Compteur d’essieux SIL4 (CES)

Compteur d'essieux SIL4 (CES)

Le compteur d’essieux se destine au contrôle d’occupation des sections à l’intérieur des stations par le comptage d’essieux. Il mémorise le nombre d’essieux qui entrent par un point de contrôle de sorte que l’emplacement occupé par le train soit dit libre lorsque le même nombre d’essieux est passé par le point de sortie. Ainsi on peut savoir exactement quels emplacements sont occupés et lesquels sont libres.

Associés à l’automate ou à un automate de sécurité SIL4 disposant en plus des fonctions d’enclenchement, les capteurs DRF participent à la fonction de détection et de protection des mouvements des trains dans une installation de signalisation.

Documentations et certificats

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Télécharger la fiche technique compteur d’essieux pour métro pneus (CES MP)

Avantages des compteurs d’essieux par rapport à des circuits de voie

Présentation des circuits de voie

Un circuit de voie est un système basé sur un circuit électrique, empruntant les rails (conducteurs) d’une voie ferrée, pour détecter la présence d’un train dans la section de voie considérée appelée zone. Ce dispositif de détection de circulation peut être utilisé conjointement ou seul pour commander automatiquement les signaux. Ces signaux peuvent être des signaux d’arrêt comme ceux qui servent à la protection d’appareils de voie (aiguillages), ils peuvent être aussi des signaux d’espacement. Dans les systèmes dits de block automatique (BAL) ce dispositif sert à réguler l’espacement des trains, cela s’appelle le cantonnement.

Le principe du circuit de voie est le suivant : les essieux des voitures shuntent le circuit (en vert) et l’absence de courant dans la partie aval du circuit provoque un état de repli du relais d’alimentation du signal (au rouge par défaut).

Inconvénients des circuits de voie

La qualité du signal électrique transmit par le rail est dépendant de la résistance d’isolation des traverses et du ballast. Entraine des courants de fuite (si elle est insuffisante).

Cette résistance est un facteur limitant pour la longueur maximale du circuit de voie.

Cette résistance peut dépendre de circonstances hydrométéorologiques et de l’état de la couche supérieure (traverses et boue). Une simple traverse pourrie qui trempe dans de l’eau ou de la boue peut réduire la résistance et faire fuiter trop de courant de sorte que le récepteur n’est plus excité et déclare une occupation à tort.

La fonction de circuit de voie dépend aussi de la qualité de la conductivité de l’essieu. En cas de rouille, la fonction n’est pas assurée.

Le courant de retour traction peut influencer le circuit de voie si, par exemple, des harmoniques hautes sont proches de la fréquence du signal principal, ce qui complique la détection de signaux. Ceci est amplifié si on a une traction avec thyristor.Les circuits de voie nécessitent des joints de rail isolés. (Même si les circuits de voie sans joint sont disponibles, dans les zones ponctuelles, c’est moins fiable)

Les circuits de voie nécessitent des liaisons plus du câblage qui augmentent le coût de l’installation et d’entretien ainsi que des cas de panne.

Les circuits de voie sont confrontés à des problèmes lorsque la tête de rail est contaminée, par exemple avec de la rouille ou des feuilles accumulées.

Les circuits de voie ne sont pas fiables dans des conditions humides, de sorte qu’ils ne peuvent pas être utilisés pour la détection de train dans un tunnel.

Les circuits de voie peuvent ne pas être fiables sur les structures en acier (par exemple les traverses en acier).

Présentation du compteur d’essieux

Un compteur d’essieux est un dispositif de chemin de fer servant à détecter la présence d’une circulation sur une section, par comptage des essieux qui franchissent les détecteurs encadrant cette section. Une tête de comptage (ou « point de détection ») est installée à chaque extrémité de la section, et chaque fois qu’un essieu passe sur la tête au début de la section, un compteur s’incrémente. Un point de détection comprend deux capteurs indépendants (présent dans un même boitier), donc l’appareil peut détecter la direction d’un train en fonction de l’ordre dans lequel les capteurs sont activés. Quand le train passe sur la tête de comptage en fin de la section, le compteur décrémente. Si le nombre final est zéro, la section est présumée être libre pour un deuxième train.

