Par FP, JPT, GB, BC, FD, 2B, BG, DR. Le 23-04-2020.
complété le 03-05-2020
Après les BB 15000, version monophasée de la famille des locomotives de 4400KW, la SNCF poursuit la modernisation de son parc avec deux séries de locomotives :
– Pour la version continue, les BB 7200.
– Pour la version Bi-courants les BB 22200.
Ces deux séries découlent directement de la BB 7003 prototype à hacheur de courant.
Les mises en service des machines s’échelonnent de 1976 à 1986
Soudage de la structure de caisse.
BB 7201 à 7440.
BB 7201 à 7235 petites cabines, GV (Grande Vitesse, 160 km/h), elles sont mises en service de juillet 1976 à mai 1977. Elles seront modifiées en PV (Petite Vitesse, 100 km/h) 1978/79.
BB 7236 à 7342, grandes cabines, GV, elles sont mises en service de juillet 1978 à août 1981.
BB 7343 à 7380, grandes cabines, GV, UM (Unité Multiple), elles sont mises en service d’octobre 1981 à mai 1982. Elles seront modifiées en PV en 1982.
BB 7381 à 7410, grandes cabines, GV, elles sont mises en service de juin 1982 à juin 1983.
BB 7411 à 7440, grandes cabines, GV, UM, elles sont mises en service de juillet 1984 à septembre 1985. Elles sont modifiées en PV en 1984/85.
Elle est encore dans sa livrée d’origine.
Elle passe le long du faisceau de Paris Conflans, en 1986.
A cette époque ce faisceau, qui était traditionnellement réservé au traitement des rames voyageurs classiques, a basculer vers l’entretient courant des TGV.
BB 22201 à 22405.
BB 22201 à 22226, petites cabines, GV, elles sont mises en service de décembre 1976 à octobre 1977. Elles seront modifiées en PV (Petite vitesse, 100 km/h) en 1978/79.
BB 22227 à 22268, grandes cabines, GV, elles sont mises en service d’octobre 1977 à mars 1978. Elles seront modifiées en PV en 1978/79.
BB 22269 à 22350, grandes cabines, GV, elles sont mises en service de mars 1978 à octobre 1980.
BB 22351 à 22360 grandes cabines, GV couple 200, persiennes latérales différentes des autres sous séries, elles sont mises en service d’avril 1983 à août 1983.
BB 22361 à 22378, grandes cabines, GV, elles sont mise en service d’août 1983 à février 1984.
BB 22379 et 22380, grandes cabines, GV, elles sont mises en service en janvier 1985 sous forme de prototype bi-courant à moteurs synchrones. Elles porteront les numéros BB 20011 et 20012. Elles serviront à la définition des futures BB 26000.
BB 22381 à 22405, grandes cabines, GV, elles sont mises en service de juillet 1985 à juillet 1986.
Conception générale des deux séries.
Caisse.
-Les faces latérales comportent une charpente en acier faiblement allié comportant deux poutres latérales triangulées. Elles sont reliées en partie basse par des traverses et en partie supérieure par des courbes entretoisant les battants de pavillons.
-Chaque extrémité de caisse est renforcée par un bouclier anti-collision intimement lié à la traverse de tête et aux brancards. Il est recouvert par un capot en polyester.
-Les 35 premières BB 7200 ainsi que les 26 premières BB 22200 sont équipées de vitres frontales inclinés identiques aux BB 15001 à 15050. Elles sont dénommées « petites cabines ».
Les suivantes ont des vitres frontales moins inclinées. L’espace cabine étant agrandi du fait du recul du pupitre de conduite vers l’avant, elles sont dénommées grande cabine. Elles sont équipées d’un siège conducteur à piétement fixe en lieu et place du siège mobile.
Logiquement nommées « grandes cabines ».
-Les traverses de têtes sont équipées avec une plaque boulonnée et renforcée aptes à recevoir l’attelage automatique européen.
Chaque face latérale comporte filtres dynamiques à persiennes verticales ondulées type BB 15016 sans entretien.
Bogies.
Les bogies monomoteurs sont identiques à ceux des BB 15000. Toutes les 7200 et 22200 sortent des usines Alsthom avec des bogies Grande Vitesse (GV) rapport 1,659.
Châssis de bogie de construction soudé (Creusot Loire).
Il comporte :
-Deux longerons reliés à leur partie inférieure par une traverse centrale supportant le moteur.
