régime horaire

La puissance horaire nominale d'une locomotive électrique est la puissance maximale, exprimée en chevaux ou en kilowatts, que ses moteurs de traction peuvent délivrer en continu pendant une heure sans dépasser les températures de bobinage sécuritaires. Cette métrique existe parce que les bobinages des moteurs génèrent de la chaleur sous charge, et cette chaleur doit se dissiper plus rapidement qu'elle ne s'accumule, sinon l'isolation se dégrade et le moteur tombe en panne.

Cette puissance nominale se situe entre deux autres limites de puissance. La puissance de pointe à court terme, ou puissance de démarrage, est plus élevée et ne s'applique que pendant quelques minutes, utilisée lors de l'accélération. La puissance continue est plus faible et reflète ce que les moteurs peuvent maintenir indéfiniment sans augmentation de température. La puissance horaire nominale, généralement 60 à 90 % de la puissance de pointe selon la classe de la locomotive, représente un juste milieu : plus exigeante qu'un travail continu, mais maintenue suffisamment longtemps pour être pertinente en service réel, en particulier sur les pentes de fret ou les lignes de banlieue où une heure d'effort quasi maximal est courante.

Refroidissement et conception thermique

Le plafond de température réel dépend de la classe d'isolation, généralement 155 à 180 degrés Celsius pour les bobinages de classe F ou H dans le matériel roulant moderne. Le refroidissement par air, le refroidissement assisté par ventilateur ou le refroidissement par immersion affectent tous la puissance qu'un moteur peut maintenir. Une locomotive avec des conduits de refroidissement plus grands ou une ventilation forcée peut augmenter sa puissance horaire nominale par rapport à une conception plus ancienne autrement identique. La puissance nominale est déterminée en laboratoire : le moteur fonctionne à la puissance nominale pendant 60 minutes pendant que des thermocouples surveillent la température des bobinages, et le test n'est réussi que si la température se stabilise en dessous de la limite.

Les opérateurs et les équipes de maintenance ont besoin de la puissance horaire nominale car elle définit la limite entre un fonctionnement normal et un fonctionnement abusif. Faire fonctionner une locomotive à une puissance supérieure à la puissance horaire nominale pendant des périodes prolongées entraîne une dégradation de l'isolation des bobinages, réduisant la durée de vie du moteur et augmentant le risque de panne sur la route. Inversement, rester dans la limite nominale tout en évitant la puissance continue pendant des périodes prolongées permet des horaires plus rapides sans pénaliser l'équipement.

La puissance horaire nominale affecte également la spécification et la répartition des locomotives. Un chemin de fer planifiant un service de fret lourd sur des pentes raides pourrait choisir une locomotive avec une puissance horaire nominale plus élevée pour gérer une montée soutenue sans déclassement thermique. La puissance nominale apparaît dans la fiche technique officielle aux côtés de la puissance continue, de l'effort de traction au démarrage et du coefficient d'adhérence, et les répartiteurs l'utilisent pour déterminer si une locomotive donnée est adaptée à une tâche particulière.