Collecteur à arc

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Un tramway ancien avec un collecteur à arc, construit en 1907, circulant encore àOberbozen, en Italie

Le collecteur à arc ou lyre, est une des trois solutions de captage du courant couramment utilisées sur les véhicules ferroviaires urbains, servant de contact entre la caténaire et le véhicule. Les autres solutions sont le Pantographe et la perche trolley. Après avoir été très courante en Europe, le collecteur à arc est maintenant largement remplacée par les pantographes.

[modifier] Origines

Quand le collecteur à arc a été conçu par l'inventeur Allemand Ernst Werner von Siemens, au début des années 1880, l'inventeur Américain Frank J. Sprague venait de breveter son système d'alimentation par perche. Afin d'éviter un procès, Siemens fut obligé de revoir son système, basé sur la flexion d'une tige venant en contact avec le fil caténaire. Les premières utilisations de la perche par Siemens se firent sur les premiers tramways électriques à alimentation aérienne, au début des années 1890. La compagnie de tramways électriques Hobart - la première de ce genre dans l'hémisphère sud, ouverte en 1893 - utilisait des véhicules Siemens comprenant de collecteurs à arc primitifs. Leur construction est mentionnée ci dessous. Bien d'autres compagnies continentales et quelques réseaux de tram anglais utilisèrent ce système.

[modifier] Construction

Un tram historique, alimenté par collecteur à Plauen, Allemagne

Le collecteur à arc est l'un des plus simples et des plus fiables systèmes de captage du courant utilisé sur les véhicules ferroviaires, les tramways en particulier. Les versions les plus primitives sont constituées d'une simple fil de forte section ou de barres d'acier pliées en forme de rectangle et montée sur le toit du tramway pour constituer un support au collecteur à arc en lui même. Celui ci est fait pour aller "gratter" la caténaire au dessus du tram. Il s'agit d'un tube d'environ 2cm de section, en acier, usiné pour former un arc, d'où le nom. Cette partie peut avoir une dizaine de centimètres de large. A l'inverse de la roulette trolley, le collecteur n'a pas de socle rotatif mais est simplement fixé sur le toit du tram.

Au début des années 1900, le système de cadre mentionné ci dessus a commencé à être remplacé par d'autres plus complexes et sophistiqués, mais le principe restera le même. Les changements de conception les plus remarquables furent ceux mis au point sur les réseaux utilisant des tramways à un et deux étages. Ceux à simple étage devaient avoir un collecteur haut et léger, tout en restant suffisamment solide pour supporter l'arc, alors que ceux à deux étages avaient des systèmes plus simples.

Pour maintenir un bon contact électrique, le collecteur à arc doit exercer une pression assez forte sur le fil qui le surplombe, ce qui fait que des systèmes de ressorts et contrepoids ont été mis en oeuvre pour assurer le contact et limiter les cas d'arrêt inopiné du tram suite à une perte de captage.

Le retour du courant était assuré par les rails de roulement, en acier.