-La traverse centrale est prolongée par 4 appuis sur lesquelles repose la caisse par l’intermédiaire de plots en caoutchouc. Ils sont aussi dénommés blocs sandwiches du fait de leur constitution à savoir des éléments en caoutchouc adhéré à des armatures en tôles d’acier. Ils assurent l’appui vertical, la liaison transversale et le rappel en rotation. Des butées limitent le débattement transversal caisse bogie.
-A chaque extrémité un tube relie les longerons, il sert de support pour les blocs freins.
-Le réducteur est fixé sur la traverse centrale.
-La liaison moteur-réducteur est assurée par un accouplement antivibratoire Citroën.
-Les longerons portent les appuis des ressorts de suspension primaire et les attaches des biellettes à articulations élastiques (silentblocs) pour le guidage des boites d’essieux.
-Boites d’essieux à roulements à rouleaux coniques lubrifiés à la graisse.
-En continu les courants étant plus important le nombre de retour est augmenté.
-Suspension primaire par ressorts en hélice encadrant la boite d’essieu avec un amortisseur à hydraulique par boite.
-Transmission à cardans à arbre creux identique à celle des BB 15000.
-Graisseur de boudins sur les 8 roues les réservoirs sont placés sur chaque bogie et alimente les 4 roues lubrification en partie haute.
La liaison caisse-bogie est aussi assurée par deux amortisseurs hydrauliques antilacets et un amortisseur hydraulique transversal.
Caractéristiques du bogie.
-Empattement : 2,800m
-Diamètre des roues : 1,250m
-Masse totale 21,600t
-Freinage par 4 blocs frein type P60 regroupant cylindre et régleur.
-Frein d’immobilisation sur le bogie 1 manœuvrable depuis la cabine 1.
L’effort de traction est transmis des bogies à la caisse par des barres de traction basses.
Partie électrique
En toiture nous trouvons :
–BB 7200, locomotive Mono-courant, 1,5Kv continu.
- Deux pantographes continus AM18 B1 GV (Faiveley). Ils sont reliés par une ligne de toiture comportant deux sectionneurs de mise à la terre (un par pantographe).
- Deux parafoudres LS 8500
- Un filtre de haute fréquence (2 selfs et 2 capacités), uniquement sur les BB 7201 à 7235, puis démonté ultérieurement.
–BB 22200, locomotive Bi-courants, 1,5Kv continu & 25 Kv Alternatif 50 Hz.
- Un pantographe continu AM18 B1 GV Faiveley (coté extrémité 1).
- Un pantographe monophasé AM18U1 GV Faiveley (coté extrémité 2) mono palette de 1600mm. Ils sont reliés par une ligne de toiture comportant deux sectionneurs de mise à la terre (un par pantographe).
- Un parafoudre LS 8500.
- Un disjoncteur 25 KV Type DBTF.
- Un commutateur continu-monophasé dénommé HMC.
- Un filtre de haute fréquence (2 selfs et 2 capacités), uniquement sur les BB 22201 à 22226, puis démonté ultérieurement.
Dans le compartiment moteur nous trouvons:
Le bloc central d’appareillage comprenant :
- Deux transformateurs de palpage alimentent des appareils et interdisent la fermeture des disjoncteurs si la tension choisie ne correspond pas à la tension ligne.
- Le compartiment disjoncteur à courant continu type HRKS Jeumont-Schneider avec chambre de ventilation.
- Le hacheur principal de courants avec l’électronique de commande.
- Les semi-conducteurs de puissances sont montés en tiroirs.
–BB 7200, locomotive Mono-courant, 1500V Continu.
Un ensemble selfs de filtre et de lissage disposé dans une cuve refroidie par circulation d’huile. La cuve à selfs est supportée par deux brancards pour fixation sous la caisse.
–BB 22200, locomotive Bi-courants, 1,5Kv Continu & 25Kv Alternatif 50Hz
Un ensemble transformateur principal, selfs de filtre et de lissage disposé dans une cuve refroidie par circulation d’huile. La cuve est supportée par deux brancards pour fixation sous la caisse.
Transformateur :
Primaire : 25 Kv
Secondaire : 1970 V
Puissance traction : 4265 KVA
Puissance de chauffage : 730K VA
Dans les deux cas les cuves comportent un circuit de refroidissement avec la pompe à huile et réfrigérant.
Les 7200 et 22200 sont équipées du freinage rhéostatique. Les moteurs fonctionnent en génératrice à excitation séparée, ils débitent dans des résistances placées en partie supérieure du bloc principal.
