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Concept
Système d'électrification ferroviaire
Résumé
Un système d’électrification ferroviaire est l’ensemble des moyens mis en œuvre pour alimenter en énergie électrique les trains (locomotive électrique ou rame automotrice électrique). Les trains sont alimentés en courant alternatif haute tension ou en courant continu. L’alimentation passe par un troisième rail ou une caténaire et le retour de courant se fait par les rails de la voie ou un quatrième rail dédié.
vignette|Le record du monde de vitesse de 1903 () a été établi sur une ligne électrifiée en triphasé.
Pour propulser une locomotive électrique, il faut un système propulseur électrique, un système de variation de vitesse et un système de production et de transport de l'énergie électrique.
Le seul courant facilement productible et transportable est le courant alternatif polyphasé : hier, le diphasé ou quadriphasé, aujourd'hui, le triphasé. À l'origine, le moteur électrique bien adapté à la traction est le moteur à courant continu de type série car il possède une très grande plage de vitesse variable et un très fort couple au démarrage. En feuilletant le stator d'un moteur à courant continu et en prenant un très grand soin au niveau des balais (phénomènes de commutation), il est possible d'alimenter un moteur à courant continu avec du courant alternatif. Plus la fréquence de ce courant est élevée, plus les tensions entre les lames du commutateur augmentent et les pertes fer (hystérésis et courants de Foucault) sont importantes, d'où l'idée d'utiliser une fréquence faible : le (à nos jours utilisé en Allemagne, Autriche et en Suisse, par exemple).
Aucun système n'étant parfait, de nombreuses solutions ont été essayées, en tensions, en fréquences, en types de moteur, en systèmes de variation de vitesse, en système de transmission de la puissance aux roues, en systèmes de captage de courant ; ceci explique le très grand nombre de fabricants de matériel ferroviaire dans la première moitié du , et la très grande variété d'écoles d'ingénieurs formant les spécialistes capables de comprendre et de faire évoluer cette multitude de systèmes.
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