Il n'y a que maille (électrique) qui m'aille !

[ceddesm]

Merci, je vais regarder demain ce que ça donne. J'ai de mon côté des formules qui donne le courant qui s'échape du rail, mais de là à calculer le courant dans le ferraillage... Je suis séduit par ton approche consistant à dire que les résistances transversales/verticales (compte tenu du caractère infini de la maille) peuvent être omises, même si leur valeur rentre quand même dans le calcul des courants. Je vais investiguer, mais je pense que je ne pourrai pas m'en tirer sans un calcul par éléments finis (le problème, c'est que je n'ai pas l'outil logicile pour le faire).
Pour la réactance, ce n'est bien sûr pas applicable en courant continu, j'ai été déformé en regardant les formules de courant dans un écran de câble 11kV en courant alternatif... cependant, je ne sais pas s'il existe une équivalence en continu. Penses-tu qu'il soit possible de déterminer la tension dans un fil parallèle à un autre qui a une ddp à ses bornes, connaissant la résistance d'isolation entre les deux ?
Dis-moi, tu as l'air de bien t'y connaître sur le sujet. Quel est ton "pédigré" ?

Bonne soirée.

[catmandou]

Bonjour ceddesm ,
Juste un petite question annexe : ce problème n'est il pas bien connu à la SNCF aujourd'hui ? Il me semble que ce genre de problème était lié aux courants de retour vagabonds qui faisaient ( ou qui font ?) l'objet de litiges avec les particuliers en détruisant notamment les citernes enterrées ; or, on n'en parle plus trop de nos jours . De plus, il me semble avoir vu des études de ce genre quand mon père ramenait " du travail à la maison" , il travaillait sur les circuits de voies ( subdivision ZL ) . Attention, il y a plus de 50 ans ....

[LPFR]

Bonjour.
Plus récemment que 50 ans (30 ans, peut-être) un de mes étudiants avait fait un stage à la SNCF, précisément dans le service qui s'occupait de corrosions dues à ces courants. Les vagues idées que j'ai sur le sujet proviennent de la visite que j'avais faite au service en question.
Donc, comme le dit Catmandou, le problème est vieux et connu.
Au revoir.

[ceddesm]

Bonsoir,

A LPFR et Catmandou : il s'agit effectivement de ocurants vagabonds et je connais bien les documents SNCF s'y référant. Au passage, je note et j'apprécie votre culture ! Cependant, je travaille pur un projet anglo-saxon qui utilise une autre méthode pour traiter ces courants. Le but est de les capter dans un ferraillage intermédiaire, et d'apprécier la quantité de courant capté dans le ferraillage (c'est celui qui n'ira pas dan sles conduites pour les corroder !). Voilà donc tout le fond de mon problème : établir une loi de courant dans chacune des branches.

Bonne soirée.

[LPFR]

Bonjour.
Comme je l'ai déjà dit, je pense que votre modélisation n'est pas bonne.
Je ne vois pas l'intérêt de faire des efforts sur un modèle dont on sait qu'il est trop éloigné de la réalité.
Au revoir.

[ceddesm]

Bonsoir LPFR,

Il m'est tout-à-fait possible de proposer un modèle avec deux sous-stations, mais j'ai du mal à voir comment le problème sera simplifié dans la mesure où :
- on ne pourra de toute façon que raisonner en statique concernant le train (la résistance de ce dernier ayux deux sous-stations quyi l'encadrent se résumera donc à une somme de résistance par unité de longueur
- on ne connait pas le comportement du train en termes de consommation (résistif ? à puisssance constante ?), aussi ne pouvons-nous que le modéliser à mon sens comme une source de courant
- Vu du train, il y aura deux maillage (un vers chaque sous-station) et je ne vois pas la simplification apportée.

Mais si vous le "sentez", je peux vous fournir un tel schéma.

Bonne soirée.

[LPFR]

Bonsoir LPFR,

Il m'est tout-à-fait possible de proposer un modèle avec deux sous-stations, mais j'ai du mal à voir comment le problème sera simplifié dans la mesure où :
- on ne pourra de toute façon que raisonner en statique concernant le train (la résistance de ce dernier ayux deux sous-stations quyi l'encadrent se résumera donc à une somme de résistance par unité de longueur
- on ne connait pas le comportement du train en termes de consommation (résistif ? à puisssance constante ?), aussi ne pouvons-nous que le modéliser à mon sens comme une source de courant
- Vu du train, il y aura deux maillage (un vers chaque sous-station) et je ne vois pas la simplification apportée.

Mais si vous le "sentez", je peux vous fournir un tel schéma.

Bonne soirée.

Bonjour.
Le problème est le vôtre, pas le mien.
Utiliser un modèle que décrive la situation correctement ne simplifie pas le problème mais rend les efforts pour le résoudre moins vains.
Le modèle plus proche de la réalité est évident. Il faut le prolonger jusqu'au prochain poste d'alimentation. (Et ça ne se résumera pas à une somme de résistances).
Et, bien sur, il ne faut pas un nombre infini de résistances, mais un nombre grand, fini, et avec chaque résistance avec la bonne valeur.
L'alimentation est en tension et le train se comporte comme une résistance: vous êtes en continu.

À votre place, j'essaierai de regarder ce que la SNCF a déjà fait (et dépuis quelques décennies il doit en avoir pas mal) et surtout l'ouvrage que YbaCuO vous a conseillé. Je suis sur qu'on doit le trouver dans la bibliothèque des centres de recherche de la SNCF.
Car j'imagine que vous travaillez ou faites un stage à la SNCF ou dans une autre société.
Au revoir.