Le freinage rhéostatique peut être utilisé :
En freinage de maintien.
En freinage combiné c’est à dire associé avec la commande du frein pneumatique.
En freinage d’urgence c’est-à-dire ajouté au freinage d’urgence pneumatique.
Deux groupes de 2 ventilateurs placés au-dessus du bloc central ventilent en série le réfrigérants de l’huile de la cuve, les redresseurs principaux et les résistances du rhéostat de freinage. La ventilation est proportionnelle aux besoins selon le courant de traction. L’air frais est aspiré directement dans le compartiment central, il y pénètre en traversant des filtres. L’air chaud est rejeté en partie haute au travers de persiennes à volets mobiles.
Moteurs de traction
Moteurs de traction TAB 674 Alsthom
Sur chaque induit est monté une turbine d’autoventillation.
Suite à de nombreux essais, pour éviter la détérioration par échauffement des moteurs de traction à faible vitesse, il est décidé de ventiler les moteurs de traction. Un groupe moto-ventilateur est positionné sur les moteurs de traction pour les refroidir par circulation d’air forcé. Ce montage est fait directement sur la chaine de construction à partir de la BB 7270 et de la BB 22269. La puissance de ventilation est proportionnelle à l’intensité circulant dans les moteurs de traction.
Equipements auxiliaires
Un convertisseur des auxiliaires (CVS) alimenté en 1500v permet la production de courant basse tension pour l’alimentation :
-Du groupe moto pompe pour la circulation de l’huile de refroidissement.
-Des ventilateurs du bloc central.
-Des ventilateurs d’appoint des moteurs de traction.
-Du bloc de charge des batteries d’accumulateurs à 72v et des batteries d’excitation pour le freinage d’urgence.
Un groupe moto-compresseur, alimenté en 1500v, avec filtre et sécheur d’air.
Un bloc pneumatique regroupant l’ensemble des appareils de commande du frein PBL 2 EP et de distribution d’air.
Frein Electro-Pneumatique, FEP.
-Deux réservoirs principaux d’air sous caisse de 500 litres chacun.
Cabines de conduite
En cabine le conducteur peut à l’aide de la manette traction freinage choisir :
-La position Vitesse Imposée VI.
-La position traction en commande manuelle.
-La position freinage électrique en commande manuelle.
Caractéristiques:
Longueur HT : 17,480m
Entre axe des bogies : 9,694m
Masse par essieu :
7200 : 21 tonnes.
22200 : 22,25 tonnes à l’origine, 22,5 tonnes aujourd’hui.
Masse en ordre de marche :
7200 : 84 tonnes.
22200 : 89 tonnes à l’origine, 90 tonnes aujourd’hui.
Vitesse maximale : 180 km/h, 220 km/h pour les BB 22351 à 22360.
Vitesse en service : 160 km/h, 200 km/h pour les 22351 à 22360.
Atelier directeur : Oullins.
Livrée
Gris 804 et 807, bande chamois 432.
L’orange TGV 435 remplace le chamois à partir de 1989.
Particularités :
-BB 7201 à 7310 et BB 22201 à 22350: Le sigle frontale SNCF allongé moulé dans le capot.
-BB 7311 à 7440 et BB 22351 à 22405: Le sigle SNCF est une pièce en aluminium moulé rapportée sur le capot.
-BB 7201 à 7410 et BB 22201 à 22381: Le lanterneau comporte 5 ouïes à volets pour l’évacuation de l’air chaud.
-BB 7411 à 7440 et BB 22382 à 22405: Le lanterneau comporte 4 ouïes à volets pour l’évacuation de l’air chaud. Une ouïe d’extrémité est bouchée par une tôle. La 22381 a vu son lanterneau adapté à 4 ouïes dans les années 2000, les 22379 (ex 20011) et 80 (ex 20012) aussi, en 1992. Au cours de révisions un grand nombre de machines ont eu la 5éme ouïe bouchée.
-BB 7201 à 7342 et BB 22201 à 22360: Absence de main d’atteleur sous les tampons.
-BB 7201 à 7310 et BB 22201 à 22350: Petit décrochement sur le fronton. Lave vitre en partie haute de la vitre frontale et de chaque côté du trumeau central.
-BB 7311 à 7440 et BB 22351 à 22405 : Grand décrochement sur le fronton et tuyaux d’alimentation du lave glace. Flexible du lave glace avec gicleurs fixés sur le bras de l’essuie vitre.
-BB 7343 à 7380 : Aptes à former des Unités Multiples, elles sont équipées de câblots d’UM.
