OHLE

Les LAC désignent le système complet de fils aériens, de structures de support et d'appareils électriques qui alimentent les trains et les tramways électriques. Il comprend la ligne de contact (ou fil de caténaire) où le pantographe établit le contact électrique, le fil porteur qui la supporte, les poteaux ou portiques qui maintiennent l'ensemble, ainsi que les isolateurs, les connecteurs et les dispositifs de sectionnement qui gèrent le circuit électrique. Le terme lui-même est principalement européen ; les chemins de fer nord-américains désignent souvent la même infrastructure sous le nom de caténaire ou de système de contact aérien.

Le fil de contact fonctionne généralement à 15 kV ou 25 kV CA sur les grandes lignes ferroviaires, bien que les systèmes de transport urbain puissent utiliser 600 V ou 750 V CC. Le fil lui-même est généralement en cuivre ou en alliage de cuivre, choisi pour sa conductivité et sa résistance à l'usure contre la lame du pantographe. Le fil porteur, souvent en acier ou en composite acier-cuivre, supporte la charge mécanique afin que le fil de contact maintienne une hauteur et une tension constantes lorsque les trains passent en dessous. Les deux doivent s'étendre entre des supports espacés de 40 à 60 mètres sur les voies ferrées lourdes typiques, et parfois beaucoup plus rapprochés sur les réseaux de tramway.

Un système de LAC fonctionnel exige une attention particulière à la géométrie et à l'isolation électrique. Le fil de contact s'affaisse délibérément sous tension, créant un motif ondulatoire qui aide à répartir l'usure du pantographe et empêche l'amorçage soutenu en un seul point. Les isolateurs séparent les sections de voie pour éviter les chemins de retour parallèles à travers la structure elle-même. Lorsque les sections doivent être séparées pour l'entretien ou pour isoler les défauts, des entrefer d'au moins 100 mm sont la norme, et des dispositifs appelés sections de chevauchement permettent au pantographe de passer en douceur la coupure.

La dégradation provient de plusieurs sources. Le contact du pantographe crée des rainures d'usure dans le fil ; si la pression de contact est trop élevée ou si le fil est mal entretenu, cela s'accélère rapidement. La corrosion attaque le cuivre et l'acier, en particulier dans les zones côtières ou industrielles. L'oscillation due au vent peut entraîner une perte de contact à grande vitesse, et l'accumulation de glace sur les systèmes nordiques peut modifier suffisamment la géométrie du fil pour manquer complètement le pantographe. La fissuration par fatigue se développe dans les structures de support sous les charges cycliques dues au passage des trains et aux rafales de vent.

L'entretien des LAC est continu et exigeant. Les inspecteurs mesurent régulièrement la hauteur, la tension et la profondeur d'usure du fil de contact. Les structures de support sont vérifiées pour la corrosion, la fissuration et l'alignement. Dans les zones à fort trafic, le fil de contact peut nécessiter un remplacement tous les 5 à 15 ans selon l'intensité du trafic et les conditions locales. Les systèmes modernes utilisent de plus en plus la détection automatisée des défauts, y compris la photogrammétrie et les essais ultrasoniques des bras de support, pour détecter les problèmes avant qu'ils ne causent des perturbations de service ou des risques pour la sécurité.