Essais d'interaction pantographe-caténaire

Volet 1 — Essais d'usure et de captage en régime dynamique

Objectif : évaluer usure, performance de captage et comportement électrique en régime dynamique.
Banc équipé d'un fil de contact à vitesse variable et d'un pantographe complet monté sur support vibratoire simulant roulis/lacet/tangage et désaxement du fil.
Domaines de fonctionnement : vitesse simulée 0–500 km/h ; désaxement caténaire ±200 à ±300 mm ; déploiement pantographe 368–3200 mm ; dévers/tilt ±7°.
Typologies de fils et sections prises en compte jusqu'à 150 mm² (ex. 80–107–120–150 mm²) et large éventail de systèmes de caténaires.
Instrumentation : acquisition synchronisée (forces de contact dynamiques, coefficient de frottement, comptage d'arcs, courant, tension de contact, résistance, températures, vitesses, accélérations, déplacements, vibrations, vidéos jusqu'à 4K). Thermocouples : 17 par bande (34 voies).
Volume indicatif : plan d'essais avec ~182 journées d'essais prévues.

Volet 2 — Essais de comportement dynamique (hybride HIL)

Objectif : caractériser la réponse mécanique du système pantographe–caténaire indépendamment des phénomènes électriques.
Banc hybride HIL avec pantographe réel instrumenté et caténaire virtuelle en temps réel; hexapode (3 translations + 3 rotations) pour appliquer mouvements et désaxements.
Plage de simulation : vitesse 0–500 km/h ; désaxement ±200–±300 mm ; position du fil jusqu'à ±250 mm pour certaines configurations ; réglage de rigidités statiques et dynamiques.
Instrumentation focalisée sur grandeurs mécaniques synchronisées (forces, vitesses, accélérations, déplacements, vibrations) et capture vidéo.
Livrables attendus : fonctions de transfert, modèle dynamique équivalent, données brutes et traitées, rapports d'essais et synthèses.

Volet 3 — Essais de captage courant en conditions statiques

Objectif : évaluer qualité et stabilité du transfert de courant à l'arrêt (captage pour recharge), essais d'échauffement et étude des états de surface.
Section électrifiée simulée : configurations une ou deux fils, variations d'écartement et d'altimétrie, flexibilité/orientation des fils.
Générateur et plage électrique : courant DC 0–2704 A ; tension 0–80 V ; puissance jusqu'à 72 kW ; fonctionnement en continu et profils de courant variables.
Instrumentation : capteurs d'intensité (effet Hall 1000 A), efforts par bande, déplacements, accéléromètres sur plongeurs, déploiement, thermocouples (6 par bande), centrale d'acquisition 48 voies.
Plans d'expérience : plan 1 (~1100 essais estimés) et plan 2 (~171 essais) ; total indicatif ~1270 essais; étude détaillée des matériaux, textures et rugosités.

Moyens transverses et livrables

Enceinte climatique et contrôle des paramètres environnementaux (température ambiante -8 °C à +40 °C, flux d'air, humidité).
Acquisition synchronisée multi-voies, comptage d'arcs, mesures thermiques et électriques, imagerie haute résolution.
Livrables attendus pour chaque campagne : données brutes et traitées (MATLAB/CSV), rapports détaillés, synthèses, éléments pour recalage et validation de modèles numériques.

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