland . Cela présente un problème potentiel pour les services de ligne principale si les routes vers Sunderland ou Newcastle upon Tyne qui utilisent cette section devaient être électrifiées à 25 kV AC.

Historiquement, il y avait plus de lignes électrifiées à 1 500 V CC, mais elles ont toutes depuis été soit converties en 25 kV CA, soit fermées. (voir 1 500 V CC, aérien (historique) )

750 V CC, aérien

Tram sur le Metrolink de Manchester ; Comme la plupart des systèmes de tramway modernes, il utilise 750 V DC

Utilisé sur plusieurs systèmes de tramway :

Autres systèmes aériens

  • Blackpool Tramway : à l'origine 550 V DC, en 2011 mis à niveau à 600 V pour exploiter un matériel roulant plus moderne.
  • Le National Tramway Museum à Crich, Derbyshire utilise 550 V DC. Cette tension a été choisie pour une compatibilité maximale avec son parc de tramways historique ainsi qu'avec des unités plus modernes.
  • Le tramway Wirral utilise 550 V DC.
  • Le tramway Seaton utilise 120 V CC.

Systèmes existants - troisième et quatrième rails

National Rail : 650 V - 750 V DC, troisième rail (contact supérieur)

Lignes traversant Clapham Junction équipées d'une troisième électrification ferroviaire .
Électrique du Sud

Le vaste réseau électrique du troisième rail du sud couvre le sud de Londres et les comtés du sud du Dorset , du Hampshire , du Sussex , du Surrey et du Kent .

Le système de troisième rail de London and South Western Railway (L&SWR) à 660 V DC a commencé avant la Première Guerre mondiale de Londres Waterloo aux destinations suburbaines. Le Southern Railway a été formé dans le groupement de 1923; il a adopté le système L&SWR et, en 1929, le réseau aérien de banlieue de Londres, Brighton et South Coast Railway (LB&SCR) a été remplacé par un troisième rail. La ligne principale du sud- est a été électrifiée à 600 V, puis mise à niveau à 750 V DC. Le troisième rail s'étendait sur la plupart des lignes du sud de Londres à partir de tous ses terminus londoniens. Tout au long des années 1930, il y a eu beaucoup d'électrification de la ligne principale, y compris la Brighton Main Line (y compris les East , West Coastways et les routes connexes en 1932-1933), la ligne Portsmouth Direct (4 juillet 1937) et vers Maidstone et Gillingham (1939).

Après la Seconde Guerre mondiale, l' électrification fut bientôt repris dans la nouvelle nationalisé British Railways ' Région du Sud . Le plan de modernisation BR 1955 comprenait l'« électrification de la côte du Kent » en deux étapes. La ligne principale de Chatham a été achevée, suivie de la ligne principale du sud-est et des lignes connexes. La tension est passée de 660 V à 750 V. Depuis, toute l'électrification utilise 750 V ; les lignes électrifiées auparavant restent ensuite à 660 V. Attention ensuite portée sur l'ancienne zone délaissée de L&SWR (alors Division Sud-Ouest). La South West Main Line (SWML) vers Southampton Central et Bournemouth a été électrifiée en 1967 et vers Weymouth en 1988.

Lors de la sectorisation dans les années 1980, Network SouthEast a réalisé une électrification intercalaire à grande échelle. Le tunnel de Snow Hill a été rouvert, permettant à Thameslink . La ligne Hastings , ligne Eastleigh-Fareham et la ligne Oxted (branche East Grinstead) ont été électrifiés. Cela n'a laissé que quelques lignes non électrifiées : la ligne West of England , la Wessex Main Line , la North Downs Line , la ligne Oxted (branche Uckfield) , la ligne Marshlink et la ligne Eastleigh-Romsey .

Merseyrail

Deux lignes du réseau Merseyrail ; la ligne Northern et la ligne Wirral utilisent un troisième rail 750 V DC (voir Électrification de banlieue du chemin de fer de Londres, Midland et écossais pour son histoire).

Londres Overground

Voir Électrification des banlieues des chemins de fer de Londres, Midland et écossais pour l'histoire de la ligne Euston-Watford DC.

