26001-02, premières machines tritension de la SNCF.

Publié le lundi 05 avril 2021 à 10:04

Par 2B, TJP, CS, MP, BC, avec la participation de Pascal Dumont. Le 04 avril 2021.

Préambule.

BB 26001, La Chapelle, années 60. La machine est dans son état d’origine. Le schéma de décoration est identique à celui des BB 9400.

La ligne Paris-Bruxelles.

La liaison Paris-Bruxelles a depuis longue date fait l’objet d’améliorations de cette desserte. Dès 1914, les temps de parcours sont passés de 7h00 heures à 3h55. Ceux-ci n’ont fait que s’améliorer avec la mise en service des Superpacific et des Pacific Chapelon de la Compagnie du NORD, pour tomber à 3h00 avec les relations directes. Une nouvelle étape fut franchie avec la mise en service des rames automotrices TAR. 

Toutefois, après la fin des hostilités du second conflit mondial, les temps de parcours étaient de 3h45 avec des charges en constante croissance et de 2h56 avec les rames TAR. 

La mise en place du groupement TEE et la mise en service de nouveaux matériels.

En décembre 1953, le Président des Chemins de fer Néerlandais (NS) émit l’idée de mettre en place des services ferroviaires rapides reliant les grandes métropoles européennes. Sept réseaux répondirent à l’appel: les NS (Pays-Bas), la SNCB (Belgique), les CFL (Luxembourg), la DB (Allemagne), la SNCF (France), les CFF (la Suisse) et les FS (Italie). 

Les premières relations mises en service furent assurées par des rames autonomes. Mais devant le succès remporté par ces liaisons rapides entre grandes métropoles, la capacité de ces rames devint vite insuffisante. 

Le passage à la traction électrique.

En 1960, le groupement TEE préconisa la traction électrique et la mise en service de locomotives électriques puissantes afin d’augmenter les vitesses commerciales. De plus, l’utilisation de matériels remorqués devait permettre la modularité de la capacité en places offertes en ajustant le nombre de voitures face aux besoins. 

 C’est dans ce contexte que l’électrification de la ligne Paris-Bruxelles fut décidée et entreprise dans le même temps. L’électrification en 25kV/50Hz coté français et en 3 kV cc coté belge fut terminée en 1963. Sur le parcours, on trouvait deux gares commutables, l’une à Quévy et l’autre à Jeumont. Ces gares permettaient le changement de locomotives en attendant l’arrivée de matériels polycourant/polytension.

BB 26001, La Chapelle, années 60. A noter les arroseurs de rails utilisés en cas de départ d’une instabilité des bogies.

Les BB 30001 et 30002, ex 26001 et 26002.

26002 en version intermédiaire, avec capots aveugles des fanaux rouge.

Ce sont des locomotives tritension (1,5 kV, 3 kV et 25 kV) et bicourant (courant continu et courant alternatif). 

Vers la fin des années 1950, la Division des Études de la Traction Électrique (DETE) de la SNCF étudiait les locomotives légères BB 9400 de 60 tonnes, monocourant 1,5 kV cc. Il fut envisagé d’en déduire une version bicourant 1,5 kV – 25 kV/50 Hz. Compte tenu du dimensionnement des organes mécaniques des BB 9400, il fut jugé que le surpoids engendré par une version polycourant ne devrait pas excéder 9 tonnes. Ceci eut pour conséquence d’éliminer les équipements pour le 15 kV/16⅔ Hz, en raison de la masse importante du transformateur. Avec la mise en chantier de l’électrification de Paris-Bruxelles, la DETE retint une version tricourant/bitension de la BB 9400 qui incluait, outre les équipements électriques supplémentaires, la bi réduction de la transmission des bogies (voir dossier consacré aux BB 9400). Ceci conduisit à une locomotive de 69 tonnes.

Les deux locomotives, à l’origine immatriculées BB 26001 et BB 26002, ont été construites par Fives-Lille CAIL pour la partie mécanique, par la Compagnie Electro-Mécanique (CEM) pour la partie appareillage et par le groupement MTE pour la partie traction.

BB 26001, La Chapelle, années 60, état d’origine.

La caisse

Elle fut construite suivant les mêmes principes que ceux retenus pour les BB 9400, elles-mêmes issues des BB 9200/16000. L’ensemble de la caisse était constituée par:

– un châssis à brancards hauts, formés de tôles de 6 mm d’épaisseur, reliés par les traverses de tête formant un caisson qui reçoit les organes de choc et traction et les attaches de le traction basse avant, et au centre, par deux traverses recevant les attaches de le traction basse arrière et quatre traverses intermédiaires supportant le bloc d’appareillage.

Cabine et pupitre.

– deux cabines de conduite soudées au châssis, dont les portes d’accès sont en polyester.

– un compartiment central et la toiture démontables. La toiture est en tôles minces alors que les panneaux centraux sont en polyester.

Quant à sa décoration, elle reprend les mêmes caractéristiques que celles des BB 9400. Toutefois, dès l’origine, les deux machines ont été dotées du 3ème phare central pour circuler hors de France. Puis, elles ont été équipées de capots pour recevoir les feux rouges de signalisation arrière, les prises pour la liaison interphonique avec les voitures TEE PBA et les crochets pour supporter les plaques de trains nommés.