-BB 7411 à 7440 : Aptes à former des Unités Multiples, elles sont équipées de câblots d’UM et du freinage par récupération. Ce dernier fonctionne si la vitesse est supérieure à 40 km/h et la tension ligne inférieure à 2000V sinon fonctionnement en freinage rhéostatique.
-Les BB 7269 à 7280 sont équipées de tampons spéciaux Demange-Jarret pour tracter les rames TALGO III RD. Après la mise en service des 7281 à 7296 en 1980 échange de tampons avec les 7269 à 7280. Vers la fin des années 90 le remplacement des rames Talgo III RD par des rames Pendular permet aux 7281 à 7291 de retrouver des tampons normaux . Seules les BB 7292 à 7299 sont encore équipées de tampons spéciaux.
-Dans le cadre de l’électrification en 25 Kv /50 Hz de la section de ligne Le Mans-Nantes 20 machines furent affectés aux dépôts de Rennes. Dix de ces machines (BB 22351 à 22360) furent commandées avec un couple 200 pour assurer à partir du 30 septembre 1984 les trains à 200 km/h entre Paris Montparnasse et Nantes. Elles sont équipées de la répétition des signaux par balise (préannonce).
-BB 22351 à 22360 : Persiennes verticales ondulées centrées mais de hauteurs réduite.
-BB 7201 à 7310 et BB 22201 à 22350 isolement manuel des moteurs de tractions.
-BB 7311 à 7440 et 22351 à 22405 isolement automatique des moteurs de tractions lors d’une surcharge ou d’une avarie dans les blocs hacheurs. Cet isolement automatique est repris en cabine de conduite par l’allumage d’une lampe au Lumitex.
La valse des bogies
La BB 7201 fut réceptionné au dépôt de Villeneuve–St-Georges le 15 juillet 1976. Après différents contrôles elle effectua son premier parcours le 26 juillet 1976. La commande de ces machines avait été motivée par un besoin de machines de vitesse, mais la mise en service du TGV Sud-Est allait réduire leurs utilisations. Il fut décidé de les utiliser aussi sur des trains de marchandises. Début 1977, les ateliers d’Oullins équipèrent la 7201 et la 7003 de bogies moteurs avec un réducteur à rapport de réduction 2,807 PV (Petite Vitesse). La BB 7003 garda son équipement de ventilation des moteurs de traction et la BB 7201 ces moteurs auto-ventilés. Une campagne d’essai comparatif eut lieu entre Les Laumes-Alésia et Blaisy-Bas. Des problèmes se firent jour au niveau de l’échauffement des moteurs auto-ventilés et l’on constata des effets de cabrage du bogie avant. Si l’on voulait rendre la série polyvalente il fallait donc mettre en place une ventilation forcée sur les machines Grande Vitesse (GV) à couple 160km/h. A partir de la BB 7236 la série fut équipée de ventilation forcée des moteurs de traction par passage en ateliers :
-Montage du système de ventilation des moteurs de traction.
-Augmentation de la puissance du convertisseur statique pour alimentation des moteurs de ventilation.
A partir de BB 7271 montage de cet équipement sur la chaine de construction chez Alsthom.
Les BB 7201 à 7235 furent modifiées de novembre 1978 à mai 1979.
La BB 22201 est sortie des usines Alsthom de Belfort le 27 décembre 1976, elle fut affectée au dépôt de Villeneuve St Georges. Après une campagne d’essai pour différentes vérifications, elle fut mutée au dépôt de Marseille Blancarde en mai 1977. Elle débuta une nouvelle série d’essais entre Marseille et Vintimille avec une rame de wagons plats représentant une charge de 1200 tonnes. Les techniciens constatèrent un échauffement anormal des moteurs de tractions avec les trains de marchandises du fait d’un manque de ventilation. Les ateliers d’Oullins équipèrent la BB 22201 de bogies moteurs avec un réducteur à rapport PV. Les essais furent concluants, il fut décidé d’équiper les 68 premières machines bicourant de bogie PV.
La SNCF commanda des bogies PV à Creusot Loire. Une chaine de montage pour modification fut mise en place aux ateliers SNCF d’Oullins (Lyon) en 1978.
Modifications :
-Remplacement des bogies Grande Vitesse (GV) par des PV.
-Neutralisation de la commande Vitesse Imposée (VI).