En 1970, les lignes DC du nord de Londres et les EMU de classe 501 utilisées sur ces services ont été converties pour l'exploitation du troisième rail, le quatrième rail étant généralement retiré sur les sections non utilisées par le métro de Londres (LUL). Une quatrième voie ferrée a été conservée dans les zones de Gunnersbury et de Queens Park pour une utilisation d'urgence par LUL. Avec la fermeture de Broad Street , la ligne du nord de Londres a été jointe à la ligne Stratford à North Woolwich ; celui-ci a été électrifié avec un troisième rail et une ligne aérienne jusqu'à Stratford, un troisième rail jusqu'à North Woolwich. Deux branches de la ligne Watford DC ont été fermées : à Rickmansworth en 1952 (aux passagers, aux marchandises en 1967) et à Croxley Green en 1996.

La ligne Watford DC entre Queen's Park et Harrow & Wealdstone et la ligne nord de Londres entre Richmond et Gunnersbury sont utilisées par les trains London Overground conçus pour le troisième rail 750 V et les trains de la ligne Bakerloo conçus pour les troisième et quatrième rails 630 V. En guise de compromis, la tension de ligne nominale est de 650 V et depuis 1970, le rail central est collé au rail de roulement de retour. Il n'y a pas de dispositions spéciales requises à Queens Park, où les deux systèmes différents se rencontrent, juste un espace plus long qu'une voiture d'un train de la ligne Bakerloo à l'entrée (et à la sortie) du Bakerloo, qui fonctionne avec un -210 V nominal sur le quatrième rail et +420 V sur le troisième rail. Il n'y a pas de pont entre les systèmes incompatibles lorsque les trains passent de l'un à l'autre car, comme tous les trains électriques britanniques destinés à circuler de manière extensive dans les tunnels, il n'y a pas de continuité des circuits de traction entre les véhicules du train.

Un arrangement similaire s'applique entre Putney Bridge et Wimbledon , où la ligne District passe sur des voies appartenant à Network Rail , qui est également utilisée par South Western Railway , bien que normalement uniquement pour les mouvements de stock.

Ligne de la ville du Nord

La Northern City Line relie la East Coast Main Line à Moorgate . Il a été isolé par l'abandon du programme de nouveaux travaux des années 1930 (et le développement de la ceinture verte métropolitaine ). Les services de métro ont été tronqués à son extrémité nord par la ligne Victoria en 1964 à Drayton Park . Le reste a été remis à British Rail en 1975 dans le cadre de l'électrification de la banlieue de la East Coast Main Line . La ligne utilise une électrification CC à troisième rail entre Moorgate et Drayton Park, où les trains passent à 25 kV CA aérien.

660 V CC, troisième rail (contact supérieur)

Ligne de l'île (île de Wight)

La seule ligne ferroviaire nationale restante sur l' île de Wight , de Ryde Pierhead à Shanklin (avec la section Wroxall à Ventnor fermée), a été électrifiée en 1967, afin que l'ancien matériel roulant du métro de Londres puisse être utilisé, en raison de la hauteur limitée de Ryde Tunnel. L'Island Line utilisait un troisième rail 660 V CC, car il s'agissait d'une option moins chère pour convertir le stock LUL en troisième rail et mettre en œuvre le troisième rail uniquement sur la ligne. Le matériel roulant actuellement utilisé est des British Rail Class 483 . Dans le cadre des travaux de modernisation de la ligne, commencés en janvier 2021 et devant s'achever en mai 2021, la ligne doit être modernisée en un troisième système de rail 750 V CC pour permettre l'utilisation des unités de la classe 484 D-Train .

630 V CC, quatrième rail (contact supérieur)

Étincelle venant de dessous un train de voyageurs électrique
Le système du quatrième rail du métro de Londres
Train rouge et blanc entrant dans la gare extérieure, avec des passagers attendant sur le quai
Voie du métro de Londres , montrant les troisième et quatrième rails à côté et entre les rails de roulement
métro londonien

Le métro de Londres est un grand système de métro opérant dans le Grand Londres et au-delà, communément appelé « le tube ». Ses 408 kilomètres (254 mi) sont composés de 11 lignes ; l'électrification a commencé dans les années 1890. Il a été largement unifié entre 1900 et 1910 et nationalisé en 1933, devenant la composante ferroviaire de London Transport (LT). Un important programme d'expansion (les « Nouveaux Travaux ») a été lancé, dans lequel LT a repris plusieurs branches urbaines des grandes lignes ferroviaires.