Avantages du compteur d’essieux

  • Longueur quasiment illimitée de la section.
  • Pas de joints isolants entre les sections  ce qui signifie une meilleure fiabilité et une maintenance réduite.
  • Indépendance des conditions d’isolement avec la voie ce qui signifie une meilleure fiabilité.
  • Indépendant de la qualité de shunt des essieux du train ce qui signifie une meilleure sécurité.
  • Fonctionne parfaitement là où les circuits de voie ne peuvent pas fonctionner en raison des conditions de ballast en mauvais état,  traverses en acier, métal ponts, tunnels humides.
  • Applications sur les lignes de blocs longs où les circuits de voie ne sont pas une solution économique.
  • Peut fonctionner en plus des circuits de voie pour faire des zones temporaires ou augmenter la fiabilité d’une section.
  • Pas de contrainte de liaison et moins de câblage. Les compteurs d’essieux sont donc généralement moins coûteux à installer et à entretenir.
  • Très utile sur les structures en acier qui empêchent le fonctionnement normal des circuits de voie.
  • Très utile sur les longs tronçons où plusieurs circuits de voie intermédiaires peuvent être enregistrés.
  • Certaines analyses et l’expérience avec des compteurs d’essieux en Europe continentale montrent qu’ils atteignent régulièrement jusqu’à cinq fois la fiabilité des circuits de voie réalisant la même fonction.
  • Amélioration immédiate de la fiabilité du service comme un échec de circuit de voie est souvent la cause la plus importante de train de retard.
  • Peut être repositionné en cas de modification fonctionnelle d’une section ou ajout d’un débranchement pour l’extension d’une voie quand le cout d’un CDV noyé dans le béton est perdu.

Le compteur d’essieux pour métro pneus, problèmatique, solution et avantages

Problématique

Sur les métros du type MP en service actuellement, (Paris, Marseille, Montréal, Lausanne, Rio, Santiago, Mexico…), la détection SIL4 est assurée par des Circuits de voies (CDV) et les frotteurs de retour traction sur les trains.

Ceci impose des contraintes particulières sur la signalisation et la voie. En effet, la perte d’un premier ou dernier frotteur introduit un risque de non-détection de l’avant ou de l’arrière du train. Ceci est compensé par une règle de signalisation, pas forcément formalisée, qui préconise une distance de 15m entre une pointe d’aiguille et la limite du circuit de voie de la zone d’aiguille en question. Le but est de garantir qu’une aiguille ne tournera pas sous un train, même si celui-ci a perdu un frotteur.

Il semble que l’occurrence de perdre plusieurs frotteurs en même temps ait été jugée comme nulle, car le risque de cet évènement est critique. D’autres part sur les métros automatiques, il n’y a pas de conducteur pour contrôler l’arrêt du train précisément avant la zone de garage franc (croisement bon) des aiguilles. Pour éviter une prise en écharpe de deux trains dans cette zone, les fabricants de CBTC installent des barrières de sécurité SIL4. Ceci est aussi dû, en parti, par le fait qu’il existe des zones de chevauchement sur les circuits de voie.

A noter que la « détection du rail cassé » n’est pas un problème car la voie des lignes de métro sur pneus est composée de rails et de pistes, et de ce fait, le rail n’est pas soumis aux mêmes contraintes mécaniques que sur des lignes classiques.

Solution

Le compteur d’essieux que CLEARSY propose et qui est utilisé à Marseille permet de résoudre ces problèmes. En effet, la position du train est précise car liée aux roues du train et non plus à la détection d’un frotteur par un CDV. Le capteur pour métro pneus du compteur d’essieux détecte et compte les mentonnets de la roue fer de ces trains. Il est ainsi possible de garantir une détection SIL4 dans la zone d’aiguille sans avoir recours à de couteuses barrières infra-rouges SIL4.

Avantages

  • Détection SIL4 du train dans la zone précisément
  • Pas besoin d’ajouter des barrières SIL4 infra-rouge
  • Se fixe facilement au rail
  • Pas de réglages fastidieux, sur lesquels repose la sécurité comme les CDV
  • Pas de problèmes électriques avec les courants de traction
  • Fonctionne sur une voie isolée électriquement ou entièrement reliée à la terre
  • Insensible à l’état du rail (oxydation)
  • Insensible aux problèmes d’impédance de la voie (humidité du sol, défaut d’isolation)
  • Pas de longueurs maximales (plus de 100km pour une seule zone)
  • Il est possible de superposer plusieurs zones
  • Consommation faible permettant l’utilisation d’une alimentation secourue
  • Les points de comptage, équivalents aux joints de CDV, se déplacent facilement
  • Fonctionne parfaitement dans les zones très humides comme celles des machines à laver.

CETTE SOLUTION EST BIEN MOINS CHERE QUE LA SOLUTION CIRCUIT DE VOIE (POSE ET MAINTENANCE)

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