-Mise en place d’un système d’anti-cabrage pour limiter l’effort du bogie avant dans le sens de marche pour éviter les patinages par une diminution de 20% de l’intensité du moteur. Sur le manipulateur de traction freinage la position VI fut remplacée par la position TRE (Traction avec Répartition de l’Effort).
Les bogies GV sont expédiés à l’usine Alsthom de Belfort pour montage sous les engins en cours de construction après reprofilage des essieux si nécessaire.
Les BB 22201 à 22268 furent modifiées de novembre 1978 à Août 1980.
Les BB 22201 à 22268 couple 100km/h furent spécialisées aux trains marchandises des Régime Ordinaire (RO) et Régime Accéléré (RA) avec passage de frontière électrique 25Kv 50Hz/ 1500v continu. Rapidement, il s’avéra que ce choix entrainait de longues périodes dans la journée où les machines n’étaient pas utilisées. En 1981, la décision fut prise de retransformer les BB 22201 à 22268 PV en GV. Les ateliers d’Oullins se chargèrent à nouveau de cette tâche en 1982/83.
A cette date les BB 7343 à 7380, pouvant circuler en Unité Multiple (UM), sortaient des usines de Belfort. Elles étaient réceptionnées au dépôt de Villeneuve St Georges, après une marche d’essais et de rodage entre Paris et Dijon, elles étaient ensuite dirigées sur les ateliers d’Oullins pour échange des bogies avec ceux des BB 22231 à 22268.
Modifications des BB 22231 à 22268 :
-Remplacement des bogies PV par des GV.
-Mise en place de la ventilation forcée des moteurs de traction.
-Suppression du système d’anti-cabrage.
-Remise en service de la VI.
Modifications des BB 7343 à 7380 UM.
Remplacement des bogies GV par des PV.
Suppression de la ventilation forcée des moteurs de traction.
Neutralisation de la VI.
Installation du système anti-cabrage TRE.
En 1984/85 la même opération aura lieu avec les BB 7411 à 7440 UM pour les BB 22201 à 22230 qui redeviendront GV.
En 1985, pour épauler les CC 6500 à 200 km/h sur l’axe Paris-Bordeaux, l’atelier d’Oullins permute les bogies des BB 7261 à 7263 couple 160 avec ceux des BB 22358 à 22360 couple 200.
Dans le cadre du passage des BB 7200, âgée de 30 ans, en Grande Révision Générale (GRG) le Technicentre d’Oullins effectua des opérations caisse, bogie et bloc central pour redonner une nouvelle durée vie à la série (remplacement des isolants du bloc central par des neufs pour éviter tous risque d’amorçage). L’activité FRET sélectionna 20 BB 7200 Grande Cabine ayant encore une caisse en bonne état et un potentiel pour la partie électrique et demanda d’effectuer seulement le remplacement des bogies GV par des bogies au couple 100 km/h révisés issue de machine PV de son parc. Cette opération eut lieu en 2009 et 2010.
Modifications :
-Remplacement des bogies Grande Vitesse (GV) par des PV.
-Neutralisation de la commande Vitesse Imposée (VI).
-Mise en place d’un système d’anti-cabrage pour limiter l’effort du bogie avant dans le sens de marche pour éviter les patinages par une diminution de 20% de l’intensité du moteur. Sur le manipulateur de traction freinage la position VI fut remplacée par la position TRE (Traction avec Répartition de l’Effort).
-Mise en place d’un nouveau siège avec repose tête et accoudoir.
-Remplacement du convertisseur des auxiliaires.
Machines modifiées en PV :
BB 7307 ;7313 ;7328 ;7329 ;7333 ;7334 ;7336 ; 7381 à 7387 ;7389 ;7392 ;7395 ;7401 ;7403 ;7406.
Les machines ex PV passeront en GRG et recevrons des bogies GV. Elles seront affectées aux activités TER ou Intercités selon les besoins.
Modifications :
-Mise en place de bogies GV.
-Mise en place de la ventilation forcée des moteurs de traction.
-Suppression du système d’anti-cabrage.
-Remise en service de la VI.
-Mise en place de la climatisation de cabine.
-Application de la livrée En Voyage pour certaines.
Machines modifiées en GV et affectées aux activités TER ou Intercités :
BB 7201 à 7206 ; 7208 ; 7211 ; 7213 à 7219 ; 7221 ; 7223 ; 7229 ; 7230 ; 7235.
Les réformes en grand nombre commencèrent en 2011 pour les BB 7200 et 2012 pour les BB 22200.
A suivre, les machines spéciales issues de ces deux séries.