Le métro se trouve principalement au nord de Londres; son expansion dans le sud de Londres était limitée par une géologie défavorable au creusement de tunnels et par le vaste réseau de lignes principales, dont une grande partie était électrifiée (voir « Southern Electric »). Le métro utilise un système d'électrification à quatre rails relativement peu commun . Deux rails de jauge standard sont les rails de roulement; le troisième rail extérieur transporte un courant positif à +420 V CC et le quatrième rail intérieur est le retour négatif à -210 V CC, ce qui donne une tension d'alimentation de 630 V CC. Le principal avantage du système à quatrième rail est que, dans les tunnels avec un revêtement métallique (généralement en fonte), le courant de traction de retour ne fuit pas dans le revêtement, provoquant une corrosion électrolytique là-bas ou dans les conduites de service adjacentes . Cela signifie également que les deux rails de roulement sont disponibles exclusivement pour les circuits de voie .

Les sections de surface utilisent le quatrième rail uniquement pour la cohérence opérationnelle : le système partage la voie avec Network Rail à plusieurs endroits. Lorsque la voie est partagée avec un stock de troisième rail 750 V, le rail central est collé aux rails de roulement et le rail extérieur électrifié à 660 V. Cela permet aux deux types de trains de fonctionner de manière satisfaisante. Le réseau de banlieue du London & North Western Railway (LNWR) a été électrifié en coopération avec le métro, mais au cours des années 1970, British Rail a introduit des EMU à troisième rail et les sections du réseau de banlieue LNWR non utilisées par le métro ont eu le quatrième rail retiré (voir "London and North Western Railway", ci-dessus).

Le Souterrain a mené des études pour envisager d'élever la tension au-dessus des 630 V nominaux actuels. Les nouveaux équipements de leurs sous-stations permettent une augmentation future à une tension nominale standard de 750 V. De plus, l'équipement électrique des nouvelles rames repose également sur l'utilisation d'équipements de calibre 750 V. Ainsi, alors que de nouveaux équipements sont en cours de conception pour un fonctionnement à 750 V, aucune décision d'augmentation de la tension n'a encore été rendue publique par le Métro.

750 V CC, troisième rail (contact inférieur)

Chemin de fer léger des Docklands

Celui-ci utilise un troisième rail composite à contact inférieur, avec un corps en aluminium et une surface de contact en acier . L'avantage de ceci est un rail à faible résistance et à haute capacité de courant avec une surface en acier durable pour la collecte de courant. Le rail peut être entouré d'un matériau isolant sur le dessus et les côtés pour réduire le risque d' électrocution pour le personnel ferroviaire et les intrus. Le système de contact inférieur est moins sujet aux perturbations causées par la neige que le contact supérieur.

600 V CC, troisième rail (contact supérieur)

250 V CC, troisième rail (contact supérieur)

110 V CC, troisième rail (contact supérieur)

100 V CC, quatre rails

  • Le « monorail » surélevé du National Motor Museum de Beaulieu utilise des pneus en caoutchouc circulant sur deux chenilles métalliques, une de chaque côté du guide central. Parce qu'il est sur pneus, il nécessite deux conducteurs de courant et deux collecteurs (d'où la désignation à quatre rails).

Systèmes obsolètes

La Grande-Bretagne a utilisé différents systèmes d'électrification dans le passé. Beaucoup d'entre eux datent du début du 20e siècle, lorsque l'électricité de traction était au stade expérimental. Cette section décrit chaque système, par ordre de tension décroissante.

6 600 V LB&SCR 'Elevated Electric' train sur la ligne sud de Londres , vers 1909

6 600 V, 25 Hz CA, aérien

6 250 V 50 Hz CA, aérien

Lors de l'électrification initiale de certaines parties du réseau à 25 kV 50 Hz AC aérien, la solution initiale aux problèmes de dégagement limité dans les zones suburbaines (en raison de nombreux tunnels et ponts) à Londres et Glasgow consistait à utiliser la tension inférieure de 6,25 kV. Des améliorations technologiques ultérieures en matière d'isolation ont permis de convertir ces zones en 25 kV. Les derniers tronçons de 6,25 kV ont été convertis dans les années 1980.