[ceddesm]

Bonsoir LPFR,

La modélisation du système est moins évidente que ça puisque le train se comprote réellement comme un consommateur à puissance constante, même en courant continu (la tension attaque des onduleurs qui pilotent des moteurs asynchrones). Côté SNCF, je ne pense pas pouvoir m'en inspirer car la SNCF travaille en voie ballast, donc relativement bien isolée, alors que mon projet est un tram avec rails encastrés dans le sol, d'où une forte dégradation de son isolation, et d'où l'ajoût volontaire de ce ferraillage pour capter les courants vagabonds. Autrement dit, le contexte est assez différent, et la SNCF à ma connaissance ne s'est jamais penché sur ce type de configuration.
Il me faut me procurer le livre de YbaCuo et voir si je peux trouver des indices dedans.

Bonne soirée.

[YBaCuO]

Bonsoir,

Le ferraillage est-il installé tel quel? N'y a-t-il pas un drainage polarisé réalisé au moyen de diodes?
Dans ton modèle il manque la terre, ton problème consiste aussi à vérifier le potentiel de ta conduite en différents points par rapport à la terre car c'est la polarisation et l'amplitude de cette tension qui déterminent les zones de corrosions.

Une fois que tu auras établi comment modéliser et discrétiser ton problème, tu peux utiliser un logiciel tel que EMTP-ATP (http://www.eeug.org/), c'est un logiciel de simulation de transitoire électrique.
Celui-ci est gratuit, il faut faire une demande de licence par écrit pour l'obtenir.
L'interface graphique atpdraw permet d'avoir une représentation similaire à tes schémas.
Ce logiciel offre beaucoup de possibilité, par contre il n'est pas d'une utilisation aisée pour un novice et même la procédure d'installation n'est pas évidente.

[ceddesm]

Hello,

Tu as parfaitement raison sur la protection du ferraillage contre la corrosion : il s'agit de mesurer l'évolution de son potentiel par rapport au sol et de voir, si cette évolution est liée au courant dans le rail (concommitance des courbes), auquel cas il y a lieu d'installer un drainage polarisé (ou une autre forme de protection cathodique). La solution du drainage est loin d'être idéale, car elle double la tension rail-sol (donc problème de tension de toucher) et multiplie par 4 les courants vagabonds.
Les anglais ont eu l'idée d'installer un ferraillage sous la voie pour piéger les courants vagabonds, en tous cas limiter leur tentation d'aller chatouiller les conduites de gaz aux alentours, et c'est justement l'efficacité de ce ferraillage (appelé stray current mat en anglais) dont je cherche à calculer l'efficacité théorique, d'où mla modélisation que j'avais affichée à l'origine.
La formule que tu m'avais donnée permet de calculer les courants vagabonds en un point. Il me reste à voir maintenant comment, du ferraillage, les courants s'échapent de ce dernir pour fuir vers la conduite, et de calculer le courant dans la conduite, sachant que tout ce qui quitte le ferraillage ne va pas dans la conduite...
Cette dernière est bien dans la terre, le ferraillage étant dans le béton de la dalle de voie. Autrement dit, on se retrouve avec "deux terres"... ce que je veux dire par-là est que le courant qui fuit le rail ne va pas que vers "une seule terre", et c'est là toute la difficulté !

Merci pour tes suggestions de logiciel. Lorsque tu parles de transitoires, n'est-ce qu'en alternatif l'établissement de la tension ? Je travaille en continu et en régime permanent.

Très bon WE et merci pour tes infos.

[YBaCuO]

Bonjour,

Si tu t'intéresses uniquement au courant dans la conduite, en omettant la terre tu auras un résultat conservatif. C'est peut-être suffisant pour ton problème.
Par terre, j'entendais terre lointaine avec une résistance longitudinale nulle. Celle-ci est reliée par des résistances transversales à la conduite et au ferraillage (a priori celui-ci fait écran aux rails).
On aborde un sujet spécialisé qui me dépasse, je suis le sujet pour ma culture personnelle mais je craints ne pas pouvoir t'aider beaucoup plus; il faudrait rechercher et étudier des travaux qui traitent de celui-ci pour voir les approches utilisés.

Concernant le logiciel, effectivement ces possibilités dépassent tes besoins. Celui-ci est utilisé principalement pour simuler des phénomènes tel que la propagation des chocs de foudre ou autres phénomènes transitoires.
Dans ton cas, un logiciel de simulation de circuit électronique peut sans doute suffire.

[ceddesm]

Bonjour,

J'imagine que tout le monde ne peut pas avoir la tête dans les courants vagabonds (chacun son métier...), et j'apprécie ta curiosité et ta culture sur le sujet. Si tu le souhaites, et indépendamment de l'origine de nos échanges, je peux essayer de répondre aux questions de curiosité que tu pourrais avoir.

En fait, mon sujet est à la base moins sur les courants vagabonds que sur l'électricité, mon but initial étant de connaître la résistance équivalente du circuit de résistances que j'ai envoyé. Cela m'aiderait justement à connaître l'impédance rail/sol, le fameaux "G" que tu indiques dans ta formule.

Concernant le logiciel, je crois aussi qu'un bête logiciel de simulaton électronique peut suffir. J'ai essayé Solveled en rentrant 10 mailles, mais c'était visiblement trop compliqué pour lui. Connais-tu par hasard quelque chose de simple sur lequel je pourrais modéliser mon circuit (résistances et générateur de courant) ?

Bon dimanche

[obi76]

Bonjour,

un logiciel pas mal que j'utilisais souvent : QUCS.

[ceddesm]

Bonjour Obi76,

Merci pour ton intervention. Je suis allé voir sur Google et ce logiciel semble être bien. J'espère qu'il traite aussi les circuits avec beaucoup (une cinquantaine) de noeuds.

Merci encore et bon dimanche !