Les inaugurations d’électrification se succèdent, dans les années 60, surtout sur la région Nord de la SNCF.

Les bogies 

  Ils sont globalement identiques à ceux des BB 9400. Toutefois, deux différences les distinguent:

-1) les bogies sont dotés de la biréduction autorisant la circulation à 100 km/h en position petite vitesse (PV) et à 150 km/h en position grande vitesse (GV). Le changement de rapport est à commande électrique et n’est possible qu’à l’arrêt.

-2) les boites d’essieux sont dotées d’origine de roulement à rouleaux coniques.

La partie électrique. 

L’étude des BB 30000 est initiée en 1956, il s’agit à l’origine d’obtenir deux prototypes bicourant 1,5 kV/ 25 kV sur la base des BB 9400, dont un premier lot est commandé le 2 mars 1957.

Avec le développement des relations Paris-Bruxelles et la mise en chantier de l’électrification intégrale de l’itinéraire, la décision fut prise de les adapter au 3 kV belge en cours d’étude., sans pour autant augmenter la masse maximale de plus de 9 t par rapport aux BB 9400.

Le schéma choisi, basé sur l’architecture et les équipements issus des BB 9400, consistait à placer un ensemble transformateur-redresseur en tête de l’équipement continu, cette disposition garantissant la pleine puissance sous tous les systèmes. Seul inconvénient, le maintien d’un rhéostat avec ses inévitables séquences d’élimination des résistances, y compris sous 25 kV. Cependant, ces inconvénients restaient tolérables au vu du service envisagé, peu d’arrêts intermédiaires, trains chargés en moyenne autour de 500 t, pas de marchandises (malgré la bi réduction), et un fonctionnement très souvent au voisinage de la vitesse maximale.

L’ajout d’organes spécifiques au 25 kV dans la caisse des BB 9400 nécessita un réaménagement de l’appareillage, ne serait ce que pour ménager l’espace nécessaire au transformateur 25 kV et aux blocs redresseurs. En définitive, de nombreux éléments durent être placés à des endroits peu accessibles (au-dessus des moteurs de traction, dans des armoires de cabine, etc…) rendant l’entretien assez compliqué, avec de nombreuses contraintes de démontage/remontage.

Les deux pantographes sont du type AM 18.  

  • Un AM 18 U monophasé, avec archet de 1600 mm et cornes isolées, côté 1.
  • Un AM 18 B continu avec archet de 1960 mm, et butée de hauteur à 5,90 (utilisation éventuelle sur les N.S.) côté 2.
  • Un troisième pantographe a été monté sur la 26001 peu après sa sortie d’usine, pour essais sous 1,5 kV, déposé par la suite.
BB 26001, La Chapelle, années 60. La machine a reçu les supports pour les feux rouges de réversibilité, pour les prises d’interphonie et les crochets pour les plaques de trains nommés.

Les pantographes sont reliés à leurs disjoncteurs respectifs, (DBTF en monophasé et JRT en continu) sans commutateur de toiture. On trouve également un dispositif de palpage sous 25 kV et un parafoudre éclateur sous 1,5 kV.

L’équipement purement 25 kV est issu des séries « Nord-Est » déjà en service.

Le transformateur, fabrication CEM sur Techniques BBC, est très semblable à celui des BB 13000, à tôles radiales et refroidi par huile. D’une masse de 6,1 t, il comporte un secondaire dit « à point milieu », plus particulièrement adapté à des redresseurs de type « ignitrons », montés en « push-pull » qui étaient prévus initialement sur les BB 30000. Mais l’apparition de semi-conducteurs « secs » au silicium fiables expérimentés sur la dernière tranche de BB 12000 (12134-148) entraîna, au cours de l’étude, l’abandon des ignitrons. Trop tardivement pour pouvoir modifier la commande des transformateurs.

L’ensemble redresseur (fourni par SW, Schneider-Westinghouse) comporte deux blocs de forme cylindrique, de chacun 144 « diodes », d’une masse unitaire de près de 900 kg (ventilateurs inclus), refroidis par ventilation forcée. Disposition quasi identique aux 12134-148 et à la BB 20103.

Deux selfs de lissage, montées en parallèle, à ventilation forcée complètent le dispositif.

Les moteurs de traction « série », d’une masse de 5,5 t, du type SW 6308, hexa polaires, dérivent du SW 408 équipant les BB 9400, à la différence près qu’ils sont isolés classe H pour la tension de 3 kV. Ils peuvent être couplés en série et en parallèle sous 25 kV et en série seulement sous 3 kV (il n’existe pas de moteur 3kV).


Régime continuRégime unihoraire
Tension1,5 kV1,5 kV
Intensité760 A800 A
Puissance1067 kW1125kW
Régime 680 tr/mn690 tr/mn

Le bloc central est de constitution identique aux BB 9400. Il comprend six blocs de 13 tiroirs de résistances au nickel-chrome, refroidis par ventilation forcée, celle-ci étant branchée sur la dernière portion de résistances éliminées du rhéostat (ou « talon »), dans le but d’obtenir une ventilation proportionnelle à l’intensité traversant le bloc.