Lignes Londres, Tilbury et Southend

La section de 6,25 kV partait de Fenchurch Street jusqu'au-delà de Barking , avec des changements sur les lignes Upminster et Tilbury. La section entre Chalkwell et Shoeburyness était également à 6,25 kV. Le reste était à 25 kV. Les sections électrifiées à 6,25 kV ont été converties à 25 kV au début des années 1980.

Grandes lignes orientales

La ligne de Liverpool Street à Southend Victoria était à l'origine électrifiée à 1 500 V CC au cours des années 1940-50. Au début des années 1960, l'ensemble de cette ligne a été convertie à 6,25 kV AC aérien, tandis que la ligne principale à l'est de Shenfield a été progressivement électrifiée à 25 kV, avec basculement à l'est de Shenfield. Au début des années 1980, la ligne est à nouveau convertie, cette fois en 25 kV.

La ligne Cambridge et les branches de Liverpool Street ont été électrifiées au début des années 1960, avec 6,25 kV vers un basculement à Cheshunt et 25 kV au-delà. Les lignes Chingford et Enfield étaient donc à 6,25 kV partout. Cette route a été à nouveau entièrement convertie en 25 kV au début des années 1980.

Dans le cadre de l'électrification vers Cambridge et Norwich dans les années 1980, des locomotives électriques ont été transférées sur ces routes depuis la route de la côte ouest. Ces locomotives n'auraient pas pu fonctionner à 6,25 kV.

Réseau de banlieue de Glasgow

Sur la North Clyde, la section centrale entre Parkhead et avant Dalmuir (boucle de Clydebank) et Westerton (boucle d'Anniesland) était à 6,25 kV, avec les sections extérieures à 25 kV. Les branches Bridgeton et Springburn étaient donc à 6,25 kV partout. Les sections électrifiées à 6,25 kV ont été converties à 25 kV au début des années 1980.

Sur le South Clyde, la route de Glasgow Central autour de la boucle Cathcart était initialement à 6,25 kV, avec des passages à 25 kV à Kings Park et Muirend sur les routes Motherwell et Neilston. Ces lignes ont été progressivement converties en 25 kV dans les années 1970-80.

Voir aussi : Partenariat Strathclyde pour le transport et les transports à Glasgow

3 500 V CC, aérien

Enterrer à Holcombe Brook

Cela a été électrifié par le Lancashire and Yorkshire Railway en 1913 dans le cadre d'un système d'essai pour l'exportation. Le système a été converti en troisième rail en 1918 (voir ci - dessous ).

1 500 V CC, aérien (historique)

Après la Première Guerre mondiale, le gouvernement britannique a mis en place un comité pour enquêter sur les différents systèmes d'électrification des chemins de fer ; en 1921, il a recommandé que les frais généraux de 1 500 V CC soient la future norme nationale. Plusieurs projets ont été mis en œuvre dans son sillage, mais la Grande Dépression et la Seconde Guerre mondiale ont signifié que très peu de travail a été fait. Les progrès technologiques après 1945 ont signifié que le système 25 kV AC a été adopté à la place pour la ligne principale de la côte ouest et l'électrification de la banlieue de Glasgow (comme indiqué dans le plan de modernisation BR 1955 ). Cependant, dans le même temps, d'importantes sommes d'argent avaient été (et étaient toujours) dépensées pour convertir plusieurs lignes en 1 500 V CC.

Chemin de fer de Manchester, South Junction et Altrincham

Un programme conjoint LMS et LNER , il a ouvert ses portes le 11 mai 1931. Le succès de ce programme a influencé les programmes d'électrification ultérieurs du LNER. La ligne a été convertie en 25 kV AC en 1971, mais le tronçon entre Altrincham et Trafford Bar (ainsi que le tronçon entre Trafford Bar et le viaduc de Cornbrook) a ensuite été intégré à Manchester Metrolink et reconverti (cette fois en 750 V DC).

