Innovation. Comment anticiper l’usure des pantographes

Mieux vaut prévenir que guérir ! Cette règle vaut également pour le couple pantographe/caténaire, qui assure l’alimentation électrique des trains. Depuis quelques années, au Danemark, un dispositif – que l’on pourrait qualifier de révolutionnaire – est mis en œuvre pour détecter les usures de pantographes et anticiper leur évolution avant qu’elles n’endommagent la caténaire à son tour…

Au Danemark comme ailleurs, les arrachements de caténaires sont une des principales causes de perturbation du trafic ferroviaire sur les lignes électrifiées. Mais que ce soit sur le réseau dédié aux dessertes « S-tog » (RER) de Copenhague ou sur le réseau ferré national danois, une cause importante d’arrachement de la caténaire est en voie de disparition : l’usure
excessive des pantographes. Ceci grâce à un dispositif de vision industrielle nommé PantoSystem, de l’entreprise PantoInspect.
Comme son nom l’indique, PantoInspect s’est spécialisé dans l’inspection des pantographes. Ou plus précisément l’inspection automatique et en temps réel de l’archet du pantographe, qui réalise le captage lorsque ses bandes de frottement sont au contact de la caténaire. À chaque passage d’un train en traction électrique, une installation en surplomb de la caténaire réalise non seulement des mesures par scanner de la géométrie de l’archet de pantographe, mais aussi une inspection visuelle (image proche infrarouge) des archets des pantographes en contact avec la caténaire. Des mesures et observations qui permettent de connaître instantanément l’état des bandes de frottement et la géométrie des cornes d’archets, ainsi que le lacet de l’archet ou encore le soulèvement du pantographe. Et accessoirement la vitesse du train ! Des observations dont on peut par exemple déduire la pression mécanique exercée par le pantographe sur la caténaire. Autant de données qui contribuent à déclencher une alarme avant que l’usure trop forte d’un pantographe n’endommage la caténaire. Ou réciproquement.
L’idée est née en 2008. Une année noire pour le réseau
S-tog de Copenhague, avec une douzaine d’arrachements de caténaire. Des incidents dont la fréquence était d’autant plus élevée qu’ils ne concernaient que la partie du réseau équipée d’une caténaire 1,5 kV continu « classique » (de son côté, le tronc commun sous le centre de Copenhague, avec ses 30 trains par heure et par sens, est à l’épreuve de l’arrachement depuis qu’il est doté d’une « caténaire rigide » – alias profilé aérien de contact – tout comme le RER C sous le centre de Paris). Un incident caténaire tous les mois sur un réseau transportant 360 000 voyageurs par jour, c’en était trop pour Banedanmark, le gestionnaire danois des infrastructures ferroviaires. Ce dernier a alors chargé Image House, spécialiste local de la vision industrielle jusque-là plutôt connu pou