BB 26001, La Chapelle, années 60.

Pour l’élimination des résistances sous courant continu, on conserve l’innovation apportée par BBC/CEM sur les BB 9400, à savoir la commande par graduateur (appareillage monté en principe sur les seules locomotives à courant alternatif jusque-là). Cet appareil, fabriqué par CEM comporte 28 crans.  Les commandes de changement de couplage et de shuntage se font par contacteur individuels.

Les auxiliaires comprennent les appareils généraux sous 1,5 kV (isolés pour 3 kV):

  • Groupe moto compresseur.
  • Ventilation des moteurs de traction et charge batterie (deux groupes Boirault).
  • 6 groupes moto ventilateurs du rhéostat.
  • Un groupe moto pompe à huile pour la circulation d’huile du transformateur.
  • Deux groupes Boirault pour la ventilation des redresseurs.
  • Un groupe Boirault pour le refroidissement des selfs et la réfrigération de l’huile du transformateur.

On trouve également les auxiliaires spécialisés sous 25 kV.

BB 30001, gare de Paris-Nord, années 60.

Conduite: Elle est quasi identique à celle d’un engin monocourant continu, à quelques détails près.

  • Sous 25 kV, les moteurs sont alimentés au travers de l’ensemble transformateur-redresseurs-rhéostat.
  • Sous 1,5 kV, ils sont alimentés via le rhéostat.
  • Dans ces deux cas on peut utiliser le couplage série et le couplage parallèle, le démarrage se faisant par élimination des résistances. (Démarrage direct en parallèle possible eu égard au dimensionnement du rhéostat- mais gare aux forts appels de courant dans ce cas…).
  • Une fois l’ensemble des résistances éliminées, il existe 6 crans de shuntage.
  • Sous 3 kV, il n’est possible que d’utiliser le couplage série avec shuntage, les moteurs étant alimentés au travers du rhéostat. 
  • Le passage des sections de séparation 25kV/3kV se fait panto baissés avec remise en à 0 du graduateur. La commande manuelle de ce dernier est possible en cas d’avarie de la commande électrique, ce n’est pas une partie de plaisir !

Service commercial.

Rapide traversant les forêts de l’Oise, quatre A9 DEV AO longues, un WR CIWL et un fourgon modernisé Ouest, une charge bien légère, plus ou moins 250 tonnes, bien en rapport à la machine titulaire.

La 26001 fut utilisée dès sa sortie d’usine (15 novembre 1961) pour une campagne d’essais et de mises au point, à Paris-Lille et Paris-Lyon notamment.

BB 26001, dépot de Villeneuve, pantographe 1,5 Kv levé, années 60, pour la campagne d’essais sur la région Sud-Est.

Puis elle fut employée à la traction de quelques trains, jusque Tergnier, puis Aulnoye, (été 1962) en vue de la formation des conducteurs. Au début 1963 elle se rend en Belgique pour essais. 

Train rapide au départ de Paris-Nord, années 60.

La 26002 est mise en service le 12 juillet 1963. Les deux engins connaissent alors une période faste, puisque le train inaugural de l’électrification Paris-Bruxelles, le 9 septembre 1963 (rame Pullman de 670 t) revient à la 26002. 

Au cours du service 1963-64, les deux prototypes s’approprient logiquement les meilleurs trains de la relation, dont le TEE 112/113 « Brabant » et les TEE 73/74 « Etoile du Nord » et « Ile de France ». C’est déjà l’apogée de leur carrière.

En effet, elles sont concurrencées par les BB type 150 SNCB (puis série 15 en 1970), à la fiabilité bien meilleure, surtout pour les trains lourds, puis par les premières CC 40100 à partir de l’été 1964. 

Le principal défaut des 26000 (renumérotées 30000 en 1964), outre leur fiabilité aléatoire, réside dans leurs difficultés à assurer un service correct avec des trains supérieurs à 500t. Echauffements, avaries, détresses et secours en ligne sont notés. 

BB 30001 en état final.

Elles sont par ailleurs conçues pour 140 km/h, et lorsque la vitesse est portée à 160 km/h sur certains tronçons de Paris-Aulnoye, il leur est d’autant plus difficile de lutter contre la concurrence (CC 40100 et BB 16000). Paradoxalement, on choisit alors de les « recentrer » sur des services vers Bruxelles et Liège au départ d’Aulnoye (où la vitesse est limitée à 130/140), mais il demeure possible de les engager « au pied levé » sur l’ensemble du parcours Paris-Bruxelles. C’est d’ailleurs sur un de ces trains que la 30002 est détruite à la suite d’un incendie (échauffements de l’appareillage) à Croix-Fonsommes (02) le 2 octobre 1970.

La 30001 finit sa carrière en assurant des services Paris-Longueau ou Paris-Lille, remorquant même des trains de messagerie, jusqu’à sa radiation en 1974.  

BB 30002 état final, avant l’accident, les fanaux rouges sont présents.
BB 30001.