Photo en noir et blanc d'une locomotive électrique avec câblage aérien dans une gare
EM1 (Classe 76) , locomotives électriques 1 500 V DC sur la Woodhead Route en 1954
Manchester–Sheffield–Wath

Connue sous le nom de Woodhead Route , la LNER a choisi cette ligne principale vallonnée (et très fréquentée) pour sa première électrification principale, avec des travaux commençant en 1936. En raison de la Dépression et de la Seconde Guerre mondiale, elle n'a été achevée que dans les années 1950. Après l'achèvement, le gouvernement a choisi de normaliser sur 25 kV AC à la place, laissant la route Woodhead et les quelques autres lignes de 1 500 V DC isolées et non standard. Les locomotives de passagers ont été vendues en 1969 et ont continué à être utilisées aux Pays-Bas. Dans une rationalisation ultérieure, BR a fermé une grande partie de cette route à l'est de Hadfield en 1981 en faveur de la ligne Hope Valley plus au sud , qui dessert plus de communautés locales. Une section de la ligne entre Manchester, Glossop et Hadfield est restée ouverte dans le cadre du réseau de banlieue de Manchester et était exploitée par des EMU de classe 506 , jusqu'à ce qu'elle soit convertie en 25 kV AC en décembre 1984.

Métro Shenfield

Le LNER a décidé d'électrifier la section de Liverpool Street à Shenfield de la Great Eastern Main Line (GEML), connue sous le nom de métro de Shenfield. Les travaux de génie civil ont commencé dans les années 1930, mais la Seconde Guerre mondiale est intervenue. Les travaux ont été achevés en 1949 et étendus à Chelmsford et Southend Victoria en 1956, en utilisant des UEM de classe 306 (AM6) . Il a été converti du 4 au 6 novembre 1960, dans le sillage du plan de modernisation BR 1955 , à la nouvelle norme de 25 kV AC (initialement avec quelques sections à 6,25 kV). Le reste du GEML a ensuite été électrifié.

Shildon à Newport

Cette ligne allait de Shildon (comté de Durham) à Newport (près de Middlesbrough). La route était initialement sur la ligne 1825 Stockton à Darlington, puis via Simpasture Junction (l'ancien chemin de fer de Clarence) à travers Carlton, Carlton Junction à Carlton South Junction, Bowesfield West Junction à Bowesfield Junction, à travers Thornaby et se terminant à Erimus Yard (Newport Est). À la suite de l'électrification de Tyneside par la NER , cette ligne de transport de charbon a été électrifiée entre le 1er juillet 1915 et le 1er janvier 1916 en tant que précurseur planifié de l'électrification de la ligne principale très fréquentée de la NER entre York et Newcastle (partie de la East Coast Main Line ). Le LNER a supprimé ce système d'électrification en 1935 (entre le 7 janvier et le 8 juillet) ; la baisse du marché du charbon rendant économiquement impossible la réalisation des importants renouvellements nécessaires à la poursuite de l'exploitation électrique. Les locomotives étaient entreposées pour d'autres routes électrifiées.

1 200 V CC, troisième rail (contact latéral)

Locomotive jaune et noire dans une gare couverte
Un train de classe 504 (1 200 V DC) à la gare de Manchester Victoria , des semaines avant la fermeture pour la conversion au système de métro léger Metrolink
Manchester Victoria - Enterrer

En 1916, la ligne entre Manchester Victoria et Bury a été électrifiée en utilisant un troisième rail de 1200 V DC (contact latéral). La ligne entre Bury et Holcombe Brook qui avait été électrifiée à l'aide de 3 500 V CC aériens en 1913 a été convertie à ce système en 1918. Elle a été abandonnée en 1991, lorsque la ligne a été convertie en un système de 750 V CC et est devenue une partie du Manchester Metrolink .

650 V CC, aérien

600 V CC, troisième rail

Électricité Tyneside

Celui-ci a été électrifié en 1904, en réponse à la forte concurrence des nouveaux tramways électriques. Le concept a été un succès pour la North Eastern Railway (NER), un pionnier reconnu de l'électrification, alors que le nombre de passagers est revenu aux niveaux d'avant le tramway. Alors que le stock atteignait son espérance de vie en 1937, le réseau a été remodelé par London and North Eastern Railway (LNER) pour refléter l'évolution de la composition industrielle et résidentielle de la région. En même temps, la branche à quai était électrifiée, où une paire de locomotives de classe ES1 (anciennement NER n ° 1 et 2) ont été introduites en 1905. Ces locomotives britanniques Thomson-Houston fonctionnaient à la fois sur le troisième rail et sur la ligne aérienne. British Rail a supprimé l'électrification entre 1963 et 1967, citant l'évolution de la composition industrielle et démographique de la région qui a réduit le besoin de traction électrique. Une grande partie du réseau Tyneside a ensuite été ré-électrifiée (en utilisant des frais généraux de 1500 V CC), sous le nom de Tyne and Wear Metro .

