Ce document numérisé est le fruit d'un long travail approuvé par le ...

d'installation et surtout de maintenance, contribuent à l'avènement des composants silicium
sur les composants à vapeur de mercure.
Le premier essai de tels composants réalisé en France dans le domaine de la traction fut en
novembre 1958 par la SNCF sur l'automotrice Z9055 avec 192 diodes pour une fonction
interrupteur [HAM-98]. En 1962 la SNCF décidait de généraliser l'utilisation de diodes au
silicium sur les locomotives à construire. Ces composants n'étant pas encore commandables,
ils seront uniquement utilisés sur des machines ne nécessitant pas de récupération d'énergie au
freinage, cette fonction étant toujours assurée à l'aide de composants à vapeur de mercure.
• Le thyristor
C'est avec la mise au point et la commercialisation du thyristor de puissance aux Etats­
Unis, par Westinghouse et General Electric, qu'une nouvelle étape est franchie avec la
construction de redresseurs pour une nouvelle génération de traction, puisque ce composant
est commandable à l'amorçage.
En décembre 1963, la S CF met en service l'automotrice Z6004 équipée d'un pont redresseur
à thyristors se transformant, au freinage, en onduleur permettant la récupération d'énergie.
Dès lors, les redresseurs construits en France sont à thyristors et diodes de puissance.
Avec l'apparition du hacheur à thyristors et diodes rapides, les composants silicium couvrent à
présent la gamme des courants continus alors qu'ils n'étaient jusqu'à maintenant utilisés que
pour des courants alternatifs monophasés. Leur application pour la traction comprend deux
niveaux de tension, le 1500V continu pour le réseau SNCF et le 750V continu pour le réseau
RATP. Le premier prototype de hacheur pour une locomotive de la SNCF (modèle BoBo
9252) voit le jour en 1970. En ce qui concerne la RATP, la première motrice équipée de
hacheur fait son entrée sur le réseau en 1978 sur le métro parisien.
Dans les années 80, les moteurs sans collecteur, brushless, font leur apparition dans le monde
de la traction supprimant du même coup les problèmes liés à la maintenance du collecteur sur
les anciens modèles. C'est en 1981 que la première locomotive équipée d'un moteur synchrone
alimenté par un onduleur de courants à thyristors, est mise en service par la SNCF. A ce jour,
cette technologie est toujours utilisée sur les machines de forte puissance. Le TGV Atlantique,
lancé en 1988, en est un exemple.
• Le thyristor GTO
La filière asynchrone ne prend un réel essor qu'avec la mise au point au Japon du
thyristor GTO (commandable à l'ouverture et à la fermeture) adapté à la traction. La gamme
des GTO ne cesse de s'accroître, ainsi en 1977 Toshiba annonce la commercialisation d'un
composant 600A-600V et en 1983 un GTO 3000A-4500V destiné à la forte puissance [PAS­
86]. En Europe, les industries ferroviaires balancent entre deux technologies; asynchrone pour
l'Allemagne et synchrone pour la France. En 1984 des motrices sont équipées de GTO au
Japon, suivi quelques années plus tard par l'Allemagne. En France il faut attendre fin 1994
pour voir apparaître la première motrice équipée de moteur asynchrone et thyristors GTO
avec le TGV transmanche. La RATP quant à elle commence la conception en ]989 d'un métro
sur pneus MP89, également appelé Météor [BEN-96], dont le contrôle d'énergie est assuré par
un hacheur GTO et l'alimentation du moteur par un onduleur de tension, à GTO également,
refroidi par convection naturelle.
• Le Thyristor IGCT
Mis au point par les laboratoires de Mitsubishi et ABB [GRÜ-96], l' IGCT (lntegrated
Gate-Commutated Thyristor) voit sa commercialisation débuter en 1997. Il se présente sous
l'aspect d'un boîtier presspack (GCT) avec sa commande intégrée. Son comportement
statique ressemble à celui d'un thyristor, avec ses faibles chutes de tension, tandis que ses
9