Des convertisseurs pour le métro

Une motorisation plus puissante

SSB a lancé un appel d’offres en 2009 pour 20 nouveaux véhicules ferroviaires. Le marché a été remporté par Stadler Pankow, filiale du groupe suisse Stadler, avec un modèle de la famille Tango entièrement adapté aux exigences de Stuttgart. Comme pour les générations précédentes d’autres fabricants, il s’agit d’un véhicule doté de 8 axes d’entraînement commandés individuellement, de type S-DT 8.12 (automotrice à deux étages de type Stuttgart à 8 axes, 12e série).

La motorisation du S-DT 8.12 est encore plus puissante que sur ses prédécesseurs. Chacun des 8 axes de l’automotrice à deux étages est équipé d’un moteur de 130 kW. La puissance totale dépasse 1 MW. Ces moteurs sont alimentés en électricité par des convertisseurs de traction qui captent la tension continue de 750 V de la caténaire et la transforment en courant alternatif à fréquence variable pour l’entraînement. Dans sa liste d’exigences, SSB avait spécifié un refroidissement à l’air pour les convertisseurs.

«Notre convertisseur compact Bordline CC400 est utilisé dans plusieurs réseaux de métro léger et de tramway, par ex. à Bâle, Genève, Bochum ou Munich», explique Bernhard Eng, chef de projet Convertisseurs de traction chez ABB Turgi, où sont produits ces convertisseurs. «Jusqu’à présent, nous ne le proposions cependant qu’avec un refroidissement à l’eau.» La demande de Stadler et le profil d’exigences du client final nous ont décidés à accélérer le développement d’un convertisseur compact refroidi à l’air qui était en projet depuis un certain temps déjà. Stefan Wicki et son équipe de Turgi se sont donc mis au travail. Ils ont développé un système équipé d’un ventilateur à vitesse réglable pouvant être ajusté en fonction des besoins, qui ne refroidit le convertisseur à débit optimisé que dans la mesure du nécessaire. Une solution efficace et silencieuse.

«Indépendamment du refroidissement, nous étions d’abord sceptiques à l’idée de monter un convertisseur compact», se souvient Sebastian Lucke, chef de projet pour le S-DT 8.12 chez SSB. «Dans nos modèles existants, les convertisseurs de traction, les convertisseurs de réseau de bord et les chargeurs de batterie étaient conçus comme des systèmes autonomes, ce qui nous donnait de bons résultats sur le plan de la maintenance. Il est difficile d’abandonner une configuration qui a fait ses preuves.» Ce qui nous a convaincu? Le fait que ces dernières années, SSB ait équipé ses 114 véhicules de transport urbain de première génération avec des convertisseurs modernes Bordline M45 d’ABB.

Collaboration avec le client final

Le Bordline CC400 réunit dans un même coffrage deux onduleurs pour les deux moteurs de traction, un convertisseur pour le réseau de bord d’une tension alternative de 400 V et un chargeur de batterie d’une tension continue de 24 V. «Pouvoir ensuite compter sur une étroite collaboration avec l’équipe ABB de Stefan Wicki à Turgi, à la fois efficace et basée sur la confiance, était très important», précise M. Lucke. «En tant que client final, il est primordial d’avoir une maintenance des plus simples. Notre expérience en matière de maintenance a d’ailleurs été intégrée à la conception au cours d’échanges ouverts et francs.»

Le S-DT 8.12 équipé des quatre Bordline CC400 par véhicule a passé les essais avec succès. Le refroidissement à l’air des convertisseurs montés sous le plancher a produit de bons résultats. L’encrassement reste minime grâce à ce refroidissement optimisé et la disponibilité est grande. Le nouveau métro léger a donc pu prendre son service de voyageurs régulier en septembre 2013. Le onzième S-DT 8.12 a été mis en service début février 2014, tandis que les neuf restants le seront d’ici l’été 2014.

Entre-temps, SSB a commandé à Stadler Pankow 20 autres S-DT 8.12 avec la même configuration pour un montant d’env. 80 millions d’Euros. «Cela montre combien nous sommes satisfaits de ce modèle qui répond aux exigences très strictes du réseau SBB», souligne Thomas Moser. Les nouveaux véhicules devraient venir agrandir les capacités du métro léger de Stuttgart à partir de l’été 2016.