525 V CC, troisième rail

Vieille locomotive électrique verte dans un musée
NER n°1 (Musée de la Locomotion, Shildon)
Chemin de fer aérien de Liverpool

Le Liverpool Overhead Railway était l'un des premiers chemins de fer électriques de Grande-Bretagne. La première section, entre Alexandra Dock et Herculanum Dock , a été ouvert en 1893. La ligne liée à Lancashire et Yorkshire Railway de North Branch Mersey . Il n'a jamais été nationalisé et fermé le 30 décembre 1956 en raison d'une corrosion importante dans toute son infrastructure en fer (qui a été jugée peu rentable à remplacer).

500 V CC, aérien

500 V CC, troisième rail

City and South London Railway

L'électrification de la City and South London Railway était inhabituelle (par rapport aux projets ultérieurs) en ce sens qu'elle utilisait un système à courant continu à trois fils. Cela signifiait que, bien que le troisième rail central décalé ait été électrifié à +500 volts dans le tunnel en direction nord, il était électrifié à -500 volts dans le tunnel en direction sud. Les moteurs des locomotives et les lampes électriques à incandescence des voitures fonctionnaient quelle que soit la polarité de l'alimentation. Le système à trois fils a été adopté parce que le système initial était alimenté directement par les dynamos de la centrale électrique de surface à l'extrémité de la ligne Stockwell. Il était important de minimiser autant que possible la chute de tension, compte tenu de la pente assez raide à l'approche de la station de la rue King William .

440 V CC, troisième rail

Chemin de fer de la poste de Londres

Chemin de fer souterrain sous Londres exploité par le bureau de poste . Exploité entre 1927 et fermeture en 2003. Partiellement rouvert en tant qu'attraction touristique en 2017.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

525 V CC, troisième rail

  • Boîte, Charles E. (1959). Chemin de fer aérien de Liverpool . Monde ferroviaire Ltd.
  • Gahan, John W. (1992). Dix-sept stations jusqu'à Dingle - Le chemin de fer aérien de Liverpool se souvient . Countyvise et Avon-Anglia. ISBN 0-907768-20-2.
  • Bolger, Paul (1992). Le parapluie du Docker - Une histoire du chemin de fer aérien de Liverpool . La presse Bluecoat. ISBN 1-872568-05-X.
  • Jarvis, Adrien (1996). Portrait du chemin de fer aérien de Liverpool . Ian Allan. ISBN 0-7110-2468-5.

630 V CC, quatrième rail

650 V CC, troisième rail

750 V CC, troisième rail

1 500 V CC, aérien

  • Appleby, KC (1990). Shildon-Newport en rétrospective . Lincoln : Société de correspondance ferroviaire et de voyage. ISBN 0-901115-67-3.
  • Dixon, Frank (1994). Le chemin de fer de Manchester South Junction & Altrincham . La presse d'Oakwood. ISBN 0-85361-454-7.

6,6 kV 25 Hz CA, aérien

  • Goslin, Geoff (2002). London's Elevated Electric Railway - L'électrification des frais généraux de banlieue LBSCR 1909-1929 . Connor & Butler Ltd. ISBN 978-0-947699-35-2.

25 kV 50 Hz CA, aérien

  • Nock, OS (1966). Le nouveau chemin de fer britannique . Ian Allan.
  • Nock, OS (1974). Euston électrique à Glasgow . Ian Allan. ISBN 0-7110-0530-3.
  • Boocock, Colin (1991). Électrification de la côte est . Ian Allan. ISBN 0-7110-1979-7.
  • Semmens, Peter (1991). Électrifier la route de la côte est . Patrick Stephens Ltd. ISBN 0-85059-929-6.
  • Glover, John (2003). Est Électrique . Ian Allan. ISBN 0-7110-2934-2.

Liens externes